2.3 Разработка и обоснование теоретической схемы базирования

С целью придания заготовке определенного положения в пространстве ее необходимо лишить шести степеней свободы, т.е. возможности перемещения вдоль трех осей координат, а также поворота вокруг этих осей (рисунок 2.1).

Три координаты, определяющие положение детали относительно плоскости ХОY, лишают ее трех степеней свободы - возможности перемещения в направлении осей ОХ,ОY и вращаться вокруг оси OZ (1,2,3). Перемещение вдоль оси OZ и вращение вокруг оси OX лишают 2 координаты (4,5). Вращение вокруг собственной оси OY лишаем с помощью силового замыкания (силами трения).

Рисунок 2.1- Схема базирования заготовки.

2.4 Расчет режимов резания

Рассчитаем режимы резания и произведем нормирование технологических переходов по фрезерованию паза детали [15,6].

Составим эскиз установки детали (рисунок 2.2.) для определения длины рабочего хода.

Зная диаметр фрезы можно, как показано на рисунке (2.2.) определить ее исходное положение в момент начала фрезерования с рабочей подачей. Как видно из эскиза, до полного врезания фреза должна переместиться на величину уврез., в данном случае 18мм. Это же расстояние необходимо чтобы вывести полностью инструмент из контакта с обрабатываемыми поверхностями детали.

Рисунок 2.2- Схема для определения длинны рабочего хода

Длина рабочего хода при фрезеровании определяется как

Lр.х=Lpeз+y+Lдоп, мм.

Длина резания Lpeз=80 мм.

Длина подвода, врезания и перебега инструмента составляет у=50 мм.

Дополнительная длина подвода Lдоп=0 мм.

Lр.х=80+50=130 мм.

Рекомендуемая подача на зуб sz=0,15 мм/зуб [7, прил.3].

Стойкость инструмента по нормативам [7, табл.10]:

Тр=Кф·(Тм1+Тм2+…+)·λ, мин.

Стойкость инструмента наладки составляет Тм=120 мин.

Коэффициент времени резания инструмента:

λ=Lpeз/Lр.х.

λ=0.61,

Коэффициент, учитывающий количество инструментов в наладке Кф=1.

Тр=1·120·0,61=73,8 мин.

Скорость резания

v= vтабл K1 K2K3, м/мин.

vтабл=35, м/мин.

Коэффициент, зависящий от размеров обработки К1=1,1.

Коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности и её твёрдости К2=1,1.

Коэффициент, зависящий от стойкости и материала инструмента К3=0,9.

v=35*1,1*0.9*1.1=38,1 м/мин.

Расчет рекомендуемой частоты вращения шпинделя

n=1000·v/π· D= 1000·38,1/3,14·63=192,6 мин^-1,

где D – диаметр фрезы.

Выбираем ближайшую меньшую частоту по паспорту станка

n=160 мин-1.

Уточняем скорость резания по принятым оборотам шпинделя:

v=π· D·n/1000=3,14·63·160/1000=31,65 м/мин.

Расчет минутной подачи

Sмин=Sz·zu·nст=0,15·16·160=384мм/мин.

Уточняем по паспорту станка Sмин=315 мм/мин.

Основное машинное время обработки:

tм=Lр.х/Sмин=130/315=0,41 мин.

Подача на зуб фрезы по принятым режимам резания:

Sz=Sмин/(n·zu)=315/(16·160)=0,12мм/зуб.

Проверочный расчет по мощности

Nрез=E·v·t·zu/1000·К1·К2, кВт,

где Е=0,35- величина определяемая по таблице.

К1=1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

К2=1 - коэффициент, зависящий от типа фрезы и скорости резания.

Nрез=0,35·31,65·14·16·22/1000·1·1=2,48 кВт.

Проверка станка по мощности двигателя Nдв=5,5 кВт

Nрез≤1,2·Nдв·ŋ,

где ŋ=0,9 – КПД станка.

2,48≤1,2·5,5·0,9.

2,48≤3,24.

Следовательно, назначенный режим резания по мощности осуществим.

T0=Lр.х./ Sz·zu·nст=130/0,12·16·160=0,42 мин.