Расчет режимов резания. Заполнение карт эскизов. Контрольных карт

 

Выбор режима резания для операции № - Токарная (точение d=10мм)

Глубина резания. Заданный припуск срезаем за один проход, t= 4 мм.

Назначение подачи. Для получения шероховатости Ra=6,3 мкм рекомендуют подачу S= мм/об, [6, табл. 37, стр. 285]; Принимаем S=  мм/об.

 

      Частота вращения шпинделя рассчитывается по формуле:

 

                                          (24)   

 

 

Корректируем число оборотов, по паспорту станка n =  об/мин.

Пересчитываем V по принятому n_в

 

                                               (25)

 

 

Минутную подачу определяем по формуле:

 

Sм = S· n;                                        (26)

 

Sм = 1,2 · =  мм/мин;

 

Проверка по мощности станка.

Окружная сила резания при фрезеровании, Н:

 

,                      (27)

где Cp, q, w, x, y, n – коэффициенты, учитывающие нагрузки при фрезеровании, определяется по [6, табл. 41 стр. 291]:

Cp = 47, q = 0,86, w = 0, x = 0,86, y = 0,72, и = 0,1

 

                                            (28)

 

где n - показатель степени n = 0,3 [6, табл. 9, стр. 264];

 

 

Н.

 

Мощность резания рассчитаем по формуле, кВт:

 

;                                         (29)

 

 кВт.

 

Мощность на шпинделе станка N_э=N_д×η.

N_д=7,5 кВт; η=0,8 (по паспорту станка). N_э=7,5×0,8=6 кВт.

Так как N_э=6 кВт >N=0,03 кВт, то обработка возможна.

 

Основное (машинное) время определяем по формуле:

 

,                                    (30)

где l – длина обрабатываемой поверхности, l =29,7  мм;
  l₁ – длина врезания l₁ =  4 мм по [4];
  l₂ – длина на взятие пробной стружки, l₂ =  мм.

t₀=

 

Таблица 10 – Сводная таблица режимов резания

№ оп.	Наименование операции	Режимы резания
		D, мм	L, мм	t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, об/мин	to, мин
010	Токарная: под. торца черновая	35	17,5	1	0,1	55	500	0,43
		20,5	95	4	0,35	40,5	630	0,9
	ΣТ010	= 0,43 + 0,9 = 1,33 мин.
015	Фрезерная: Фрез. торца Фрез. контура	36	35	1	0,2	88	800	0,37
		36	30	6	0,2	88	800	1,35
	ΣТ010	= 0,37 + 1,35 = 1,72 мин.
020	Фрезерная	63	10	10	1,2	12,5	63	0,45
025	Фрезерная	10	34	1	0,2	15,7	500	2,12
030	Сверлильная	16,2	22	8,1	0,24	40,7	800	0,2
035	Токарная: Чистовая Нарез. резьбы Точ. фаску	20,157	95	0,17	0,25	50,6	800	0,49
		М20	65	0,08	Шаг резьбы 2,5 мм	25,1	400	0,65
		20	2,5	2,5	0,12	39,6	630	0,07
	ΣТ010	= 0,49 + 0,65 + 0,07 = 1,21 мин.

Расчет норм времени

 

Расчет норм времени выполняем для операции №010 - токарная

Для обработки d=10 мм время рассчитывается по формуле:

 

                                      (31)

где t_шт – штучное время, мин;

t_п-з – подготовительно-заключительное время, мин;

п – количество деталей в партии, шт.

 

Штучное время определяем по формуле

 

t_шт= t_о + t_всп + t_доп                                              (32)

 

где t_всп – вспомогательное время при обработке, мин;

t_доп – дополнительное время на обработку,мин.

 

Вспомогательное время при обработке будет состоять из нескольких компонентов.

 

t_всп = t_уст + t_упр + t_контр + t_п.пер                            (33)

 

где t_утс – время на установку и снятие детали, t_уст = 0,19 мин.[7, стр.138 карта 51]
t_упр. = 0,41 мин – вспомогательное время на приемы управления станком 

 

t_контр = t_{контр. н} · К · і                                        (34)

 

где t_контр – нормативное время на контроль, t_контр = 0,16 мин[7, стр.161 карта 64].

К = 0,3 – коэффициент периодичности проверки;

і = 2 – количество измерений.

 

t_контр = 0,16 · 0,3 · 2 = 0,10 мин.

 

Время связанное с переходом: t_п.пер = 0,76 мин.[7, стр.150 карта 60].

 

t_всп = 0,19 + 0,41 + 0,10 + 0,76 = 1,46 мин

Определяем оперативное время по формуле:

 

t_оп = t_о + t_всп                                                 (35)

 

t_оп = 1,33 + 1,46 = 2,79 мин.

 

Дополнительное время определяем по формуле:

 

                          α_дод = (α_тех + α_орг + α_отд) · t_оп                                 (36)

где α_тех = 1,2 мин [7, стр.136, карта 49]
  α_орг =2% от t_оп =0,06; α_отд=4 % от t_оп =0,11 мин

α_дод = (1,2 + 0,06 + 0,11) · 2,79 = 3,82 мин.

t_шт= 1,33 + 1,46 + 3,82 = 6,61 мин.

 

Подготовительно-заключительное время необходимо для настройки станка на обработку партии заготовок.

t_нал = 14 мин. – нормативное время на настройку станка, инструмента и приспособления;

t = 2 мин. – нормативное время на дополнительные приемы;

t = 7 мин. – норматив времени на получение инструментов и приспособления до начала и сдача после окончания обработки;

 п = 40 шт.

