Технологический процесс обработки детали «Корпус авиационный»

В целях постоянного ускорения обновления продукции машиностроения при высоких темпах роста производительности труда и снижения затрат производства предусматривается развивать его в основном за счёт использования станков с ЧПУ.

Это оборудование в комплексе с автоматическими системами организации работы и управления им на базе ЭВМ и микропроцессорной техники является очень сложным и дорогостоящим. В связи с этим необходимым условием его эффективного использования является высокая надёжность всех его элементов, длительный, непрерываемый режим работы при достаточно высоких режимах резанья с учётом возможности автоматической замены износившегося инструмента. Одним из главных элементов любого машиностроительного производства, является инструментальная оснастка, обеспечивающая надёжность функционирования каждого отдельного станка и производственной системы в целом, качество продукции, производительность, так же как и эти параметры, существенным образом влияющая на затраты производства.

В данном дипломном проекте предлагается технологический процесс обработки детали «Корпус авиационный» в условии крупносерийного производства. Основными направлениями на этом пути являются:

Совместная конструкторско-технологическая проработка конструкторской документации в целях повышения технологичности изделий с учетом их эксплуатационных свойств.

Выбор оптимального сочетания наиболее производительных, экономически выгодных и, вместе с тем, реальных в условиях данного производства методов обработки деталей и технологического оборудования для их изготовления.

3) Оптимальное решение о выборе заготовки экономически выгодной, с точки зрения изготовления и последующей обработки, с целью снижения ее металлоемкости и снижения вместе с этим времени ее механической обработки.

4) Применение высокопроизводительного оборудования и инструмента, что позволяет выбрать наиболее эффективные режимы обработки.

Для этого необходимо выбрать оптимальный метод получения заготовки, производительные и экономически выгодные методы механической обработки, подобрать высокопроизводительное оборудование и инструмент, что позволит использовать наиболее эффективные режимы обработки.

В дипломном проекте была сделана, попытка решить все эти вопросы в условиях крупносерийного производства.

1 Анализ состояния вопроса и обоснование целесообразности разработки темы

Прогрессивное развитие технологии машиностроения должно происходить путем механизации и автоматизации технологических процессов, обеспечивающих высокий рост производительности.

1.1 Анализ базового технологического процесса. Мероприятия, направленные на совершенствование технологического процесса

Проектирование технологических процессов изготовления деталей имеет цель установить наиболее эффективный и наименее трудоемкий технологический процесс. При этом обработка деталей на станках должна обеспечивать выполнение требований их нормальной работы.

В технологическом процессе изготовления детали «корпус авиационный» при увеличении объема выпуска деталей и уменьшении времени на обработку необходимо применять быстродействующие приспособления, высокопроизводительное оборудование. Применение средств контроля является средством предупреждения и исключения брака, установление оптимальных режимов резания, обеспечивающих высокую производительность при высоком качестве обрабатываемых поверхностей и отклонения формы в пределах допуска.

Для снижения трудоемкости изготовления детали «корпус авиационный» и увеличения объема выпуска предлагается применить оборудование более производительное, использовать быстродействующие приспособления, применить производительный способ получения заготовки, а также разработать специальное контрольное средство, режущего инструмента и специального приспособления.

1.2 Служебное назначение детали Деталь «Корпус авиационный», служит основой для образования герметичной подсборки, которая входит в состав авиационного узла. Детали корпуса которого, имеют особо точные посадочные места.

2. Технологическая часть

2.1 Объем выпуска деталей

(1)

где N1 — годовой объем выпуска деталей, шт;

m — количество деталей данного наименования на изделие, m=1 шт;

— процент запасных частей, =1−2%;

— процент технологических потерь, =0,5−1%.

шт.

Тип производства

Тип производства определяется по коэффициенту серийности

(2)

где tB — такт выпуска изделия, мин/шт;

Tср.шт. — среднее штучное время по операциям действующего на производстве или аналогичного технологического процесса, мин.

Такт выпуска изделия

(3)

где Fg — действительный годовой фонд времени работы оборудования, Fg=4015,час;

N — годовая программа выпуска деталей, шт.

Средне-штучное время

(4)

где ?Тшт — суммарное штучное время на изготовление детали, ?Тшт=10,37 мин.

мин.

.

Согласно справочнику К от 1 до 10, тип производства крупносерийный.

Определим какое количество деталей необходимо в партии для одновременного запуска в условиях крупносерийного производства

(5)

где, а — число дней, на которое необходимо иметь запас деталей, а=5 дней;

F — число рабочих дней в году, F=250 дней.

деталей.

Определим расчетным методом число смен на обработку партии деталей на участке

(6)

где Т шт. ср — среднее штучное время на каждой операции, Тшт. ср=2,07 мин.

.

Принимаем две рабочих смены на обработку партии деталей.

Принятое число деталей в партии

(7)

где Спр — принятое число смен.

деталь.

Рисунок 1 — Эскиз заготовки (отливки)

Выбор заготовки. Укрупненный технико-экономический расчет сопоставляемых методов получения заготовок

В качестве исходного материала для изготовления детали используется Сталь 20Л ГОСТ 977–88.

Выбор данного материала обусловлен требованиями представленной детали.

Материал детали обладает высокими литейными и пластическими свойствами, что очень важно при получении отливки. В проектируемом технологическом процессе в качестве заготовок применяются отливки, полученные литьем по выплавляемым моделям [рисунок 1].

