6 Розрахунок режимів різання і норм часу на технологічні операції

Призначення режимів різання і нормування технологічного процесу є найважливішою складовою частиною всієї роботи по технологічній підготовці виробництва, тому що від правильності режимів різання залежать не тільки якість і точність виробу, але і продуктивність обробки, а також собівартість продукції, що випускається.

6.1 Детальний розрахунок режимів різання на операції на які

розробляються технологічна схема наладки та верстатний пристрій

6.1.1 Операція 010 Токарна з ЧПУ.

Вихідні дані:

1) оброблювана деталь - вал.

2) матеріал деталі - сталь 35 ГОСТ 1050-88.

3) характер заготовки - штамповка за ГОСТ 7505-89.

4) характер обробки - чорнова і чистова токарна обробка зовнішніх по-

верхонь і фаски (по керуючій програмі).

5) устаткування - токарно-гвинторізний з ЧПУ 16К20Ф3С32.

6) пристосування - центр плаваючий, центр обертовий, патрон по-

відковий.

7) інструмент - відповідно до відомостей ріжучих, допоміжних

і вимірювальних інструментів.

Призначаємо глибину різання на основі аналізу таблиці припусків і креслення деталі:

- для чорнового точіння приймаємо найбільшу глибину різання при вико-

нанні робочого ходу t =1,7 мм;

- для чистового точіння, надходячи аналогічно приймаємо t =0,55 мм;

Призначаємо подачу для інструментів:

- для чорнового точіння S_т = 0,6...0,7 мм/об. по карті 17 стор. 64...65 [10].

Вибираємо поправочний коефіцієнт, що враховує нерівномірну роботу різця при знятті штампувальної кірки: k= 0,8

Визначаємо розрахункову величину подачі по формулі:

S_p= S_т k, (6.1.)

S_p= (0,60,8)…(0,7…0,8) = 0,48…0,56 (мм/об) приймаємо S_ст.= 0,5 мм/об.

Уточнюємо прийняте значення подачі по паспортним даним верстата. Тому що подача на верстаті регулюється керуючою програмою безступінчата, прийняте значення задовольняє.

- для чистового точіння S_т. = 0,36 мм/об. по карті 19 стор. 67 [10].

Тому що поправочні коефіцієнти відсутні, приймаємо й уточнюємо по верстаті S_ст. = 0,36 мм/об.

Призначаємо період стійкості інструментів налагодження. По додатку 1 стор. 193 [10] приймаємо для середніх по рівномірності навантаження налагод-

жень і при кількості інструментів у налагодженні до 5-ти одиниць:

Т= 150 хв.

Коефіцієнт на швидкість різання в залежності від періоду стійкості по цьому ж додатку К_v =0,8.

Визначаємо розрахункову величину необхідної швидкості різання:

• для чорнового точіння табличне значення швидкості різання по карті 23

аркуші 1 і 2 стор. 75...76 [10] V_таб. = 132 м/хв.

Поправочні коефіцієнти на змінені умови робіт, що залежать:

- від матеріалу інструмента К_м = 1,0;

- від стану поверхні заготовки К_з = 1,0.

Розрахункове значення швидкості різання визначаємо по формулі:

V_расч. = V_таб К_мК_з = 13211,0 = 132 (м/ хв.) (6.2.)

• для чистового точіння табличне значення швидкості різання по карті 23

аркуші 1 і 2 стор. 75...76 [10] V_таб. = 117 м/хв.

Поправочні коефіцієнти на змінені умови робіт, що залежать:

- від матеріалу інструмента К_м = 1,0;

- від стану поверхні заготовки К_з = 1,0.

Розрахункове значення швидкості різання визначаємо по формулі (6.2.):

V_расч. =11711 = 117 (м/хв.)

Визначаємо необхідні величини частот обертання шпинделя по формулі:

, (об./хв.) (6.3.)

для чорнового точіння (об./хв.);

для чистового точіння (об./хв.).

