Технологическая часть. Таблица 3.3 – Расчёт припусков и предельных размеров Техноло- гические переходы обработки Элементы припуска Расчетный припуск Номиналь-ный

 

Таблица 3.3 – Расчёт припусков и предельных размеров

Техноло- гические переходы обработки	Элементы припуска	Расчетный припуск	Номиналь-ный размер	Допуск	Предельные размеры, мм	Предельное значение припусков, мкм
Rz	h
Заготовка	–	–	–	–	–	–	–			–	–
Сверление				–	–			48,62		–	–
Черновое растачива-ние						49,6		49,85	49,60
Чистовое растачива-ние			0,1					50,05

 

Пространственная погрешность при сверлении определяется по формуле:

ρ₁ = , (3.14)

где С_о – смещение оси отверстий при сверлении, С_о = 25 мкм;

Δ_у – удельный увод, Δ_у = 0,9 мкм/мм;

L – длина отверстия;

тогда

ρ_св = мкм.

Значения пространственной погрешности после последующих технологических переходов определяются по формуле (3.9):

Минимальные значения припусков для каждого из переходов определяются по формуле (3.7):

Номинальные припуски по переходам определяются в соответствии с формулой (3.12):

Общий припуск заготовки равен

Номинальные размеры детали: для готовой детали для детали после первого перехода Полученный размер округляется в сторону увеличения массы до размера , для сверления Полученный размер округляется в сторону увеличения массы до размера .

3.7.2 Расчет операционных размеров при получении размера 49,4_(-0,2)

Расчет операционных размеров ведется для обработки размера 49,4_-0,2. Изображаются поэтапно размерные цепи при получении данного размера, с указанием значений расчетных припусков и допусков на промежуточные размеры и размеры заготовки. Последовательно, начиная с первой размерной цепочки, рассчитывают все операционные размеры. Схема для определения межоперационных размеров приведена на рисунке 3.3.

Расчет припусков сведен в таблицу 3.4.

 

Рисунок 3.3 – Схема определения межоперационных размеров

 

Таблица 3.4 – Расчёт припусков

Опреация	Наименование перехода	Элементы припуска, мкм	Минимальный припуск, Zmin мкм	Допуск, мкм
Rz	h	ρ	ε
	Обработка правого торца
	Заготовка				–	–
	Точение черновое (установ А)			3,3
	Точение чистовое (установ А)			0,165		193,3
	Обработка левого торца
	Заготовка				–	–	–

Продолжение таблицы 3.4

	Точение черновое (установ Б)			3,3
	Точение чистовое (установ Б)			0,165		193,3

 

Ведется расчет первой размерный цепи, которая представлена на рисунке 3.4.

 

Рисунок 3.4 – Размерная цепь первая

Допуск на припуск:

,

мм.

Максимальное значение припуска определяется по формуле

,

мкм.

Тогда

,

мм.

Принимается .

Ведется расчет второй размерный цепи, которая представлена на рисунке 3.5.

 

Рисунок 3.5 – Размерная цепь вторая

Допуск на припуск:

,

мм.

Максимальное значение припуска определяется по формуле

,

мкм.

Тогда

,

мм.

Принимается .

Ведется расчет третьей размерный цепи, которая представлена на рисунке 3.6.

 

Рисунок 3.6 – Размерная цепь третья

 

Допуск на припуск:

,

мм.

Максимальное значение припуска определяется по формуле

,

мкм.

Тогда

,

мм.

Принимается .

Ведется расчет четвертой размерный цепи, которая представлена на рисунке 3.6.

 

Рисунок 3.6 – Размерная цепь четвертая

 

Допуск на припуск:

,

мм.

Максимальное значение припуска определяется по формуле

,

мкм.

Тогда

,

мм.

Принимается .

3.8 Расчет и назначение режимов резания

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Для всех операций подбирается смазывающе-охлаждающее техническое средство Эмульсия 5% ГОСТ 567-78.

3.8.1 Определяются режимы резания на фрезерование контура (операция 035, переход 9).

Глубина фрезерования .

Подача .

Ширина фрезерования

Скорость резания определится по формуле:

, (3.15)

где

– суммарный коэффициент, учитывающий условия обработки.

(3.16)

 

где – коэффициент, учитывающий влияние физико- механических свойств обрабатываемого материала,

– коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности,

– коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента. /1/;

;

.

Число оборотов шпинделя определится по формуле

, (3.17)

.

Так как данный переход осуществляется импортным инструментом, оснащённым быстросменными пластинами из твердого сплава, то режимы резания выбираются из каталога. Таким образом принимаются следующие значения:

Сила резания определится по формуле

, (3.18)

где ;

– коэффициент, учитывающий условия резания /1/;

.