Данная заготовка имеет центральное сквозное отверстие, а также часть простых и сложных поверхностей подвергаемые механической обработке. Отливки полученные таким способом, отличаются высокой чистотой поверхности и точностью.

Таблица 1 — Физико-механические свойства стали 20Л ГОСТ 977–88

Таблица 2 — Химический состав стали 20Л ГОСТ 977–88

Согласно стандартов ЕСТПП 14.201−83 технологичность детали оценивается следующими коэффициентами:

Коэффициент точности обработки

(8)

где — базовый и достигнутый коэффициенты.

(9)

где — средний квалитет точности обработки детали.

(10)

где — число размеров соответствующего квалитета точности;

Т — квалитет точности.

;

Оценка коэффициента точности удовлетворительная в пределах 0,85…0,92.

Коэффициент технологичности по точности шероховатости поверхности

(11)

где — базовый и достигнутый коэффициенты шероховатости поверхности.

(12)

где — средняя шероховатость.

(13)

где Ш — шероховатость поверхности по одному из показателей, мкм.;

— число поверхностей соответствующей шероховатости.

Коэффициент использования материала

(14)

где q — масса детали, кг;

Q — масса детали, кг.

Анализ действующего технологического процесса

С точки зрения передовой технологии существующий базовый технологический процесс не является совершенным. В нем применяются универсальные станки и простейшие приспособления с ручным зажимом. Производится частая переналадка станков, что увеличивает вспомогательное время на обработку детали. Использование приспособлений с ручным приводом приводит к погрешностям обработки, следующими из-за различного усилия зажима и увеличению браковых деталей. Для снижения времени на контрольной операции применяется специальный мерительный инструмент.

2.2 Обоснование метода получения заготовки

В базовом технологическом процессе в качестве заготовки применяется сортовой прокат. В качестве альтернативного варианта предлагается выбрать метод получения заготовки методом литья по выплавляемым моделям. Данный метод литья экономически целесообразно для крупносерийного и массового производства точных отливок. Рассчитаем стоимость заготовок полученных обоими методами и годовой экономический эффект от изменения операции получения заготовки, а также сравним коэффициент использования материала КИМ для обоих случаев.

Стоимость отливки определяется по формуле:

(15)

где СЗ — стоимость 1 тонны материала, согласно прейскуранту, полученных из проката и метода литья по выплавляемым моделям руб., Сб=45 000 руб;

Q — масса заготовки, кг; Qб=0,70 кг, Qп=0,125 кг;

q — масса готовой детали, кг; q=0,081 кг ;

KТ, KС, KВ, КМ, КП — коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок, по справочнику [1]:

KТ= 1,0; KС= 2,1; KВ= 1,0; КМ= 1,1;КП= 1,0.

Sотх — стоимость одной тонны отходов, руб; Sотх = 33 840 руб.

руб.

Стоимость заготовки из прутка определяется по формуле:

(16)

где М — затраты на материал заготовки, руб;

CОЗ — технологическая себестоимость резки на штучные заготовки.

(17)

где СП.З. — приведенные затраты на рабочем месте, руб/час;

ТШТ — штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции, час.

руб/час.

Затраты на материал определяются по массе проката, требующегося на изготовление детали, и массе сдаваемой стружки

(18)

где Q — масса заготовки, кг;

S — цена 1 кг материала заготовки, руб;

q — масса готовой детали, кг;

Sотд — цена 1 кг отходов, руб.

руб.

руб.

Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок определяется по формуле:

(19)

где — стоимости заготовок по базовому и проектируемому варианту, руб;

Nг — годовая программа выпуска деталей, шт; Nг=77 265 шт.

руб.

Рассчитаем коэффициент использования материала базового (заготовка из проката) и проектируемого (отливка) технологических процессов

;

.

.

Из расчета видно, что коэффициент использования материала для проектируемого технологического процесса значительно выше базового.

2.3 Разработка технологического процесса изготовления детали

В современном производстве одним из основных направлений развития технологии механической обработки является использование заготовок с экономичными конструктивными формами, обеспечивающими возможность применения наиболее рациональных и экономичных способов их обработки на металлорежущих станках, т. е. обработки с наибольшей производительностью и наименьшими отходами металла в стружку.

От правильности выбора заготовки зависят трудоемкость и себестоимость обработки; при изготовлении заготовки, максимально приближающейся по форме и размерам к готовой детали, значительная часть трудоемкости процесса приходится на долю заготовительных цехов, а меньшая — на механообрабатывающие цеха и, наоборот, при изготовлении заготовок с большими припусками основная доля трудоемкости приходится на механообрабатывающие цехи.

В проектируемом технологическом процессе учтены все недостатки, присутствующие в базовом технологическом процессе и внесены соответствующие изменения. Произведена замена операции получения заготовки из проката на литье и замена универсального оборудования (станков модели 16К20, 6Р11) на оборудование с ЧПУ (станки модели 16К20Ф305, 6Р11Ф3) на токарных и фрезерных операциях, а также разделение токарной и фрезерной операции на две токарных и две фрезерных. На токарной операции произведена замена приспособления с ручным зажимом на приспособление с пневмозажимом. Это позволяет сократить вспомогательное и подготовительно-заключительное время, а, следовательно, и штучное время на обработку.

Таблица 3 — Варианты технологического маршрута

2.4 Обоснование выбора технологических баз

Выбор баз на технологическую обработку — один из ответственных этапов в разработке технологического процесса, так как он определяет точность обработки детали и конструкцию приспособления.

