Деталь «Корпус УРТК.713452.001»

; ; ; . [5, стр.269, таб.17]

Поправочный коэффициент на точение – 0,9. [5, стр.270, таб.17]

Общий поправочный коэффициент  на скорость резания представляет собой  произведение отдельных коэффициентов.

 

где – качество обрабатываемого материала.

 

где , ;. [5,стр.262, таб.2]

 – состояние  поверхности заготовки; [5,стр.263, таб.5]

 – материал  режущей части; [5,стр.263, таб.6]

 

 

Находим потребное число оборотов шпинделя в минуту:

 

Составляющую силы резания  находим по формуле:

 

Постоянная для данных условий резания и показатели степени выбирается из таблицы 22. [5, стр.273, таб.22]

, , ,

Общий поправочный коэффициент, учитывающий  фактические условия резания  представляет собой произведение отдельных  коэффициентов.

 

где – качество обрабатываемого материала [5, стр.264, таб.9]

 

где ,

где , , – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания. [5, стр.275, таб.23]

Подставим значения и получим:

 

 

Мощность резания, кВт, рассчитывается по формуле:

 

Тогда

 

Проверяем, достаточна ли мощность привода  станка. У станка мод. 16К20Ф3С32

, , т.е. обработка возможна.

Определяем основное время обработки  детали:

 

Где – длинна рабочего хода инструмента, складывается из сумм длин обработанных поверхностей.

 – число проходов инструмента.

 

Переход 2. Чистовое точение с Æ46 до Æ45_-0,160:

Определяем глубину резания .

Подачу примем . [5, стр.266, таб.11]

Скорость резания определяем по формуле:

 

Среднее значение стойкости  при одноинструментальной обработке равно .

; ; ; . [5, стр.269, таб.17]

Поправочный коэффициент на растачивание – 0,9. [5, стр.270, таб.17]

Общий поправочный коэффициент  на скорость резания представляет собой  произведение отдельных коэффициентов.

 

где – качество обрабатываемого материала.

 

где , ;. [5,стр.262, таб.2]

 – состояние  поверхности заготовки; [5,стр.263, таб.5]

 – материал  режущей части; [5,стр.263, таб.6]

 

 

Находим потребное число оборотов шпинделя в минуту:

 

Составляющую силы резания  находим по формуле:

 

Постоянная для данных условий резания и показатели степени выбирается из таблицы 22. [5, стр.273, таб.23]

, , ,

Общий поправочный коэффициент, учитывающий  фактические условия резания  представляет собой произведение отдельных  коэффициентов.

 

где – качество обрабатываемого материала [5, стр.264, таб.9]

 

где ,

где , , – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания. [5, стр.275, таб.23]

Подставим значения и получим:

 

 

Мощность резания, кВт, рассчитывается по формуле:

 

Тогда

 

Проверяем, достаточна ли мощность привода  станка. У станка мод. 16К20Ф3С32

, , т.е. обработка возможна.

Определяем основное время обработки  детали:

 

Где – длинна рабочего хода инструмента, складывается из сумм длин обработанных поверхностей.

 – число проходов инструмента.

 

 

 

2.2 Техническое нормирование операций

 

При техническом  нормировании определяется норма штучного (штучно – калькуляционного) времени. В единичном и серийном производстве рассчитывается норма штучно – калькуляционного времени Т_шт-к по формуле:

                                           , где                         (44)

Т_п-з – подготовительно – заключительное время на обработку партии заготовок;

n=75000шт – размер производственной партии;

  В  свою очередь штучное время  Т_шт определяется по формуле:

                                  , где                       (45)

t₀ – основное время, рассчитываемое для каждой операции, на основании назначенных режимов резания, мин.; t_в – вспомогательное время, определяемое по нормативам, мин.; t_об – время на обслуживание рабочего места, мин.; t_от – время перерывов на отдых и личные физические потребности человека, мин.

Основное  время операции складывается из основных времен выполнения технологических  переходов:

                                              , где                                     (46)

L – длина рабочего хода, мм;

i – число рабочих ходов;

V_s – скорость движения подачи, м/мин.

Особенностью  нормирования операций, выполняемых  на станках с ЧПУ, является то, что  основное время Т_о и время Т_пер, связанное с переходами, составляют машинное время автоматической работы по программе:                           

                                                  Т_оп=Т_о+Т_пер                                          (47)

   В свою очередь Т_пер можно определить расчетом как сумму:

                                          Т_пер=Т_х+Т_см+Т_пов, где                                  (48)

                                                                                                (49)

время выполнения холостых ходов по автоматическому  подводу и отводу инструмента.

L_x – длина холостых ходов, мм;

V_x – скорость холостых (ускоренных) ходов, м/мин;

Т_см – время автоматической смены инструмента;

Т_пов – время автоматического поворота револьверной головки с инструментом или шпинделя(в режиме углового позиционирования) с заготовкой.

Основное  время на переход при работе на шлифовальных станках определяется по формуле:

                                     , где                  (50) 

L – длина шлифования в направлении подачи;

n_д – число оборотов детали в минуту, или число двойных ходов в минуту;

s₀ – подача за один оборот детали, или на двойной ход стола;

i – число  проходов;

t_з – время на выхаживание в мин;

t_галт – время на обработку галтели;

t_торц – время на шлифовку торца.

Время на обслуживание рабочего места t_об определяем в процентах от оперативного времени 4…8% - для станков с ручным управлением и 6…12% - для станков с ЧПУ. Время перерывов на отдых t_от регламентируется законодательством и исчисляется в процентах к оперативному времени 2…4% для механических цехов [3].

Используя нормативные данные [1,13] и приведенные  формулы определяем для одной операции   Т_шт-к.

 

Операция №015.