Крутящий момент на шпинделе определяется по формуле

, (3.19)

.

Мощность резания определится по формуле

, (3.20)

.

3.8.2 Определяются режимы резания на чистовое точение диаметра Æ66_-0,3 (операция 015, переход 6)

Глубина резания .

Подача .

Скорость резания определяется по формуле (3.15):

,

где

– суммарный коэффициент, учитывающий условия обработки.

.

Число оборотов шпинделя определяется по формуле (3.17):

.

Аналогично предыдущему случаю режимы резания выбираются из каталога. Таким образом принимаются следующие значения:

Сила резания определяется по формуле (29)

, (3.21)

где

– коэффициент, учитывающий фактические условия резания. /1, с. 275/, определяется по формуле

, (3.22)

где

,

Крутящий момент определяется по формуле

, (3.23)

.

Мощность резания определится по формуле (3.20):

.

3.8.3 Определяются режимы резания на сверление 3 отверстий Æ2,5 (операция 015, переход 11).

Глубина резания .

Подача .

Скорость резания определится по формуле

, (3.24)

где

, (3.25)

где

– коэффициент, учитывающий глубину сверления.

.

Число оборотов шпинделя определяется по формуле (3.18)

.

Принимаются следующие значения:

Осевая сила резания определяется по формуле:

, (3.26)

где ;

– коэффициент, учитывающий фактические условия обработки. /1/

Крутящий момент определяется по формуле:

, (3.27)

где

.

Мощность резания определится по формуле

(3.28)

Для остальных операций режимы резания назначаются аналогичным образом.

3.9 Расчет и выбор норм времени.

Определение норм времени на операцию 015.

Норма штучно – калькуляционного времени определится по формуле

, (3.29)

где – основное время;

– вспомогательное время;

– время на обслуживание рабочего места;

– время на отдых и личные надобности;

– подготовительно-заключительное время на партию деталей;

– объем партии деталей.

Основное время для всех переходов определится по формуле

, (3.30)

где – длина рабочего хода с учетом врезания и перебега,

– количество проходов.

Для пятого перехода (черновое точение поверхности)

.

Значения основного времени для остальных переходов приведены в таблице 3.5.

Вспомогательное время включает следующий ряд элементов нормы времени:

– время на изменение величины подачи;

– время на изменение частоты вращения шпинделя;

– время на смену инструмента в резцовой головке;

– время на подвод и отвод инструмента.

Вспомогательное время на пятом переходе определится как

,

.

Для остальных переходов значение вспомогательного времени представлено в таблице 3.5.

Время на обслуживание рабочего места определится по формуле

, (3.31)

где – оперативное время,

, (3.32)

,

Время на отдых и личные надобности

, (3.33)

Подготовительно – заключительное время включает ряд элементов:

– время на организационную подготовку ( – время на инструктаж мастера; – время на ознакомление с работой, чертежом, технологической документацией и осмотр заготовок; – время на получение на рабочем месте наряда, чертежа, технологической документации, программоносителя, режущего и вспомогательного инструмента, заготовки.)

– время на наладку ( – время на внесение в память системы ЧПУ программы с программоносителя; ­– время на растачивание кулачков на длину до 40мм; – время на установку в револьверной головке необходимого режущего инструмента; – время на настройку нулевого положения).

, (3.34)

.

По формуле (3.29) определяется норма штучно – калькуляционного времени

Расчет основного и вспомогательного времени на операцию 015 сведен в таблицу 3.5.

 

Таблица 3.5 – Расчет основного и вспомогательного времени

015 токарная с ЧПУ	Основное время То, мин	Вспомогательное время Тв, мин
Включение подачи	Изменение частоты вращения шпинделя	Изменение величины подачи	Смена инструмента	Подвод и отвод инструмента	Измерение	Снятие и установка заготовки	Суммарное значение
1. Установка заготовки	–	–	0,064	0,064
2. Точение черновое	0,103	0,02	0,07	0,05	0,07	0,07	–	–	0,28
3. Точение чистовое	0,037	0,02	0,07	0,05	0,07	0,2	0,48
4. Переустановка заготовки	–	–	0,064	0,064
5. Точение черновое	0,023	0,02	0,07	0,05	0,07	0,07	–	–	0,28
6. Точение чистовое	0,008	0,02	0,07	0,05	0,07	0,07	0,2	–	0,48
7. Сверление отверстия	0,014	0,07	0,05	0,07	–	0,28

