Технология сельскохозяйственного машиностроения. Методические указания для курсового проектирования по дисциплине «Технология сельскохозяйственного ма
.pdfГлубину резания выбирают в зависимости от припуска на обработку. Надо стремиться вести черновое фрезерование за один проход, если это допустимо мощностью станка и жёсткостью системы СПИД.
Глубину резания заносим в сводную таблицу, графа 9 (Приложение 5).
Подачу выбирают максимально возможной. Она может быть ограничена следующими основными факторами: шероховатостью обрабатываемой поверхности, прочностью зуба фрезы, прочностью механизма подачи станка, жёсткостью системы СПИД и др.
Таблица 24. Подача на зуб фрезы Sz для торцовых фрез с пластинами из твердого сплава (черновое фрезерование)
Глубина |
При обраб. чугуна, HB |
|
|
2 |
|
|
резания t, |
|
|
При обработке стали δB, H/мм |
|
||
мм |
до 229 |
>229 |
до 600 |
600-800 |
800-1000 |
1000-1100 |
До 2 |
0,20-0,35 |
0,15-0,30 |
0,15-0,20 |
0,12-0,18 |
0,10-0,15 |
0,08-0,10 |
2-5 |
0,15-0,30 |
0,12-0,30 |
0,12-0,18 |
0,10-0,15 |
0,08-0,10 |
0,06-0,10 |
>5 |
0,12-0,30 |
0,10-0,15 |
0,10-0,18 |
0,10-0,12 |
0,08-0,10 |
0,06-0,08 |
Таблица 25. Подача на оборот фрезы So, мм/об для торцевых фрез, оснащенных твердым сплавом в зависимости от требуемой шероховатости поверхности (чистовое фрезерование)
Шероховатость |
|
|
2 |
|
поверхности Ra |
Сталь незакаленная с δв Н/мм |
Сталь закаленная |
||
не более, мкм |
700 |
900 |
1100 |
|
5,00 |
0,50-0,35 |
0,60-0,40 |
0,75-0,50 |
0,90-0,60 |
2,50 |
0,35-0,20 |
0,40-0,25 |
0,50-0,30 |
0,60-0,35 |
1,25 |
0,20-0,15 |
0,26-0,15 |
0,30-0,20 |
0,35-0,22 |
0,63 |
0,15 |
0,15 |
0,20-0,15 |
0,22-0,15 |
Расчетные результаты заносим в графу 10, фактические в графу 11 (Приложение 5).
Назначаем стойкость фрезы Т
Таблица 26.Рекомендуемые стойкости торцовых фрез
Диаметры фрезы Д, |
75 |
100 |
150 |
200 |
300 |
400 |
500 |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
Скорость Т, мин |
90 |
120 |
200 |
300 |
500 |
600 |
800 |
Скорость резания, допускаемая режущими свойствами фрезы, определяется по формуле:
41
V |
|
|
Cv Dqv Kv |
|
|
,м мин, |
(28) |
||||
T |
m |
t |
xv |
yv |
B |
uv |
Z |
pv |
|||
|
|
|
Sz |
|
|
|
|
||||
где Сv – коэффициент, зависящий от условий работы;
D; T; t; Z – диаметр (мм); стойкость (мин); глубина фрезерования (мм); число зубьев фрезы;
Sz – подача на один зуб, мм/зуб; В – ширина фрезерования, мм;
Кv – общий поправочный коэффициент на скорость резания для изменённых условий работы.
Kv Kmv Kиv K v Knv |
(29) |
где Kmv; Kиv; K v; Knv – коэффициенты зависящие от свойства обрабатываемого материала, материал режущей части инструмента, главного угла в плане, состояния поверхности заготовки
1. С. 42, табл. П26, П27, П28 .
