5.9.2 Расчет операционных размеров статистическим методом

Статистическим (табличным) методом следует определить операционные размеры на остальные поверхности по указанию руководителя дипломной работы.

Порядок расчетов.

Вычертите таблицу расчета операционных размеров для рассматриваемой поверхности, куда внесите номер технологической операции и наименование технологического перехода (таблица 5.25), взятые из маршрута изготовления детали.

Таблица 5.25 - Расчет операционных размеров для поверхности

№ операции	Технологические переходы	Допуск, мм	Значения припусков, мм		Операционные размеры, мм
		Td	2Zmin	2Zmax	dmin	dmax

2. Внесите из плана изготовления детали в соответствующие графы таблицы 5.25 значения технологических допусков на обработку поверхности.

3. Определите величины минимальных припусков на обработку, полученные статистическими исследованиями [32, 34], и внесите их значения в соответствующие графы таблицы 5.25.

4. Рассчитайте по формулам (5.33) и (5.34) расчетные минимальные или максимальные размеры обрабатываемых поверхностей. Полученные значения внесите в графы таблицы. Значения размеров должны быть округлены до знака, с каким приведены значения допусков.

5. Рассчитайте наибольшие (для валов) или наименьшие (для отверстий) предельные значения операционных размеров по формулам (5.35) и (5.36). Значения размеров укажите в таблице 5.25.

6.Найдите наибольшие (максимальные) значения операционных припусков, используя зависимости (5.37) и (5.39). Внесите полученные значения в таблицу 5.25.

7. Постройте схему расположения припусков и операционных размеров по полученным значениям (рисунки 5.4, 5.5)

8. Внесите коррективы в чертеж заготовки, используя рассчитанные предельные значения размеров заготовки рассматриваемой поверхности и значения номинальных размеров заготовки, предварительно определив их по формулам (5.43) - (5.46).

5.10 Определение режимов обработки

Целью раздела является определение режимов обработки для двух разнохарактерных операций (по указанию руководителя).

5.10.1 Расчет режимов обработки расчетно-аналитическим методом

Указанный метод можно применять для определения режимов обработки при выполнении технологических операций, имеющих технологические переходы точения и растачивания, сверления, зенкерования, развертывания, резьбонарезания и фрезерования.

Порядок определения элементов режима обработки.

1. Определите структуру технологической операции:

а) одно или многоместная (количество заготовок, одновременно устанавливаемых в станочном приспособлении);

б) одно или многоинструментная (количество режущих инструментов, используемых при выполнении операции);

в) параллельная или последовательная (порядок использования режущих инструментов).

2. Определите глубину резания t; в зависимости от величины припуска, определенного ранее (раздел 5.9), либо воспользовавшись статистическими данными припусков [32, 34].

Если операция имеет многоинструментную структуру, то глубину резания определяют для каждого из инструментов наладки.

3. Назначьте величину подачи S. Для обработки точением, сверлением, зенкерованием определяют подачу на оборот заготовки или инструмента – S_o. Для фрезерования подачу на зуб S_z, для резьбонарезания величину подачи на оборот S_o, равную шагу резьбы Р.

Величина подачи зависит от условий обработки и определяется по рекомендациям [7, 14, 20, 21, 37]. В случае многоинструментной обработки величину подачи определяют для каждого из используемых инструментов.

При многоинструментной параллельной или параллельно-последовательной обработке выбирают наименьшие значения подач для групп инструментов, установленных на отдельных суппортах. Эти значения принимаются в качестве подач для всех инструментов, установленных на отдельных суппортах, и используются для дальнейших расчетов.

4. Рассчитайте скорость резания по эмпирическим формулам, установленным для указанных выше видов обработки, которые имеют общий вид

, (5.47)

где C_V, m, x, y – коэффициент и показатели степеней, зависящие от условий

обработки;

К_V - поправочный коэффициент на скорость резания;

Т— период стойкости инструмента.

Период стойкости инструмента, зависит от числа одновременно работающих инструментов и числа одновременно обслуживаемых станков [1,6, 7].

Для операций, выполняемых на станках с ЧПУ период стойкости инструментов следует принимать равным 30-35 минут.

Для многоинструментных параллельных наладок период стойкости принимается для лимитирующего инструмента, имеющего наибольшую длину рабочего хода. Величина периода стойкости в таких случаях не должна превышать 240 минут.

Степенные зависимости вида (5.47), величины поправочных коэффициентов и показателей степеней приведены в справочной литературе [6, 7, 9, 20, 21 и др.].

Для многоинструментных параллельных наладок (два одновременно работающих многоинструментных суппорта) следует рассчитать два значения скорости, используя в формуле (5.47) значения t, S, K_V для лимитирующих инструментов, установленных на отдельных суппортах. Окончательно принять наименьшее значение скорости из рассчитанных.

5. Рассчитайте частоту вращения заготовки или инструмента

, (5.48)

где d - диаметры инструмента или обрабатываемой поверхности.

В случае многоинструментной обработки принимают диаметр поверхности, обрабатываемой лимитирующим инструментом.

6. Сравните расчетную величину n_р с паспортными данными станка и примите ближайшее наименьшее значение n.

7. Рассчитайте действительное значение скорости резания V_g используя зависимость (5.48).

В случае многоинструментной наладки необходимо рассчитать значения действительных скоростей резания для каждого инструмента наладки.

8. Проведите проверку правильности выбора режима обработки по силовым и мощностным характеристикам:

а) рассчитайте осевую составляющую усилия резания по формулам вида

(точение), (5.49)

(сверление), (5.50)

(зенкерование), (5.51)

Значения коэффициентов и показателей степеней приведены в соответствующей литературе [6, 9, 20, 21];

б) проверьте, выдерживается ли соотношение

Р_Х(Р₀)<Р_Х(Р₀)^доп , (5.52)

где Р_х(Р₀)^доп – допустимые значения усилия подачи по паспорту станка.

В случае многоинструментной обработки следует рассчитать суммарные значения Р_Х(Р₀) и сравнить с допустимыми значениями.

в) рассчитайте потребную мощность резания. Для сверления, зенкерования, развертывания используйте зависимости вида [6, 7]

, (5.53)

Величины крутящих моментов резания для этих видов обработки определяются как [6,7]

М_кр = (сверление), (5.54)

М_кр = (зенкерование), (5.55)

М_кр = (развертывание), (5.56)

При точении мощность рассчитывается по формуле

, (5.57)

где Р_z - окружная составляющая усилия резания. Тангенциальное усилие Р_z равно [6,7]:

Р_z = , (5.58)

При многоинструментной наладке в формулах мощности (5.53) используется суммарное значение крутящих моментов и тангенциальных составляющих от всех инструментов, работающих одновременно;

г) проверьте выполнение неравенства

, (5.59)

где – мощность привода станка;

– коэффициент полезного действия привода ( = 0,80...0,9).

В случае, если соотношения (5.52) и (5.59) не выдерживаются, следует изменить режим обработки или изменить число и порядок работы инструментов в многоинструментной наладке.