Сущность технологии изготовления деталей машин

    Период стойкости колеблется  в больших пределах. Так, период стойкости, мин, принимают равным: для резцов из быстрорежущей  стали – 60; для  резцов с пластинками из твердого сплава – 90-120; для сверл из быстрорежущей стали диаметром до 20 мм – 25 – 40,  а диаметром свыше 30 мм – 40 – 60; для фрез цилиндрических из быстрорежущей стали – 120, а со вставными ножами из твердого сплава – 180 – 540. Стойкость протяжек – 106 – 500 мин, шлифовального круга – 10 –20 мин.Для резцов с пластинками из твердого сплава я выбрал стойкость 90 мин.

            На величину стойкости инструмента  существенное влияние оказывает  смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ). Как правило, применения СОЖ  облегчает стружкообразование и  снижает температуру в зоне  резания, что существенно повышает  стойкость режущего инструмента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Режим резания при фрезеровании

 

           7.1.1 Глубина резания t , мм, зависит от припуска на обработку и требуемого  класса шероховатости обработанной поверхности. При припуске более 5 мм фрезерование выполняют за два прохода, оставляя на чистовую обработку 1 – 1,5 мм.

            В данном случае t=1, поэтому фрезерование выполняется за один проход.

          

 7.1.2 На фрезерных станках настраивается минутная подача S_M, мм/мин, т.е. скорость перемещения стола с закрепленной деталью относительно фрезы. Элементы срезаемого слоя, а, следовательно, и физико-механические параметры процесса фрезерования, зависят от подачи на зуб S_Z, т.е. перемещения стола с деталью (в мм) за время поворота на 1 зуб. Шероховатость обработанной поверхности зависит от подачи на 1 оборот фрезы, S₀, мм/об.

           Между этими тремя значениями имеется следующая зависимость:

 

                                              ,                                            (7.1)              

 

             где  n – частота вращения, об/мин;

                     z – число зубьев фрезы.

           Примем из справочной литературы  Z=10; S₀=3.8 мм/об.

Т.к. обработка поверхности  производится цилиндрической фрезой с  В>30 мм, то подачу уменьшаем на 30%, тогда

 

S₀=3.8-3.8·0.3=2.66 мм/об.

 

Подсчитаем величину подачи на зуб:

 

 

 

 

         7.1.3  Расчетную скорость резания определим по эмпирической формуле:

    

           , (7.2)

             где C_V – коэффициент скорости резания, зависящий от материалов 

                            режущей части инструмента и заготовки и от условий обработки

                    Т – расчетная скорость фрезы, мин;

                    m – показатель относительной стойкости;

                     X_V – показатель степени влияния глубины резания;

                     Y_V – показатель степени влияния подачи;

                    n_V – показатель степени влияния ширины фрезерования;

                     P_V – показатель степени влияния числа зубьев;

                    q_V – показатель степени влияния диаметра фрезы на скорость

                             резания;

                    K_V – поправочный коэффициент на измененные условия.

             Найдем значения этих коэффициентов:  C_V=55; q_V=0.45; X_V=0.3; Y_V=0.4; n_V=0.1; P_V=0.1; m=0.33; T=120 мин; U_v=0.1; B=45 мм.

Поправочный коэффициент  K_V определяется как произведение ряда коэффициентов:

 

             где  K_мv – коэффициент, учитывающий влияние механических

       свойств обрабатываемого материала на скорость резания;

                    K_пv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности  

                                  заготовки;

                    K_иv - коэффициент, учитывающий инструментальный материал.

    Определим значения поправочных  коэффициентов:

 

 

 

 

   

 

              Подставим численные значения в формулу (7.2):

 

 

             Подсчитаем частоту вращения  шпинделя, об/мин, по формуле :

 

                                                    ,                                                (7.3)

 

             где  V_P – расчетная скорость резания, м/мин;

                     D – диаметр фрезы, мм.

 

 

 

             Определим фактическую частоту  вращения шпинделя на основании  закона изменения по геометрической  прогрессии, знаменатель j которой определяется по формуле ( 7.4 ). Для этого найдем j_n и определим весь ряд n

                                             

     

                                              ,                                                      (7.4)

 

где n_z и n₁-максимальное и минимальное значения частоты вращения;

               z-количество ступеней частоты вращения;

 

                                            

 

Примем j_n=1,26.Из ряда частот вращения шпинделя, рассчитанных в пункте 5,принимаем наименьшее ближайшее к расчетному значение:

        

n_ф=248,14 об/мин;

        Теперь мы  можем определить V_ф по формуле:

 

                                                 ,                                              (7.5)     

   

где D – диаметр фрезы, мм;

      n_Ф - частота вращения шпинделя, об/мин;

 

 

 

             7.1.4 Подсчитаем минутную подачу по формуле (7.1)

 

                                                   S_M=S_Z Z n_Ф,                                                                                   

 

             Подставим численные значения :

 

 

 

 

             S_ф находим согласно закона изменения её по геометрической прогрессии, знаменатель j который определяется по формуле:

,                                                            (7.6)

