Технологический процесс обработки детали щита подшипникового
2.7 Подробная разработка двух операций технологического процесса. Расчёт режима резания по эмпирическим формулам на один переход из двух операций
Операция 010
Токарная.
Оборудование - токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Т1.
1-й переход: точить торцевую поверхность, выдерживая размер 47,4 мм. Режущий инструмент - резец подрезной с пластиной из твердого сплава ВК8.
Режимы резания определяем по нормативам [7]:
1) Глубина резания t = 3 мм;
2) Подача s = 0,25 мм/об., карта 2 с.37 [7];
3) Скорость резания v =108 м/мин = 1,8м/с, карта 9 с.50?51 [7]
4) Частота вращения:
(14) [1]
=176 об/мин= 1,83 с-1.
5) Машинное время:
(15) [1]
=3,4 мин.
2-й переход: расточить отверстие O24,5 мм начерно, на проход.
Режущий инструмент - резец расточной снабженный пластинкой из твердого сплава ВК8.
1) Глубина резания t = 2,5 мм;
2) Подача s = 0,2 ? 0,3 мм/об, табл.12 стр.267 [1];
Принимаем s = 0,3 мм/об.
3) Скорость резания:
(16) [1]
по табл. 17 [1] находим коэффициенты:
Сv= 292; х= 0,15; у= 0,2; Т= 60; m = 0,2;
где, Кv - общий поправочный коэффициент, учитывающий отличные от табличных условий резания.
Кv = Кмv·Кпv·Киv·К?•Кr (17) [1] где, , табл.1 стр.261 [1]
n= 1,25 [1, табл.2 стр.262], ;
Кnv = 0,85 - [1, табл.5 стр.263];
Киv = 0,83 - [1, табл.6 стр.263];
К? = 1,0 - [1, табл.18 стр.271];
Кr = 1,0 - [1, табл.18 стр.271];
Кv = 0,94·0,85·0,83·1·1 = 0,66
=94 м/мин = 1,57 м/с..
4)Частота вращения:
=1014 об./мин = 10,55 с-1.
5) Сила резания:
Pz = 10·Cp·tx·sу·Vn·Kp, Н (18) [1]
По [1, табл. 22 с.274] находим: Ср= 92; x= 1,0; у= 0,75; n= 0;
где, Кр - общий поправочный коэффициент;
Кр = Кмр·К?р?К?р?К?р?Кrр, (19) [1]
где, Кмр = , n = 0,4 - табл.9 стр.264 [1]; Кмр = ;
К?р = 1,0 [1, табл.23 с.275];
К?р = 1,0 [1, табл.23 с.275];
К?р =1,0 [1, табл.23 с.275];
Кrр = 1,0 [1, табл.23 с.275].
Кр = 1,06?1?1?1?1 = 1,06.
Pz = 10·92·2,51·0,30,75·930·1,06=988 Н
6) Мощность на резание:
, (20) [1]
=1,5кВт
Проверяем токарную обработку по мощности резания:
Nшп = Nдв??
где, ? - к.п.д. станка, по паспорту ? = 0,75;
Nдв - мощность станка, по паспорту Nдв = 10 кВт
Nшп = 10·0,75 =7,5 кВт.
Т.к. Nшп > Nе, то обработка возможна.
5) Машинное время:
где, ,
у = 2мм - величина врезания,
? = 3мм - величина перебега.
L=181+2+3=23мм
=0,1мин=6с.
3-й переход: Расточить отверстие O30,1Н9 мм начисто, на проход.
1) Глубина резания t = 0,25мм;
2) Подача s = 0,15 мм/об., карта 3 с.39 [7]
3) Скорость резания:
Скорость резания v =114 м/мин =1,9 м/с, карта 9 с.50?51 [7]
4)Частота вращения:
=1205об./мин = 12,53 с-1.
5) Машинное время:
где, , у = 2мм - величина врезания, ? = 3мм - величина перебега.
L=18+2+3=23 мм
=0,13 мин.
Норма штучного времени на операцию:
(21) [8]
где, То - машинное время на операцию;
То = 3,4+0,1+0,13= 3,63 мин;
Тв - вспомогательное время на операцию;
аабс; аотл - время на обслуживание рабочего места, аабс = 4% Топ, карта 88, с.203[8];
аотл = 4% Топ, карта 88, с.203 [8];
ktв - поправочный коэффициент на вспомогательное время;
ktв = 1,0, карта 1, с.31 [8];
Тв = tуст + tизм + tпер, мин (22) [8]
где, tуст - вспомогательное время на установку и снятие детали,
tуст = 0,19 мин, карта 16, с.54 [8];
tизм - вспомогательное время на контрольное измерение,
tизм = 3·0,13·0,4=0,16 мин
где 0,4 - коэффициент периодичности, карта 87 с.204 [8];
tизм = 0,16 мин
tпер- вспомогательное время, связанное с переходом,
tпер =3·0,49=1,47 мин, карта 18, стр.65 [8].