Таблица 27. Значение коэффициента Cv для твердосплавных торцовых фрез
Обрабатываемый материал |
Sz |
Cv |
Сталь углеродистая |
0,08-0,20 |
300,0 |
2 |
>0,15 |
176,5 |
δв = 750 Н/мм |
|
|
Чугун серый НВ 190 |
<0,15 |
306,5 |
Таблица 28. Значение показателей степеней в формуле скорости резания для твердосплавных торцовых фрез
Обрабатыв. |
Sz |
Xv |
Yv |
M |
Qv |
Uv |
Pv |
материал |
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
0,04-0,08 |
0,1 |
0,10 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,08-0,20 |
0,1 |
0,40 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0 |
Чугун серый |
<0,16 |
0,2 |
0,30 |
0,25 |
0,25 |
0,15 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
>0,16 |
0,2 |
0,56 |
0,25 |
0,25 |
0,15 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
42
Таблица 29. Поправочные коэффициенты в зависимости от свойств обрабатываемого материала Kmv и состояния поверхности заготовки Kmv
Поправочный |
При обработке чугуна НВ |
|
При обработке стали δв, Н/мм |
|
|
|
||||
коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kmv |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
143-207 |
163-229 |
170-241 |
235-295 |
<500 |
650 |
750 |
850 |
950 |
1050 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kmv |
1,1 |
1,0 |
0,9 |
0,7 |
1,35 |
1,15 |
1,0 |
0,88 |
0,80 |
0,70 |
Таблица 30. Поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от марки твердого сплава
Обрабатываемый материал |
Сталь |
|
|
Чугун |
|
Марка твердого сплава |
Т15К6 |
Т14К8 |
Т15К10 |
ВК6 |
ВК8 |
Kвv |
1,0 |
0,80 |
0,65 |
1,26 |
1,0 |
Таблица 31 . Поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от угла в плане
Угол в плане φ |
15 |
30 |
45 |
60 |
|
90 |
Коэффициент Kφв |
1,6 |
1,28 |
1,1 |
|
1,0 |
0,86 |
Таблица 32. Значения коэффициента Cp и показателей степени в формуле окружной силы резания при торцовом фрезеровании
Обрабатываемый материал |
Cp |
Xp |
Yp |
zp |
qp |
up |
Сталь δв = 750 Н/мм |
700 |
1,10 |
0,71 |
1 |
-1,10 |
1 |
Чугун НВ = 190 |
430 |
1,14 |
0,70 |
1 |
-1,14 |
1 |
Таблица 33. Поправочный коэффициент на окружную силу резания в зависимости от скорости резания
При скорости V, м/мин |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
Kvp при положительных значениях передних углов γ |
1,0 |
0,92 |
0,86 |
0,83 |
0,8 |
0,78 |
0,77 |
Kvp при отрицательных значениях передних углов γ |
1,0 |
0,78 |
0,80 |
0,77 |
0,73 |
0,71 |
0,70 |
43
Таблица 34. Поправочные коэффициенты на окружную силу резания в зависимости от свойств обрабатываемого материала
Сталь, предел прочн. δв, Н/мм |
650 |
750 |
|
850 |
950 |
1050 |
|
1150 |
1300 |
|
1400 |
Kmp |
0,87 |
1,0 |
|
1,08 |
1,15 |
1,25 |
|
1,30 |
1,40 |
|
1,45 |
Чугун, твердость НВ |
150 |
|
170 |
|
190 |
|
210 |
|
230 |
||
Kmp |
0,72 |
|
0,85 |
|
1,0 |
|
1,13 |
|
1,3 |
|
|
Таблица 35.Поправочные коэффициенты на окружную силу резания в зависимости от углов зубьев фрезы
Передний угол γ̊-20̊-15̊-10̊0 ̊5 ̊10̊15̊20̊ Kγp 1,39 1,32 1,26 1,12 1,07 1,0 0,94 0,87
49
Угол в плане φ̊15̊̊
30̊45̊60̊7 5 ̊90̊
Kφp 1,24 1,15 1,06 1,0 1,04 1,08
Передний угол γ̊ |
-20̊ |
-15̊ |
-10̊ |
0 ̊ |
5 ̊ |
10 ̊ |
15 ̊ |
20 ̊ |
Kγp |
1,39 |
1,32 |
1,26 |
1,12 |
1,07 |
1,0 |
0,94 |
0,87 |
Угол в плане φ̊ |
15 ̊ |
30 ̊ |
45 ̊ |
60 ̊ |
15 ̊ |
75 ̊ |
90 ̊ |
|
Kφp |
1,24 |
1,15 |
1,06 |
1,0 |
1,04 |
1,08 |
|
|
44
Расчетные значения скорости резания заносим в графу 12.
Расчётная частота вращения шпинделя определяется по формуле:
n |
1000 V |
(30) |
|
D |
|||
|
|
Полученное значение n заносим в графу 13.
Фактическую частоту вращения выбираем из паспортных данных станка исходя из условия nф<n. Принимаем nф=120 мин-1 и заносим в графу 15 сводной таблицы (Приложение 5).
Фактическая скорость резания:
Vф |
|
D nф |
43,96 м/мин |
(31) |
|
||||
|
1000 |
|
|
|
Результат заносим в графу 14 (Приложение 5).