 

t_п-з = 14 + 2 + 7 = 23 мин.

= 7,18 мин.

 

Таблица 11 – Результаты технического нормирования

№ оп.	Наименование операции	Модель станка	tо, мин	tв, мин	tоп, мин	tшт, мин	tп-з, мин	tшт-к, мин
010	Токарная	16К20	1,33	1,46	2,79	6,61	23	7,18
015	Фрезерная	6Р12	1,72	0,57	2,29	4,35	20	4,85
020	Фрезерная	6Р82	0,45	0,85	1,3	2,86	20	3,36
025	Фрезерная	6Р12	2,12	0,57	2,69	6,19	20	6,69
030	Сверлильная	2Н135	0,2	1,35	1,55	2,94	17	3,36
035	Токарная	16К20	1,21	1,46	2,67	6,14	23	6,71

 

7. Окончательное оформление технологического процесса

 

По произведенным расчетам выполняем окончательное оформление технологического процесса, заполнения ОК.

 

Расчет режущего инструмента

 

Согласно технологической части проекта и таблице 8 все механические операции техпроцесса можно выполнять стандартизованным  режущим
инструментом. Рассчитываем токарный сборный резец оснащенный сменной пластиной из твердого сплава Т15К6.

Данный резец представляет собой призматический стержень с
закрепленной на нем пластинкой из твердого сплава.

Конструкция узла крепления многогранной пластинки во многом определяет работоспособность резцов. Для обеспечения необходимой нам надежности закрепления используем крепление пластинки плоским клином.

 

Рисунок 3 – Схема крепления

 

В державку 1 за­прессовывают штифт 4. Штифт имеет бочкообразную форму верхней части и насеченную нижнюю часть, что повышает надежность за­крепления пластины и снижает требование к точности изготовления отвер­стия в державке под запрессовку штифта. Сменная подкладка 2 из твердо­го сплава имеет коническое отверстие, получаемое при прессовании подкладки. Закрепляют ее в гнезде державки штифтом 4, для чего послед­ний имеет конический участок головки. Многогранную пластину 3 из твер­дого сплава крепят расклиниванием ее между штифтом и задней опорной стенкой державки клином 5 и винтом 6.

Пластина имеет выкружки вдоль всех режу­щих кромок, получаемых при прессовании пластины. Это обеспечивает по­ложительное значение переднего угла при резании, удовлетворительное за­вивание и удачный отвод стружки.

Принимаем γ = 15°, α = 8° и α₁ = 8°.

При конструировании твердосплавных резцов необходимо правильно
расположить пластину на корпусе, для этого производим необходимый расчет параметров расположения паза под пластину.

В соответствии с заданными условиями обработки выбираем форму
многогранной пластины.

При черновой и чистовой обработке с равномерным припуском, а также в качестве подрезного применяем проходной упорный резец с трехгранной пластиной с главным углом в плане φ = 93° и вспомогательным углом в плане φ₁ = 10°. 

Определяем расчетное число граней пластины по формуле:

 

                                          (37)

 

Так как расчетное число граней получилось дробным, округляем его до целого. Принимаем n = 3. При этом сохраняем заданное значение главного угла в плане, а фактическое значение вспомогательного угла в плане определяем расчетом:                     

                                       (38)

= 27°

 

В резце с многогранными пластинка­ми нельзя задавать независимо друг от друга все шесть основ­ных геометрических параметров режущей части как в цельных резцах, так как они связаны как с фор­мой пластинки, так и между собой.

 

Рисунок 4 – Схема расположения опорной поверхности пластины на

державке резца

 

После выбора числа граней пластинки определяют угол поворота μопорной плоскости пластинки относительно основной плоскости резца, а также положение оси поворота Т – Т относительно главной режущей кромки резца (угол 90° - β). Значение этих пара­метров находят по приближенным формулам:

 

                                         (39)

,                                 (40)

где ε – угол при вершине многогранной пластины.

 

                                       (41)

 

 = 60°

 = 0,5774; β = 30°

; μ = 15°

 

Угол наклона главной режущей кромки определяют по формуле:

 

tgλ = tgα · сtgβ                                       (42)

 

tgλ = tg8° · сtg30° = 0,2435;  tgλ = 13°

 

Установку державок на станке производят в трехповоротных тисках. Для настройки тисков необходимо определить углы поворота их отдельных частей вокруг соответствующих осей, после настройки, на которые опорная плоскость гнезда под пластинку займет требуемое положение.

Для этой цели опорную плоскость гнезда под пластинку за­дают двумя прямыми, расположенными в поперечном сечении корпуса под углом ω₂ и в продольном сечении под углом ω₁. Углы ω₁ и ω₂  определяют по формулам:

 

                        (43)

                        (44)

 

 = 0,1328; ω₁ = 7°34΄

 = 0,1514;  ω₂ = 8°36΄

 

После обработки опорной поверхности державку устанавливают в обойме и на ней закрепляют многогранную пластинку.Ориентацию пластинки в державке производят по главному углу в плане φ.

Конструктивные размеры резца.

Для заданных режимов резания определяем сечение срезаемого слоя      f = t · S = 3 · 0,35 = 1,05 мм². Пользуясь таблицей, находим, что для станка 16К20 при площади сечения срезаемого слоя f=1,05 мм² резец должен иметь рабочую высоту h = 16 мм и диаметр описанной окружности D = 18 мм.

Основные размеры резца принимаем по ГОСТ 20872-80. Рабочая высота резца h = 16 мм, ширина корпуса резца b = 16 мм, высота корпуса резца h₁ = 19 мм, длина резца L = 125 мм.