Продолжение таблицы 3.5

8. Расточка отверстия черновая	0,079	0,02	0,07	0,05	0,07	0,07	–	–	0,28
9. Расточка отверстия чистовая	0,019	0,07	0,05	0,07	0,2	0,48
10. Точение фаски	0,007	0,07	–	0,07	0,2	0,43
11. Сверление 3-х отверстий	0,123	0,07	0,05	0,07	0,2	0,48
12. Зенкерование 3-х отверстий	0,055	–	0,05	0,07	0,2	0,41
13.Сверление 4-х отверстий	0,145	–	0,05	0,07	–	0,21
14. Сверление 2-х отверстий	0,109	–	0,05	–	–	0,14
15. Зенковка шести фасок	0,006	–	0,05	0,07	–	0,21
16. Нарезание шести резьб	0,36	–	0,05	0,07	0,2	0,41
17. Снятие детали	–	–	0,064	0,064
Итого на операции	1,088	5,042

 

3.10 Расчёт суммарной погрешности обработки.

Суммарная погрешность определяется по методике /7/. Все необходимые данные для расчёта приведены в /8/.

Производится оценка суммарной погрешности обработки поверхности Æ71,8d10() на операции 015 (точение торца).

Суммарная погрешность обработки для линейных размеров определяется по формуле:

, (3.35)

где – погрешность, связанная с упругими отжатиями, мкм;

– погрешность, связанная с геометрической точностью станка, мкм;

– погрешность, связанная с тепловыми деформациями, мкм;

– погрешность, связанная с базированием, мкм;

– погрешность закрепления, мкм;

– погрешность приспособления, мкм;

– погрешность смещения центра группирования относительно настроенного размера, мкм;

– погрешность измерения, мкм;

– погрешность, связанная с позиционированием резцедержателя, мкм.

Погрешность, связанная с упругими отжатиями, определяется по формуле:

= ω_max×P_zmax – P_zmin×ω_min, (3.36)

где ω_max и ω_min – максимальная и минимальная податливость станка, мкм/кН;

P_оmax и P_оmin – максимальная и минимальная осевая сила резания, кН.

Сила резания P_z определится по формуле (3.19)

Максимальная сила резания при глубине резания t_max вычисляется по формуле (3.19).

t_max= t_min + , (3.37)

где t_min – минимальная глубина резания, t_min=0,2мм,

TD – допуск на обработанную поверхность, .

t_max= 0,2 + =0,26мм.

Максимальная сила резания:

Минимальная сила резания:

Максимальная податливость станка:

ω_max= ω_min + ω_инстр, (3.38)

где ω_min= ω_ст – минимальная податливость станка, ω_min=16 мкм;

ω_инстр – податливость инструмента, мкм/кН (можно принять равной нулю, т.к. применяется импортный резец и его вылет довольно мал)

Тогда по формуле (3.36):

=16×0,0348 – 16×0,0240=0,17 мкм.

 

Погрешность, связанная с геометрической точностью станка:

= , (3.39)

где С_m – допускаемое отклонение от параллельности оси шпинделя направляющих станка в вертикальной плоскости, С_m =5 мкм;

l_m – длина обрабатываемой поверхности, l_m =41 мм;

L – базовая длина, L=100 мм;

= .

Погрешность, вызванная тепловыми деформациями, определяется по формуле:

=B×(), (3.39)

где В – коэффициент для лезвийной обработки, В=0,1;

=0,1×(0,17+2,5)=0.27 мкм.

Погрешность базирования

Погрешность закрепления

Погрешность приспособления

Погрешность смещения центра группирования определяется по формуле:

= , (3.40)

где ω_m – мгновенное поле рассеивания, мкм;

m – количество пробных деталей, m= 3.

ω_m =1,2× , (3.41)

ω_m =1,2×

Тогда по формуле (3.40)

=

Погрешность измерения – = 3 мкм.

Погрешность, связанная с позиционированием резцедержателя мкм.

Тогда суммарная погрешность обработки для диаметральных размеров определяется по формуле (3.33):

Δε=2,4×; .

Так как Δε=26,7мкм удовлетворяет условию: Δε≤0,8TD=96мкм, то заданный размер будет обеспечиваться на данном переходе с достаточной точностью.

3.11 Определение загрузки станков и требуемого количества оборудования

Требуемое количество оборудования определяется по формуле (расчет ведется для операции 015)

, (3.42)

.

т.е. необходим один станок для выполнения операции.

Коэффициент используемого оборудования определяется по формуле:

, (3.43)

.

т.е. оборудование используется на 4%.

Для 025 операции

,

т.е. необходим один станок для выполнения операции.

Коэффициент используемого оборудования

,

т.е. оборудование используется на 2%.

 

Для 035 операции

,

т.е. необходим один станок для выполнения операции.

Коэффициент используемого оборудования

,

т.е. оборудование используется на 6%.

Определяется средний коэффициент использования оборудования

, (3.44)

.

 

 

Технологическая часть.