В качестве технологических баз следует применять поверхности достаточно больших размеров, чтобы обеспечить точность базирования и закрепления заготовок в приспособлении. Эти поверхности должны иметь меньшую шероховатость, не иметь литейных углов и других дефектов.

Данная деталь служит основой для образования герметичной подсборки, которая входит в состав авиационного узла.

Основными базами детали «Корпус авиационный» является наружная цилиндрическая поверхность диаметром 46n7мм, правый торец; внутренняя цилиндрическая поверхность диаметром 40Н8мм и левый торец; на которые деталь устанавливается в приспособления для дальнейшей обработки цилиндрических и торцевых поверхностей, а также фрезерование наружного выступа.

Деталь на токарной операции 015 механической обработки базируется по наружной цилиндрической поверхности в трехкулачковом патроне.

Рисунок 2 — Типовая схема базирования

2.5 Расчет и назначение припусков на механическую обработку

Операция литья по выплавляемым моделям позволяет получить поверхность заготовки достаточно чистую, чем и обуславливаются данные для дальнейшего расчета.

Определим межоперационные припуски и размеры на токарную операцию 015.

При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения минимальный припуск на обработку определяется по формуле:

(20)

где Rzi-1 — высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

hi-1 — глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;

сi-1 — суммарное пространственное отклонение на

предшествующем переходе, мкм;

— погрешность установки на данном переходе, мкм.

При обработке противоположных или отдельно расположенных поверхностей

(21)

Элементы припусков назначаем согласно справочника [1]:

Определяем высоту неровностей RZ и глубину дефектного слоя после получения заготовки и ее последующей механической отработки.

для заготовки (отливки):

Rz=30 мкм;

h=100 мкм.

Производим подрезание правого торца в размер L=19,95−0,13 мм.

для однократного подрезания:

Rz=15 мкм;

h=20 мкм.

Определим пространственные отклонения заготовки при обработке торцевых поверхностей:

(22)

где — величина коробления отливки.

(23)

где — удельная кривизна заготовок на 1 мм длины,=0,7мкм;

D — диаметр торцовой поверхности.

мкм.

Пространственные отклонения при однократном подрезании торцев принимаем равным нулю.

Погрешность установки на данном переходе:

=90 мкм — установка заготовки в трехкулачковом самоцентрирующем патроне;

=50 мкм — установка детали в приспособлении.

= 30+100+ 45 +90 = 265 мкм;

= 15+20+50 = 115 мкм.

Записываем в таблицу расчетный минимальный размер для правого торца 19,95−0,13 мм.

Графа «расчетный размер» заполняется, начиная с конечного, в данном случае чертежного, размера последовательным прибавлением расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

Таблица 4 — Расчет припусков и предельных размеров на обработку правого торца 19,95−0,13 мм

Находим расчетный размер заготовки прибавлением расчетного припуска однократного точения к минимальному расчетному размеру для однократного точения.

Lрзаг = 19,82 + 0,265 = 20,085 мм.

Значения допусков каждого перехода принимаются в соответствии с квалитетом точности для каждого вида обработки:

для однократного точения допуск по 11-му квалитету равен 0,13 мм;

для заготовки допуск по 13-му квалитету равен 0,33 мм.

Определяем наибольшие предельные размеры для чистового (однократного) точения:

Lmax=19,82+0,13=19,95 мм.

для заготовки:

Lmax.заг = 20,085+0,33 = 20,415 мм;

Lзаг.ном=20,3 мм.

Минимальные предельные значения припусков Zпрmin равны разности наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения Zпрmax — соответственно разности наибольших предельных размеров.

для однократного точения:

Zпрmax=Lmaxi-1 — Lmaxi, мкм, (24)

Zпрmax=20,415−19,95=0,465 мм=465мкм.

Zпрmin=Lmini-1 — Lmini, мкм, (25)

Zпрmin= 20,085−19,82 =0,265 мм=265 мкм.

Находим общие припуски

Z0max, min, ном=УZпрmax, УZпрmin, УZпрном (26)

Z0max=465 мкм;

Z0min=265 мкм;

Z0ном=200 мкм.

Произведем проверку расчетов

Zпрmax-Zпрmin=Ti-1-T, (27)

465−265=330−130;

200=200.

На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков торцевой поверхности 19,95−0,13 мм.

Определим припуски и межоперационные размеры на растачивание внутренней цилиндрической поверхности диаметром мм.

При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения минимальный припуск на обработку определяется по формуле.

Элементы припусков назначаем согласно справочника [ 1]:

для заготовки:

Rz= 30 мкм;

h=100 мкм;

для чистового растачивания:

Rz =15 мкм;

h=20 мкм;

для тонкого растачивания:

Rz =2,5 мкм;

h=5 мкм.

Определяем пространственные отклонения заготовки

(28)

где — величина коробления отливки, =45 мкм;

— погрешность по смещению, =250 мкм, по справочнику.

мкм.

Определим пространственные отклонения

при черновом растачивании:

(29)

где — кривизна заготовки;

Ку — коэффициент уточнения, Ку=0,04 — для чистового растачивания.

мкм.

Определяем погрешность установки на данном переходе:

=35 мкм — установка заготовки в трехкулачковом патроне;

= 0 мкм — установка детали в приспособлении.

= =799 мкм;

= =143 мкм.

