Разработка технологии изготовления детали Фланец

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "Разработка технологии изготовления детали Фланец"

Транскрипт

1 Институт Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Направление подготовки Кафедра высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА Тема работы ИСГТ «Машиностроение» ТМСПР Разработка технологии изготовления детали Фланец УДК Студент Группа ФИО Подпись Дата 158Л31 Руководитель Чжоу Ухуэй Должность ФИО Ученая степень, звание Старший преподаватель Шибинский Константин Григорьевич Подпись Дата КОНСУЛЬТАНТЫ: По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» Должность ФИО Ученая степень, звание Старший преподаватель Гаврикова Надежда Александровна По разделу «Социальная ответственность» Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент Штейнле Александр Владимирович к.м.н Подпись Подпись Дата Дата ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ: Зав. кафедрой ФИО Ученая степень, звание ТМСПР Вильнин Александр Даниилович Подпись Дата Томск 2017г. 0

2 Планируемые результаты обучения по программе Код результата Результат обучения (выпускник должен быть готов) Профессиональные компетенции Р2 РЗ Р4 Р5 Применить глубокие знания в области современных технологий машиностроительного производства для решения междисциплинарных инженерных задач. Ставить и решать инновационные задачи инженерного анализа, связанные с созданием и обработкой материалов и изделий, с использованием системного анализа и моделирования объектов и процессов машиностроения. Разрабатывать технологические процессы, проектировать и использовать новом оборудованием и инструментами для обработки материалов и изделий, конкурентоспособных на мировом рынке машиностроительного производства. Проводить теоретические и экспериментальные исследования в области современных технологий обработки материалов, нанотехнологий, создания новых материалов в сложных и неопределенных условиях. Универсальные компетенции Р11 Самостоятельно учиться и непрерывно повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности. 1

3 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт ИСГТ Направление подготовки «Машиностроение» Кафедра ТМСПР УТВЕРЖДАЮ: Зав. кафедрой Вильнин А.Д. (Подпись) (Дата) (Ф.И.О.) ЗАДАНИЕ на выполнение выпускной квалификационной работы В форме: Бакалаврской работы Студенту: (бакалаврской работы, дипломного проекта/работы, магистерской диссертации) Группа ФИО 158Л31 Чжоу Ухуэй Тема работы: Разработка технологии изготовления фланец Утверждена приказом директора (дата, номер) Срок сдачи студентом выполненной работы: ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ: Исходные данные к работе Перечень подлежащих исследованию, проектированию и разработке вопросов Чертеж детали, годовая программа выпуска Обзор научно-технической литературы, определение типа производтва, выбор исходной заготовки, составление маршрута операций, размерный анализ ТП, расчет припусков и технологических размеров, расчет режимов резания и основного времени, штучно-калькуляционного времени, 2

4 конструирование специального приспособления. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) Размерный анализ, чертеж детали, чертеж приспособления, чертеж размерной схемы, технологический процесс изготовления детали. Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы Раздел Технологический и конструкторский Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Социальная ответственность Консультант Шибинский Константин Григорьевич Гаврикова Надежда Александровна Штейнле Александр Владимирович Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном языках: Дата выдачи задания на выполнение выпускной квалификационной работы по линейному графику Задание выдал руководитель: Должность ФИО Ученая степень, звание Старший преподаватель Шибинский Константин Григорьевич Подпись Дата Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 158Л31 Чжоу Ухуэй 3

5 Содержание Введение 6 I. Технологический раздел 8 1. Исходные данные 8 2. Анализ технологичности конструкции детали 9 3. Определение типа производства 9 4. Выбор исходной заготовки Разработка маршрута технологии изготовления корпуса Расчет припусков и допусков, продольных и диаметральных технологических 17 размеров 7. Выбор средств технологического оснащения Расчет режимов резания Расчет основного времени для каждой операции и перехода Определение штучно-калькуляционного времени 46 II. Конструкторский раздел Анализ исходных данных и разработка задания на проектирование 48 станочного приспособления 2. Разработка принципиальной расчетной схемы и компоновка приспособления Описание конструкции и работы приспособления Определение необходимой силы зажима 49 III. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение Общие положения Расчет затрат «Сырье и материалы» Расчет затрат «Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты» Расчет затрат «Возвратные отходы» Расчет затрат по статье «Топливо и энергия на технологические цели Расчет затрат «Основная заработная плата производственных рабочих» Расчет затрат «Дополнительная заработная плата производственных 57 рабочих» 8. Расчет затрат «Налоги, отчисления в бюджет и внебюджетные фонды» Расчет затрат «Погашение стоимости инструментов и приспособлений 58 целевого назначения» 10. Расчет затрат «Расходы по содержанию и эксплуатации машин и 59 оборудования» 11. Расчет затрат «Общецеховые расходы» Расчет затрат «Технологические потери» 66 4

6 13. Расчет затрат «Общехозяйственные расходы» Расчет затрат «Потери от брака» Расчет затрат «Прочие производственные расходы» асчет затрат «Расходы на реализацию (внепроизводственные)» Расчет прибыли Расчет НДС Цена изделия 68 IV. Социальная ответственность Техногенная безопасность Региональная безопасность Организационные и правовые мероприятия обеспечения безопасности Особенности законодательного регулирования проектных решений Безопасность в чрезвычайных ситуациях 89 Список литература 90 5