Тв = 0,19 + 0,16 +1,47 = 1,82 мин.
=5,89 мин.
(23) [3]
где, Тпз - подготовительно-заключительное время; Тпз= Тпз1+ Тпз2+ Тпз3
Тпз1 - время на наладку станка и приспособления Тпз1 =17мин, карта 19, с.70?71 [8]
Тпз2 - время на дополнительные приемы, Тпз2 =2мин, карта 19, с.70?71 [8]
Тпз3 - время на получения приспособления и его сдачу, Тпз1 =10мин, карта 19, с.70?71 [8]
Тпз= 17+ 2+ 10=29мин.
Операция 015
Сверлильная
Оборудование - вертикально-сверлильный станок 2Н125.
1-й переход: сверлить три отверстия O9+0,1мм на проход.
Режущий инструмент - сверло O9 Р6М5.
1) Глубина резания определяется по формуле:
, мм (24) [1]
=4,5мм
2) Определим подачу в зависимости от обрабатываемого материала, диаметра сверла стр. 277 табл. 25 [1]:
s0=0,41?0,47 мм/об.
принимаем s0 = 0,41мм/об.
Период стойкости сверла принимаем Т=25 мин. Определим скорость резания допустимую режущими свойствами стр. 276 [1]
, м/мин (25) [1]
По табл. 28 [1] находим коэффициенты:
CV=17,1; q=0,25; y=0,4; m=0,125;
где, -общий поправочный коэффициент учитывающий отличные от табличных условия резания.
(26) [1]
где = - коэффициент на обрабатываемый материал,
табл.1 стр. 261[1]; где n = 1,3 табл.2 с.262 [1];
=1,0 - коэффициент на обрабатывающий материал, табл. 6 с. 263 [1]
=1,0 - коэффициент, учитывающий глубину сверления, табл. 3 с. 262 [1]
=0,88·1·1=0,88
=23 м/мин
Определим частоту вращения соответствующей найденной скорости резания
, об/мин (27) [1]
=813 об/мин
по паспортным данным станка принимаем n = 710 об/мин =7,4 с-1.
Определим действительную скорость резания:
, м/мин (28) [1]
=20 м/мин =0,3 м/с
Крутящий момент:
Мкр=10·См·Dq·sу·Кр , Н·м (29) [1]
где, СМ = 0,021; q = 2,0; y = 0,8 табл. 32 с.281 [1];
Кр = Крм = , n = 0,6 табл.9 с.264 [1], Кр = .
Мкр=10·0,021·92·0,410,8·1,09=9 Н·м
Осевая сила:
Р0=10·Ср·Dq·sу·Кр , Н (30) [1]
где, Ср =42,7; q = 1,0; y = 0,8 табл. 32 с.281 [1]
Р0=10·42,7·91·0,410,8·1,09=2053 Н
8) Мощность необходимая для резания:
,кВт (31) [1]
где, Мкр - крутящий момент , Н
n - частота вращения.
=0,65кВт
Проверяем сверлильную обработку по мощности резания:
Nшп = Nдв??
где, ? - к.п.д. станка, по паспорту ? = 0,8;
Nдв - мощность станка, по паспорту Nдв =2,8 кВт
Nшп = 2,8?0,8 = 2,24 кВт.
Т.к. Nшп= 2,24 кВт > Nе= 0,65 кВт, то обработка возможна.
Машинное время определяем:
Тм =
где, L=l+y+, у = 0,3?D = 0,3?9= 2,7мм - величина врезания,
? = 2 мм - величина перебега.
L=11+2,5+2 =15,5мм
Тм = =0,16мин=9,6с.
Норма штучного времени на операцию:
где, То - машинное время на операцию; То = 0,13мин;
Тв - вспомогательное время на операцию;
аабс; аотл - время на обслуживание рабочего места, аабс = 4% Топ , карта 88, с.203 [8]; аотл = 3% Топ, карта 88, с.203 [8];
ktв - поправочный коэффициент на вспомогательное время; ktв = 1,0, карта 1, с.31 [8];
Тв = tуст + tизм + tпер, мин
где, tуст - вспомогательное время на установку и снятие детали, tуст = 0,19 мин, карта 16, с.54 [8];
tизм - вспомогательное время на контрольное измерение, tизм = 0,13·0,4=0,1 мин
где 0,4 - коэффициент периодичности карта 87, с.203 [8];
tизм = 0,1 мин
tпер- вспомогательное время, связанное с переходом,
tпер = 0,49 мин, карта 18, стр.65 [8].
Тв = 0,19 + 0,1 +0,49 = 0,78мин.
.
Тпз= 16+ 2+ 8=26мин.
Тпз1 - время на наладку станка и приспособления Тпз1 =16мин, карта 19, с.70?71 [9]
Тпз2 - время на дополнительные приемы, Тпз2 =2мин, карта 19, с.70?71 [9]
Тпз3 - время на получения приспособления и его сдачу, Тпз1 =8мин, карта 19, с.70?71 [9]