Записываем в таблицу расчетный минимальный размер для отверстия диаметром 32,4H8(+0,039)мм.

Таблица 5 — Расчет припусков и предельных размеров на обработку отверстия диаметром 32,4H8(+0.039)мм

Графа «расчетный размер» заполняется, начиная с конечного, в данном случае чертежного, размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

В графе «предельный размер» наибольшее значение (dmax) получается по расчетным размерам, округляемым до точности допуска соответствующего перехода.

Расчетный размер: dp=32,4H8 мм.

Для чистового растачивания:

dр1max = 32,439 — 0,143 = 32,296 мм;

для заготовки:

dр.заг.max = 32,296 — 0,799 =31,497 мм.

Значения допусков каждого перехода принимаются в соответствии с квалитетом точности для каждого вида обработки:

для тонкого растачивания допуск по 8-му квалитету равен 0,039 мм;

для чистового растачивания допуск по 11-му квалитету равен 0,100 мм;

для заготовки допуск по 13-му квалитету равен 0,390 мм.

Наименьшие предельные размеры (dmin) определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допусков соответствующих переходов.

Таким образом, для тонкого растачивания

dрmin = 32,439 — 0,039 = 32,4 мм;

для чистового растачивания

dpmin = 32,296- 0,100 = 32,196 мм;

для заготовки

dpmin = 31,497 — 0,390 = 31,107 мм;

dзаг.ном=31,19 мм.

Минимальные предельные значения припусков Zпрmin равны разности наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения Zпрmax — соответственно разности наибольших предельных размеров.

2Zпрmax=dmini-1 — dmini, мкм, (30)

2Zпрmax1=32,4−32,196=0,204 мм=204мкм;

2Zпрmax2=32,196−31,107=1,089 мм=1089мкм.

Определим общие припуски Zоmax, Zomin, Zoном по формуле (26)

2Zomax = 1293 мкм.

2Zomin = 942 мкм.

2Zoном = 400 мкм.

Произведем проверку расчетов по формуле (27)

1293−942=390−39 мкм;

351=351мкм.

На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков поверхности диаметров 32,4H8(+0.039)мм (см. Приложение А).

Таблица 6 — Назначенные припуски и допуски на обрабатываемые поверхности детали «Корпус авиационный»

2.6 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания на токарную операцию 015.

Данная операция выполняется на токарном станке с ЧПУ и включает в себя 11 переходов.

Переход 1:

Подрезание торца поверхности 1 в размер L=19,95 мм.

Глубину резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания

(31)

где Cv, m, x, y — значения коэффициента и показателей степени, зависящие от обрабатываемого материала и вида обработки;

T — период стойкости инструмента, Т = 40 мин;

S — подача, S = 0,15 мм/об;

Kv — общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактическое условие резания и рассчитывается по формуле:

Kv=KMvЧKnvЧKUv, (32)

где Knv — коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, Knv=0,8 (для стальных отливок с нормальной коркой);

Kиv — коэффициент. учитывающий качество материала инструмента, Киv =1;

KMv — поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.

Период стойкости при многоинструментальной обработке

Тми = ТЧКТи (33)

где Т — стойкость лимитирующего инструмента, Тми=40 мин.

КТи — коэффициент изменения периода стойкости при многоинструментальной обработке, КТи =1,05.

(34)

где КГ — коэффициент материала инструмента, КГ=1;

n — показатель степени при точении, n=1,0;

— предел выносливости при растяжении, =420 МПа.

.

Kv=1,786Ч0,8Ч1=1,43.

м/мин.

Определим число оборотов

(35)

где V — скорость резания, V=180,8 м/мин;

D — диаметр обрабатываемой поверхности, D=46 мм.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1250 об/мин.

Уточним действительную скорость резания

V=, (36)

V= м/мин.

Определим силу резания

(37)

где Сp, x, y, z, n — коэффициенты и показатели степени зависящие от видов обработки по справочнику [1]: Ср = 300; х = 1; y = 0,75; n=0.

Кр — поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

(38)

где — коэффициенты, характеризующие геометрию инструмента, = 0,70; = 1,0; = 1,0; = 1,0; =1,08.

(39)

.

.

Н.

Определим мощность резания

(40)

кВт.

Переход 2: чистовое точение цилиндрической поверхности 2 мм.

Рассчитаем режимы резания на чистовую обработку поверхности 2.

Глубина резания равна припуску для чистового точения на сторону: t=0,5 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=46,1 мм.; V=184 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1250 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,5 мм; s =0,1 мм/об; V= 180,9 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=186Н; V= 180,9м/мин.

кВт.

Переход 3: Подрезание торца поверхности 4 в размер L=1,5+0,1 мм.

Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 30.

Глубину резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,1 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=63 мм.; V=194 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1000 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,35 мм; s =0,1 мм/об; V= 197,8 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=131Н; V= 197,8 м/мин.

кВт.

Переход 4: тонкое точение цилиндрической поверхности 2 диаметром мм и 3 фаски 0,2Ч45мм.

Рассчитаем режимы резания на чистовую обработку поверхности 2 и 3.

Глубина резания равна припуску для тонкого точения на сторону: t=0,05 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=46 мм.; V=259,4 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,05 мм; s =0,1 мм/об; V= 231 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=19Н; V= 231м/мин.

кВт.

Переход 5: Чистовое растачивание цилиндрической поверхности 5 диаметром мм в размермм.

Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 5.

