Данное мероприятие обеспечит экономию материала, инструмента и времени на механическую обработку втулки.
Исходная труба имеет параметры: внешний диаметр – 84 ммвнутренний диаметр – 51мм, длина – 76 мм, масса – 2,10 кг. При этом себестоимость заготовки составит:
Сзн=2720* 0,0021* 2 =11,42(грн.)
Рассчитанный показатель свидетельствует о том, что себестоимость заготовки, полученной из трубы, ниже себестоимости исходной поковки. Следовательно, предложенный выбор варианта заготовки является экономически более целесообразным.
Коэффициент использования материала составит:
Ким=1,1/2,1 = 0,52
Полученное значение коэффициента подтверждает правильность выбора метода получения заготовки.
Уменьшение припусков на обработку позволит исключить операцию чернового зенкерования отверстия втулки и обеспечит снижение трудоемкости механической обработки на 0,8 мин.
4.4.РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ
Припуск – это слой материала, удаляемый с поверхности заготовки для достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.
Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.
Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки.
Ниже приведен расчет припусков на обработку наружной поверхности втулки
h6(-0,022)Исходные данные для расчета припусков на механическую обработку:
а) наименование детали – втулка, заготовка – поковка;
б) материал – сталь 45ХГТ;
в) элементарная поверхность для расчета припусков – наружный диметр
h6(-0,022);г) на всех технологических переходах для фиксации заготовки используется оправка.
Минимальный припуск при обработке наружных поверхностей равен:
2Zimin = 2[(Rz+h)i-1+ √ (ΔІ∑i-1 + ε²i)], (4.2)
где Rzi-1 – высота неровностей профиля шероховатости поверхности на предшествующем переходе;
hi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;
- суммарное отклонение расположения поверхности на предшествующем переходе; - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
При шлифовании заготовки после термической обработке поверхностный слой должен быть сохранен, поэтому слагаемое h из формулы исключают.
При выглаживании припуск на обработке определяется высотой неровностей поверхности.
Небольшой предельный припуск для обработки наружных поверхностей равен:
2Zimax=Dmaxi-1 – Dmax (4.3)
2Zimin=Dmini-1-Dmini(4.4)
Значения составляющих єлементов минимального припуска Rz, h,
приняты по справочным нормативным данным для расчета припусков [30,с.185-189].Расчет припусков и промежуточных размеров по технологическим переходам при аналитическом методе расчета приведен в таб. 4.2.
Таблица 4.2 – Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам.
Элементарная поверхность детали и технологический маршрут ее обработки | Элементы припуска | Расчетный припуск 2Zimin, мкм | Расчетный мин.размер мм | Допуск на изготовление TD, мкм | Предельные размеры, мм | Предельные припуски, мкм | |||||
Rz | h | Δ∑ | ε | Dmax | Dmin | 2Zmax | 2Zmin | ||||
Поковка | 80 | 200 | 430 | - | - | 83,192 | 2900 | 89,9 | 87,0 | - | - |
Точение черновое | 40 | 40 | 57,75 | 175 | 1488 | 81,704 | 350 | 82,5 | 82,15 | 7,4 | 4,85 |
Точение получистовое | 20 | 20 | 4,08 | 120 | 426 | 81,278 | 220 | 81,7 | 81,48 | 0,8 | 0,67 |
Шлифование | 0,63 | - | 8,1 | 110 | 300 | 80,978 | 22 | 81,0 | 80,978 | 0,7 | 0,502 |
Выглаживание | 0,32 | - | - | - | - | 80,978 | 22 | 81,0 | 80,979 | 0 | 0 |
Итого | 8,9 | 6,022 |
Проверка расчета :
2Zomax-2Zomin=TDз-TDд
где 2Zomax и 2Zomin – общие предельные припуски;
TDз – допуск на изготовление заготовки;
TDд – допуск на изготовление готовой детали.
8900-6022=2900-22
2878=2878
Расчетные минимальные припуски на обработку подтверждают правильность выбора параметров заготовки.
4.4.2.РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И ОСНОВНОГО ВРЕМЕНИ
Режим резания металлов определяется следующими основными параметрами: глубиной резания t, подачей S и скорость резания V. Исходными данными для выбора режима резания являются сведения об изготовляемой детали и ее заготовке, а также данные о применяемом оборудовании и инструменте.
Необходимо рассчитать режимы резания и основное время для зенкерования на токарно-револьверной операции 005, выполняемой на токарно-револьверноя станке 1П365.
Глубина резания при зенкеровании рассчитывается по формуле:
t=0,5(D-d), (4.5)
где d и D – диметры отверстия соответственно до и после зенкерования, мм;
Подача при отсутствии ограничивающих факторов принимается максимально допустимая.
Скорость резания при зенкеровании V, м/мин., определяется по формуле:
, (4.6)где Сv – постоянный коэффициент, учитывающий вид и марку обрабатываемого материала [31, с278, таб.29];
Т - период стойкости;
Кv – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания;
Kv=KмvKuvKtv (4.7)
где Kмv – коэффициент на обрабатываемый материал [31, c.261-263, табл.1-4];
Kuv - коэффициент на инструментальный материал [31, с.263, табл.6];
Klv - коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия [31, с.280, табл.31];
При зенкеровании штампованных отверствий вводится дополнительно поправочный коэффициент Kпv [31, c.263, табл.5].
Значения коъффициента Сv и показатели степени x,y,m взяты по справочным данным [31, с.269, табл.17].
Частота вращения шпинделя рассчитывается по формуле:
(4.8)Полученную частоту вращения корректируют по паспортным данным станка и расчитывают фактическую скорость резания:
(4.9)Мощность резания при зенкеровании, кВт, определяют по формуле:
; (4.10)где Мкр – крутящий момент, который рассчитывается по формуле:
; (4.11)значения коэффициентов и показателей степени взяты в нормативных данных [31, с.281, табл.32].
Основное время определяют по формуле:
(4.12)
где L –полный путь, проходимый инструметов в направлении подачи.
Определяем глубину резания:
1-й переход: t=0,5(53-51)=1,0;
2-й переход: t=0,5(54,8-53)=0,9;
Определяем подачу:
S=1,1-1,3 мм/об
Рассчитываем скорость резания при зенкеровании:
1-й переход:
мм/об2-й переход:
мм/обОпределяем частоту вращения шпинделя:
1-й переход:
=77 об/мин;2-й переход:
об/мин;