 

где S_z и S₁ – максимальное и минимальное значения подачи;

               z – количество ступеней подачи;      

 

       Значение 

 

 Теперь  определим весь ряд S по геометрической прогрессии:

 

S₂ = S₁·φ_s = 25·1,26 = 31.5 мм/мин;          

S₃ = S₁·φ_s² = 25·1,26² = 39.62 мм/мин;       

S₄ = 50.01 мм/мин;    

S₅ = 63.01 мм/мин;    

S₆ = 79.39 мм/мин;    

S₇ = 100.4 мм/мин;    

S₈ = 126.05 мм/мин;    

S₉ = 158.82 мм/мин;    

S₁₀= 200.11 мм/мин;    

S₁₁= 256.14 мм/мин;    

S₁₂= 317.7 мм/мин;    

S₁₃= 400.3 мм/мин;    

S₁₄= 504.38 мм/мин;    

S₁₅= 635.52 мм/мин;    

S₁₆= 800.75 мм/мин;

S₁₇= 1008.95 мм/мин;    

S₁₈=1271.27 мм/мин

 

 

 

   Из данного ряда следует, что ближайшая меньшая из числа осуществляемых на станке S_Ф равна: S_ф=504.38

           Определим фактическую подачу на зуб, мм/зуб:

                                                         ,                                        

 

             Подставим численные значения:

 

  

 

             7.2.5 Величину силы резания при фрезеровании определим по эмпирической формуле:

 

                                                                               (7.7)          

             где  t – глубина фрезерования, мм;

                    S_z – фактическая подача, мм/зуб;

                    B – ширина фрезерования, мм/зуб;

                    Z – число зубьев фрезы;

                    D – диаметр фрезы, мм;

                    n_ф – фактическая частота вращения фрезы, об/мин;

             Принимаем следующие значения этих коэффициентов: t=1; C_p=68.2; X_p=0,86; Y_p=0,72; U_p=1,0; v_p=0; q_p=0,86; Z=10; D=80; .

 

 

 

             Подставим численные значения  в формулу (7.6):

                   

 

 

 

     7.2.6 Коэффициент мощности  станка определяется по формуле:

 

                                                 ,                               (7.8)

 

   

 

  где -мощность приводного электродвигателя, кВт;

           N_пот - потребная мощность на шпинделе, которая рассчитывается по формуле

                                       

                                                   ,                                    (7.9)                         

 

      где N_э - эффективная мощность на резание (кВт) определяемая по формуле

 

                                                  .                                (7.10)

     Подставив значения в формулу (7.9), получим:

 

                                                   

 

 

             Подставив значения в формулы (7.8)  получим:   

 

                                                

     Теперь вычислим коэффициент использования мощности станка

 

                                                                                    

 

             7.2.7 Основное технологическое машинное  время t₀ ,мин, подсчитаем по   формуле (16)

                                                              t₀= , мин                                      (7.11)

 

 

 

 

             где L – расчетная длинна обработки, мм;

                    i – число проходов;

                    S_M – фактическая минутная подача, мм/мин.

            Расчетная длина обработки включает  длину обработки l, величину врезания l₁ и перебег фрезы l₂, т.е. L=l+l₁+l₂.

            Определим величину врезания  по формуле (7.11)  

          

                                                    l₁= ,мм                                              (7.12)

                                                    l₁=

 

    l₂ примем равной 3 мм, l=80 мм. После подстановки получили L=92.95мм.

       

t₀=

                                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8  Нормирование времени,  определение расценки и себестоимости           механической обработки детали

 

8.1 Штучное время на механическую обработку одной детали при сверлении.

Штучное время на механическую обработку  одной детали t_ШТ состоит из следующих частей:

1)Основного  технологического (машинного) времени  to, мин, равного сумме значений машинного времени для всех переходов данной операции;

2)Вспомогательного  времени t_в равного сумме значений его для всех переходов;

3)Времени  организационного и технического  обслуживания рабочего места  t_об;

4)Времени  перерыва на отдых и физические  потребности t_ф т.е.

t_шт=åt₀+åt_в+t_об+t_ф

Основное  технологическое(машинное) время —  это время, непосредственно затраченное  на процесс резания, подсчитываемое для каждого перехода.

 

åt₀= t₀ n,

где t₀ – основное время, n-количество сверлильных операций, равное 4 .

åt₀= 0,36*1=0,36мин.

Вспомогательное время - время на установку, закрепление  и снятие детали, подвод и отвод  инструмента, включение и выключение станка, проверку размеров. Вспомогательное  время принимается по нормативам на каждый переход и в том числе  на вспомогательные переходы, установку, переустановку и снятие детали; суммируется  целиком на операцию. åt_в=0.83 мин

Оперативным временем называется сумма  основного технологического и вспомогательного времени

t_оп=åt₀+åt_в=0,36+0.83=1.19мин.

Время на организационное и техническое  обслуживание рабочего места t_об включает: время на под наладку, чистку и смазку станка, на получение и раскладку инструмента, смену затупленного инструмента и т.п.