Глубина резания равна припуску на чистовое растачивание на сторону: t=0,50 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=32,3 мм.; V=169 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,50 мм; s =0,15 мм/об; V=162м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=253Н; V= 162 м/мин.

кВт.

Переход 6: Тонкое растачивания цилиндрической поверхности 5 диаметром мм.

Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 5.

Глубина резания равна припуску на тонкое растачивание на сторону: t=0,05 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (34)

D=32,4 мм.; V=164 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,05 мм; s =0,1 мм/об; V=162,8 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=19Н; V= 162,8 м/мин.

кВт.

Переход 7: Одновременное чистовое растачивания цилиндрических поверхностей 6 диаметром мм и 7 диаметром мм.

Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 6,7.

Глубина резания равна припуску на тонкое растачивание на сторону: t=1,7 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=41,8 мм.; V=153 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1120 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 1,7 мм; s =0,1 мм/об; V=147 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=634Н; V= 147 м/мин.

кВт.

Переход 8: Подрезание торца поверхности 8 в размер L=8+0,36 мм.

Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 8 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,1 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=41,8 мм.; V=121 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=950 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 8 мм; s =0,1 мм/об; V=124,7 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=2987Н; V= 124,7 м/мин.

кВт.

Переход 9: Подрезание торца поверхности 9 в размер L=2+0,2 мм и точение фаски 0,5Ч450 мм поверхности 10.

Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 2 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (33)

D=38,4 мм.; V=137 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1120 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 2 мм; s =0,15 мм/об; V=135 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=1012Н; V= 135 м/мин.

кВт.

Переход 10: Чистовое растачивание цилиндрической поверхности 11 диаметром мм.

Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 11.

Глубина резания равна припуску на тонкое растачивание на сторону: t=1,9 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=36,2 мм.; V=139 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1180 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 1,9 мм; s =0,15 мм/об; V=134 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=962Н; V= 134 м/мин.

кВт.

Переход 11: Подрезание торца поверхности 12 в размер L=0,5+0,1 мм.

Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,5 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=36,2 мм.; V=169 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1400 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,5 мм; s =0,15 мм/об; V=159 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=253Н; V= 159 м/мин.

кВт.

Расчет режимов резания на токарную операцию 020.

Данная операция выполняется на токарном станке с ЧПУ и включает в себя 15 переходов.

Переход 1: Подрезание торца поверхности 13 L=19,6−0,33 мм.

Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 13.

Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=47,1 мм.; V=180,8 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1180 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 174,5 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=177Н; V= 174,5 м/мин.

кВт.

Переход 2: Чистовое точение цилиндрической поверхности 14 диаметром мм в размер диаметром мм.

Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=0,55 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=46 мм.; V=167 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1120 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,55 мм; s =0,15 мм/об; V= 162 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=278Н; V= 162м/мин.

кВт.

Переход 3: Подрезание торца поверхности 15 в размер L=3−0,1 мм.

Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=55 мм.; V=180,8 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1000 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 172,7 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=177Н; V= 172,7 м/мин.

кВт.

Переход 4: Чистовое точение цилиндрической поверхности 16 диаметром мм.

Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=0,55 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=55 мм.; V=167 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1000 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,55 мм; s =0,15 мм/об; V= 172,7 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=278Н; V= 172,7м/мин.

кВт.

Переход 5: Подрезание торца поверхности 17 в размер L=1,6+0,1 мм.

Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 17.

Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=63 мм.; V=180,8 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=900 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 178 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=177Н; V= 178 м/мин.

кВт.

Переход 6: Чистовое точение поверхности 19 канавки b=1,2+0.14мм на цилиндрической поверхности 18 диаметром мм одновременно.

Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=1,4 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=43,2 мм.; V=145,6 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1060 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 1,4 мм; s =0,15 мм/об; V= 143,8 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=709Н; V= 143,8м/мин.

кВт.

Переход 7: Тонкое точение цилиндрической поверхности 14 диаметром мм.

Глубина резания равна припуску для тонкого точения на сторону: t=0,075 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=45,85 мм.; V=244 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,075 мм; s =0,1 мм/об; V= 230 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=28Н; V= 230м/мин.

кВт.

Переход 8: Чистовое точение цилиндрической поверхности 20 диаметром мм на глубине 2+0,14 мм поверхности 21 одновременно.

Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=2 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=52 мм.; V=137,4 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=800 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 2,0 мм; s =0,15 мм/об; V= 130,6 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=1012Н; V= 130,6м/мин.

кВт.

Переход 9: Чистовое точение цилиндрической поверхности 22 диаметром мм на длине 10,8+0,22 мм поверхности 23 со снятием фаски 0,5Ч450 мм поверхности 24.

Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=0,42 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=45 мм.; V=173,5 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1250 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,42 мм; s =0,15 мм/об; V= 176,6 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=212Н; V= 176,6м/мин.

кВт.

Переход 10: Нарезание резьбы резцом поверхности 22 М45Ч1,5 мм.

Рассчитаем режимы резания на обработку поверхности.

Глубина резания t равна числу рабочих ходов i=5 (черновых — 3; чистовых — 2) на нарезание резьбы резцом на сторону: t=0,15 мм.

Продольная подача S равна шагу резьбы Р=1,5 мм, выбираем: s = 1,5 мм/об.

Определим скорость резания по формуле:

(41)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=43.4 мм.; V=69,5 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=500 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле:

СР=240; Р=1,5 мм.; y=0,30; i=5; KP=KMP=0,65.