Коректуємо розрахункові значення частот обертання шпинделі по паспортним даним верстата. Дані значення частот обертання можуть бути встановлені на верстаті при безступінчастому регулюванні в межах 3-го діапазону, що не потребує перемикання уручну: 160...2240 об./хв.

Отже, приймаємо:

n_{ст. черн.}= 973 об./хв.; n_{ст. чист.} = 931 об./хв.

Визначаємо дійсну (фактичну) швидкість різання по переходах:

, (м/хв.) (6.4.)

Тому що прийнята частота обертання шпинделя відповідає розрахункової, приймаємо:

V_ф.черн. = 132 м/хв.; V_ф.чист. = 117 м/хв.

Визначаємо основне (машинне) час по формулі:

, (хв.) (6.5.)

де L_р.х. - довжина робочого ходу інструмента при виконанні технологічно-

го переходу, мм. Визначаємо по формулі:

L_р.х. = L_рез. + L₁ + L_доп. , (6.6.)

L_рез. - довжина різання, тобто шлях, що проходить різальний інструмент при виконанні переходу, мм;

L₁ - величина врізання і перебігу інструмента, мм;

L_доп. - додаткова довжина, зв'язана з технологічними особливостями налагодження.

♦ для чорнового точіння:

L₁ = 3,5мм по додоток. 5 лист 1 стор.196…197[10];

L_доп. = 2мм.

L_{р.х.чорн.} =207+3,5+2=212 (мм).

♦ для чистового точіння:

L₂ =2,0 мм по додадок. 5 лист 1 стор.196…197[10];

L_доп. = 2мм.

L_{р.х.чист.} =206+2+2=210 (мм).

Тоді машинний час по переходах:

Машинний час на виконання всієї операції:

Т_маш.оп.= 0,435+0,623 = 1,05 (хв.)

Робимо перевірочні розрахунки по достатності потужності приводу головного руху верстата.

Знаходимо табличні значення потужності необхідної на різання по карті 24 аркуші 1,2 стор. 77...78 [10]:

N_чорн. = 4,1 кВт., N_чист = 3,4 кВт;

Необхідно витримати умову: N_рез. N_шп.

де N_шп = N_м ∙ = 11 ∙ 0,8 = 8,8 кВт.;

N_м = 11 кВт. - потужність з/д приводу головного руху верстата;

 = 0,8 - к. к. д. приводу головного руху верстата.

Розрахунок ведемо по максимально затрачуваній потужності тому що 4,1< 8,8 - режим обробки здійснимо.

6.1.2. Операція 020 Шпоночно-фрезерна.

Вихідні дані:

1) оброблювана деталь - вал.

2) матеріал деталі - сталь 35 ГОСТ 1050-88.

3) характер заготовки - штамповка після токарної обробки.

4) характер обробки - фрезерування шпонкового пазу.

5) устаткування - 6Д91

6) пристосування - пристосування для обробки шпонкового пазу.

7) інструмент - відповідно до відомостей ріжучих, допоміжних

і вимірювальних інструментів.

Обробку шпонкового пазу проводимо «маятниковим» методом :

• глибина фрезерування t = 0,2 мм;

• ширина фрезерування D = В = 32 мм;

• число зубів фрези z = 2.

Призначаємо подачу на один зуб фрези (стр.286 [4]) S_z = 0,28 мм/зуб.

Визначаємо подачу для інструменту :

S_m =420мм/об

Визначаємо швидкість різання по формулі:

(6.7.)

(м/хв.)

Розрахункову частоту обертання фрези визначаємо по формулі:

(хв.^-1) (6.8.)

Корегуємо частоту обертання по паспорту верстата n=800 хв.

Назначаємо поправочні коефіцієнти на швидкість :

К_б1=1,0

К_б2=1,0

V_расч.=24ģ1ģ1=24 м/хв..

Визначаємо основне (машинне) час по формулі:

(хв.) (6.14.)

і = n/0.2=4/0.2=20 проходів

Режими різання на інші операції призначаємо погодивши швидкість різання з частотою обертання, призначивши довжину робочих ходів інструментів і визначивши машинний час на кожну операцію. Усі дані заносимо в зведену таблицю режимів різання.