4.4.6 Розрахунок припусків на обробку

При розробці технологічного процесу визначають проміжні припуски на обробку.

Проміжний припуск – шар металу, що видаляється з поверхні деталі за одну операцію.

Загальний припуск - це шар металу, що видаляється з поверхні деталі в процесі її обробки на усіх операціях.

В серійному виробництві використовують статистичний (табличний) метод визначення проміжних припусків.

Розрахунок проміжних припусків і розмірів оброблюваної поверхні по переходах ведеться в певній послідовності: розрахунок починають з останньої операції обробки, а потім визначають розміри проміжних припусків і розміри деталі на кожну операцію, додаючи до найменшого розміру (для поверхні валів) або віднімаючи з найменшого розміру (для внутрішніх поверхонь отворів) припуск на дану операцію.

Приклад №9.

Дефект – знос шийки вала. Діаметр шийки вала по робочому кресленню дорівнює Ø50,0_{-0,016 мм}. Загальна довжина вала по кресленню L_в=200 мм. Матеріал деталі – сталь 45 ГОСТ1050-88. Твердість матеріалу по кресленню – 54…58 HRC_э. Заготовка – холодноштомпована. Шероховатість оброблюваної поверхні R_а 0,8 мкм. Діаметр зношеної шийки вала d_И=49,8 мм.

Операції технологічного процесу:

Шліфувальна	1. Шліфувати шийку «як чисто»
Наплавлення	1. Наплавити шийку
Токарна	1. Точити наплавлену шийку заздалегідь
	2. Точити шийку остаточно
Шліфувальна	Шліфувати шийку, витримуючи Ø50,0-0,016 мм

Діаметр шийки після шліфування d, мм, дорівнює розміру по робочому кресленню:

d = 50_-0,016

Діаметр шийки після чистового (остаточного) точіння d₁, мм (перед шліфуванням), рівний

d₁ = d+2h

де 2h - припуск на шліфування на діаметр, мм.

Приймаємо 2h = 0,5 мм (додаток Д2)

Тоді

d₁ = 50 + 0,5 = 50,5 мм

Діаметр шийки після чорнового (попереднього) точіння d₂ рівний

d₂ = d₁ +2h₁

де 2h₁ - припуск на чистове точіння на діаметр.

Приймаємо 2h₁ = 1,2 мм (додаток Д2)

Тоді

d₂ = 50,5 + 1,2 = 51,7 мм

Діаметр шийки після наплавлення d₃ рівний

d₃ = d₂ +2h₂

де 2h₂ - припуск на чорнове точіння на діаметр.

Приймаємо 2h₁ = 2 мм (додаток Д2)

Тоді

d₃ = 51,7 + 2 = 53,7 мм

4.4.7 Вибір обладнання й засобів технологічного оснащення операцій

При виборі устаткування для кожної технологічної операції повинні бути враховані наступні фактори: габарити деталі, розміри і розташування оброблюваних поверхонь, вимоги до точності і чистоти обробки, а також економічність обробки.

У залежності від вимог до точності і чистоти обробки, а також розташування оброблюваної поверхні вибирається вид верстата.

У залежності від розмірів деталі і розмірів її оброблюваних поверхонь вибираються основні робочі розміри верстата, до яких відносяться:

1. Для усіх верстатів, призначених для обробки деталей типу валів:

- міжцентрова відстань верстата /найбільша відстань від шпинделя верстата до задньої бабки/;

- висота центрів верстата над станиною, що визначає максимальний діаметр оброблюваної деталі над станиною верстата;

- висота центрів над супортом, що визначає максимальний діаметр деталі, установлюваної над супортом.

2. Для свердлильних і вертикально-розточувальних верстатів:

- найбільший діаметр чи свердління розточування;

- розміри столу верстата;

- хід столу в подовжньому, поперечному і вертикальному напрямках.

3. Для плоско – шліфувальних верстатів:

- найбільший діаметр шліфувального кола;

- розміри столу верстата;

- найбільша відстань від шпинделя до столу;

- хід столу верстата в подовжньому і поперечному напрямках;

- величина вертикального переміщення шліфувального супорта.

4. Для круглошліфувальних верстатів:

- максимальний розмір шліфувального кола;

- міжцентрова відстань;

- висота центрів;

- хід столу верстата;

- хід шліфувального супорта.

При виборі розміру верстата необхідно, щоб робочі розміри його були максимально близькі до розмірів оброблюваної деталі. У цьому випадку буде забезпечуватися менша собівартість обробки деталі.

Металорізальне устаткування вибирають по відповідній літературі (додатки Е1-Е7);

При виборі верстата необхідно привести наступні дані: назва, марка, основні робочі розміри.

Металорізальний інструмент, матеріали та інструменти для зварювання та наплавлення, мастильно-охолоджувальні рідини, вимірювальний інструмент також вибираються по довідковій літературі (додатки Е9-Е16).

Крім того, на кожну операцію необхідно вибрати стандартні чи нестандартні пристосування, призначені для установки і кріплення деталі й інструмента літературі (додаток Е8). Наприклад, стандартні пристосування для токарського верстата: патрон, планшайби, люнети, перехідні конусні втулки для свердління і розгортання.

Стандартні пристосування до свердлильного верстата: патрони для свердління з циліндричним хвостовиком, машинні тиси, призми і т.п.

