Технология изготовления детали подъемно-транспортных машин. Методические рекомендации для выполнения дипломной работы по разделу «Производство, монтаж

Vд – скорость вращательного или поступательного движения детали, м/мин;

t – глубина шлифования, мм;

S – продольная подача, мм/об при круглом шлифовании или мм/ход при плоском шлифовании;

Sр – радиальная подача при врезном шлифовании, мм/об.

Режимы резания для различных видов обработки и характеристиках процесса шлифования приведены в таблице 22.

4. РАСЧЕТ ТРУДОЕМКОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Трудоемкость механической обработки определяется штучным временем Тшт, которое можно определить в следующую зависимость:

где Топ – оперативное время, или сумма основного (технологического) времени То и вспомогательного времени Тв в минутах;

a – коэффициент, учитывающий потери времени на техническое обслуживание станка и инструмента (для единичного и мелкосерийного производства а = 6%);

b – коэффициент, учитывающий потери времени на организационное обслуживание рабочего места (для единичного и мелкосерийного производства b = 8%);

с – коэффициент, учитывающий потери времени на отдых и личные надобности рабочего (с = 3%).

4.1. Расчет основного времени механической обработки.

Основное или технологическое время учитывает продолжительность изменения состояния продукта производства (детали) в процессе обработки. При обработке на металлорежущих станках основное время определяют расчетом для каждого технологического перехода.

1) Основное время на переход при точении, растачивании и проточке канавок рассчитывается по формуле:

T l l1 l2 i , (13)

где l – длина обрабатываемой поверхности в направлении подачи в мм;

l1 – величина врезания резца, принимается для проходных, подрезных и расточных резцов по таблице 23;

l2 – перебег инструмента, принимается от 1 до 5 мм в зависимости от скорости подачи;

n – частота вращения шпинделя в об/мин;

S – подача инструмента за один оборот шпинделя в мм/об; i – число проходов.

21

22

Таблица 23.

Величина врезания резца при точении и растачивании

2) Основное время на переход при сверлении, рассверливании, зенкеровании или развертывании определяется следующим образом:

где y1 – величина врезания инструмента в мм;

y2 – перебег для выхода инструмента из отверстия (для глухих отверстий y2 = 0, для сквозных отверстий y2 = 1…3 мм).

При сверлении отверстий в сплошном материале величина врезания y1 составляет:

где d – диаметр отверстия до обработки в мм; D – диаметр инструмента в мм.

3) Основное время на переход при наружном круглом шлифовании в центрах и внутреннем шлифовании определяется следующей зависимостью:

S – продольная подача на один оборот заготовки в мм/об; h – припуск на шлифование на сторону в мм;

t - глубина шлифования в мм;

kЗ – коэффициент зачистных проходов зачистительного шлифования (для предварительного шлифавания К3=1,3 для окончательного шлифования К3=1,6

При шлифовании с выходом круга, продольный ход стола L определяется

m – коэффициент, учитывающий выход круга за пределы шлифуемой поверхности ( m = 0,4).

23

4.2. Расчет вспомогательного времени механической обработки.

Вспомогательное время для работ, выполняемых на металлорежущих станках, складывается из следующих составляющих:

–вспомогательное время на установку и снятие детали;

–вспомогательное время, связанное с проходом;

–вспомогательное время на контрольные измерения детали;

–вспомогательное время на изменение режимов работы станка;

–вспомогательное время на смену инструмента.

Вспомогательное время на установку и снятие детали определяется по таблице 24.

Таблица 24. Вспомогательное время на установку и снятие детали в мин.

Вспомогательное время, связанное с проходом, определяется по таблице 25 для точения и растачивания и по таблице 26 для шлифования.

Таблица 25.

Вспомогательное время на комплекс приемов, связанных с проходом на токарных станках в мин.

Вспомогательное время, связанное с проходом на сверлильных станках может быть принято :

–при обработке отверстий диаметром менее 12 мм – 0,11 мин;

–при обработке отверстий диаметром от 12 до 25 мм – 0,13 мин;

–при обработке отверстий диаметром свыше 25 мм – 0,15 мин. Вспомогательное время, связанное с изменением режима работы станка и

сменой инструмента приведено в таблице 27 для токарных станков и в таблице 28 для сверлильных станков.

24

Таблица 26.

Вспомогательное время на комплекс приемов, связанных с проходом на шлифовальных станках в мин.

