Разработка технологического процесса изготовления корпуса (стр. 2 из 3)

Таблица 2 Расчет припусков на обработку

5.2 Размерный анализ технологического процесса

Составляющими звеньями в технологических размерных цепях обычно является технологические размеры, которые указаны в технологической документации (размеры исходной заготовки; все размеры получаемые при механической обработке). Технологические размеры могут совпадать с размерами, указанными на чертеже, т.е. с конструкторскими размерами. В таком случае говорят, что конструкторские размеры выдерживаются непосредственно.

При несовпадении технологического размера с конструкторским необходимо выявить размерную цепь, в которую входит рассматриваемый конструкторский размер и технологические размеры, необходимые для его выполнения. В этом случае замыкающими звеньями в технологических размерных цепях являются конструкторские размеры, но могут быть и припуски на обработку. Так как для конструкторского размера заданы номинальный размер и отклонения, то такие замыкающие размеры называются исходными, т.е. исходя из них требуется рассчитать номинальные размеры и отклонения технологических размеров. Мы последовательно рассматриваем размерные цепи с одним неизвестным технологическим размером и рассчитываем номинальный размер и отклонения этого звена

Исходными данными для размерного анализа являются:

1. Чертеж детали;

2. Чертеж исходной заготовки;

3. Технологический процесс обработки заготовки.

Размерный анализ производим в соответствии с методикой изложенной в [3,стр 5] Размерные схемы представлены выше. Граф технологических размерных цепей изображен на рис 5. Расчет технологических размеров представлен в виде таблицы 3.

Рис 5. Граф технологических размерных цепей.

Таблица 3

6. Расчет режимов резания

Расчет режимов резания по эмпирическим зависимостям проводим для одного перехода токарной операции, сверлильной, фрезерной и шлифовальной операции.

Выполняем расчёт для первой операции и третьего перехода (обтачивание наружной поверхности) последовательно по пунктам:

Токарная операция

Станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3С5, N=10кВт,n=12.5-1600.

1. Глубина резания: t2.1= z2.1C = 1 мм.

2. Поперечная подача по табл. 11 [2,Т.2,стр.266] для данной глубины резания

0,6-1,2 мм/об, принимаем:

S1.1= 1 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(6)

Период стойкости инструмента принимаем: Т=60 мин.

Значения коэффициентов: СV 420; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,2– определены по табл. 17 [2,Т.2,стр.269].

Коэффициент KV :

KV = KМV *KПV *KИV,

где KМV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

KПV - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

KИV – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

По табл. 1,5,6 [2,Т.2,стр.261]:

,

Значение коэффициента

и показатель степени для материала инструмента из твердого сплава при обработке заготовки из стали 9ХС берем

из табл. 2 [2,Т.2,стр.262]:

, ;

,

KМV = 0,838; KПV = 1; KИV =1.

KV = KМV*KПV *KИV = 0,838*1*1= 0,838.

Скорость резания,

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/(

*d) = 1000*155/(3,14*62) = 799 об/мин.

5. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка:

nф =750 об/мин.

6. Фактическая скорость резания:

V =

*d* nф/1000 =3,14*62*750/1000=146м/мин.

7. Определяем главную составляющую силы резания по формуле:

Pz = 10*Cp * tx * Sy * Vn * Kp, (7)

Значения коэффициентов: Сp = 300; n = - 0,15; x = 1,0; y = 0,75 – определены по табл. 22 [2,Т.2,стр.273].

Глубина резания в формуле: t1.1= z2.1 max = 1,5мм.

Коэффициент Kp :

KP = KМP *K

P *K P * K P * K P,

Коэффициенты, входящие в формулу, учитывают фактические условия резания.

По табл. 9,23 [2,Т.2,стр.264]:

KМP = 1,1; K

P 1; K P = 1,0; K P = 1,0; K P = 0,93.

KP = KМP *K

P *K P * K P * K P = 1,1*1*1,0*1,0*0,93 = 0,93

Главная составляющая силы резания, форм. (7):

Pz = 10*Cp * tx * Sy * Vn * Kp =10*300 * 1,5 1 * 10,75 * 146-0,15 * 0,93 = 1966 Н.