7 Введение Машиностроение традиционно представляет собой ведущая отрасль экономики. Развитие машиностроения определяется как разработкой принципиально новых конструкций машин, так и совершенствование технологий их изготовления. Часто именно технологичность конструкции определяет, будет ли она широко использоваться. В современной технологии машиностроения развитие происходит по следующим направлениям: - повышение возможностей, качества и экономичности средств технологического оснащения (высокопроизводительные станки, инструмент с повышенной стойкостью и т. д.); - создание максимально эффективных маршрутов технологических процессов; - использование эффективной системы управления и планирования производства; - комплексная автоматизация производства, включающая в себя разработку конструкций изделий, технологическое проектирование, календарное планирование и др. Оправданное применение прогрессивного оборудования и инструмента способно привести к значительному снижению себестоимости продукции и трудоёмкости её производства. К таким же результатам может привести и использование совершенных методов получения заготовок с минимальными припусками под механическую обработку. В некоторых случаях целесообразно снижать технологичность изделия для повышения качества продукции, что может значительно повысить конкурентоспособность продукции и компенсировать дополнительные затраты. Стремление к технологичности в любом случае не должно приводить к ухудшению свойств изделия ниже конструктивно заданных. Критерии построения эффективных маршрутов технологического процесса зависит от типа производства и возможностей предприятия. Один из наиболее известных критериев представляет собой принцип постоянства баз. Маршрут должен быть рассчитан так, чтобы возможности оборудования были максимально использованы. Автоматизация производства на всех его этапах позволяет существенно сократить время подготовки производства, внедрения новых изделий, уменьшить и упорядочить документооборот, оперативно вносить изменения в действующие технологические процессы. Сейчас уже высокотехнологичные производства (авиа- и автомобилестроение) не могут оставаться на конкурентоспособном уровне без комплексных систем автоматизации. 6

8 В курсовом проекте решается задачу по созданию эффективного технологического процесса изготовления детали. Технологический процесс разрабатывается для условий мелкосерийного производства. 7

9 I. Технологическая часть 1. Исходные данные Производительные технологические процессы изготовления фланца, представленного на рис. 1. Количество годовой программы 1000 штук. Рис. 1. Чертеж детали 8

10 2. Анализ технологичности конструкции детали Деталь фланец изготовлен из стали 12Х18Н10Т. В качестве заготовки для данной детали применяем отливка. На многих операциех размеры проставлены в буквенном виде, это значит соответствующие требавания к размерам. Механическая обработка наружных поверхностей детали не требует особых требований шероховатости (Ra3.2, Ra5,0 ) и высокой точности размеров (IT14, кроме 123Н9 и 127Н9), поэтому обработка может быть выполнена на универсальных станках, что определяет ее технологисность. 3. Определение типа производства Тип производства определяем по коэффициенту закрепления операций, который находим по формуле [1, стр. 20]: tв К з.о =, Tср (1) где t в такт выпуска детали, мин.; T ср среднее штучно калькуляционное время на выполнение операций технологического процесса, мин. Такт выпуска детали определяем по формуле [1, стр. 21]: Fг tв, N г (2) где F г годовой фонд времени работы оборудования, мин.; N г годовая программа выпуска деталей. Годовой фонд времени работы оборудования определяем по табл. 5 [1, стр. 22] при двусменном режиме работы: F г = 4015 ч. Тогда : t r = F r = = 240,9 мин N r 1000 Среднее штучно калькуляционное время на выполнение операций технологического процесса: n Tш. к i i 1 Т ср, n (3) где Т ш.к i штучно-калькуляционное время i- ой основной операции, мин.; n количество основных операций. 9

11 1) Штучно калькуляционное время первой операции определяем (см. операционную карту): Т ш.к 1 8, 209мин. 2) Штучно калькуляционное время второй операции определяем (см. операционную карту): Т ш.к 2 4, 47мин. 3) Штучно калькуляционное время третей операции: (см. операционную карту): Т ш.к 3 4, 127мин. Среднее штучно калькуляционное время на выполнение операций технологического процесса определяем по формуле (3): n Tшк. i T 1 шк. 1 Tшк. 2 T i шк. 3 8, 209 4, 47 Тср n 3 3 Тип производства определяем по формуле (1): tв 240 9, К з. о = 42, 86 T 5, 62 ср 4, 127 5, 62мин. Так как К з. о = 42,86 >20, то тип производства:мелкосерийный. 10

12 4. Выбор исходной заготовки С учетом технологических свойств материала фланца ( Сталь12Х18Н10Т ), её габаритов и массы, требований к механическим свойствам (особых требований нет), а также типом производства (мелкосерийное), выбираем в качестве исходной заготовки отливка, рисунок 2. Рис. 2. Эскиз заготовки 11

13 5. Разработка маршрута технологии изготовления детали Номер Наименование и содержание операций и переходов 0 Заготовительная Отрезать заготовку Выдерживая размер A 0.1 Операционный эскиз 1 1 Токарная с ЧПУ Установить и снять деталь Подрезать торец выдерживая размер 1 12

14 2 Центровать отверстие Сверлить отверстие выдерживая размер 2 3 Расточить отверстие выдерживая размер 3 4 Расточить отверстие выдерживая размер 4 13

15 5 Расточить отверстие выдерживая размеры 5 и 6 6 Точить поверхность, выдерживая размеры 7 и 8 7 Точить поверхность, выдерживая размеры 9 и 10 14

16 8 Точить фаску, выдерживая размер Токарная с ЧПУ Установить и снять деталь Подрезать торец выдерживая размер 12 2 Точить фаску, выдерживая размер 13 15

17 3 Точить поверхность, выдерживая размеры 14 и Сверлить отверстие, выдерживая размер 16 2 Нарезать резьбу М8 в 8 отв. 16

18 6. Расчет припусков и допусков, диаметральных и продольных технологических размеров Размерный анализ техпроцесса: Расчётная схема изготовления детали является совокупностью технологических размерных цепей. Замыкающими звеньями в операционных технологических цепях являются припуски на обработку поверхностей и конструкторские размеры, непосредственно взятые с чертежа. Помимо замыкающих звеньев в технологической цепи есть составляющие звенья, которыми являются технологические размеры, получаемые на всех операциях обработки детали. На основание техпроцесса изготовления «Фланец», составляется размерная схема (представлена на рис.3) которая представлена в приложении, она содержит все осевые технологические размеры, припуски на обработку и конструкторские размеры, проверка которых будит осуществляться по ходу работы. Для облегчения составления размерных цепей, на базе расчётной схемы строится граф технологических размерных цепей. Граф для продольной размерной схемы изготовления «Фланец» представлена на рис.4 17