(42)

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=379Н; V= 68,1м/мин.

кВт.

Переход 11: Чистовое растачивание цилиндрической поверхности 25 диаметром мм в размер мм.

Глубина резания равна припуску на чистовое растачивание на сторону: t=0,45 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=39,8 мм.; V=172м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1320 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,45 мм; s =0,15 мм/об; V=165м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=228Н; V= 165 м/мин.

кВт.

Переход 12: Подрезание торца поверхности 27 в размер L=7,5+0,22 мм.

Глубина резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=40 мм.; V=179 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1400 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 179 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=177Н; V= 175,8 м/мин.

кВт.

Переход 13: Чистовое растачивание цилиндрической поверхности 28 диаметром мм.

Глубина резания равна припуску на чистовое точение на сторону: t=0,55 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=35 мм.; V=167 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1500 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,55 мм; s =0,15 мм/об; V= 164,9 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=278Н; V= 164,9 м/мин.

кВт.

Переход 14: Подрезание торца поверхности 29 в размер L=4,2+0,1 мм.

Глубину резания равна припуску на подрезание торца: t = 0,35 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: S = 0,15 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=35 мм.; V=179 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,35 мм; s =0,15 мм/об; V= 175,8 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (40)

РZ=177Н; V= 175,8 м/мин.

кВт.

Переход 15: Тонкое растачивания цилиндрической поверхности 25 диаметром мм и фаски 0,5Ч450 мм с поверхностью 26.

Глубина резания равна припуску на тонкое растачивание на сторону: t=0,1 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: s = 0,1 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (31)

м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя по формуле (35)

D=40 мм.; V=233,6 м/мин.

По паспорту станка 16К20Ф305, выбираем nф=1600 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим силу резания по формуле (37)

t= 0,1 мм; s =0,1 мм/об; V=201 м/мин; n=0; Кр= 0,70.

Н.

Определим мощность резания по формуле (38)

РZ=37Н; V= 201 м/мин.

кВт.

Расчет режимов резания на фрезерную операцию 025.

Данная операция выполняется на фрезерном станке с ЧПУ и включает в себя 2 переходов.

Переход 1: Определим режимы резания при предварительном фрезеровании выступа с поверхностями 30 и 31 в размер b=4−0.12мм, окончательная обработка поверхности 16 диаметром мм, которая состоит из двух переходов.

Глубина резания равна припуску на черновое фрезерование на сторону: t=3,5 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: sz=0,05мм/зуб.

Определим окружную скорость фрезы

(43)

где sz=0,05мм/зуб; B=1,4 мм; CV=46,7; q=0,45; x=0,5; y=0,5; u=0,1; p=0,1; m=0,33;

T=80 мин.

м/мин.

Определим частоту вращения фрезы по формуле (35)

об/мин.

По паспорту станка 6Р11Ф3, выбираем nф=1270 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим окружную силу резания

(44)

где sz=0,05мм/зуб; B=1,4 мм; CV=68,2; q=0,86; x=0,86; y=0,72; u=1,0; w=0.

Н.

Определим крутящий момент

(45)

где D — диаметр фрезы, D=6 мм.

.

Определим мощность резания по формуле (40)

кВт.

Переход 2: Определим глубину резания при чистовом фрезеровании выступа b=4−0.12мм поверхности 30 и 31, 16 и двух радиусов 1,5 мм 32 и 33.

Глубина резания равна припуску на чистовое фрезерование на сторону: t= 0,75 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: sz=0,2мм/зуб.

Определим окружную скорость фрезы по формуле (43)

sz=0,2 мм/мин; B=1,4 мм; CV=46,7; q=0,45; x=0,5; y=0,5; u=0,1; p=0,1; m=0,33; T=80мин.

м/мин.

Определим частоту вращения фрезы по формуле (35)

об/мин.

По паспорту станка 6Р11Ф3, выбираем nф=1600 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим окружную силу резания по формуле (44)

sz=0,2мм/мин; B=1,4 мм; CV=68,2; q=0,86; x=0,86; y=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0.

Н.

Определим крутящий момент по формуле (45)

D=3 мм.

.

Определим мощность резания по формуле (40)

кВт.

Переход 3: Расчет режимов резания при чистовом фрезеровании диаметрального выступа мм поверхности 34.

Глубина резания равна припуску на чистовое фрезерование на сторону: t= 0,55 мм.

Подачу выбираем по справочнику [1]: sz=0,2мм/зуб.

Определим окружную скорость фрезы по формуле (43)

sz=0,014мм/мин; B=1,4 мм; CV=46,7; q=0,45; x=0,5; y=0,5; u=0,1; p=0,1; m=0,33; T=80мин.

м/мин.

Определим частоту вращения фрезы по формуле (35)

об/мин.

По паспорту станка 6Р11Ф3, выбираем nф=1270 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим окружную силу резания по формуле (44)

sz=0,2мм/мин; B=1,4 мм; CV=68,2; q=0,86; x=0,86; y=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0.

Н.

Определим крутящий момент по формуле (45)

D=6 мм.

.

Определим мощность резания по формуле (40)

кВт.

Переход 1 и 2: Расчет режимов резания на фрезерную операцию 030 с обработкой двух пазов поверхности 35 b=2+0,25 мм.

Глубина резания при фрезеровании: t= 7,5 мм.

Определим подачу

sz=0,006мм/зуб.

sм=szЧzЧn; sм=0,006Ч64Ч200=76,8 мм/мин. Принимаем sм=87мм/мин.

