Проектирование технологических операций

8. Проектирование технологических операций

Задача раздела – назначить режимы резания на все переходы по операциям и провести расчёт норм времени.

8.1 Расчёт режимов резания

Проведём аналитический расчёт режимов резания на наладочные операции, затем скорректируем полученные значения режимов резания с базовым технологическим процессом и тактом выпуска (такт выпуска t_в = 0,446 мин).

Расчёт режимов резания ведём по методике, изложенной в [13].

Расчёт режимов резания на VII позицию 010 операции для рассверливания.

Глубина резания равна половине припуска под черновую обработку (из п.5).

 (8.1)

Подачу выбираем по [ ]

S_o = 0,4 мм/об

Скорость резания определяется по формуле

 (8.2)

где C_v, q , m , x , y – коэффициент и показатель степени определяемые условиями обработки [13 с. 278]

C_v = 17,1; q = 0,25; m = 0,125; y = 0,4; x = 0,1

T – стойкость, мин; для автоматической линии принимаем равной T = 240 мин.

K_v – поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания

 (8.3)

где K_mv– коэффициент на обрабатываемый материал,

K_uv – коэффициент на инструментальный материал,

K_lv – коэффициент, учитывающий глубину сверления (т.к. l = 5,5 D » 6D; K_lv = 0,7)

 (8.4)

HB – твёрдость обрабатываемого материала; n_v – показатель степени, определяемый по методу обработки и инструментальному материалу.

Общий коэффициент:

K_v= 0,87×1,1×0,7 = 0,67

Скорость резания

Определим число оборотов шпинделя

 (8.5)

Фактическая скорость резания

Определим осевую силу и крутящий момент:

 (8.6)

где С_м и С_p – коэффициенты по [13 с. 280] С_м = 0,196; С_р = 46; значения показателей степени для Р_о x = 1,0; y = 0,4; для М_кр – q=0,85; x = 0,8; y = 0,7

коэффициент К_р = К_мр =

Тогда

Р_о = 10 × 46 × 2,25^1,0 × 0,4^0,4 × 1,12 = 803 Н

М_кр = 10 × 0,196 × 17^0,85 × 2,25^0,8 × 0,4^0,7 × 1,12 = 21 Н×м

мощность резания

 (8.7)

Расчёт режимов резания на фрезерование плоскости по III позиции 010 операции:

t = z = 1,5 мм

подача на зуб фрезы 0,15 мм/зуб,

тогда на оборот фрезы с 22 зубьями

S_o = 0,15 × 22 × 3,3 мм/об

Скорость резания (окружная скорость фрезы)

 (8.8)

где C_v, q, m, x, y, u, p – коэффициент и показатели степени, определяемые условиями обработки

В – ширина фрезерования (в данном случае В = 35 мм)

Z – количество зубьев фрезы, Z = 22

K_v – поправочный коэффициент

 (8.9)

где K_nv – поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки. K_nv = 0,85 (для отливки с нормальной коркой)

K_мv и K_uv –такие же, как для сверления

K_v = 0,87 × 1,1 × 0,85 = 0,74

С_v = 445; q = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; p = 0; m = 0,32

число оборотов шпинделя:

мощность резания:

 (8.10)

где P_Z – главная составляющая силы резания –

 (8.11)

где C_P = 54,5; x = 0,9; y = 0,74; u = 1,0; q = 1,0; w = 0 – показатели и коэффициент, зависящие от условий обработки;

n – частота вращения фрезы об/мин,

тогда окружная сила

крутящий момент на шпинделе:

 (8.12)

где D – диаметр фрезы, мм;

тогда мощность

Расчёт режимов резания на XII позицию 010 операции – нарезание резьбы М 22´1,5.

Глубина резания равна высоте зубьев резьбы t = 0,95 мм;

Подача равна шагу резьбы S = 1,5 мм/об

Скорость резания при нарезании резьбы метчиками:

 (8.13)

где С_V = 64,8; m = 0,9; y = 0,5

 (8.14)

где K_TV – коэффициент, учитывающий точность резьбы; K_TV = 0,8

K_MV = 0,5; K_UV = 1,0; K_V = 0,40

число оборотов

тангенциальная составляющая силы резания (крутящий момент)

 (8.15)

где P – шаг резьбы, мм; C_M = 0,013; y = 1,5; q = 1,4; K_P = 1,5

тогда крутящий момент

M_KP = 0,013 × 10 × 22^1,4× 1,25^1,8 × 1,5 = 20,6 Н×м

Мощность резания при нарезании резьбы метчиками

 (8.16)

На остальные операции (однотипные, рассчитанные выше) режимы резания назначаются по [14] и приводятся ниже:

Позиция IV 010 операции:

Сверление Æ 14; t = 7 мм

S_o = 0,14 об/мин (S_мин = 45 м/мин)

v = 14 м/мин

n = 320 об/мин

Сверление Æ 8,5/12 t = 425 мм

S_o = 0,1 мм/об

v = 12,1 м/мин

n = 450 об/мин

обтачивание: t = 1,5 мм

S_o = 0,2 мм/об

v = 30 × 86 м/мин

n = 325 об/мин

V позиция:

Сверление Æ 6: t = 3 мм

S_o = 0,1 мм/об

v = 12 м/мин

n = 640 об/мин

комбинированное сверление Æ 8,5/12 (см. поз. IV)

Обтачивание: t = 0,5 мм

S_o = 0,1 мм/об

v = 52 м/мин

n = 450 об/мин

VI позиция:

Сверление Æ 3: t = 1,5 мм

S_o = 0,048 мм/об

v = 12 м/мин

n = 1270 об/мин

зенкерование: Æ 14,2 t = 1,5 мм

S_o = 0,19 мм/об

v = 14,5 м/мин

n = 320 об/мин

сверление Æ 8,6 (см. поз. IV)

VII зенкерование: S_o = 0,06 мм/об

v = 14,5 м/мин

n = 970 об/мин

сверление: S_o = 0,048 мм/об

v = 12 м/мин

n = 1270 об/мин

В базовом варианте:

Зенкерование: S_o = 0,25 мм/об

v = 60 м/мин

n = 1000 об/мин

Основное время

VIII зенкерование: S_мин = 44 мм/мин

V = 14 об/мин

IX зенкерование: S = 75 мм/мин

V = 16 м/мин

X зенкерование: S₁ = 48 мм/мин

V₂ = 20,5 м/мин

S₁ = 48 мм/мин

V₂ = 23 м/мин

Обтачивание: S = 16,3 мм/мин

V = 22 м/мин

XI позиция

Обтачивание: S_мин = 45 мм/мин

V = 31,5 - 46 м/мин

Зенкерование: S_мин = 48 мм/мин

V₂ = 14 - 20,5 м/мин

XII нарезание резьбы М12 ´ 1,25: S_мин = 200 мм/мин

V = 5 м/мин

Режимы резания на 020 и 040 операции сведены в табл. 8.1

Сводная таблица режимов резания

Табл.8.1