Lдоп – дополнительная длина хода.
L = 28 + 1 + 5 = 34 мм.
Принимаем длину рабочего хода L р.х. = 36 мм.(20, стр. 76, табл. 12).
Назначаем подачи суппорта на оборот шпинделя So в мм/об (19, стр. 22 – 25, карта Т-2):
So = 0,4 мм / об.
Определим стойкость для предположительно лимитирующих инструментов Тр, мин:
Тр = 100 ·λ , (19, стр. 26 – 27, картаТ-3).
где λ – коэффициент времени резания;
λ = Lрез / So = 14 / 0,4 = 35
Тр = 100 · 35 = 3500 мин.
Определим скорость резания V, м/мин.
V = Vтабл. · K1 · K2 · K3 (19, стр. 15)
V = 125 · 0,8 · 1,15 · 1 = 117 м/мин.
Определим число оборотов шпинделя станка:
n = 1000 ·V/p·d;
где V-cскорость резания, м/мин.
d – диаметр обработки.
n = 1000 ·117/3,14·150 = 186,8 мин‾¹.
Определим силу резания Pz (19, стр. 16).
Pz= Pzтабл. · к1 · к2;
Pz= 250 · 0,6 · 0,9 = 135 кГ.
Определим мощность резания:
Nрез= Pz · V / 61200;
Nрез= 135 · 115 / 61200 = 0,254 кВт
015 – фрезерная.
Оборудование: вертикально – фрезерный станок 6Р10.
Инструмент: дисковая трехсторонняя фреза ГОСТ 3755-88 – 4 шт.
Рассчитаем длину рабочего хода Lp.x. и среднюю ширину фрезерования bcp:
Lp.x= Lрез.+ y + Lдоп.
Где: Lрез – длина обрабатываемого отверстия.
у – подвод врезание и перебег инструмента,
Lдоп – дополнительная длина хода.
Lp.x= 38 + 3 + 5 = 46 мм.
bcp=F / Lрез
Где F - площадь фрезерной поверхности;
bcp=4500 / 38 = 118 мм
Принимаем глубину резания, пользуясь рекомендациями, равной 2,5 мм.
Определим рекомендуемую подачу на зуб фрезы Sz =0,25 мм/зуб (19).
Определим стоимость каждого инструмента в минутах резания
Тр= Кф · (Тм1 + Тм2 + Тм3 + Тм4) · λ;
Где Тм1…Тм4 – стойкость инструментов наладки;
λ – коэффициент времени резания каждого инструмента;
λ= Lрез /Lp.x ; λ= 38/46 = 0,83;
Тр= 0,7 · (300 + 300 + 300 + 300) · 0,83=697,2 мин.
Определим скорость резания V в м/мин
V = 110 м/мин (19).
Рассчитаем число оборотов шпинделя:
n = (1000 ·110) / (3,14 · 150) = 233,5 мин‾¹
Назначим число оборотов шпинделя станка по паспорту, исходя из рассчитанных чисел оборотов.
n = 242 об/мин.
Операция 020 – агрегатная.
Механическая обработка производится на агрегатно – расточном станке.
Назначаем глубину резания t = 0,4 ¸0,5 мм.
Подача S = 0,06 ¸ 0,07 мм/об (12, стр. 268, табл. 14)
Определим скорость резания, м/мин:
V = [Cv / Tm · tx · Sx]·Kv; (12, стр. 270, табл. 17).
V=[243 / (600,2 · 0,40,15 · 0,060,4)] · 0,85 = 321,9 м / мин.
Kv=(190 / 190)1,25 · 0,85 · 1,0 = 0,85
Принимаем скорость резания V = 150 м/мин, так как на операции производится чистовое растачивание (12, стр. 271, табл. 19).
Определим частоту вращения расточной головки:
n = 1000 ·V/p·d = 1000 ·150 /3,14·150 = 318,5 об/мин.
Сила резания:
Pz = 10 ·Cp· tx · Szx · Vn· kp
Pz =10 ·92· 0,41 · 0,060,75 · 1500 · 0,48 = 21,4 Н
где - kp = (190 / 750)0,75 · 1,08 · 1,0 ·1,0 = 0,48.