Окружная сила резания при торцевом фрезеровании определим по формуле:
P Cp txp Szyp Z Bup Dqp Kp |
(32) |
Значение коэффициента Ср и показателей степеней и попра- |
|
вочных коэффициентов определяем из табл.27-35 . |
|
Kp Kmp K p K p Kvp 0,89*0,90*1,09=0,91 |
(33) |
Мощность, потребная на фрезерование, определяется по |
|
формуле: |
|
N = P·V/60·1000 кВт, |
(34) |
Где Р- окружная сила в Н;
V- скорость резания в м/мин.
Усилие продольной подачи при симметричном торцевом
фрезеровании |
|
Рпод = (0,3…0,4)Р, |
Н, |
Основное (машинное) время на торцевое фрезерование |
|
Т0 = ( l + l1 + l2 )/Sм , |
мин, |
Где l – длина фрезеруемой поверхности, мм;
l1 , l2- величины врезания, перебега, мин l2 = 1…6 мм Величина врезания вычисляется по формуле:
l1 = 0,5CD-
D2 B2 +(0,5…3) , мм.
45
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ
Исходные данные: станок круглошлифовальный модели 3Б151. Приспособление: поводковый патрон, упорные центры по ГОСТ13214.
Содержание операции: установить и снять деталь. Измерительный инструмент-скоба двухсторонняя предельная.
Глубина шлифования при черновом шлифовании: t=(0.010 0.025)=0,02 мм/ход.
Результаты заносим в графу 9 сводной таблицы (Приложение 5).
Число проходов:
i |
Z |
1 |
(35) |
|
|||
|
t |
|
|
где Z – припуск на шлифование (на сторону в мм) = 0,02 .
Продольная подача S, мм/об:
При круглом шлифовании продольная подача S зависит от вида шлифования:
S=(0.6 0.7)Bk
где Вк – ширина шлифовального круга в мм (Вк=20 60 мм) = 60.
Окружная скорость детали при черновом шлифовании
VД= 20 80 м/мин.
Частота вращения детали nД определяется по формуле:
n |
Д |
|
1000 V |
|
D |
||||
|
|
Скорость продольного перемещения стола Vст, м/мин:
S nД Vст 1000
Мощность резания рассчитывается по эмпирическим формулам:
Nk CN SПРОД VД0.7 Sпоп0,7 |
(36) |
где Sпрод – продольная подача, мм/об; VД – окружная скорость детали, м/мин;
Sпоп – поперечная подача = 0,02, мм/ход.
46
CN C0 DДn 1 2 3, |
(37) |
где С0 – коэффициент для наружного шлифования с продольной подачей составляет 0,029;
DД – диаметр детали, мм;
n – показатель степени (для наружного шлифования n=0,2)=0,65;1 - поправочный коэффициент на твёрдость круга ( 1=1)=1;
2 – поправочный коэффициент на ширину круга ( 2=0,8)=1;3 – поправочный коэффициент на материал ( 3=1)=1.
Результаты расчётов по остальным технологическим переходам заносим в таблицу (Приложение 5).
9. НОРМИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ
Техническая норма времени на обработку заготовки является одной из основных параметров для расчета стоимости изготовляемой детали, числа производственного оборудования, заработной платы рабочих и планирования производства.
Техническую норму времени определяют на основе технических возможностей технологической оснастки, режущего инструмента, станочного оборудования и правильной организации рабочего места.
Затраты рабочего времени анализируются таким образом по отношению к исполнителю чтобы имелась возможность определить загруженность рабочего, характер его занятости в течение выполняемой работы.
Работа по своему характеру может квалифицироваться на производительную и непроизводительную. Рабочее время делится на время работы и время перерывов/
Для автоматизированного производства норма штучного времени
tшт t0 |
tв tоб tл.п tп.т |
(38) |
где tо - основное время;
tв - вспомогательное время;
tоб - время обслуживания рабочего места; tл.п - время на личные потребности;
tп.т - время регламентированных перерывов в соответствии с технологией и организацией производственного процесса.
47
Результаты заносим в графу 25 сводной таблицы tв - вспомогательное время выбирается из таблиц и заносится в графу 19,20,21 сводной таблицы(Приложение 5).
Сумму основного и вспомогательного времени называют оперативным временем:
tоп tо tв |
(39) |
При изготовлении деталей и изделий партиями кроме нормы штучного времени устанавливают норму подготовительнозаключительного времени (tп.з.) на эту партию.
Штучно-калькуляционное время tш.к определяется как сумма штучного tшт и подготовительно-заключительного tп.з времени, отнесенного к одной детали:
tш.к |
|
tшт |
tп.з |
(40) |
|
nД |
|||
|
|
|
|
где nд - число деталей в партии.
Результаты заносим в графу 27 сводной таблицы (Приложение 5).