19 рис.3. Размерная схема 18

20 рис.4. Граф технологических размерных цепей 19

21 Определение на осевые размеры Допуски на конструкторские размеры Z 1.1 = A 0.1 A 1.1 Z 2.1 = A 1.1 A 2.1 K 1 = A 2.1 ; K 1 = 34 ± 0,31мм K 2 = A 2.3 ; K 2 = 9 ± 0,18мм K 3 = A 2.1 A 2.3 A 1.7 ; K 3 = 10 ± 0,18мм K 4 = A 2.2 ; K 4 = 1 ± 0,125мм K 5 = A 1.8 ; K 5 = 3 ± 0,125мм K 6 = A 1.5 ; K 6 = 5 ± 0,15мм Допуски на технологические размеры TA i = ω ci + ρ u + ε б TA 0.1 = 1мм TA 1.1 = ω ρ i 1 = 0,2 + 0,15 = 0,35мм TA 1.5 = ω 1.5 = 0,2мм TA 1.7 = ω 1.7 = 0,2мм TA 1.8 = ω 1.8 = 0,2мм TA 2.1 = ω ρ i 1 = 0,12 + 0,08 = 0,2мм TA 2.2 = ω 2.2 = 0,12мм TA 2.3 = ω 2.3 = 0,12мм Проверка обеспечения точности конструкторских размеров TK 1 = 0,62мм > TA 2.1 = 0,2мм TK 2 = 0,36мм > TA 2.3 = 0,12мм TK 3 = 0,36мм > TA TA TA 1.7 = 0,307мм TK 4 = 0,25мм > TA 2.2 = 0,12мм TK 5 = 0,25мм > TA 1.8 = 0,2мм TK 6 = 0,3мм > TA 1.5 = 0,2мм Расчет припусков на осевые размеры Z imin = R Zi 1 + h i 1 + ρ i 1 Z 1.1min = 0,4 + 0,5 + 0,15мм = 1,05мм Z 2.1min = 0,4 + 0,5 + 0,08мм = 0,98мм Расчёт технологических размеров A 1.5 = 5 ± 0,15мм A 1.8 = 3 ± 0,125мм A 2.1 = 34 ± 0,31мм A 2.2 = 1 ± 0, мм A 2.3 = 9 ± 0,18мм 20

22 c c c A 1.7 = A 2.1 A 2.3 K c 3 = 15мм A 1.7 = 15 ± 0,1мм c c c A 1.1 = A Z 2.1 c Z 2.1 = Z 2.1min + TA TA 2.1 0,35 + 0,2 = 0,98 + = 1,255мм 2 2 c A 1.1 = ,255 = 35,255мм ; A 1.1 = 35,255 ± 0,175мм c c c A 0.1 = A Z 1.1 c Z 1.1 = Z 1.1min + TA TA 1.1 = 1, ,35 = 1,725мм 2 2 c A 0.1 = 35, ,725 = 36,98мм ; A 0.1 = 36,98 ± 0,5мм Принимаем A 0.1 = 37 ± 0,5мм; A 1.1 = 35,3 ± 0,175мм Z 1.1 = A 0.1 A 1.1 = 37 ± 0,5 35,3 ± 0,175 = 1,7 ± 0,675мм Z 2.1 = A 1.1 A 2.1 = 35,255 ± 0, ± 0,31 = 1,255 ± 0,485мм Определение на диаметральные размеры Допуски на конструкторские размеры K D1 = D 1.6 ; K D1 = мм K D2 = D 2.3 ; K D2 = мм K D3 = D 1.5 ; K D3 = мм K D4 = D 1.7 ; K D4 = мм K D5 = D 3.1 ; K D5 = 155 ± 0,1мм K D6 = D 1.4 ; K D6 = ,1 мм TD i = ω ci + ρ u + ε б TD 0.1 = 3,4мм TD 1.4 = 0,1мм(IT9) TD 1.5 = 0,1мм(IT9) TD 1.6 = 0,25мм(IT11) TD 1.7 = 0,25мм(IT11) TD 2.3 = 0,25мм(IT11) TD 3.1 = 0,1мм(IT9) TK D1 = 1мм > TD 1.6 = 0,25мм TK D2 = 1мм > TD 2.3 = 0,25мм TK D3 = 0,1мм = TD 1.5 = 0,1мм TK D4 = 1мм > TD 1.7 = 0,25мм TK D5 = 0,2мм > TD 3.1 = 0,1мм TK D6 = 0,1мм = TD 1.4 = 0,1мм Допуски на технологические размеры 21

23 Расчет припусков на диаметральные размеры 2 Z imin = 2 (R Zi 1 + h i 1 + ρ i 1 + ε 2 yi ) Z D1.6min = 2 (0,4 + 0,5 + (0,05 + 0,1) ) = 2,1мм D 1.4 = ,1 мм D 1.5 = мм D 1.6 = мм D 1.7 = мм D 2.3 = мм D 3.1 = 155 ± 0,1мм c c c D 0.1 = D Z D1.6 Расчёт технологических размеров 3,4 + 0,25 c Z D1.6 = Z D1.6min + TD TD 1.6 = 2,1 + = 3,925мм 2 2 c D 0.1 = 176, ,925 = 180,8мм; D 0.1 = 180,8 +0,9-2,5 мм Принимаем D 0.1 = 180,8 +0,9-2,5 мм 22

24 7. Выбор средств технологического оснащения Технические характеристики Токарно-револьверного обрабатывающего центра Haas ST-10 Макс. обрабатываемый диаметр 228 (зависит от револьвера), мм Макс. длина обработки (без 356 патрона), мм Диаметр 3-х кулачкового патрона, 165 мм Макс. диаметр обрабатываемого 44 прутка, мм Диаметр отверстия в шпинделе, мм 58,7 Макс. частота вращения шпинделя, об/мин 6000 Максимальная мощность шпинделя, квт 11,2 Перемещение по оси X, мм 200 Перемещение по оси Z, мм 356 Макс. скорость холостых подач, м/мин 30,5 Исполнение посадочного гнезда револьвера VDI40 Количество инструментальных гнезд в револьвере, шт 12 Повторяемость, мм ±0,0025 Точность позиционирования, мм ±0,0050 Технические характеристики сверлильного станка PROMA E- 1516B/400 Потребляемая мощность, Вт 750 Максимальный диаметр сверления, 16 мм Макс. расстояние между 470 шпинделем и столом (h), мм Макс. расстояние между 680 шпинделем и основанием (H), мм Размер стола (a x b), мм Диаметр колонны (D), мм 73 Число скоростей, ст

