Усовершенствование технологического процесса механической обработки детали "Стакан" (стр. 6 из 13)

Z_bi = R_{z i-1} + h_i-1 + ΔΣ + Δ_{Σ i-1} + ε_{y I} (15)

Z_b1 =10 + 15 + 6,117 +0 + 330 = 361,117 (мкм);

Z_b1 =20 + 20 + 122,34 +3,2 + 430 = 595,54 (мкм).

Определяем значения промежуточных размеров:

a_{ср i} = a_{ср i-1} + Z_bi (16)

a_ср =38 + 361,117(мкм) = 38,361 (мм);

a_ср =38,361 + 595,54(мкм) = 38,956 (мм);

z₀ = 38,956 – 38 = 0,956 (мм).

Рис. 2. Схема расположения припусков и допусков.

Исходя из технологических особенностей оборудования, по технологическим нормативам принимаем величину припуска равной 1 мм.

2.7 Определение режимов резания и норм времени

Определяем режимы резания на операцию 0010 фрезерная, переход 1 – фрезерование плоскости.

Фрезерование плоскости производится на горизонтально-расточном станке ИР-500ПМФ4. Деталь устанавливается и закрепляется в фрезерном приспособлении. Обработка производится специальной фрезой с пластинами из твердого сплава Т15К10. Для проверки точности и качества используется специальный калибр.

2.7.1 Назначаем режимы резания по эмпирическим формулам.

Глубина резания t=1 (мм);

Подача на зуб Sz=0,3…0,6,

принимаем Sz=0,5 (мм/зуб) ([2],с.285.т.36).

Определяем подачу на оборот фрезы по формуле:

(17)

(мм/об)

Определяем скорость резания по эмпирической формуле:

(м/мин). (18)

Где Cv, q, m, x, y, u, p – коэффициент и показатели степени,

Cv=332; q=0,2; x=0,1; y=0,4; u=0,2; p=0; m=0,2. ([2], с.286, т.39).

D – диаметр фрезы, мм;

Т – стойкость инструмента, T=180 мин ([2], с.290, т.40);

t – глубина резания, мм;

Sz – подача на зуб фрезы, мм/зуб;

B – ширина фрезерования, B=76 мм;

z – число зубьев, z=8;

Kv – общий поправочный коэффициент на скорость резания ([2], с.282).

(19)

Где Kmv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемой поверхности;

Knv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Kmv – коэффициент, учитывающий материал инструмента ([2], с.261, т.1).

(20)

Где Kr – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, Kr=1,2;

σ_В – предел прочности, σ_В=655 МПа;

n_v – показатель степени, n_v =1,0. ([2], с.262, т.2).

Knv=1,0 ([2], с.263, т.5).

Kuv=0,3 ([2], с.263, т.6).

(м/мин)

Определяем частоту вращения шпинделя:

, мин^-1 (21)

Где V – скорость резания,

Dфр – диаметр инструмента (фрезы).

, мин^-1

принимаем 254 мин^-1.

Определяем силу резания:

, Н ([2], с. 282) (22)

Где Ср, x, y, u, q, w – коэффициент и показатели степени,

Ср=825; x= 1,0; y=0,75; u=1,1; q=1,3; w=0,2 ([2], с. 291, т.41)

Kmp – поправочный коэффициент на качество обработанного материала ([2], с. 264, т.9).

(23)

Где n – показатель степени

n = 0,3.

Н

Определяем крутящий момент:

, Н м (24)

, Н м.

Определяем мощность, потребную на резание, т.е. эффективную мощность:

, кВт (25)

кВт.

Мощность потребная на резание меньше мощности станка, следовательно обработка возможна.

На остальные операции режимы назначаем по техническим нормативам режимов резания и они внесены в операционные карты механической обработки.

2.7.2 Определение основного времени

(26)

Где L_рх – длина рабочего хода с учетом врезания и перебега,

S_мин – минутная подача на оборот инструмента,

i – количество переходов.

L_рх = l + l₁ + l₂ (27)

Где l – длина рабочего хода,

l₁ – величина врезания,

l₂ – величина перебега.

L_рх = 206 + 1+ 1 = 208

Рис. 3. Схема обработки.

