6. Расчёт припусков на обработку одной поверхности.

Припуск – это слой металла, удаляемый с обрабатываемой поверхности заготовки. Поверхность заготовки остаётся всё та же – шип крестовины. Припуски бывают общие и промежуточные. Для назначения припусков определим основные параметры заготовки: материал – сталь 18ХГТ, тип обрабатываемой поверхности – цилиндрическая (длина 30мм, диаметр ), масса заготовки – 1,78 кг. Размеры операционных припусков, соответствующих конкретным операциям по механической обработке предлагаю свести в таблицу 4.

Таблица 4. Расчёт операционных размеров.

Маршрут обработки поверхности	Квалитет (класс точности)	Операционный размер, мм	Припуск на сторону, мм
Обработка цилиндрической поверхности шипа крестовины Ø25h5
Заготовка-поковка штампованная, сталь 18 ХГТ	11	Ø25,54+0,5-0,3	0,27
Шлифование черновое	7	Ø25,14h7-0,021	0,2
Шлифование чистовое	6	Ø25,04h6-0,013	0,05
Суперфиниширование	5	Ø25h5-0,009	0,02

Пояснение к таб.4

1) Допускаемые отклонения линейных размеров поковок (штамповок) определяем из таблицы 8 ГОСТа 7505-89. В соответствии с исходным индексом (масса заготовки и материал) и размерами заготовки определили отклонения нашей заготовки: нижнее (-0,3) и верхнее (+0,5).

2) Из таблиц [Л1] в соответствии с размерами определили припуск на каждый вид механической обработки.

3) По формуле

D_З=D_Д+2Z_B (9)

(методичка стр.35) определили операционный размер вала для каждой операции (вид мех. обработки) начиная с последней (суперфиниширование).

4)В соответствии с размерами шипа крестовины и требуемой шероховатостью для каждой операции назначили квалитет (класс) точности. (таблица квалитетов ЕСКД)

7. Расчет режимов резания на обработку одной поверхности.

К режимам резания при шлифовании относятся следующие: 1) глубина резания t (или поперечная подача), мм. 2) продольная подача заготовки S (это расстояние проходимое заготовкой за один её оборот), мм. 3) скорость резания, м/мин. 4) частота вращения заготовки, 1/мин

Перед началом расчётов режимов резания предлагаю выбрать модель шлифовального станка и назначить размеры шлифовального круга, а так же пояснить вид и способ шлифования. Модель станка – круглошлифовальный 3У10В. Размеры круга: диаметр – 120 мм, толщина круга (В) – 10 мм, [Л2]. Вид шлифования – круглое, сухое. Способ шлифования: закреплённая в станке заготовка совершает два движения: вращательное и поступательное, шлифовальный камень одно – вращательное, причем круг вращается гораздо быстрее заготовки. Поперечную подачу на установленную глубину резания совершает шлифовальный круг.

Таблица 5. Параметры станка 3У10В:

Параметр	Значение
Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки, мм диаметр длина	100 160
Наибольший диаметр шлифования, мм наружного внутреннего	160 50
Скорость перемещения стола (бесступенчатая), м/мин	0,025 - 1
Частота вращения детали (бесступенчатая), 1/мин	70-950
Частота вращения круга, 1/мин	1910
Наибольшие размеры круга, мм наружный диаметр ширина	250 20
Мощность электродвигателя главного движения, кВт	1,1
Наибольшие размеры шлифуемых поверхностей, мм	---------
КПД	0,8

Рассчитаем режимы резания для каждого перехода.

1) Глубина резания. Глубину резания надо согласовывать с припуском на каждую операцию, а так же максимальной глубиной резания. В [Л2] приведена максимальная глубина резания для шлифования в соответствии с размерами детали и термообработкой. Отсюда назначаем следующие глубины резания: t₁=0,07 мм (для чернового шлифования), t₂=0,07 мм (для чернового шлифования), t₃=0,06 мм (для чернового шлифования), t₄=0,05 мм (для чистового шлифования), t₅=0,02 мм (для суперфиниширования). В итоге получилось 5 технологических переходов.

2) Продольную подачу вычисляем по следующей формуле из [Л2]

S_пр=В*β, мм (10)

где, В-ширина шлифовального круга, β-коэффициент учитывающий твёрдость и принятую глубину шлифования [Л2]

S₁= 10*0,28=2,8 мм

S₂= 10*0,28=2,8 мм

S₃= 10*0,35=3,5 мм

S₄= 10*0,25=2,5 мм

S₅= 10*0,38=3,8 мм

3) Скорость резания (скорость продольного движения детали).

V_Д= , м/мин (11)

где Сv, К, m, x – значения учитывающие твёрдость заготовки, [Л1], они равны Сv1=Cv2=Cv3=0,27; Cv4=Cv5=0,24; x=1; m=0,5; K=0,3.

D_Д-диаметр шлифуемой поверхности, мм; Т-стойкость шлифовального круга (40 мин [Л1]); t-глубина резания.

V_Д1= = =5,9 м/мин

V_Д2= = =5,9 м/мин

V_Д3= = =5,4 м/мин

V_Д4= = =8,9 м/мин

V_Д5= = =15,5 м/мин

4) Частота вращения детали.

n_Д= , 1/мин (12)

n_Д1= = =74,4 1/мин,

n_Д2 = =74,5 1/мин,

n_Д3= = =68,4 1/мин,

n_Д4= = =113,1 1/мин,

n_Д5= = =197,4 1/мин,

Т.к. у выбранного нами круглошлифовального станка модели 3У10В регулирование частоты вращения заготовки бесступенчатое и полученные частоты вращения для каждого перехода удовлетворяют диапазону регулирования частот станка полученные значения оставляем неизменными.

5) Частота вращения круга является постоянной, исходя из параметров станка (таб.5) и она равна n_К= 1910 1/мин.

Для лучшего наглядного понимания предлагаю все полученные значения режимов резания занести в следующую таблицу.

Таблица 6. Режимы резания.

Вид обработки	№ пере хода	Макси- мальная глубина резания, tmax, мм	Действи- тельная глубина резания, t, мм	Подача S, мм	Скорость резания VД, м/мин	Частота враще- ния детали nД, мин-1	Частота враще- ния круга nК, мин-1
Шлифование черновое	1	0,07	0,07	2,8	5,9	74,4	1910
	2	0,07	0,07	2,8	5,9	74,5	1910
	3	0,07	0,06	3,5	5,4	68,4	1910
Шлифование чистовое	4	0,013	0,05	2,5	8,9	113,1	1910
Суперфини- ширование	5	0,013	0,02	3,8	15,5	197,4	1910

Дополнение: В процессе обработки поверхности при переходах 3 – 4 и 4 – 5 для получения лучшего качества поверхности шипа крестовины предусмотрены 2 смены шлифовального круга с мелкой и более мелкой зернистостью соответственно.