Определим окружную скорость фрезы по формуле (43)

sz=0,006мм/мин;B=2,0 мм;CV=53; q=0,25; x=0,3; y=0,2; u=0,2; p=0,1; m=0,2;

T=60мин.

м/мин.

Определим частоту вращения фрезы

об/мин.

По паспорту станка 6Р11Ф3, выбираем nф=158 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим окружную силу резания по формуле (44)

sz=0,006мм/мин; B=2,0 мм; CР=68,2; x=0,86; y=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0.

Н.

Определим крутящий момент по формуле (45)

D=50 мм.

.

Определим мощность резания по формуле (40)

кВт.

Переход 1: Расчет режимов резания на сверлильную операцию 035.

Для обеспечения требуемой точности и заданной шероховатости отверстия диаметром мм рассчитаем режимы резания на предварительную обработку сверлением отверстия 1,9 мм поверхности 36.

Определим глубину резания

t = 0,5ЧD, (46)

где D — диаметр сверла, D=1,9 мм.

t = 0,5Ч1,9=0,95 мм.

Подачу при сверлении выбираем максимально допустимую по прочности сверла, по справочнику [2]: S=0,1 мм/об.

Определим скорость резания

(47)

где Сv, q, m, y — коэффициенты и показатели степени, значения которых для сверления согласно справочнику следующие: Cv=7,0; q=0,40; y=0,70; m=0,20;

T — период стойкости инструмента, мин; Т=15 мин;

KV — общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактическое условие резания и рассчитывается по формуле:

Определим поправочный коэффициент по формуле (32)

Kv=0,60Ч1Ч1=0,60.

м/мин.

Определим число оборотов по формуле (35)

V=16 м/мин; D=1,9 мм.

об/мин.

По паспорту станка 2Н118, выбираем nф=1860об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим крутящий момент

(48)

где СМ, q, y — коэффициент и показатели степени;CМ=0,0345; q=2,0; y=0,8;

КР — коэффициент, учитывающий фактическое условие обработки, в зависящий от материала обрабатываемой заготовки.

КР=КМР;

НЧм.

Определим осевую силу

СР=68; q=1,0; y=0,7.

(49)

Н.

Определим мощность резания

(50)

где Мкр — крутящий момент при сверлении, Мкр = 0,23НЧм;

n — частота вращения шпинделя, n = 2900 об/мин.

кВт.

Переход 2: Расчет режимов резания развертывание поверхности 36 диаметром мм.

Определим глубину резания при развертывании

t = 0,5(D — d), (51)

где D — диаметр машинной (чистовой) развертки, D=2,0 мм;

d — диаметр отверстия, d = 1,9 мм.

t = 0,5 (2,0 — 1,9) = 0,05 мм.

Подачу при развертывании выбираем по справочнику [2]: s = 0,8 мм/об,

Для достижения более высокого качества отверстия введем поправочный коэффициент Kos = 0,8.

s = 0,8Ч0,8 = 0,64 мм/об. Принимаем s=0,56 мм/об.

Определим скорость резания по формуле (41)

Cv=10,5; q=0,3; x=0,20; y=0,65; m=0,4; Т=15 мин; KV=0,65.

м/мин.

Определим число оборотов по формуле (35)

об/мин.

По паспорту станка 2Н118, выбираем nmin=1000 об/мин.

Уточним действительную скорость резания по формуле (36)

V= м/мин.

Определим крутящий момент при развертывании

(52)

где s — подача, мм на один зуб инструмента, равная s/z, s мм/об;

z — число зубьев развертки;

СР; x; y — коэффициент и показатели степеней учитывающие условия обработки, Сp= 200; х = 1; y = 0,75.

(53)

где sподача за один оборот развертки, s = 0,64 мм/об;

z — число зубьев, z = 8.

мм/зуб.

НЧм.

Определим мощность резания по формуле (50)

кВт.

2.7 Техническое нормирование станочных операций

Произведем расчет норм времени на все присутствующие операции.

Определим нормы штучного времени согласно по формуле, мин.:

(54)

где-То — основное время на операцию, мин.;

Тв — вспомогательное время на операцию, мин.;

Ктв — поправочный коэффициент на вспомогательное время, зависит от серийности работ, К =0,75;

Qобс и Qотл — время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, составляет 10% от оперативного.

Определим оперативное время по формуле:

Топ=То+Тв, (55)

где-То — основное время на обработку всех переходов, определяется по формуле [ 3], мин.

(56)

где l — длина пути, проходимого инструментом в направлении подачи при обработке iго технологического перехода;

l1 — величина врезания и перебега резца, мм; l1=1−3мин;

l2 — дополнительная длина на взятие пробной стружки, мм; l2=1−3мин;

n — число оборотов шпинделя в минуту, об/мин.;

S — подачи на один оборот шпинделя в минуту, мин/об;

i — число проходов.

Определим вспомогательное время на переходы данных операций по формуле:

ТВ=tуст+tпер+tизм (57)

где Тв — норматив времени вспомогательной работы станка по программе

tуст — время на установку и снятие детали, мин;

tпер — вспомогательное время, связанное с переходом, мин;

tизм — вспомогательное время на контрольные измерения обработанной поверхности после окончания обработки.

tпер — время технологических пауз — остановок подачи и вращения шпинделя для проверки размеров, осмотра или смены инструмента, Тпер =0,2 мин. В данном случае инструмент меняется три раза.

