8 Назначение режимов резания

В данном пункте курсовой работы я рассчитаю режимы резания на одну операцию технологического процесса обработки детали «Вал ведущий». В качестве операции для расчета режимов резания примем 035 операцию, где производится чистовое растачивание отверстия Ø18,5^+0.052 со снятием фаски 2,2х45° (1,2 переходы, рисунок 19) и растачивание канавки (переход 3, рисунок 20). Расчет режимов резания произведем по методике, изложенной в [9]. Эскизы обработки представлен на рисунках 19 и 20.

Рисунок 19 – Операционный эскиз (переходы 1, 2)

Рисунок 20 – Операционный эскиз (переход 3)

Переход 1 и 2 – растачивание отверстия снимая фаску

Выбор режущего инструмента:

В качестве режущего инструмента принимаем резец токарный расточной с круглой державкой Ø12 мм и вылетом 50 мм, оснащенного пластинами из твердого сплава Т15К6. Пластины крепятся механически. Резец имеет следующие геометрические параметры:

- передний угол γ = 10°;

- главный угол в плане φ = 90°;

- вспомогательный угол в плане φ₁ = 10°;

- угол наклона режущей кромки λ = 0°;

- радиус при вершине r = 0.8 мм.

Глубина резания t, мм:

С учетом рекомендаций [9, с 265] принимаем глубину резания равную t=0.5 мм (шероховатость Ra3,2).

Подача S₀, мм/об: [9, с 268]

Подачу выбираем из таблицы 14 [9] в зависимости от радиуса при вершине резца и требуемой шероховатости поверхности, а также с учетом паспортных данных станка:

S₀ = S_0T · 1.25 = 0,2·1.25 = 0.25 мм/об.

Скорость резания V, мм/мин:

Скорость резания рассчитываем по эмпирической формуле:

где T = 60 мин – среднее значение времени стойкости инструмента;

С_V = 420, x = 0,15; y = 0,20; m = 0,20 [9, таблица 17]

K_V – поправочный коэффициент.

0,9 – поправочный коэффициент на растачивание.

где K_МV – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

K_ПV = 1,0 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности (поверхность без корки) [9, таблица 5]

K_ИV = 1,0 – коэффициент, учитывающий материал инструмента (материал инструмента Т15К6) [9, таблица 6]

K_φV = 0,7 – коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане φ=90º [9, таблица 18]

K_φ1V = 1,0 – коэффициент, учитывающий влияние вспомогательного угла в плане φ₁ = 10º [9, таблица 18]

K_rV = 0,94 – коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца (r=0,8 мм) [9, таблица 18]

[9, таблица 1]

где K₁ = 0,95 – коэффициент [9, таблица 2]

n_V = 1 – показатель степени [9, таблица 2]

σ_B = 980 МПа – прочность материала заготовки.

Частота вращения шпинделя:

Принимаем ближайшее паспортное значение частоты вращения шпинделя станка: n_П = 1800 об/мин

Тогда, фактическая скорость резания будет иметь значение:

Тангенциальная составляющая силы резания Р_z, Н:

[9, c 271]

Все коэффициенты берем из таблицы 22 [9]:

С_р = 300, x = 1.0, y = 0.75, n = -0,15.

Поправочный коэффициент K_p определяется по формуле:

[9, c 271]

[9, таблица 9]

[9, таблица 23]

Мощность резания N, кВт:

[9, с 271]

Сравним мощность привода станка с мощностью двигателя:

где η = 0,8 – КПД коробки скоростей станка.

Определяем основное время на данный переход:

где L_р.х. – длина рабочего хода;

S_M – минутная подача.

где L_р = 45.9 мм – длина резания резца (см. рисунок 19);

L_вр = 3 – длина врезания резца,

L_пер = 0 мм – длина перебега резца (обработка в упор).

Переход 3 – растачивание канавки

Выбор режущего инструмента:

В качестве режущего инструмента принимаем резец токарный канавочный для внутренних канавок с круглой державкой Ø12 мм и вылетом 50 мм, оснащенного пластинами из твердого сплава Т5К10. Пластины крепятся механически, Ширина пластины 4 мм.