Токарный  с ЧПУ 16К20Ф32

По паспортным данным:

Установочные  перемещения по координате С (поворот головки) – 20 об/мин.

Скорость  линейных перемещений – V_х=1600 мм/мин;

Тогда получаем:

Т_см=0,6 мин;

Т_пов=n/C=(90/360)/20=0,4/20=0,02 мин.

Т_п-з=67мин;  t_в=0,31мин (по таблицам 5.1-5.15 [1]);

Определим основное время выполнения технологических  переходов:

Черновое точение. Проходной резец. Vs=n´s=400´1=400 мм/мин. Ls1=44 мм; Чистовое точение Проходной резец Vs=n´s=600´0,4=200 мм/мин. Ls2=21 мм; Черновое растачивание Vs=n´s=400´1=400 мм/мин. Ls3=41,5 мм; Чистовое растачивание Vs=n´s=800´0,15=120 мм/мин. Ls4=51 мм; Канавочный резец. Vs=n´s=630´0,15=94,5 мм/мин. Ls5=7 мм; Определим величину холостых ходов: Lx=225+22+5+247+235+72+16+27+225+215+9=1298мм. Тх=1298/1600=0,81 мин. Тпер=Тх+Тсм+Тпов=0,81+0,6+0,02=1,43мин. Топ=То+Тпер=0,045+0,105+0,104+0,42+0,07+1,43=2,17мин.

 

 

 

 

 3. Конструкторский раздел

3.1 Описание работы приспособления

Приспособление  расточное предназначено для  установки и закрепления деталей  типа корпус на заключительной стадии обработки.

    Для данной детали на этой  операции растачиваются отверстия  диаметром ø 35^(+0,025) . Эта операция выполняется на горизонтально-расточном полуавтомате модели 2706П.

   Деталь центрируется по внутреннему  диаметру, предварительно обработанному  на чистовой операции. В роли  центрирующего элемента выступают  тарельчатые пружины (поз. 18). Закрепляется  деталь тремя г-образными прихватами (поз. 8, 14). Усилие на прихваты передается  от пневмоцилиндра непосредственно  через ось (поз. 7) и крестовину (поз. 12). К крестовине прихваты  крепятся при помощи болтов (поз. 23) и гаек (поз. 27, 29). Ось в свою  очередь крепится к крестовине  при помощи 4 винтов (поз. 24). После  отключения пневмоцилиндра прихваты  ослабляют зажим детали и возвращаются  в исходное положение благодаря  пружинам (поз. 30). Пружины от осевого  смещения фиксируются с помощью  крышки (поз. 3). Прихваты могут двигаться  вдоль направляющих втулок (поз. 9, 15) и поворачиваться вокруг своей  оси. Движение и вращение ограничены винтом (поз. 13). Кроме того прихваты соединены между собой зубчатой передачей при помощи шестерен (поз. 5, 11). Поворачивая один прихват, рабочий автоматически поворачивает и остальные два. Общая шестерня (поз. 5) посажена свободно в корпусе (поз.1). На прихвате шестерня (поз. 11) запрессована и от проворачивания зафиксрована круглой шпонкой (поз. 10). На станок(на расточную головку) приспособление устанавливается по конусной поверхности (поверхность Д) и крепится при помощи деталей (поз. 28, 32, 33).

 

 

 

3.2 Расчет приспособления на усиление зажима

В силовом  расчете нам необходимо определить зажимное усилие Q, обеспечивающее удержание детали от проворачивания в результате действия крутящего момента М, возникающего от силы резания P_z. А также необходимо рассчитать параметры пневмоцилиндра.

  Составляем  расчетную схему.

Упрощенно схему  зажима детали можно представить  в виде показанном на рис. 1.

 

В этом случае усилие зажима определяется по формуле [11]:

                                 

       где                              (62)

k – коэффициент запаса;

М – крутящий момент;

D – диаметр обрабатываемой поверхности;

d – диаметр оправки;

f=0,15 – коэффициент трения между оправкой и деталью.

    В  свою очередь усилие, создаваемое  г-образным прихватом  на детали, может быть определено по формуле  [11]:

                             

,     где                                      (63)

Q – усилие, приложенное к прихвату;

q=50 Н – усилие возвратной пружины;

f₁=0,1 – коэффициент трения в направляющих прихвата;

l=25 мм – плечо приложения усилия прихвата;

Н=60 мм –  длина опорной поверхности направляющей прихвата.

    Чтобы  оба эти равенства были верны друг другу умножим второе равенство (13) на 3 (3прихвата) и тогда получим:

                        

                                                                    (64)

   Коэффициент запаса определяется  по формуле[11]:

                                   k=k₀×k₁×k₂×k₃×k₄×k₅×k₆,     где                       (65)

k₀=1,5 – гарантированный коэффициент запаса для всех случаев;

k₁=1 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовок;

k₂=1,2 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента;

k₃=1,2 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, при точении;

k₄=1,3 – коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления;

k₅=1,2 – коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных элементов;

k₆=1,5 – коэффициент, учитываемый только при наличии крутящих моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь.

   Подставляя  численные значения в формулу  (15) получим:

k=k₀×k₁×k₂×k₃×k₄×k₅×k₆= 1,5×1×1,2×1,2×1,3×1,2×1,5=5,05

Момент силы резания определяется из расчетов сил резания М=1,26 Н. Тогда 

   Рассчитаем и выберем  параметры пневмоцилиндра.

Для данного  станка (данной операции) выбираем вращающийся пневмоцилиндр одностороннего действия [12]. Рассчитаем его параметры.

   Внутренний  диаметр шпилек (болтов) для крепления  крышек рассчитывается по формуле:

                                  

,       где                           (66)