В этом случае погрешность настройки Н будет связана с неточностью измерения и регулирования положения инструмента следующей зависимостью:

где k – коэффициент, учитывающий отклонение закона распределения погрешностей от нормального (k = 1,15);

ИЗМ – погрешность измерения, обычно равна половине цены деления измерительного прибора;

РЕГ – погрешность регулирования положения инструмента, обычно равна половине цены деления лимба станка (ΔРЕГ = 0,01 мм).

При обработке поверхностей вращения, формула 21 трансформируется и имеет следующий вид:

H2 РЕГ

3)Погрешность упругой деформации У возникает при отжатии элементов станка и инструмента, а также самой детали и приспособления под действием силы резания. При обработке детали на токарном станке,

погрешность упругой деформации У можно определить по упрощенной зависимости: 2k (22)

где j – жесткость упругой системы (для токарных станков нормальной точности j = 40000 Н/мм),

PZ – тангенциальная составляющая силы резания (см. выражение 6).

4) Погрешность износа инструмента И возникает в процессе резания и рассчитывается по формуле:

где UH – начальный износ инструмента, мм;

UO – относительный износ инструмента, мм/км.

Значения начальных и относительных износов инструмента приведены в таблице 30.

Таблица 30. Начальный и относительный износ инструмента при точении

5) Погрешность тепловой деформации Т происходит в процессе резания, особенно в начальный период. Через 20…40 минут работы образование погрешности прекращается, что объясняется наступлением теплового равновесия. Для уменьшения тепловых погрешностей применяют обильное

27

охлаждение. Для чистовой обработки с охлаждением тепловая деформация равна нулю.

6) Погрешность станка и инструмента СТ возникает из-за неточности самих станков или размерообразующего инструмента. При токарной обработке, погрешность станка СТ определяется по формуле:

где Р – радиальное биение шпинделя (для станков нормальной точности

–0,01 мм);

с– допускаемое отклонение от параллельности оси шпинделя направляющим станины на базовой длине (для станков нормальной точности –

0,02 мм/м);

L – базовая длина направляющих (L = 1,0 м); l – длина обрабатываемой поверхности.

Первичные погрешности практически независимы между собой и суммирование их выполняется вероятностным методом. Суммарная погрешность обработки будет составлять:

5.2. Расчет шероховатости обрабатываемой поверхности.

Точность изготовления детали взаимосвязана с шероховатостью обрабатываемых поверхностей. Шероховатость обрабатываемых поверхностей зависит от режима обработки. Это явление называют технологической наследственностью.

При черновом точении шероховатость поверхности определяют по следующей формуле:

r – радиус при вершине резца в мм.

При чистовом точении шероховатость поверхности можно найти из выражения:

где k0…k4 – эмпирические коэффициенты, значения которых приведены в таблице 31;

S – подача в пределах от 0,05 до 0,43 мм/об;

V – скорость резания в пределах от 75 до 282 м/мин;

r – радиус при вершине резца в пределах от 0,5 до 2 мм; γ – передний угол резца от +4° до –10°.

28

Таблица 31. Значения эмпирических коэффициентов для определения

шероховатости при чистовой токарной обработке

При развертывании отверстий, шероховатость поверхности определяется из выражения:

где d – диаметр разворачиваемого отверстия в пределах от 12 до 25 мм; V – скорость резания в пределах от 5 до 10 м/мин;

S – подача в пределах от 0,6 до 1,6 мм/об.

При круглом шлифовании стальных деталей твердостью 30…35 НRС, шероховатость поверхности будет составлять :

где Vg – скорость вращательного движения детали в пределах от 20 до 50 м/мин;

Sпр – продольная подача в пределах 0,05…0,10 мм/об;

Sр – радиальная подача в пределах 0,05…0,10 мм/ход; i – количество проходов в пределах от 1 до 5;

j – жесткость шлифовального станка в пределах от 10000 до 30000 Н/мм.

29

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Основы технологии машиностроения. Под ред. В.С. Корсакова. Изд. 3-е доп. и перераб. Учебник для ВУЗов. М. «Машиностроение» 1977.

2.Волхонов В.И. Методические указания для выполнения курсового и дипломного проектирования по теме: « Выбор режимов обработки деталей судовых машин и механизмов с помощью ЭВМ». МИИВТ 1987.

30