Pz = 10 ·Cp· tx · Szx · Vn· kp=10 ·54· 0,40,9 · 0,060,75 · 1500 · 0,8 = 22,9 Н
Pz = 10 ·Cp· tx · Szx · Vn· kp=10 ·48· 0,41 · 0,060,4 · 1500 · 0,78 = 46,4 Н
Определим мощность резания:
Nрез= Pz·V/ 1020·60= 21,4·150/ 1020·60=0,05 кВт.
Операция 025 – сверление.
Определим глубину резания:
t = 0,5 ·D
t = 0,5 · 8,4 = 4,2 мм
Подачу принимаем по (12, стр. 277, табл. 25).
S=0,24 ¸ 0,31
Скорость резания:
V= CV ·Dq / Tm · Sy · kV, (12, стр. 278, табл. 28)
V= 14,7 ·8,40,25 / 350,125 · 0,240,55 · 0,8 = 28,1 м/мин
Стойкость режущего инструмента принимаем равной Т=35 мин (12, стр. 279, табл. 30).
Коэффициент kv определим по следующей формуле:
kv= kMV· kUV · kLV= (190/190)1,3 · 0,8 · 1,0 = 0,8
Чистота вращения n, об/мин.:
n = 1000 ·V/p·d = 1000 ·28,1 /3,14·8,4 = 1065,4 мин‾¹
Крутящий момент Н·м и осевая сила, Н:
Мкр=10·СМ·Dд ·Sх·Кр= 10·0,021·8,42,0·0,240,8·0,95 = 4,5 Н·м
(12, стр. 281, табл.32)
Pо = 10 ·Ср ·Dд ·Sх·Кр = 10 · 42,7 · 8,41 · 0,240,8 · 0,83 = 950,5 Н.
При резьбонарезании нормативы принимаем по /19/:
t = 0,75 мм; S = 1,5 мм/об; n = 180; V = 56 м/мин
Определяем мощность резания, Nрез, кВm:
Nрез = Мкр · n / 97400 = 120 · 180 / 97400 = 0,22 кВm:
Нормативы режимов резания принимаем по /12/ и /19/ и уточняем с паспортными данными унифицированных узлов агрегатных станков: силовых головок, силовых столов.
4.7.3 Техническое нормирование
Рассчитаем норму штучного времени для операции 005 – фрезерная. Производится фрезерование плоскости торцевой фрезой на вертикально – фрезерном станке с длиной стола 1250 мм. Масса детали – 15,3 кг. Производство массовое, размер партии 90000 штук. Деталь устанавливается в центрах. Основное время – 1,53 мин.
Определяем состав подготовительно – заключительного времени: установка центров и приспособления – 14 мин, установка фрезы – 2 мин, получение инструмента и приспособлений до начала работы и сдача их после завершения работ.
/11, прил. 5/ - 7 мин.
ТП.З. = 14+ 2 + 7 = 23 мин.
Время на установку и снятие детали, закрепление ее и открепление. /11, прил. 5/
ТУ.С. + ТЗ.О. = 0,136 мин.
Время на приемы управления /11, прил. 5/: включить и выключить станок кнопкой – 0,01 мин, подвести деталь к фрезе в продольном направлении – 0,03 мин, переместить стол в обратном (продольном) направлении на 300 мм – 0,11 мин.
Тогда
ТУ.П. = 0,01 + 0,03 +0,11 = 0,15 мин.
Время, затраченное на измерение /11, прил. 5/ детали, равно 0,15 мин /табл. 4.21, 11/.
Получим
ТИ.З. = (0,15 · 80) / 100 = 0,12 мин
Поправочный коэффициент на вспомогательное время при массовом производстве k = 1,5 /11, стр. 101/:
Вспомогательное время:
ТВ = (0,136 + 0,15 + 0,12) · 1,5 = 0,609 мин.
Оперативное время:
Т оп = 1,53 + 0,609 = 2,14 мин.
Время на обслуживание рабочего места и отдых /11, прил. 5/ составляет 6% оперативного времени, тогда:
Тоб.от. = (2,14 · 6) / 100 = 0,13 мин.
Штучное время:
Тшт = 23/90000+1,53+(0,136+0,15+0,12) · 1,5 + 0,13 = 2,27 мин.
Операция 010 – агрегатная.