25 180/250, 300/400, 480/580, 970/1280, Диапазон оборотов, мин /1540, 2270/2740 Общая высота (V), мм 1065 Вылет шпинделя (X), мм 195 Ход шпинделя, мм 80 Размер основания (A x B), мм Вес нетто/брутто, кг 61/66 Упаковка размер картонного ящика (д x ш x в), мм

26 8. Расчет режимов резания При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования. Обрабатываемый материал Сталь 12Х18Н10Т. Станок для первой и второй операций: Токарно-револьверный обрабатывающий центр Haas ST-10. Станок для третьей операций: сверлильный станок PROMA E- 1516B/400. Операция 1 переход 1 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] Т15К6. Инструмент:подрезной резец Глубина резания: t = Z ср 1,1 = A 0.1 A 1.1 = 37 ± 0,5 35,3 ± 0,175 1,7мм. Подача по таблице 11 [2, с.364] для данной глубины резания: S = 0,1 мм/об. Скорость резания определяется по формуле [2, с.369]: V = C v T m t x S y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363]. Значения коэффициентов: C v = 350:m = 0,20:x = 0,15:y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент K v определяется по формуле [2, с.363]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, который определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 ) σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда n v ; K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; 25

27 Скорость резания: 350 v = 30 0,2 1,7 0,15 1,17 = 302, м мин 0,10,2 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v = = 531,69 об мин π d π 180,8 ; Где v-скорость резания, d-диметр заготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка, типа обработки и обрабатывающего инструментального материала: об n = 530 мин. Фактическая скорость резания: V = π d n π 180,8 530 м = = 301, мин. Рассчитываем силу резания и мощность резания K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,745 1,0 0,1 0,75 301,04 0 0,75 = 474,77Н N рез = P z v 474,77 301,04 = = 2,34кВт N ст = N рез К = 2,34 1,5 = 3,51кВт Операция 1 переход 2.1 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 178] P6M5. Режущий инструмент по таблице 44 [2, с.214]: Сверло центровочное: тип A (ГОСТ ): d= 6,3 мм; D = 16мм; l = 9,2мм; L = 74 мм. ср Глубина резания: t= D 1,2 = 3,15 мм; 2 Подача по таблице 35 [2, с.381] для данной глубины резания: S = 0,1 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.382]: v = C vd q T m s y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=8 мин определены по таблице 40 [2, с.384]. Значения коэффициентов: СV = 3,5; q=0,50; m = 0,12; y = 0,45 определены по таблице 38 [2, с.383]. 2 = 6,3 26

28 Коэффициент KV определяется по формуле [2, с.385]: K v = K мv К uv K lv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 n v ) σ В K г = 0,8 определены по таблице 2 [2, с.359]; n v = 1,5 определены по таблице 2 [2, с.359]; К uv = 1,0 определены по таблице 5 [2, с.361]; K lv коэффициент, учитывающий глубину сверления обрабатываемого отверстия, K lv = 0,75 определены по таблице 41 [2, с.385]. Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,8 ( 750 1,5 σ В 530 ) = 1,35, K v = K мv К uv K lv = 1,35 1,0 0,75 = 1,01; Скорость резания: 3,5 3,150,5 v = 8 0,12 1,01 = 13,78 м мин 0,10,45 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v ,78 = = 696,24 об мин ; π d π 6,3 Где v-скорость резания, d-диметр инструмента. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 695 об/мин. Фактическая скорость резания: V 1 = π D 1 n π 6,3 695 м = = 13, мин Рассчитываем крутящий момент, осевую силу и мощность резания K р = K мр = ( σ В = ( 530 = 0,77 n 0, ) 750 ) М кp = 10 C м D q s y K p = 10 0,041 6,3 2 0,1 0,7 0,77 = 2,5Н м P o = 10 C p D q s y K p = ,3 1 0,1 0,7 0,77 = 1384Н N = M кp n 9750 = 2, = 0,19кВт Операция 1 переход 2.2 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 178] P6M5. 27

29 Режущий инструмент по таблице 44 [2, с.214]: сверло спиральное с коническим хвостовиком (по ГОСТ ): d= 10 мм; L = 133 мм; l = 57 мм. cp Глубина резания: t= D 1,2,2 cp D1,2,1 2 = 10 2 = 5 мм; Подача по таблице 35 [2, с.381] для данной глубины резания: (НВ=255) S = 0,1 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.382]: v = C vd q T m s y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=50 мин определены по таблице 40 [2, с.384]. Значения коэффициентов: СV = 3,5; q=0,50; m = 0,12; y = 0,45 определены по таблице 38 [2, с.383]. Коэффициент KV определяется по формуле [2, с.385]: K v = K мv К uv K lv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 n v ) σ В K г = 0,8 определены по таблице 2 [2, с.359]; n v = 1,5 определены по таблице 2 [2, с.359]; К uv = 1,0 определены по таблице 5 [2, с.361]; K lv коэффициент, учитывающий глубину сверления обрабатываемого отверстия, K lv = 0,75 определены по таблице 41 [2, с.385]. Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,8 ( 750 1,5 σ В 530 ) = 1,35, K v = K мv К uv K lv = 1,35 1,0 0,75 = 1,01; Скорость резания: 3,5 100,5 v = 8 0,12 1,01 = 24,55 м мин 0,10,45 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v ,55 = = 781,45 об мин ; π d π 10 Где v-скорость резания, d-диметр инструмента. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 780 об/мин. Фактическая скорость резания: 28

30 π d n π V 1 = = = 24,5 м мин Рассчитываем крутящий момент, осевую силу и мощность резания K р = K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 М кp = 10 C м D q s y K p = 10 0, ,1 0,7 0,77 = 6,3Н м P o = 10 C p D q s y K p = ,1 0,7 0,77 = 3053Н N = M кp n 9750 = 6, = 0,5кВт Операция 1 переход 2.3 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 178] P6M5. Режущий инструмент по таблице 44 [2, с.214]: сверло спиральное с коническим хвостовиком (по ГОСТ ): d= 30 мм; L = 133 мм; l = 57 мм. cp Глубина резания: t= D 1,2,3 cp D1,2,2 2 = = 10 мм; Подача по таблице 35 [2, с.381] для данной глубины резания: (НВ=255) S = 0,1 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.382]: v = C vd q T m s y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=25 мин определены по таблице 40 [2, с.384]. Значения коэффициентов: СV = 3,5; q=0,50; m = 0,12; y = 0,45 определены по таблице 38 [2, с.383]. Коэффициент KV определяется по формуле [2, с.385]: K v = K мv К uv K lv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 ) σ В K г = 0,8 определены по таблице 2 [2, с.359]; n v = 1,5 определены по таблице 2 [2, с.359]; К uv = 1,0 определены по таблице 5 [2, с.361]; K lv коэффициент, учитывающий глубину сверления обрабатываемого отверстия, K lv = 0,75 определены по таблице 41 [2, с.385]. Тогда n v 29

31 K мv = K г ( 750 n v ) = 0,8 ( 750 1,5 σ В 530 ) = 1,35, K v = K мv К uv K lv = 1,35 1,0 0,75 = 1,01; Скорость резания: 3,5 300,5 v = 25 0,12 1,01 = 37,08 м мин 0,10,45 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v ,08 = = 393,43 об мин ; π d π 30 Где v-скорость резания, d-диметр инструмента. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 390 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π м V 1 = = = 36, мин Рассчитываем крутящий момент, осевую силу и мощность резания K р = K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 М кp = 10 C м D q s y K p = 10 0, ,1 0,7 0,77 = 56,69Н м P o = 10 C p D q s y K p = ,1 0,7 0,77 = 6591Н N = M кp n 9750 = 56, = 2,27Вт Операция 1 переход 3 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] T15К6. Инструмент : расточное резец cp cp D1,2 = Глубина резания: t= D 1,3 = 45мм; 2 2 Рассчитываем число рабочих ходов i: i = D cp cp 1,3 D 1, = = 9 2t 2 5 Глубина резания: t= 5мм; При тонком точении и растачивании по таблице 19 [3, с. 369] выбираем подачу для данной глубины резания: S = 0,08 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.369]: V = C v T m t x S y K v 30

32 Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363] Значения коэффициентов: C v = 350; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент K v определяется по формуле [2, с.363]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, который определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 n v ) ; σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; Скорость резания: 350 v = 30 0,2 5 0,15 1,17 = 270 м мин 0,080,2 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v = = 716,2 об мин π d π 120 ; Где v-скорость резания, d-диметр заготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 715 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π V 1 = = = 269,5 м мин Рассчитываем силу резания и мощность резания K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,0 0,08 0,75 269,5 0 0,75 = 1150,74Н N рез = P z v 1150,74 269,5 = = 5,07кВт

33 N ст = N рез К = 5,07 1,5 = 11,86кВт Операция 1 переход 4 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] T15К6. Инструмент : расточное резец c cp D 1,3 = Глубина резания: t= D 1,4 = 1,5мм; 2 2 При тонком точении и растачивании по таблице 19 [3, с. 369] выбираем подачу для данной глубины резания: S = 0,08 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.369]: V = C v T m t x S y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363] Значения коэффициентов: C v = 350; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент K v определяется по формуле [2, с.363]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, который определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 ) σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; Скорость резания: 350 v = 30 0,2 1,5 0,15 1,17 = 323,44 м мин 0,080,2 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n v ; 32

34 n = 1000 v ,44 = = 837,03 об мин ; π d π 123 Где v-скорость резания, d-диметр заготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 835 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π V 1 = = = 322,66 м мин Рассчитываем силу резания и мощность резания K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,5 1,0 0,08 0,75 322,66 0 0,75 = 356,22Н N рез = P z v 356,22 322,66 = = 1,88кВт N ст = N рез К = 1,88 1,5 = 2,82кВт Операция 1 переход 5 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] T15К6. Инструмент : расточное резец c cp D 1,4 = Глубина резания: t= D 1,5 = 2мм; 2 2 При тонком точении и растачивании по таблице 19 [3, с. 369] выбираем подачу для данной глубины резания: S = 0,08 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.369]: V = C v T m t x S y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363] Значения коэффициентов: C v = 350; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент K v определяется по формуле [2, с.363]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, который определяется по формуле [2, с.358]: n v ; K мv = K г ( 750 ) σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], 33

35 n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; Скорость резания: 350 v = 30 0,2 2 0,15 1,17 = 309,78 м мин 0,080,2 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v ,78 = = 776,43 об мин ; π d π 127 Где v-скорость резания, d-диметр заготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 775 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π V 1 = = = 309,21 м мин Рассчитываем силу резания и мощность резания K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,0 0,08 0,75 309,21 0 0,75 = 460,3Н N рез = P z v 460,3 309,21 = = 2,33кВт N ст = N рез К = 1,88 1,5 = 3,5кВт Операция 1 переход 6 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] T15К6. Инструмент: проходной резец cp cp D1,6 = 180,8 177 Глубина резания: t= D 0,1 = 1,9 мм; 2 2 Подача по таблице 11 [2, с.364] для данной глубины резания: S = 0,2 мм/об 34