Для кожної операції технологічного процесу необхідно указати вимірювальний інструмент /його назву, марку і межу виміру/.

Приклад №10. Оформлення матеріалу даного підрозділу

Операція 005 – токарна

Устаткування: Токарно – гвинторізний верстат 1К – 62

• міжцентрова відстань – 750мм;

• висота центрів над станиною – 220мм;

• висота центрів над супортом – 100мм;

• діаметр отвору в шпинделі – 38мм.

Різальний інструмент:

1. Різець прохідний прямий, правий із пластинкою Т5 К6

2. Різець відрізний з пластинкою ВК 6.

3. Свердло Ø18мм із конічним хвостиком зі сталі Р9.

Вимірювальний інструмент:

Штангенциркуль ШЦ – 2 з межею виміру 0...150мм.

Пристосування: трьохкулачковий самоцентрувальний патрон; перехідні конусні втулки.

4.4.8 Вибір режимів обробки та розрахунок технічних норм часу

Даний пункт передбачає розрахунок режимів різання з вибором ріжучого інструмента, оснастки і наступного нормування для операцій, пов’язаних з механічною обробкою (токарна, шліфувальна, розточувальна, хонінгувальна і інші).

Розрахунок виконувати по методиці, викладеній нижче.

Режими обробки визначають окремо для кожної операції з розбиванням її на переходи. В таблиці 4.5 наведені різні способи ремонту й відповідні їм параметри режимів обробки.

Таблиця 4.5 - Параметри режимів обробки

Спосіб ремонту	Параметри режиму обробки
1	2
Обробка деталей на металорізальних верстатах	Стійкість інструменту, глибина, потужність і швидкість різання, подача, частота обертання деталі (інструменту) та ін.
Продовження таблиці 4.5
1	2
Ручне зварювання (наплавлення) електродуги	Тип, марка і діаметр електроду, сила зварювального струму, рід і полярність струму, напруга дуги та ін.
Ручне газове зварювання (наплавка)	Номер газового пальника, вид полум'я, марка присадного матеріалу і флюсу та ін.
Автоматичне наплавлення	Марка і діаметр електродного дроту або марка присадного матеріалу, сила зварювального струму, рід і полярність струму, швидкість наплавлення, висота шару, що наплавляється за один прохід, напруга дуги, швидкість подачі проволоки та ін.
Напилення (металізація) електродуги	Сила електричного струму, напруга, тиск і витрата повітря, відстань від сопла до деталі, частота обертання деталі, подача та ін.
Гальванічні покриття	Атомна маса, валентність, електромеханічний еквівалент, вихід металу по струму, щільність струму, температура і вид електроліту та ін.

Параметри режимів обробки визначаються по нормативам (/21/, с. 261-300).

Приклад11. Вибір режимів різання для токарної операції

030 Токарна операція

Точити поверхню, витримуючи d=62h12; l = 280 мм; R_a = 6,3 мкм.

Вихідні дані: матеріал деталі – сталь 40Х з межею міцності _в=700 МПа; діаметр поверхні до точіння – 68 мм; діаметр після точіння - 62 h12 мм;

1. Глибина різання. При чорновій обробці загальний припуск знімаємо за один прохід, тоді:

2. Подача. Для чорнової обробки заготовки з конструкційної сталі діаметром до 100 мм різцем перетином 16х25 (для верстата 16К20) при глибині різання до 3 мм:

S = 0,6 1,2 мм/об /21/

Відповідно до примітки 1 до зазначеної таблиці й паспортних даних верстата (Додаток Е до даних методичних вказівок) приймаємо S = 0,8 мм/об.

.3. Швидкість різання, що допускається матеріалом різця

, м/хв

де : C_v=340; x=0,15; y=0,45, m=0,2, T=60 хв [21]

Поправочний коефіцієнт для обробки різцем із твердосплавною пластиною:

K_v=K_mvK_nvK_uvK_v

, [1]

где K_r=1; n_v=1 [1],

Тоді:

K_nv=0,8 [1]

K_uv=0,65 [1]

K_v=0,9 [1]

м/хв.

4. Частота обертання, що відповідає знайденій швидкості різання

, об/хв

об/хв.

Коректуємо частоту обертання шпинделя за паспортним даними верстата, n_д=315 об/хв.

Дійсна швидкість різання:

, м/хв;

м/хв.

При технічному нормуванні визначається час:

1) штучний Т_шт

2) оперативний Т_оп

3) додатковий (на операцію) Т_дод

4) підготовчо-заключний Т_п.з.

5) штучно-калькуляційний Т_шт.к.

Оперативний час Т_оп, хв.

Т_оп = Т_о+Т_доп (3.13)

де Т_О – оперативний час, хв.;

Т_доп – допоміжний час, хв.

Основний час Т_о розраховується в залежності від виду обробки. Розрахунки основного часу Т_о для різних видів обробки часу наведені в ([10], розділ V; [1], розділ 6)

Допоміжний час Т_доп – час, що витрачається на установку та зняття деталі ([23], карта 3-13)

Додатковий час Т_дод задається в процентах ([23], карта 16) до оперативного часу та визначається

де K₁ — відношення додаткового часу до оперативного, %.

Розрахунки основного часу для різних видів обробки часу наведені в ([10], розділ V; [1], розділ 6)

Приклад 12. Нормування верстатної операції