2. Разработка содержания технологической операции

2.1. Определение метода обработки

Последовательность обработки отверстия Ø18F9, с шероховатостью Ra=12,5 мкм определим по литературе [9]

Согласно таблицам экономической точности обработка будет вестись в следующей последовательности:

1. Сверление отверстия диаметром 15,25 мм.

2. Зенкерование отверстия диаметром 17,75 мм.

3. Развертывание отверстия диаметром 18F9 мм.

2.2. Выбор оборудования, режущего и вспомогательного инструмента

Обработка будет вестись на вертикально-сверлильном станке, т.к. деталь имеет небольшую массу и габариты, обрабатывается одно отверстие и шпиндель станка не надо перемещать в горизонтальной плоскости, модель станка - 2Н118. Выбор данной модели станка обусловлен тем, что максимальный диаметр обработки по стали на станке равен 18 мм, а так же, учитывая, что программа выпуска 10000 штук, необходима механическая подача шпинделя.

Для обработки отверстия будем использовать следующие инструменты:

1. Для сверления отверстия Ø15,25 мм – сверло Ø15,25 мм 2301-0421 ГОСТ 2092-77, конус Морзе хвостовика - №2 .

2. Для зенкерования отверстия Ø17,75 мм – зенкер Ø17,75 мм 2323-0525 ГОСТ 12489-71, конус Морзе хвостовика - №2.

3. Для развёртывания отверстия Ø18F9 мм – развёртка Ø18 мм 2363-3456 ГОСТ 1672-80, конус Морзе хвостовика - №2

По паспорту станка 2Н118 определяем конус Морзе шпинделя №2.

С целью сокращения времени на установку выбранных режущих используем быстросменный патрон 6251-0181 ГОСТ 14077-83 с конусом Морзе №2, соответствующий конусу Морзе шпинделя станка. Данный патрон используется в комплекте со сменными втулками. Для закрепления сверла, зенкера, развёртки выбираем сменную втулку 6120-0352 ГОСТ 13409-83 с внутренним конусом Морзе №2, соответствующим хвостовику сверла, зенкера, развёртки.

2.3. Обоснование и разработка теоретической схемы базирования.

Для придания заготовке строго определённого положения относительно рабочих органов станка разрабатываем теоретическую схему базирования. Схема базирования заготовки изображена на рисунке 2.1.

Установочная база 1,2,3 лишает деталь 3-х степеней свободы: одного перемещения по оси X и двух вращений относительно оси Z и Y.

Двойная опорная база 4,5 лишает деталь 2-х степеней свободы: перемещение вдоль оси Z и перемещение вдоль оси Y.

Опорная база 6 лишает деталь 1-й степени свободы – вращения вдоль оси X.

Рисунок 2.1 – Схема базирования

2.4. Расчёт режимов резанья

Рассчитаем и назначим режимы резанья для обработки отверстия Ø18F9.

В связи с тем, что расчет режимов резания и основного времени для всех технологических переходов будет аналогичным, его целесообразно выполнить в форме таблицы 2.1.

Рассмотрим подробный расчет режимов резания для сверления отверстия диаметром 15,25 мм.

Длина рабочего хода

L_р.х.=L_рез.+у+L_доп,

где L_рез. – длина резания, мм; у – длина подвода, врезания и перебега инструмента, мм; L_до – длина дополнительного хода, вызванная в некоторых случаях особенностями наладки и конфигурации детали, мм.

Длина рабочего хода при сверлении составит

L_р.х.=18+6+0=24 мм.

Рисунок 2.2 – Схема к расчёту длины рабочего хода

Глубина резанья при сверлении отверстия диаметром 15,25 мм составляет

t=15,25/2=7,625 мм

Подача на оборот шпинделя S_о, мм/об назначается по справочнику [2].

S_о=0,32 мм/об

Уточняем подачу по паспорту станка 2Н118.

S_оп=0,28 мм/об

Определение стойкости инструмента Т_р определяем по формуле

Т_р=Т_м ·λ

где Т_м – стойкость в минутах машинной работы станка, λ – коэффициент времени резанья инструмента, который определяется по формуле:

λ= L_рез /L_р.х.=18/24=0,75

Стойкость Т_м определяем по справочнику [6].

Т_м =30 мин

Тогда стойкость инструмента Т_р будет равна

Т_р=30·0,75=22,5 мин

Скорость резания для сверления определяется по формуле

v=v_табл·к₁·к₂·к₃=22·0,9·1,25·1=24,75 м/мин

где v_табл - табличное значение скорости резания, м/мин; к₁, к₂, к₃ - соответствующие коэффициенты.

Частота вращения

мин^-1,

Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка

n_o=500 мин^-1

Уточняем скорость резанья

м/мин

Основное время

мин

Аналогично выполним расчет режимов резания и основного времени для зенкерования и развертывания. Результаты расчета оформим в таблице 2.1.

Проверим правильность выбора станка по мощности резания и по осевой силе. Проверку производим для сверления Ø 15,25 мм.

Осевая сила

Р_о=Р_табл.·К_р=590·0,9=5310 H

где Р_табл. - табличное значение силы для подачи S_о=0,28 мм/об, К_р - коэффициент по силе.

Мощность резания

кВт

где - табличное значение мощности, Н; - коэффициент по мощности; - частота вращения, мин^-1.

Допустимая осевая сила и мощность станка соответственно составляют Р_ст = 5600 H и = 1,2·N_двиг·ŋ = 1,2·1,5·0,85 = 1,53 кВт, следовательно, выбранный станок подходит для данной операции по мощности резания и допустимой осевой силе.

Крутящий момент определится по формуле

Нм.

Сила резания будет равна

Н.

Таблица 2.1. – Расчет режимов резания и основного времени

Наименование технологических переходов	Lрез, мм	у,мм	t,мм	Sо, мм/об	Sоп, мм/об	vт, м/мин	v,м/мин	n, мин-1	nо, мин-1	tм, мин
Сверление отверстия Ø15,25	18	6	7,625	0,32	0,28	22	23,9	516,9	500	0,17
Зенкерование отверстия Ø17,75	18	2	1,25	0,35	0,28	26	27,9	524,8	500	0,14
Развертывание отверстия Ø18F9	18	3	0,125	0,6	0,56	9	10,2	159,2	180	0,21
Итого										0,52