36 Скорость резания определяется по формуле [2, с.363]: V = C v T m t x S y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363]. Значения коэффициентов: C v =350; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент KV определяется по формуле [2, с.369]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 n v ) σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; Скорость резания: 350 v = 30 0,2 1,9 0,15 1,17 = 259,9 м мин 0,2 0,2 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v ,9 = = 467,39 об мин ; π d π 177 Где v-скорость резания, d-диметр зоготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n =465 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π V 1 = = = 258,57 м мин Рассчитываем силу резания и мощность резания K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,9 1,0 0,2 0,75 258,57 0 0,75 = 869,4Н 35

37 N рез = P z v 869,4 258,57 = = 3,67кВт N ст = N рез К = 2,27 1,5 = 5,5кВт Операция 1 переход 7 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] Т15К6. Инструмент:подрезной резец Рассчитываем число рабочих ходов i: i = D cp cp 1,6 D 1, = = 7 2t 2 3,5 Глубина резания: t = 3,5мм. Подача по таблице 11 [2, с.364] для данной глубины резания: S = 0,2 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.363]: V = C v T m t x S y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363]. Значения коэффициентов: C v =350; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент KV определяется по формуле [2, с.369]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 ) σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; Скорость резания: 350 v = 30 0,2 3,5 0,15 1,17 = 237,14 м мин 0,2 0,2 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, n v 36

38 с.386]: n = 1000 v ,14 = = 567,55 об мин ; π d π 133 Где v-скорость резания, d-диметр зоготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 565 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π V 1 = = = 236,07 м мин Рассчитываем силу резания и мощность резания K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,5 1,0 0,2 0,75 236,07 0 0,75 = 1601,52Н N рез = P z v 1601,52 236,07 = = 6,18кВт N ст = N рез К = 6,18 1,5 = 9,27кВт Операция 1 переход 8 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] Т15К6. Инструмент: проходной резец Глубина резания: t = A cp 1,8 = 3мм. Подача по таблице 11 [2, с.364] для данной глубины резания: S = 0,2 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.363]: V = C v T m t x S y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363]. Значения коэффициентов: C v =350; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент KV определяется по формуле [2, с.369]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 ) σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, n v 37

39 K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; Скорость резания: 350 v = 30 0,2 3 0,15 1,17 = 242,69 м мин 0,20,20 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v ,69 = = 580,83 об мин ; π d π 133 Где v-скорость резания, d-диметр зоготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n =580 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π V 1 = = = 242,34 м мин Рассчитываем силу резания и мощность резания K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,0 0,2 0,75 242,34 0 0,75 = 1372,73Н N рез = P z v 1372,73 242,34 = = 5,44кВт N ст = N рез К = 5,44 1,5 = 8,16кВт Операция 2 переход 1 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] Т15К6. Инструмент: проходной резец Глубина резания: t = Z ср 1,1 = A 1.1 A 2.1 = 35,3 ± 0, ± 0,31 1,3мм. Подача по таблице 11 [2, с.364] для данной глубины резания: S = 0,1 мм/об. Скорость резания определяется по формуле [2, с.369]: 38

40 V = C v T m t x S y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363]. Значения коэффициентов: C v =350; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент K v определяется по формуле [2, с.363]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, который определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 n v ) ; σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; Скорость резания: 350 v = 30 0,2 1,3 0,15 1,17 = 317,71 м мин 0,10,20 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v ,71 = = 559,34 об мин ; π d π 180,8 Где v-скорость резания, d-диметр заготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка, типа обработки и обрабатывающего инструментального материала: об n = 555 мин. Фактическая скорость резания: V = π d n π 180,8 555 = = 315,24 м мин. Рассчитываем силу резания и мощность резания K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 39

41 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,255 1,0 0,2 0,75 315,24 0 0,75 = 574,26Н N рез = P z v 574,26 315,24 = = 2,96кВт N ст = N рез К = 2,96 1,5 = 4,44кВт Операция 2 переход 2 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] Т15К6. Инструмент: проходной резец Глубина резания: t = A cp 2,2 = 1мм. Подача по таблице 11 [2, с.364] для данной глубины резания: S = 0,2 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.363]: V = C v T m t x S y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363]. Значения коэффициентов: C v =350; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент KV определяется по формуле [2, с.369]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 ) σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; Скорость резания: 350 v = 30 0,2 1 0,15 1,17 = 286,17 м мин 0,20,20 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n v 40

42 n = 1000 v ,17 = = 740,58 об мин ; π d π 123 Где v-скорость резания, d-диметр зоготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 740 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π V 1 = = = 285,95 м мин Рассчитываем силу резания и мощность резания K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,0 0,2 0,75 285,95 0 0,75 = 457,58Н N рез = P z v 457,58 285,95 = = 2,13кВт N ст = N рез К = 2,13 1,5 = 3,2кВт Операция 2 переход 3 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 180] Т15К6. Инструмент:подрезной резец Рассчитываем число рабочих ходов i: i = D cp cp 0,1 D 2.3, 180,8 132 = = 7 2t 2 3,5 Глубина резания: t = 3,5мм. Подача по таблице 11 [2, с.364] для данной глубины резания: S = 0,1 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.363]: V = C v T m t x S y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=30 мин [2, с.363]. Значения коэффициентов: C v =350; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20 определены по таблице 17 [2, с.367]. Коэффициент KV определяется по формуле [2, с.369]: K v = K мv К пv K иv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 ) σ В K г = 0,9 определены по таблице 2 [2, с.359], n v 41

