2.1 Расчёт припусков на механическую обработку

Установление минимальных припусков на механическую обработку является важным вопросом с точки зрения качества обработки и себестоимости ремонта.

Проведем расчет припусков для дефекта №5.

Для плоских деталей минимальный припуск на сторону определяется по формуле:

(2.1)

При обработке наружных и внутренних поверхностей тел вращения:

(2.2)

где – величина шероховатости обрабатываемой поверхности детали, полученная на предшествующем переходе операции, мкм, [11];

– величина дефектного слоя поверхности детали, полученная на предшествующем переходе, мкм, [11];

– величина погрешности пространственных отклонений на предшествующем переходе, мкм.

- погрешность закрепления заготовки [11].

Погрешность пространственных отклонений равна:

(2.3)

где р_кор – погрешность коробления заготовки, для детали вращения после наплавки [11]:

(2.4)

где – удельная кривизна заготовки в мкм на один миллиметр длины и диаметра, [11];

L – длина заготовки, мм [11].

р_см – погрешность смещения оси заготовки от геометрической оси, значение которой можно определить по формуле:

(2.5)

где – точность выполнения размера заготовки.

Таким образом, определим погрешность пространственных отклонений:

Определим расчетные минимальные припуски для всех технологических переходов [11]:

Для последующих переходов погрешность пространственных отклонений может быть определена, если принять условие, что каждая последующая операция снижает величину погрешности на 90 % [10]:

(2.6)

где – погрешность установки выполняемого перехода, мкм. Для последующих переходов [10]:

(2.7)

Максимальный припуск равен:

(2.8)

где , – точность выполнения размеров предшествующего и выполняемого переходов, мкм.

Определим расчетные размеры по формуле [11]:

(2.9)

Действительные минимальные значения диаметров получим округлением расчетных значений до точности соответствующей точности соответствующего выбранного квалитета. Определим максимальные предельные размеры по формуле [11]:

(2.10)

Предельные отклонения припуска получим по формуле:

(2.11)

(2.12)

Расчётные данные по определению припусков сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Карта припусков на обработку по технологическим операциям на поверхность №5 .

Технологические операции	Элементы припуска				Расчетный припуск		Расчетный размер		Допуск на размер		Предельные отклонения размера, мм			Предельные отклонения припуска, мкм			Квалитет точности
																	IТ
Заготовка (после заварки)	220	300	2507	100				46,735		2500		49,24	46,74					17
Точение черновое	40	50	250,7	10		6054		40,681		160		40,84	40,68		8400	6060		11
Точение чистовое	20	30	25,07	1		681		40,000		50		40,05	40		790	680		9

Проведем проверку полученных припусков по формулам 2.13 и 2.14 [11]:

(2.13)

(2.14)

где - поле допуска заготовки.

- поле допуска детали.

Припуски определены верно.

Определяем толщину слоя покрытия. Величина слоя покрытия равна сумме межоперационных припусков с учётом величины износа и механической обработкой [9]:

(2.15)

где – толщина слоя покрытия, мм;

– припуск на механическую обработку, = 0,1 мм;

– величина износа восстанавливаемой поверхности детали,

– суммарный припуск на обработку, мм.

3 Расчет режимов восстановления детали

005 Вертикально-сверлильная, дефект №2

При рассверливании глубина резания равна половине разницы начального и получаемого диаметров, т.е. t = (25-22)/2=1,5 мм.

Подача [17].:

По паспорту станка принимаем ближайшее значение мм/об [19],

Скорость резания при рассверливании рассчитывается по формуле [17]:

(3.1)

где - коэффициент, зависящий от метода обработки;

- коэффициент, учитывающий условия обработки;

- стойкость резца, мин;

- подача, мм/об.;

-показатели степени.

По полученному значению скорости рассчитывается частота вращения шпинделя по формуле:

(3.2)

Значение n_р корректируется по паспорту станка, принимается ближайшая частота n_д=600 мин^-1 [19].

В заключение рассчитывается действительное значение скорости резания

Определим крутящий момент при рассверливании по формуле [17]:

(3.3)

где - коэффициент для данных условий резания;

- показатели степени;

- поправочный коэффициент.

Определим осевую силу при рассверливании по формуле [17]:

(3.4)

где - коэффициент для данных условий резания;

- показатели степени;

- поправочный коэффициент.

Мощнось резания [17]:

(3.5)

Коэффициент использования оборудования по мощности

(3.6)

где - мощность станка, кВт.

015 Сварочная, дефект №2

Таблично выбирается диаметр электродной проволоки из таблицы d_э = 1,3 мм [21].

Сила сварочного тока, А, рассчитывается по формуле [21]:

(3.7)

где a – плотность тока в электродной проволоке, А/мм²,

В зависимости от величины сварочного тока выбирается напряжение дуги и расход углекислого газа из таблицы [21]:

- напряжение дуги U = 22 В;

- расход углекислого газа G – 10 дм³/мин;

- длина дуги L = 2 мм;

- сварочная проволока - SOLARIS ER 304.