Основное время tо - часть штучного времени, затрачиваемого на изменение и (или) последующее определение состояния предмета труда.
При работе на металлорежущих станках основное машинное время для каждого технологического перехода определяют по формуле:
tо |
l i |
(41) |
V |
||
|
s |
|
где l - расчетная длина обрабатываемой поверхности (расчетная длина хода инструмента или заготовки в направлении подачи, мм);
i - число рабочих ходов;
Vn - скорость движения подачи, мм/мин.
Результаты заносим в графу 17 сводной таблицы (Приложение 5).
Основное время на выполнение операции определяется как сумма значений основного времени переходов рассматриваемой операции. T0 Ti0 . При одновременной обработке нескольких
48
поверхностей (совместной обработке) для расчетов выбирается значение основного времени.
Скорость движения подачи определяется как произведение частоты вращения шпинделя n (мин-1) на подачу на оборот So
(мм/об):
Vs n S0
Величины n и So определяют по нормативам или расчетным путем.
В общем случае расчетная длина обрабатываемой поверхности определится по формуле:
(42)
где lобр - длина обрабатываемой поверхности в направлении подачи, мм;
lвр - длина врезания инструмента, мм;
lп - длина подвода инструмента к заготовке, мм; lсх - длина перебега (схода) инструмента, мм;
lстр - общая длина рабочих ходов при взятии пробных стружек, мм (если это предусматривается).
Длину lобр берут из чертежа обрабатываемой заготовки; lвр,
lп, lсх, lстр определяют по нормативам (lп=lсх 1...2 мм).
Значение lвр можно определить расчетным путем. Например, при точении lвр t ctg .
Вспомогательное время tв - часть штучного времени, затрачиваемая на выполнение приемов, необходимых для обеспечения изменения и последующго определения состояния предмета труда.
Нормирование вспомогательного времени производят с помощью нормативов времени с различной степенью их укрупнения.
Вспомогательное время может составлять до 20 - 35% штучного времени.
Время обслуживания рабочего места tоб - часть штучного времени, затрачиваемая исполнителем на поддержание средств технологического оснащения в работоспособном состоянии и уход за ним и рабочим местом.
Обслуживание рабочего места подразделяют на организационное и техническое.
49
Затраты времени tт на техническое обслуживание предусматривают выполнение работ на смену затупившегося инструмента, на регулировку и подналадку станка и др.
Время на организационное обслуживание tорг состоит из затрат времени на уход за рабочим местом - опробывание и осмотр оборудования, получение инструмента в течение смены от мастера или бригадира, чистку и смазывание оборудования в течение смены, уборку рабочего места и т.п. Время организационного обслуживания устанавливают по нормативам времени в процентах от оперативного времени (до 4 - 8%).
Время на личные потребности tл.п - часть штучного времени, затрачиваемая работающим на личные потребности и (при утомительных работах) на дополнительный отдых. Это время определяют от оперативного времени. Для механических цехов оно примерно составляет 2,5% от оперативного времени.
Время неустранимых перерывов tп.т предусмотрено технологическим процессом и организацией производства, его определяют в каждом конкретном случае.
Таблица 36 Вспомогательное время на установку, выверку и снятие детали
|
Характер вывер- |
|
Масса детали, кг, до |
|
||
Способ установки детали |
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
5 |
|
10 |
||
ки |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время, мин |
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
В самоцентрирующем па- |
Без выверки, |
0,38 |
0,55 |
0,68 |
|
0,94 |
По мелку |
|
|||||
0,80 |
0,95 |
1,15 |
|
1,42 |
||
троне |
По индикатору |
|
||||
1,65 |
1,90 |
2,30 |
|
2,90 |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
В самоцентрирующем па- |
Без выверки |
0,49 |
0,66 |
0,80 |
|
1,06 |
троне с поджатием задним |
|
|||||
По мелку |
0,83 |
1,20 |
1,40 |
|
1,75 |
|
центром |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В четырехкулачковом па- |
Без выверки |
|
0,95 |
1,05 |
|
1,32 |
По рейсмусу |
- |
1,48 |
1,70 |
|
2,10 |
|
троне |
|
|||||
По |
|
2,10 |
2,50 |
|
3,10 |
|
|
|
|
||||
В центрах с хомутиком |
Без выверки |
0,33 |
0,55 |
0,62 |
|
0,76 |
В центрах с люнетом |
Без выверки |
0,58 |
0,68 |
0,74 |
|
0,96 |
|
|
|
|
|
|
|
На планшайбе с центри- |
Без выверки |
1,10 |
1,30 |
2,30 |
|
2,55 |
рующим приспособлением |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50
