ОТМ

Рисунок 1.7

Решение:

Валы диаметром до 100 мм, обычно изготавливают из цилиндрических заготовок прокатной стали. Заготовки валов больших диаметров для уменьшения механической обработки выполняют из штампованных заготовок ступенчатой формы с припусками на обработку. По сравнению с цилиндрической, штампованная заготовка позволяет снизить объем снимаемой стружки и стоимость механической обработки на 25 – 30 %.

Наиболее прогрессивный метод получения заготовок валов является периодический прокат ступенчатых заготовок, получаемый методом поперечно- винтовой прокатки в трехвалковых станах. Заготовки разрезают дисковыми пилами. Припуск на обработку отдельных ступеней составляет 4 – 5 мм по диаметру 5 - 6мм по длине ступени. Механические свойства валов, полученных из прутков периодического проката, выше, чем валов из цилиндрического проката, так как расположение волокон соответствует конфигурации вала.

Но хотя и механические свойства валов, полученных из прутков периодического проката выше, чем сортового: - периодический прокат, как правило применяется в условиях крупносерийного и массового производства (сельхозмашиностроение, вагоностроение, автомобилестроение).

Рассчитаем припуски для двух вариантов:

∙Для периодического проката;

∙Для сортового проката.

Окончательный выбор, установит расчет припусков с точки зрения экономии металла.

Порядок заполнения таблиц 5 и 6.

Обрабатываем ступень вала D3.

Для сортового проката Таблица 5

Для периодического проката Таблица 6

Вграфу №1 запишем переходы в порядке их следования от заготовки к детали.

Вграфы №2,3,4,5 запишем значения Rz, h, ρ , ε (мкм) для каждого перехода.

Где Rz – высота неровностей профиля, мкм

h – глубина дефектного слоя, мкм

ρ - сумма отклонений формы поверхности, полученные на предыдущем переходе, мкм

ε - погрешность установки, возникающая на выполняемом переходе, мкм.

Для заполнения таблиц используем данные из литературы [8].

Rz, h – для заготовки из стр. 186 [27]

Расчет отклонений формы и расположения поверхностей. Для штампованной заготовки удельная кривизна

Этих данных из табл. 23 [26, с. 146] находим допуск на диаметр заготовки

T=2,5 мм = 2500мкм.

ρц = 0, 25 ×T - отклонение формы центрования, мкм

ρц = 0, 25 × 2500 = 625 мкм

Из табл. 18 [26, с.187] для заготовки массой 8,3 кг нормальной точности при штамповке на прессах находим ρсм = 1, 2мм = 1200мкм .

Суммарные отклонения формы и расположения поверхностей для заготовки

ε = 0 , так как точение и шлифование производится установкой в центрах.

После механической обработки значения Rz, h берем из табл. 5 стр. 181 по переходам.

Значение ρ по переходам найдем по формуле

ρ = ρз ×κ y

Где κ y - коэффициент, учитывающий остаточное отклонение формы в зависимости от метода обработки.

Из табл. 29 стр. 190

κ y = 0,06 – для чернового точения

κ y = 0,04 – для чистового точения

κ y = 0,03 – для предварительного шлифования

κ y = 0,02 – для окончательного шлифования

ρ = 1369 ×0, 06 = 82 (с.п)

×0, 04 = 55

×0, 03 = 41

×0, 02 = 27

ρ = 1397 ×0, 06 = 84(п.п)

×0, 04 = 56

×0, 03 = 42

×0, 02 = 28

В графу №6 рассчитаем значение 2Zmin для всех переходов (с.п.) по формуле:

2Zmin = 2 ×(160 + 200 +1369) = 3458 2Zmin = 2 ×(50 + 50 + 82) = 364

2Zmin = 2 ×(25 + 25 + 55) = 210 2Zmin = 2 ×(15 + 20 + 41) = 152

В графу №6 рассчитаем значение 2Zmin для всех переходов (п.п.) по формуле:

В графу №7 запишем для конечного перехода наименьший предельный размер(по чертежу).

Для предыдущего перехода определим расчетный размер путем прибавления к наименьшему предельному размеру расчетного припуска и запишем в графу №7.

Последовательно определим расчетные размеры для каждого предыдущего перехода путем прибавления к расчетному размеру расчетного минимального припуска следующего за ним смежного перехода, результаты запишем в графу №7.

В графу №8 запишем для конечного перехода допуск размера по чертежу, а для каждого предыдущего, допуск, зависящий от точности метода получения этого размера на данном переходе (см. табл. 4 стр. 8 – средняя экономическая точность).

Запишем наименьшие предельные размеры по всем переходам округляя их увеличением расчетных размеров до того десятичного знака, с которым дан допуск на размер. Результаты запишем в графу №9.

Определим наибольшие предельные размеры путем прибавления допуска к округленному наименьшему предельному размеру. Результаты запишем в графу №10.

Запишем предельное значение припуска 2Zmax в графу №11, как разность

наибольших предельных размеров и 2Zmin в графу №12, как разность наименьших предельных размеров предыдущего и выполняемого переходов.