Произведем расчет норм времени для токарной операции 020 по справочным нормативам [3]

tпер = 0,2Ч6 = 1,2 мин.

tуст — время на установку и снятие детали массой до 3 кг в самоцентрирующем патроне, мин.

tуст=аЧQx, (58)

где а, х — коэффициенты и показатели степени, а=0,248, х=0,236;

Q — масса детали, Q=0,081 кг.

tуст=0,248Ч0,0810,236=0,137 мин.

tизм — вспомогательное время на контрольные измерения обработанной поверхности после окончания обработки.

tизм=УkЧDzизмЧLu, (59)

где k, z, u — коэффициент и показатели степени для измерительного инструмента — штангенциркуль с точностью измерения до 0,02 мм, k=0,0187, z=0,21, u=0,330;

D=63мм; L=19,6 мм.

tизм=0,0187Ч630,21Ч19,60,330=0,12мин.

ТВ=0,137+1,2+0,12=1,46мин.

Рассчитаем основное время по переходам

Переход 1:

мин;

Переход 2:

мин;

Переход 3:

мин;

Переход 4:

мин;

Переход 5:

мин;

Переход 6:

мин;

Переход 7:

мин;

Переход 8:

мин;

Переход 9:

мин;

Переход 10:

мин;

Переход 11:

мин.

То.общ1=0,05+0,09+0,17+0,02+0,04+0,05+0,12+0,04+0,06+0,03+0,03=0,73мин.

Произведем расчет норм времени для токарной операции 020 по справочным нормативам [3]

Рассчитаем основное время по переходам

Переход 1:

мин;

Переход 2:

мин;

Переход 3:

мин;

Переход 4:

мин;

Переход 5:

мин;

Переход 6:

мин;

Переход 7:

мин;

Переход 8:

мин;

Переход 9:

мин;

Переход 10:

мин.

При нарезании резьбы на станке используем 5 проходов. Значит To2.10Ч5=0,11мин.

Переход 11:

мин;

Переход 12:

мин;

Переход 13:

мин;

Переход 14:

мин;

Переход 15:

мин.

То.общ.2=0,06+0,13+0,06+0,04+0,09+0,04+0,05+0,05+0,08+0,11+0,06+0,04+0,05+ 0,03+0,07=0,96мин.

Определим вспомогательное время на контрольные измерения обработанной поверхности после окончания обработки.

k=0,033, z=0,16, u=0,27; D=63мм; L=19,6 мм.

tизм=0,033Ч630,16Ч19,60,27=0,143мин.

tпер = 0,2Ч14=2,8 мин.

tуст=0,133 мин.

Определим вспомогательное время

ТВ=0,133+2,8+0,143=3,08мин.

Определим штучное время

Произведем расчет норм времени для фрезерной операции 025 по справочным нормативам [3]

Определим основное время по переходам

Переход 1:

мин;

Переход 2:

мин;

Переход 3:

мин.

Tобщ.3=1,15+0,21+0,3=1,66 мин.

tизм=0,119Ч2=0,238мин.

tпер = 0,2Ч5=1 мин.

tуст=0,133 мин.

Определим вспомогательное время

ТВ=0,133+1+0,238=1,37мин.

Определим штучное время

Произведем расчет норм времени для фрезерной операции 030 по справочным нормативам [3]

Определим основное время для двух одинаковых пазов

(60)

мин;

мин.

Tобщ.3=0,66+0,66=1,32 мин.

tизм=0,119Ч2=0,238мин.

tпер = 0,2Ч2=0,4 мин.

tуст=0,133 мин.

Определим вспомогательное время

ТВ=0,133+0,4+0,238=0,77мин.

Определим штучное время

Произведем расчет норм времени для сверлильной операции 035 по справочным нормативам [3]

Определим основное время по переходам

Переход 1:

мин;

Переход 2:

мин.

То=0,04+0,02=0,06 мм.

tизм=0,119Ч2=0,24мин.

tпер = 0,2Ч2=0,4мин.

tуст=0,133 мин.

Определим вспомогательное время

ТВ=0,133+0,4+0,24=0,77мин.

Определим штучное время

Общее штучное время

?Тшт=1,85+3,28+2,7+1,9+0,64=10,37 мин.

2.8 Выбор СОТС

В современном машиностроении год от года возрастает роль СОТС для обработки металлов резанием. Применение СОТС в значительной степени ускоряет сложный и длительный процесс преобразования заготовок деталей машин и механизмов. При этом улучшается качество обрабатываемых поверхностей, повышается точность обработки, улучшаются условия труда.

СОТС подразделяется на минеральные масла с различными присадками, водные эмульсии, полусинтетические и синтетические.

При выборе СОТС необходимо учитывать совокупность условий, при которых она будет применяться: вид обработки, состав и свойства обрабатываемого материала, режимы обработки и характер стружки, требуемое количество обрабатываемых поверхностей. Большое значение может также иметь материал и конструкция инструмента, его сложность и наладка, износостойкость. На токарных и фрезерных операциях механической обработки я применяю жидкость смазочно-охлаждающую МР-1у по ТУ 38.101 731−80. СОЖ относится к масляным — (М) и дающий прозрачный раствор — (Р). Применяется при механической обработки резанием углеродистых конструкционных сталей на станках автоматах. Метод подачи — свободная струя.

Таблица 7

Химический состав смазочно-охлаждающей жидкости МР-1у