Разработка технологического процесса изготовления втулки

 

      
 
 

      
 
 

4. Характеристика оборудования.

 

    Токарно-винторезный  станок 16К20. 

    Наибольший  диаметр обрабатываемой заготовки, мм над стенкой – 400; над суппортом  – 220.

    Наибольшая  длина обрабатываемого изделия 2000 мм. Высота резца, устанавливаемого в  держателе ,25 мм. Мощность двигателя N_Д = 10 кВт; КПД станка η =0,75.

    Частота вращения шпинделя, мин ^-1: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125;  160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.

    Продольная  подача мм/об: 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125;№  0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4;0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 2; 2,4; 2,8.

    Поперечная  подача мм/об 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,075; 0,0875; 0,1; 0,125;0,154;0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35;0,4;0,5;0,6;0,7;0,8;1; 1,2; 1,4.

    Максимальная осевая составляющая силы резания, допускаемая механизмом подачи, P_X = 600 кгс ≈ 6000 Н.   

    Вертикально-сверлильный  станок 2Н125 

    Наибольший  диаметр обрабатываемого отверстия  в заготовке из стали – 25 мм.

    Мощность  двигателя N_Д = 2,8 кВт; КПД станка η =0,8.

    Частота вращения шпинделя, мин ^-1: 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400; 2000.

    Подача, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6. 

 

1. Характеристика  инструмента.

 

Проходной отогнутый резец φ = 90^о Т5К10 с пластинками из тонкого сплава.

     

    Резец 2103-0057Т5К10. ГОСТ 188-79-73 0073-11.

    Н = 25 мм; L = 140 мм; a = 20 мм; В = 20 мм; m = 8 мм; R = 1,6 мм. 

    Расточной резец с углом φ = 60^о, для обработки сквозных отверстий Т16К6  с пластинками из твёрдых сплавов.

      

    Резец 2140-0027-Т15К6, ГОСТ 1882-73 0028

    Н = 20 мм; L = 200 мм; a = 12 мм; В = 20 мм; m = 130 мм;

    R = 1,0 мм, l = 80 мм. 

    Сверло  Ф23,7 мм 2-х стороннее для глубокого  сверления  

    

    2φ  = 120^о выполнено из стали Р6М5. 
 

VI. Расчёт припусков на механическую обработку

  расчётно-аналитическим методом. 

    Припуск делится на общий и технологический.

    Общий припуск -  слой материала, снимаемый  с размера заготовки до готовой детали.

    Технологический припуск это слой материала снимаемый  за один технологический период.

    Припуск выбирается по таблицам, а также рассчитывается расчётно-аналитическим методом.

    Припуском для обработки поверхностей наружных и внутренних тел вращения 

    

 
 

R_Zi-1 -  высота микронеровностей, получаемое на предшествующем переходе;

T_i-1 - состояние и глубина дефектного поверхностного слоя заготовки в результате выполнения предшествующего перехода;

ρ_i-1 - пространственные отклонения, характеризующиеся погрешностью расположения обрабатываемых поверхностей относительно базовых;

ε_i погрешность установки при выполнении данного перехода;

i-1 -  предшествующий переход;

i - выполняемый переход 

 

5. Свободная таблица припусков и предельных размеров по переходам при обработке  вала

 Ф38h7(-0,025), наибольший размер L = 80 мм материал сталь 20, заготовка горячекатаный прокат. 

 
 

    Графа 1    таблица 8 [1]

    Графа 2,3 таблица 7 [1]

    Графа 4:

где ρ – пространственное отклонение

      δ – удельная кривизна проката таблица 4 [1]

     L – наибольший габаритный размер

    При черновой обработке ρ_чер=50% ρ_заг

    При получистовой обработке  ρ_пол =5% ρ_заг  
 
 
 
 
 

    Графа 5: При установке в центрах погрешность  установки наибольшая и её не учитывают

    Графа 6: Минимальный припуск определяется путём суммирования и удваивания элементов припуска (графа 2, 3, 4)

    Графа 7, 10: Минимальный диаметр считается  с последнего периода

    Графа 8: таблица 6 СЭВ 145-75

    Графа 9: сумма граф 8 и 10

    Графа 11:  2z_max = 2z_min +(IT_i-1 – IT_z)                                                        

VIII. Расчёт режимов реза 

    К режимам резания относятся глубина  резания, подача,, число проходов и  скорость резания.

1. Глубина резания  (t,мм) – слой металла снимаемый за один проход.

    При точении:

    где: D_пр – предельный диаметр

           d_обр – обрабатываемый диаметр

    При сверлении:

    где: d_св – диаметр сверления 

    При рассверливании, зенкеровании, фрезеровании:

где: - диаметр предыдущего отверстия

       - диаметр инструмента 

2. Подача (S, мм/об)

    При точении, сверлении, зенкеровании, развёртывании  на токарном станке, подача – это  перемещение инструмента за один оборот заготовки.

    На  сверлильном станке – это перемещение инструмента за один оборот шпинделя.

    На  фрезерных станках различают:

    S_z – подача на зуб;

    S_о – подача на патрон;

    S_м – минутная подача.

    

    где z – число зубьев

    

    где: n – частота вращения 

3. Если припуск превышает рекомендуемую глубину резания, то обработка ведётся за несколько подходов (i)

    

    где: - общий припуск

           t – рекомендуемая глубина резания 

4. Скорость резания  (V, м/мин)

 

    где D – наибольший диаметр заготовки. 

 

Таблица расчётов режимов резания

 

    005 Сверлильная 

    Определяем  глубину резания при сверлении  на токарно-винторезном 

    станке.

    

    где - диаметр сверла, мм.

    

    Принимаем подачу при сверлении S = 0,32 (т.к II гр.) таблица 43 [1]. Корректируем подачу по характеристике станка S =0,4 мм/об.

    Принимаем табличную скорость  резания при  сверлении V_табл =23 м/мин таблица 45 [1]

    Корректируем  скорость резания при сверлении 

    V_кор = V_табл · К ₁·К₂ · К₃ 

где:  К₁ – коэффициент зависящий от обрабатываемого материала,

        К₁ = 1 таблица 37 [1]

        К₂ - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала и стойкости инструмента К₂ = 1,15 с. 435 [4]

       К₃ – коэффициент зависящий от глубины обрабатываемого отверстия, К₃ = 0,8 с. 436 [4] 

    V_кор =23· 1·1,15 ·0,8 =22,4 м/мин 

    Рассчитываем  частоту вращения заготовки

    

    

    Корректируем  частоту вращения по характеристике станка:

    n_кор = 250 об/мин

    Определим действительную скорость резания 

    

 

  

Аналогичным образом проводим следующие операции 
 

    

    

       

    010 Токарная

    

     i = (6; 6; 6; 5; 5;)

      i = (6; 6; 6; 3,5)