(мин)

Определяем вспомогательное время по формуле:

T_B1 = t_в1 + t_в2 + t_в3 + t_в4 (28)

Где t_в1 = 0,16 (мин) – время на установку и снятие детали ([4], стр. 58, к. 16, л.3);

t_в2 = 0,03 (мин) – время на проход инструмента ([4], стр. 108, к. 31);

t_в2 = 0,04х2=0,08 (мин) – время на установку инструмента ([4], стр. 109, к. 31);

t_в2 = 0,06 (мин) – время на установку режимов резания ([4], стр. 109, к. 31);

t_в2 = 0,04х2=0,08 (мин) – время на включение/выключение двигателя и системы ЧПУ ([4], стр. 109, к. 31);

t_в3 = 0,15х2 =0,3 (мин) – время на контроль штангенциркулем ([4], стр. 191, к. 86, л. 1);

t_в4 = 0,05 (мин) – время на установку щитка ограждения от стружки.

T_B = 0,16 + 0,03 + 0,08 + 0,06 + 0,08 + 0,3 = 0,44 (мин).

Определяем оперативное время по формуле:

Т_ОП = Т_О + Т_В (29)

Т_ОП = 0,204 + 0,44 = 0,644 (мин).

Определяем долю времени, затрачиваемую на обслуживание оборудования и личные надобности из соотношения:

Т_ОБСЛ + Т_ОЛН = 10%Т_ОП (30)

Где Т_ОБСЛ – время на обслуживание оборудования и рабочего места,

Т_ОЛН – время на отдых и личные надобности рабочего.

Т_ОБСЛ + Т_ОЛН =

(мин).

2.7.3 Определение нормы штучного времени

Т_ШТ = Т_ОП + Т_ОБСЛ + Т_ОЛН (31)

Т_ШТ = 0,644 + 0,0644 = 0,7084 (мин).

2.8 Оформление технологических документов

Комплект технологических документов составлен и оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ 3.118-82 и ГОСТ 3.1121-74.

3. Конструкторская часть

3.1 Проектирование и расчет приспособления

3.1.1 Описание работы приспособления

Усилие зажима должно препятствовать изменению положения детали вследствие действия сил резания, веса, центробежных сил, сил инерции.

Специальное фрезерное приспособление применяется для обработки криволинейного контура детали “Стакан” 2А38.02.038 на операции 0060 программная. Обработка ведется на горизонтально-расточном станке ИР-500ПМФ4.

Характерной особенностью данного приспособления является то, что оно служит для одновременной установки и закрепления 2-х заготовок, т.е. является двухпозиционным, что увеличивает производительность.

Приспособление состоит из следующих основных частей:

- стойка;

- прихват (6 шт);

- база (6 шт);

- болт (2 шт);

- шайба;

- плита;

- палец (2 шт);

- шпилька (2 шт).

Заготовка имеет полное базирование в приспособлении, т.е. лишена 6 степеней свободы.

При базировании заготовка опирается плоскими поверхностями на базовые выступы, к которым она поджимается двумя прихватами, приводимыми в действие вращением гайки, установленной на шпильке, причем указанная шпилька оснащена левой и правой резьбой, что позволяет обеспечить одновременное смещение навстречу друг другу зажимов и надежно закрепить одновременно 2 заготовки.

Во избежание смещения заготовок в процессе фрезерования форма прихватов соответствует сложной конфигурации деталей; так, например, скос прихвата позволяет обеспечить обработку фрезерованием паза на заготовке в позиции 2.

Применение винтовых зажимов экономически и технически оправдано в связи с их простотой и дешевизной изготовления, легкостью сборки и обеспечением локального закрепления заготовок сложной формы.

Силовой расчет сводится к назначению параметров резьбы с целью обеспечения требуемого усилия зажима и надежностью конструкции.

3.1.2 Расчет зажимного усилия приспособления

Для определения сил резания выбираем самый нагруженный переход операции, т.е. тот, где снимается наибольший припуск, и усилие резания максимальное. Следовательно, сила зажима должна быть наибольшей, чтобы выдержать эту нагрузку.

Рис. 4. Схема приложения сил.

Самым нагруженным является 2 переход по обработке контура по программе в заданные размеры. При обработке контура снимается припуск t = 0,5 мм. Ширина фрезерования B = 33,5 мм. Обработка производится инструментом фреза концевая специальная ø14 мм, z = 6 из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 17026-71. Частота вращения n=1344 мин^-1. Минутная подача S_м=343 об/мин. Мощность потребная на резание N=1,78 кВт.

Определяем скорость главного движения:

(32)

, (м/мин).

Определяем силу резания при обработке:

(33)

(кгс).