8. Мощность резания:

N= Pz*V/(1000*60) = 1966*146/(1000*60)= 4,7 кВт.

9. Мощность привода главного движения:

Nпр= N/

=4,7/0,85= 5,6 кВт.

Мощность электродвигателя станка – 10кВт, она достаточна для выполнения операции.

Для сверлильной операции:

Вертикально-сверлильный станок 2H125, N=2.2 кВт, n=45-2000.

1. Глубина резания: t2.3= 0,5*D= 0,5*5 = 2.5 мм.

2. Подача по табл. 25 [2,Т.2,стр.277] : 0,08-0,1 мм/об

S2.3= 0.1мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(8)

Период стойкости инструмента принимаем по табл. 30 [2,Т.2,стр.279]: Т=15мин.

Значения коэффициентов: СV = 7; q = 0,4; m = 0,2; y = 0,7– определены по табл. 28 [2,Т.2,стр.278].

Коэффициент KV :

KV = KМV *KlV *KИV,

где KlV - коэффициент, учитывающий глубину сверления;

Коэффициенты KМV ,KИV определены выше.

По табл. 31 [2,Т.2,стр.280]: KlV = 0,75.

KV = KМV*KlV *KИV = 0,838*0,75*1 = 0,628.

Скорость резания ,форм. (8):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/(

*D) = 1000*19.5/(3,14*5) = 1248 об/мин.

5. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка:

nф =1200 об/мин.

6. Фактическая скорость резания:

V =

*D* nф/1000 = 3,14*5* 1200/1000 = 18.8м/мин.

7. Определяем крутящий момент по формуле:

Мкр = 10*CМ *Dq * Sy * Kp, (9)

Значения коэффициентов: СM = 0,0345; q = 2,0; y = 0,8 – определены по табл. 32 [2,Т.2,стр.281].

Коэффициент Kp : KP = KМP = 1,1.

Крутящий момент, форм. (9):

Мкр = 10*CМ *Dq * Sy * Kp=10*0,0345 *52 * 0,10,8 * 1,1= 1.49 Н*м.

8. Определяем осевую силу по формуле:

Ро = 10*Cp *Dq * Sy * Kp,

Значения коэффициентов: Сp = 68; q = 1; y = 0,7 – определены по

табл. 32 [2,Т.2,стр.281].

Осевая сила:

Ро = 10*Cp *Dq * Sy * Kp=10*68 *5 * 0,10,7 * 1,1 = 744 Н.

8. Мощность резания:

N= Мкр * nф /9750 = 1.49*1200/9750 = 0.18 кВт.

9. Мощность привода главного движения:

Nпр= N/

=0.18/0,85= 0.21 кВт.

Мощность электродвигателя станка 3,7 кВт, она достаточна для выполнения операции.

Фрезерная операция (фрезерование , лысок)

Горизонтальный консольно-фрезерный станок 6Р83 SM=25-1250 мм/мин,

n=31.5-1600 об/мин

Глубина фрезерования t=5

Ширина фрезерования B=12 мм

Подача s=0.09-0.18 при мощности станка N5-10 квт, фрезы с пластинами из твердого сплава. Принимаем по табл.33 (2,том 2,стр 283). С учетом типа станка SM=1250 мм/мин

Скорость резания принимаем по формуле

Из таблиц 39,40 [2.том 2, стр286]

Сv=443 q=0.17 x=0.38 y=0.28 u=-0.05 m=0.33 p=0.1

Общий поправочный коэффициент на скорость резания

Коэффициенты определены выше

KV = KМV*KПV *KИV = 0,838*1*1= 0,838.

5. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/(

*D) = 1000*137,7/(3,14*50) = 877 об/мин.

6. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка:

n=800 об/мин

7. Фактическая скорость резания:

V =

*D* nф/1000 = 3,14*50*800/1000 = 125,6м/мин.

8. Окружная сила

Коэффициенты выбираем из табл.41 [2.том 2, стр291]

Сp=101 x=0.88 y=0.75 u=1 q=0.87 w=0

9. Крутящий момент на шпинделе