Определим общие припуски 2Z0 max и 2Z0 min суммируя промежуточные припуски (с.п.)

2Z0 max = 0,189 + 0, 248 + 0, 654 + 4, 668 = 5, 759мм

2Z0 min = 0,152 + 0, 210 + 0,364 + 3, 458 = 4,184мм

Определим общие припуски, 2Z0 min и 2Z0 max суммируя промежуточные припуски (п.п.)

2Z0 max = 0,136 + 0, 262 + 0, 704 + 6, 004 = 7,106мм

2Z0 min = 0, 099 + 0, 224 + 0, 414 + 4, 794 = 5, 531мм

Проверка правильности расчета (с.п.)

2Z0 max − 2Z0 min = TD3 − TDD

5,759-4,184=1,575=1,600-0,025=1,575

Расчет выполнен, верно.

Проверка правильности расчета (п.п.)

2Z0 max − 2Z0 min = TD3 − TDD

7,106-5,531=1,575=1,600-0,025=1,575

Расчет выполнен, верно.

Меньшие припуски получились при сортовом прокате, следовательно, окончательный выбор остановим на нем.

2.15. Обтачивают в центрах три ступени d1, d1, d3 (Rz=40мкм) вала. Заготовка – штамповка II класса точности. Припуски на сторону для каждой шейки взять по 2 мм. Параметры режущего инструмента: Резцы оснащены твердым сплавом Т15К6. Проходные резцы имеют угол ϕ = 45о . Размеры державок резцов 16x25

мм. Стойкость инструмента Т=90 мин.

Определить режимы резания, нормы штучного времени при обработке этих поверхностей на станке 16К20 и на 1719. Сравнить трудоемкость двух вариантов, производительности труда. Исходные данные см. табл. 7.

Таблица 7

Рисунок 1.7

Решение:

Оборудование: Токарно – винторезный станок 16К20

Приспособление: Центра 7032-0035 ГОСТ 13214-79; хомутик 7107-0047 ГОСТ

2578-70; оправка Вспомогательный инструмент: резцедержатель

1. Определим глубину резания:

= D − d = 92 − 90 =

t 1мм

22

2.Определим подачу, по табл. 11 стр. 266[27]

S = 0,6 – 1,2 об/мин

По паспорту станка принимаем 0,6 мм/об.

3. Определим скорость резания по формуле:

По табл. 17 стр. 269 [27] определим значение коэффициента и показатели степеней.

Cv =340,

x = 0,15,

y = 0,45,

m = 0,2

T – стойкость инструмента (резца) 90 мин. Без переточки.

Kv = Kmv × Knv × Kuv

где:

Kmv - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала.

По табл. 2 стр. 262 [27] определяем значение коэффициента K Г и

показатели степени nv; K Г =1,0; nv = 1

По табл. 5 стр. 263 [27] определяем коэффициент, Knv учитывающий влияние состояния поверхности заготовки. Knv =0,8

По табл. 6 стр. 263 [27] определяем коэффициент, Kuv учитывающий

влияние инструментального материала на скорость резания. Kuv =1

Pz = 10 ×Cp ×t x × S y ×V n × K p

По табл. 22 стр. 273 [27] определяем поправочный коэффициент и показатели степеней.

Cp =300

x = 1

y = 0,75

n = -0,15

K p = Kмp × Kϕ p × Kλ p × Kγ p × Krp

По табл. 9 стр. 264 [27] определяем:

K мp - коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого

материала на силовые зависимости.

Определяем коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силы резания.

Kϕ p = 0,89

Kγ p = 1,1

Krp 0,87

Kλ p = 1, 0

7. Определяем мощность резания по формуле:

8. Определяем основное время операции:

Расчет норм времени

1. Определяем основное время операции:

n

To = ∑To

i=1

To = 3, 05мин

2. Определяем вспомогательное время операции:

Tв = tуст + tпер + tизм + tдоп ,

где tуст - вспомогательное время на установку и снятие детали, определяем на стр. 33

[6]; tпер - вспомогательное время, связанное с переходом [6]; tизм - вспомогательное время, затрачиваемое на измерение обработанных поверхностей при включении станка [6]; tдоп - вспомогательное время на переключение скоростей и подач.

Tв = 0, 324 +1, 35 + 0, 24 + 0,83 = 2, 74мин

3. Находим оперативное время:

Tоп = Tо + Tв

Tоп =3,05+2,74=5,8мин

4. Определяем время на обслуживание станка:

Tобс. = 4% ×Tоп

Tобс. = 0, 04 ×5,8 = 0, 23мин

5. Находим время отдыха:

Tотд. = 4% ×Tоп

Tотд. = 0, 04 ×5,8 = 0, 23мин

6. Находим штучное время:

Tшт = To + Tв + Tобс. + Tотд.

Tшт = 3, 05 + 2, 74 + 0, 23 + 0, 23 = 6, 26мин

7. Определяем подготовительно – заключительное время на стр. 70 [6]

Тп.з.=26 мин

8. Определяем штучно – калькуляционное время:

Tш−к = Tшт + Tп.з.

n

где n партия деталей запускаемых в производство, шт.