Глубина резания t, мм:

Глубина резани равна ширине пластины резца – t=4 мм. Т.к. канавка имеет ширину 10 мм, то с учетом ширины резца необходимо 3 прохода для ее получения.

Подача S₀, мм/об: [9, с 268]

Подачу выбираем из таблицы 15 [9] в зависимости от ширины резца и с учетом паспортных данных станка:

S₀ = 0,1 мм/об.

Скорость резания V, мм/мин:

Скорость резания рассчитываем по эмпирической формуле:

[9, с 268]

где T = 45 мин – среднее значение времени стойкости инструмента;

С_V = 47; y = 0,80; m = 0,20 [9, таблица 17]

K_V – поправочный коэффициент.

0,9 – поправочный коэффициент на растачивание.

где K_МV – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

K_ПV = 1,0 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности (поверхность без корки) [9, таблица 5]

K_ИV = 0,65 – коэффициент, учитывающий материал инструмента (материал инструмента Т5К10) [9, таблица 6]

K_φV = 0,7 – коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане φ=90º [9, таблица 18]

K_φ1V = 1,0 – коэффициент, учитывающий влияние вспомогательного угла в плане φ₁ = 10º [9, таблица 18]

K_rV = 0,94 – коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца (r=0,6 мм) [9, таблица 18]

[9, таблица ]

где K₁ = 0,95 – коэффициент [9, таблица 2]

n_V = 1 – показатель степени [9, таблица 2]

σ_B = 980 МПа – прочность материала заготовки.

Частота вращения шпинделя:

Принимаем ближайшее паспортное значение частоты вращения шпинделя станка: n_П = 475 об/мин

Тогда, фактическая скорость резания будет иметь значение:

Тангенциальная составляющая силы резания Р_z, Н:

[9, c 271]

Все коэффициенты берем из таблицы 22 [9]:

С_р = 408, x = 0.72, y = 0.8, n = 0.

Поправочный коэффициент K_p определяется по формуле:

[9, c 271]

[9, таблица 9]

[9, таблица 23]

Мощность резания N, кВт:

[9, с 271]

Сравним мощность привода станка с мощностью двигателя:

где η = 0,8 – КПД коробки скоростей станка.

Определяем основное время на данный переход:

где L_р.х. – длина рабочего хода;

S_M – минутная подача;

i – число проходов.

где L_р = 3,25 мм – длина резания резца (см. рисунок 20);

L_вр = 2 – длина врезания резца,

L_пер = 0 мм – длина перебега резца (обработка в упор).

Суммарное основное время на операцию:

Т₀ = 0,11 + 0,33 = 0,44 мин

9 ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ

В данном пункте курсового проекта я рассчитаю время на технологическую операцию 035. В пункте 8 курсовой работы я рассчитал основное время на обработку (Т₀=0,44 мин). Расчет норм времени заключается в определении штучно-калькуляционного времени Т_ШТ-К:

[2, с 101]

где Т_ШТ – штучное время на переход, мин;

n = 778 шт – количество деталей в партии;

Т_П-З – подготовительно-заключительное время, мин

[13, с 15]

где Т_В – вспомогательное время, мин;

K_tв = 0,76 – поправочный коэффициент [13, карта 1]

а_обс = 4 % от оперативного времени – время на обслуживание рабочего места [13, с 71]

а_тех = 4% от оперативного времени – время на отдых и личные потребности [13, с 202]

[13, с 14]

где Т_У.С. = 0,13 мин время на установку и снятие детали [13, с 32]

Т_ПЕР – время, связанное с переходом, мин:

- время на изменение числа оборотов шпинделя 0,08 мин;

- время на изменение величины подачи 0,07 мин;

- время на смену резца 0,07 мин;

- время на торможение шпинделя – 0,02 мин;

Т_ПЕР = 0,08+0,07+0,07+0,02=0,24 мин. [13, с 69]

Т_ИЗ – время на измерение, мин: Т_ИЗ = 0,2+0,2+0,2+0,2=0,8 мин.

Т_П-З состоит из времени на наладку станка, инструмента и приспособлений (16 мин [13, с 71]), времени на дополнительные приемы (7 мин [13, c 71]) и времени на получение инструмента и приспособлений до начала и сдачи в конце работы (7 мин [13, с 71]): Т_П-З = 25 мин.