43 n v = 1,0 определены по таблице 2 [2, с.359], σ В = 530 МПа фактические параметры, K пv коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки, К пv = 0,8 определены по таблице 5 [2, с.361], K иv коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, K иv = 1,15 определены по таблице 6 [2, с.361], Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,9 ( 750 1,0 σ В 530 ) = 1,27 K v = K мv К пv K иv = 1,27 0,8 1,15 = 1,17; Скорость резания: 350 v = 30 0,2 3,5 0,15 1,17 = 272,41 м мин 0,10,20 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v ,41 = = 656,9 об мин ; π d π 132 Где v-скорость резания, d-диметр зоготовки. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 655 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π V 1 = = = 271,62 м мин Рассчитываем силу резания и мощность резания K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 K p = K мр K φp K γр K λр K rр = 0,77 0,89 1,1 1,0 1,0 = 0,75 P z = 10 C p t x s y v n K p P z = ,5 1,0 0,2 0,75 271,62 0 0,75 = 1601,52Н N рез = P z v 1601,52 271,62 = = 7,11кВт N ст = N рез К = 7,11 1,5 = 10,67кВт Операция 3 переход 1 Материал режущего инструмента выбираем в соответствии с рекомендациями [2, с. 178] P6M5. Режущий инструмент по таблице 44 [2, с.214]: сверло спиральное с коническим хвостовиком (по ГОСТ ): d= 6,7 мм; L = 133 мм; l = 57 мм. cp Глубина резания: t= D 3,1 = 3,35 мм; 2 Подача по таблице 35 [2, с.381] для данной глубины резания: (НВ=255) 2 = 6,7 42

44 S = 0,1 мм/об Скорость резания определяется по формуле [2, с.382]: v = C vd q T m s y K v Период стойкости инструмента принимаем: Т=50 мин определены по таблице 40 [2, с.384]. Значения коэффициентов: СV = 3,5; q=0,50; m = 0,12; y = 0,45 определены по таблице 38 [2, с.383]. Коэффициент KV определяется по формуле [2, с.385]: K v = K мv К uv K lv ; Где K v произведение ряда коэффициентов. K мv определяется по формуле [2, с.358]: K мv = K г ( 750 n v ) σ В K г = 0,8 определены по таблице 2 [2, с.359]; n v = 1,5 определены по таблице 2 [2, с.359]; К uv = 1,0 определены по таблице 5 [2, с.361]; K lv коэффициент, учитывающий глубину сверления обрабатываемого отверстия, K lv = 0,75 определены по таблице 41 [2, с.385]. Тогда K мv = K г ( 750 n v ) = 0,8 ( 750 1,5 σ В 530 ) = 1,35, K v = K мv К uv K lv = 1,35 1,0 0,75 = 1,01; Скорость резания: 3,5 6,70,5 v = 8 0,12 1,01 = 19,89 м мин 0,10,45 ; Расчётное число оборотов шпинделя определяется по формуле [2, с.386]: n = 1000 v ,89 = = 633,12 об мин ; π d π 10 Где v-скорость резания, d-диметр инструмента. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка: n = 630 об/мин. Фактическая скорость резания: π d n π V 1 = = = 19,79 м мин Рассчитываем крутящий момент, осевую силу и мощность резания K р = K мр = ( σ n В 750 ) = ( 530 0, ) = 0,77 М кp = 10 C м D q s y K p = 10 0,041 6,7 2 0,1 0,7 0,77 = 3,67Н м P o = 10 C p D q s y K p = ,7 1 0,1 0,7 0,77 = 1471,98Н 43

45 N = M кp n 9750 = 3, = 0,24кВт 9. Расчет основного времени для каждой операции и перехода Основное время для токарных работ определяем по формуле [5, с. 610]: L i T o = n S Где L расчётная длина обработки, мм; i число рабочих ходов; n частота вращения шпинделя, об/мин; S подача, мм/об или мм/мин. Расчётная длина обработки [5, с. 610]: L = l + l 1 + l 2 Где l длина обрабатываемой поверхности, мм; l 1 величина врезания инструмента, мм определены по таблице 2 [2, с.620]; l 2 величина перебега инструмента, мм определены по таблице 2 [2, с.620]. Основное время для резьбонарезных работ определяем по формуле [5, с. 610]: L i T o = n S Где L расчётная длина обработки, мм; i число рабочих ходов; n частота вращения шпинделя, об/мин; S подача, мм/об или мм/мин. Расчётная длина обработки [5, с. 610]: L = l + l 1 + l 2 Где l длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 величина врезания инструмента, мм определены по таблице 5 [2, с.621]; l2 величина перебега инструмента, мм определены по таблице 5 [2, с.621]. Основное время для сверлильных и расточных работ определяем поформуле [5, с. 611]: T o = L n S Где L расчётная длина обработки, мм; i число рабочих ходов; n частота вращения шпинделя, об/мин; S подача, мм/об или мм/мин. 44

46 Расчётная длина обработки [5, с. 611]: L = l + l 1 + l 2 Где l длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 величина врезания инструмента, мм определены по таблице 3 и 4 [2, с.620]; l2 величина перебега инструмента, мм определены по таблице 3 и 4 [2, с.620]. Основное время для фрезерных работ определяем по формуле [5, с. 613]: T o = L n S Где L расчётная длина обработки, мм; i число рабочих ходов; n частота вращения шпинделя, об/мин; S подача, мм/об или мм/мин. Расчётная длина обработки [5, с. 613]: L = l + l 1 + l 2 Где l длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 величина врезания инструмента, мм определены по таблице 6-8 [2, с.620]; l2 величина перебега инструмента, мм определены по таблице 6-8 [2, с.620]. Тогда окончательная формула для определения основного времени: T o = (l + l 1 + l 2 ) i n S Операция 1 переход 1: t o = (l + l 1 + l 2 ) i n S Операция 1 переход 2.1: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S Операция 1 переход 2.2: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S Операция 1 переход 2.3: t o = (l + l 1 + l 2 ) i n S Операция 1 переход 4: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S Операция 1 переход 5: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S = = ( ) ,1 = 1,811 мин. ( ) = 0,161 мин ,1 (35, ) 780 0,1 (35, ) 390 0,1 = 0,529 мин. = 1,34 мин. (35, ) 715 0,08 = 0,859мин. ( ) ,08 = 0,031мин. 45