Определим машинное время на данной технологической операции:
tм = (Lр.х.) / (Sо · n);
где, Lр.х - длина рабочего хода (берется по максимуму), Sо – подача; n – частота вращения инструмента
tм = 34 / (0,4 · 187,1) = 0,45 мин;
Штучное время:
Тшт = То + Тв + Тоб + Тот = 0,45 + 0,63 + 0,33 + 0,29 = 1,70 мин.
где, Тв = Ту.с. + Тз.о + Ту.п. + Ти.з. /11, прил. 5/.
Т в = 0,13 + 0,024 + 0,01 + 0,13 + 0,024 + 0,13 + 0,18 = 0,63 мин.
Т об. = Т техн. + Т орг. = 0,15 + 0,18 = 0,33 мин.
Т от. = 0,29 мин.
Операция 015 – фрезерная.
Основное технологическое время:
То = Lр.х./Sм;
где Lр.х.- длина рабочего хода;
То = 46/132 = 0,99 мин.
Где Sм – минутная подача, Sм = П·d расчет:
nст = 3,14 · 0,175 · 242 = 132 мин об/мм.
Т шт = То + Тв +Т об + Тот;
Т шт = 0,99 + 0,512 + 0,025 + 0,12 = 1,65 мин;
Тв = Ту.с.+Тз.о+Ту.п.+Т и.з.
Тв=0,168+0,024+0,01+0,04+0,07+0,04+0,07+0,15=0,512 мин
На техническое обслуживание рабочего места (11, прил. 6)
Ттех.= Тоtсм/ Т= (0,99 · 3) / 697,2 = 0,004 мин
Тоб.= Ттех.+Торг.= 0,004 + 0,021= 0,025 мин
Операция 020- агрегатная.
Основное технологическое время:
То(м)= Lр.х./Sо · n = 34 / (0,09 · 319) = 1,18 мин
Штучное время:
Тшт =То +Тв +Тоб +Тот., Тшт = 1,18 +0,63 +0,33 +0,29 =2,43 мин
Операция 025 – агрегатно-сверлильная.
Основное технологическое время:
То(м) = Lр.х./ nSо = 40 / (1065,4· 0,24) = 0,16 мин.
Штучное время на данной технологической операции:
Тшт = То +Тв +Тоб +Тот;
Тшт = 0,16+0,63+0,33+0,29+0,38 = 1,85 мин.
Операция 030 – резьбонарезная агрегатная
Основное технологическое время:
То =2 Lр.х. /Sn;
То= 2 · 20/1,18 · 180 = 0,18 мин.
Штучное технологическое время, затрачивамое на данной операции.
Тшт =То +Тв +Тоб +Тот;
Тшт = 0,18 +0,63 +0,33 +0,29 +0,38 = 1,85 мин.
Операция 035 – агрегатно – резьбонарезная.
Основное технологическое время:
То(м) = (Z·Lр.х) / (S · n ) = (2 · 40) / (1 · 280) = 0,28 мин;
Штучное время, затрачиваемое на данной технологической операции:
Тшт =То + Тв + Тоб + Тот;
Тшт = 0,28 + 0,63 + 0,33 + 0,29 + 0,54 =2,07 мин.
5. Специальные средства технологического оснащения
5.1 Проектирование агрегатного станка сверлильно – расточной группы
В настоящем дипломном проекте в качестве металлорежущего оборудования на 010 операции технологического процесса обработки корпуса конического редуктора применен агрегатный станок. Агрегатный станок создается из нормализированных узлов (агрегатов), которые скомплектованы соответственно характеру обрабатываемой детали.
Основные особенности принципа агрегатирования и создания на основе станков из нормализированных узлов следующие: исходные положения принципа агрегатирования металлорежущих станков заключается в заблаговременной разработке конструкции, изготовлении и тщательной обработке опытных образцов отдельных агрегатов – нормализированных узлов.
К нормализированным узлам агрегатных станков предъявляются следующие требования:
- нормализированные узлы должны являться законченными механизмами;
- конструкция узлов должна удовлетворять требованиям разнообразных по назначению станков;
- монтаж этих узлов должен быть возможным при компоновке их в различных положениях с минимальным количеством стыков;
- независимо от конструктивного оформления и принципа работы нормализированные узлы должны быть регламентированы по типам, размерному ряду и присоединительным размерам.