- подача S = 0,5 мм/об;

Коэффициент расплавления проволоки , рассчитывается по формуле [21]:

(3.8)

Скорость подачи электродной проволоки , рассчитывается по формуле [21]:

(3.9)

где – плотность наплавленного металла, г/см³ [21],

Коэффициент наплавки , рассчитывается по формуле [21]:

(3.10)

где – коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание, [21]

Скорость сварки , рассчитывается по формуле [21]:

(3.11)

где – площадь поперечного сечения одного валика, см² ,

020 Вертикально-сверлильная, дефект №2

При сверлении глубина резания равна половине диаметра сверла, т.е. t = d/2, t=22/2=11 мм.

Подача выбирается из таблицы [17]:

По паспорту станка принимаем ближайшее значение мм/об [19].

Скорость резания при сверлении рассчитывается по формуле [17]:

(3.12)

где - коэффициент, зависящий от метода обработки;

- коэффициент, учитывающий условия обработки;

- стойкость резца, мин;

- подача, мм/об;

-показатели степени.

По полученному значению скорости v рассчитывается частота вращения шпинделя по формуле:

(3.13)

Значение n_р корректируется по паспорту станка, принимается ближайшая частота n_д=2000 мин^-1 [19].

В заключение рассчитывается действительное значение скорости резания

Определим крутящий момент при сверлении по формуле [17]:

(3.14)

где - коэффициент для данных условий резания;

- показатели степени;

- поправочный коэффициент.

Определим осевую силу при сверлении по формуле [17]:

(3.15)

где - коэффициент для данных условий резания;

- показатели степени;

- поправочный коэффициент.

Мощность резания [17]:

(3.16)

Коэффициент использования оборудования по мощности

(3.17)

где - мощность станка, кВт.

020 Нарезание резьбы, дефект №2

Шаг резьбы М24х2 равен 2 мм, следовательно продольная подача будет равна:

Скорость резания при нарезании резьбы метчиком рассчитывается по формуле [17]:

(3.18)

где - коэффициент, зависящий от метода обработки;

- коэффициент, учитывающий условия обработки;

- стойкость резца, мин;

- подача, мм/об.;

-показатели степени.

По полученному значению скорости рассчитывается частота вращения шпинделя по формуле:

(3.19)

Значение n_р корректируется по паспорту станка, принимается ближайшая частота n_д=2500 мин^-1 [20].

В заключение рассчитывается действительное значение скорости резания:

Определим крутящий момент при нарезании резьбы метчиком по формуле [17]:

(3.20)

где - коэффициент, зависящий от метода обработки;

- коэффициент, учитывающий условия обработки;

- шаг резьбы;

-показатели степени.

Мощность резания [17]:

(3.21)

Коэффициент использования оборудования по мощности

(3.22)

где - мощность станка, кВт.

.

020 Вертикально-сверлильная, дефект №4

При сверлении глубина резания равна половине диаметра сверла, т.е. t = d/2, t=6,8/2=4,4 мм.

Подача выбирается из таблицы [17]:

По паспорту станка принимаем ближайшее значение мм/об [19].

Скорость резания при сверлении рассчитывается по формуле [17]:

(3.12)

где - коэффициент, зависящий от метода обработки;

- коэффициент, учитывающий условия обработки;

- стойкость резца, мин;

- подача, мм/об;

-показатели степени.

По полученному значению скорости v рассчитывается частота вращения шпинделя по формуле:

(3.13)

Значение n_р корректируется по паспорту станка, принимается ближайшая частота n_д=2000 мин^-1 [19].

В заключение рассчитывается действительное значение скорости резания

Определим крутящий момент при сверлении по формуле [17]:

(3.14)

где - коэффициент для данных условий резания;

- показатели степени;

- поправочный коэффициент.

Определим осевую силу при сверлении по формуле [17]:

(3.15)

где - коэффициент для данных условий резания;

- показатели степени;

- поправочный коэффициент.

Мощность резания [17]:

(3.16)

Коэффициент использования оборудования по мощности

(3.17)

где - мощность станка, кВт.

020 Нарезание резьбы, дефект №4

Шаг резьбы М8х25 равен 1,25 мм, следовательно продольная подача будет равна:

Скорость резания при нарезании резьбы метчиком рассчитывается по формуле [17]:

(3.18)

где - коэффициент, зависящий от метода обработки;

- коэффициент, учитывающий условия обработки;

- стойкость резца, мин;

- подача, мм/об.;

-показатели степени.

По полученному значению скорости рассчитывается частота вращения шпинделя по формуле:

(3.19)

Значение n_р корректируется по паспорту станка, принимается ближайшая частота n_д=2500 мин^-1 [20].

В заключение рассчитывается действительное значение скорости резания:

Определим крутящий момент при нарезании резьбы метчиком по формуле [17]:

(3.20)

где - коэффициент, зависящий от метода обработки;

- коэффициент, учитывающий условия обработки;

- шаг резьбы;

-показатели степени.

Мощность резания [17]:

(3.21)

Коэффициент использования оборудования по мощности

(3.22)

где - мощность станка, кВт.