47 Операция 1 переход 6: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S Операция 1 переход 7: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S Операция 1 переход 8: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S Операция 2 переход 1: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S Операция 2 переход 2: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S Операция 2 переход 3: t o = (l + l 1 + l 2 ) i = n S Операция 3 переход 1: t o = (l + l 1 + l 2 ) i n S ( ) ,2 ( ) ,2 ( ) ,2 ( ) ,1 ( ) ,2 ( ) ,1 = = 0,097 мин. = 0,031 мин. = 1,239 мин. = 1,73мин. = 0,033 мин. = 1,496мин. (11 + 6) = 0,27 мин ,1 Операция 3 переход 2: t o = 3мин. 10. Определение штучно-калькуляционного времени В серийном производстве определяется норма штучнокалькуляционного времени T шт.к. [9, с. 101] T шт.к = T п.з n + T шт; Штучное время определяем по формуле [9, с.101]: T шт = T 0 + T в + T об + T от, Вспомогательное время определяем по формуле [9, с.101]: T всп. = T у.с + T з.о. + T уп + T из ; Где T уст. - время па установку и снятие детали определены по таблице 5.2. [9, с.197]; T з.о. - время на закрепление и открепление детали определены по таблице 5.7. [9, с.201]; T уп - время на управление станком определены по таблице 5.8. [9, с.202]; 46

48 T из - время на измерение детали определены по таблице [9, с.207]; Оперативное время: T опер. = T о + T в. Время на обслуживание и отдых: T о.т = 15% t опер.. Подготовительно-заключительное время T п.з. n- количество деталей в настроечной партии,n= 1000 шт. Штучно-калькуляционное время: Операция 1: T шт.к = ( T п.з 1000 ) + T 0 + T в + T о.т. T 0 = 6,067 мин. T всп. = 0,01 + 0, ,07 + 0,96 = 1,064мин. T опер. = 6, ,954 = 7,131 мин. T о.т = 15% 7,131 = 1,07 мин. T шт = 6, , ,07 = 8,201 мин. T п.з = 8мин. T шт.к = 6, , ,07 + 0,008 = 8,209 мин. Операция 2: T 0 = 3,209 мин. T всп. = 0,03 + 0, ,07 + 0,55 = 0,674 мин. T опер. = 3, ,794 = 3,883мин. T о.т = 15% 3,883 = 0,582 мин. T шт = 3, , ,582 = 4,465мин. T п.з = 5 мин. T шт.к = 3, , , ,0105 = 4,47 мин. Операция 3: T 0 = 3,27 мин. T всп. = 0,02 + 0, ,07 + 0,2 = 0,314 мин. T опер. = 3,27 + 0,584 = 3,584мин. T о.т = 15% 1,231 = 0,538 мин. T шт = 3,27 + 0, ,538 = 4,122 мин. T п.з = 5 мин. T шт.к = 0, , , ,005 = 4,127мин. T шт.к = 8, ,47 + 4,127 = 16,851мин 47

49 Ⅱ. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 2.1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНО- СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНКА PROMA E-1516B/400. Техническое задание на проектирование специальных средств технологического оснащения разрабатывается в соответствии с ГОСТ [9, с. 175]. Техническое задание на проектирование специального приспособления приведено в таблице 1. Таблица 1 Раздел Содержание раздела Наименование и область применения Приспособление для установки и закрепления детали «фланец» на Вертикально-сверлильном станке модели PROMA E-1516B/400. Основание разработки Цель назначение разработки Технические (тактикотехнические) требования Документация, подлежащая разработке для и Операционная карта технологического процесса механической обработки детали «фланец». Проектируемое приспособление должно обеспечить: точную установку и надежное закрепление заготовки «полумуфта» с целью получения необходимой точности размеров; удобство установки, закрепления и снятия заготовки. Тип производства крупносерийное Программа выпуска шт. в год. Установочные и присоединительные размеры приспособления должны соответствовать станку модель PROMA E-1516B/400. Входные данные о заготовке, поступающей на сверлильную операцию: высота заготовки 34 ± 0,31мм, Диаметр 155±0,1 мм. Выходные данные операции 3): (см. операционный эскиз) Операция выполняется за 1 переход. Пояснительная записка (раздел - конструкторская часть), чертеж общего вида для технического проекта специального приспособления, спецификация, принципиальная схема сборки специального приспособления. 2.2РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ И КОМПОНОВКА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ. Имея технические решения и исходные данные, представленные в техническом задании, приступаем к проектированию приспособления. Цель данного раздела создать работоспособную, экономичную в изготовлении и отвечающую всем требованиям конструкцию приспособления. 48

50 Перед разработкой принципиальной схемы и перед компоновкой приспособления, необходимо определить относительно каких поверхностей заготовки будет происходить ее фиксация во время обработки на станке. Изобразим принципиальную схему зажима заготовки в приспособлении с указанием мест приложения силы зажима (рис. 1). Рис. 1. Принципиальная схема зажима заготовки в приспособлении с указанием мест приложения силы зажима. 2.3ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ. Приспособление применяется для точной установки и надежного закрепления заготовки при ее обработке на Вертикально-сверлильном станке модели PROMA E- 1516B/400. Компоновка приспособления приведена на формате А1. Базовые поверхности заготовки контактируют с установочными поверхностями приспособления. Конструкции и размеры деталей приспособления должны выбираться по ГОСТ и нормативам машиностроения. Поверхности установочных деталей должны обладать большой износоустойчивостью. Поэтому их обычно изготавливают и сталей 15 и 20 с цементацией на глубину 0,8-1,2 мм и с последующей закалкой до твердости HRC ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ СИЛЫ ЗАЖИМА На основе принятой схемы компоновки разрабатываем принципиальную схему расчета приспособления (рис. 3), учитывающий тип, число и размеры установочных и зажимных устройств. 49

51 Рис 3. Расчетная схема. Исходя из режимов резания, рассчитанных для операции 3), запишем значения окружной силы резания и момента резания. P o = 10 C p D q s y K p = ,7 1 0,1 0,7 0, Н M = P Z R = ,0775 = 114,08Н М F тр *R P Z *R, R= 77,5мм Где F тр сила трения. M тр max = M=P Z * R = 114,08 Н М F тр max = P Z =1472Н М 50