Разработка технологического процесса изготовления типовой детали - вал шлицевой (ТМ-30), сталь 45 (стр. 3 из 4)

где С_υ – коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента;

К_υ – поправочный коэффициент, учитывающий реальные условия резания;

Т – принятый период стойкости резца, мин, по таб.3 [1] Т=85 мин.;

т, x_υ,y_υ- показатели степени.

Поправочный коэффициент:

К_υ= К_Мυ× К_Пυ ×К_Иυ, (1.2)

где К_Мυ – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, по таб.2 [1] К_Мυ=1,25;

К_Пυ - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности, по таб.2 [1] К_Пυ=1;

К_Иυ - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, по таб.2 [1] для материала Т5К10 К_Иυ = 1.

По подстановки в формулу 1.3 К_υ = 1,25. Для среднеуглеродистой стали при подаче более 0,9 мм/об. принимается по таб.4 [1]:

С_υ= 280, т=0,2, x_υ=0,15, y_υ=0,45.

Расчетная скорость резания, м/мин:

Расчетная частота шпинделя:

(1.4)

где: D_O – диаметр заготовки.

Для данного станка число ступеней частоты вращения шпинделя равно 22, а частоты вращения от 12,5 до 1600 об/мин. Подбираем ближайшее значение в меньшую сторону:

,

отсюда

,

подставляя значения максимальной и минимальной частот вращения, получаем k_ст=128.

Определяем п_ст=12,5+7х128=909<919, получим п_ст=909 об/мин.

Фактическая скорость резания:

,(1.5)

.

Определим фактическую стойкость инструмента:

, мин, (1.7)

,

Определим тангенциальную составляющую силы резанья по эмпирической формуле:

Р_Z = C_Pt^Xps^Yp

k_p, (1.9)

где: k_p – поправочный коэффициент, рассчитывается по формуле:

k_p=k_мpk_φpk_γpk_λpk_rp(1.10)

k_мp – учитывает влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости, по таб.9 [2] k_мp=0,85;

k_φp,k_γp,k_λp,k_rp – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резанья при обработке стали. Для тангенциальной составляющей силы резанья коэффициенты соответственно равны 0,89; 1,0; 1,0; 1,0. Тогда k_p=0,76.

C_P – коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента;

п, x_р,y_р - показатели степени.

Для среднеуглеродистой стали при подаче более 0,9 мм/об. принимается по таб.22 [1]: С_р= 300, п=-0,15, x_υ=1,0, y_υ=0,75.

Найдем тангенциальную составляющую силы резанья:

Р_Z = 300×2,5¹×2^0,75×90^-0,15×0,76=1876 Н.

Так же расчет режима резания зависит от жесткости системы СПИД. Для этого проверяется прочность державки резца на изгиб, как консольной балки, от действия тангенциальной составляющей силы резанья. По справочным данным определяются допускаемое усилие резания по прочности пластинки, допускаемое усилие резанья, а так же наибольшее усилие допускаемое механизмом подачи.

Так как радиальная сила резанья является основной, то все допускаемые усилия сравниваются с ней. Расчетное усилие подачи определяется по формуле:

Р_X=0.3× Р_Z(1.11)

Р_X=562 Н.

Допускаемое усилие механизмом подачи равно 360 Н по таб.18 [1]. Допускаемое усилие резания по прочности пластинки равно 12150 Н по таб.19 [1], а допускаемое усилие резания Р_Z=8000 Н по таб.19 [1]. Проверим прочность державки резца расчетом на изгиб, как консольной балки.

Для державки прямоугольного сечения считаем по формуле:

Р_из =

, Н (1.12)

Р_{z <} Р_из

где: В - ширина резца, В=10 мм;

Н - высота резца, Н=16 мм;

σ_И –предел прочности на изгиб, σ_И = 140 Н/мм²;

l – вылет резца, l = 1,5×Н=24 мм.

.

Сравнивая тангенциальную составляющую силы резания со всеми допускаемыми усилиями определенные выше, определяем ее как силу резанья подлежащей использованию Р_ПИ=420 Н.

Находим используемую мощность станка:

, кВт (1.13)

.

Определим коэффициент использования станка по мощности:

k_и =

; (1.14)

где : N_ШП – мощность на шпинделе, кВт.

N_ШП=N_ЭЛ.ПР.×η_СТ, (1.15)

где: N_ЭЛ.ПР – мощность электродвигателя станка, кВт,

η_СТ – к.п.д. станка, η_СТ = 0,7.

N_ШП = 10×0,7 = 7,0.

3. Расчёт технической нормы времени

Технические нормы времени в условиях средне - серийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом.

В средне - серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Т_шт-к:

где

- подготовительно-заключительное время, мин.;

n - размер наличия детали.;

- штучное время, мин.;

где

- основное время, мин.;

- вспомогательное время, мин.;

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приёмы:

где

- время на установку и снятие детали, мин.;

- время на приёмы управления, мин. (время связанное с переходом).

- время на измерение детали, мин.;

где

- оперативное время; - время на техническое обслуживание рабочего места; - время на отдых и личные надобности.

3.1 Расчёт нормы штучно - калькуляционного времени для операции 1.1 – фрезерование детали с двух сторон.

=1,44 мин.

.

Вспомогательное время складывается из следующих составляющих:

установка и снятие детали

=0,15мин.([5]карта 13 стр.51.)

Время связанное с переходом : ([5]карта 24 стр.76)

-подача механическая t=0,05 мин.;

-включение шпинделя кнопкой t=0,015мин.;

-повернуть кондуктор t=0,l мин. (стр.77);

-настройка фрезы t=0,8 мин. (стр.78).

Время на измерение

= 0,1 при 10% контроле

Подготовительно-заключительное время при фрезеровании

=15мин.([5]карта 26 стр.84)

3.2 Расчёт нормы штучно - калькуляционного времени для операции 1.2 - сверление 2-х отверстий диаметром 8 мм, длинной 28 мм, сверлом из быстро режущей стали Р6М5,

=1,44 мин., сверлении по кондуктору.

.

Вспомогательное время складывается из следующих составляющих: