Вариант заданий

1. Промежуточный вал коробка перемены передач автомобиля ЗИЛ-130 (рис.9.2) изготавливают из штампованной заготовки II нормального класса точности. Масса заготовки 2,5 кг. Токарным операциям предшествовала фрезерно-центровальная (подготовка чистовой базы). Базирование заготовки при этой операции осуществлялось по поверхности 5,6. Рассчитать промежуточные припуски и промежуточные размеры для выполнения каждого перехода для шеек 1–4. Дополнительные данные см. в табл. 9.2.

2. Вал ведомый шестерни привода топливного насоса двигателя КаМАЗ-740 (рис. 9.3) изготавливают из поковки II нормального класса точности. Масса заготовка 0,6 кг. Токарные операции проводятся при базировании в центрах.

Рассчитать промежуточные припуски и промежуточные размеры для выполнения каждого перехода для шеек 1–7. Дополнительные исходные данные см. в табл. 9.3.

Таблица 9.2

Исходные данные к задаче

Номер варианта	Номер поверхности	Диаметр шейки, D мм	Маршрут обработки
1	2	3	4
1	1		Штамповка Черновое точение Чистовое точение Шлифование
2	2		Штамповка Черновое точение Чистовое точение Термообработка Шлифование
3	3		Штамповка Черновое точение Чистовое точение Черновое шлифование Чистовое шлифование
4	4		Штамповка Черновое точение Чистовое точение Черновое шлифование Термообработка Чистовое шлифование

Рис. 9.2. Эскиз промежуточного вала коробки передач

Таблица 9.3

Исходные данные

Номер варианта	Номер поверхности	Диаметр шейки, D мм	Маршрут обработки
1	2	3	4
5	1		Поковка Черновое точение Чистовое точение Шлифование
6	2		Поковка Черновое точение Чистовое точение
7	3		Поковка Черновое точение Чистовое точение Черновое шлифование Чистовое шлифование
8	4		Поковка Черновое точение Чистовое точение Черновое шлифование Чистовое шлифование Хонингование
9	5		Поковка Черновое точение Чистовое точение Черновое шлифование Термообработка Чистовое шлифование
10	6		Поковка Черновое точение Чистовое точение
11	7		Поковка Черновое точение Чистовое точение Шлифование

Рис. 9.3. Эскиз вала ведомой шестерни

10. Расчет режимов обработки и норм времени

Под режимами обработки (резания) следует понимать [I4, c. 261] глубину резания t, подачу S и скорость резания V_р.

Глубина резания при черновой обработке назначается по возможности максимальной, равной припуску на обработку или большей части его, при чистовой (окончательной) обработке – в зависимости от требований точности размеров и параметров шероховатости поверхности. Расчет режимов начинается с выбора или расчета глубины резания. Затем обосновывается подача S (зависит от функциональных свойств станка): выбирается максимально возможной при черновой обработке с учетом жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластины. При чистовой обработке – в зависимости от требований к точности и шероховатости поверхности.

Скорость резания V_р рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки:

. (10.1)

Значение коэффициента и показателей степени, содержащихся в этих формулах так же, как и период стойкости Т инструмента, применяемого для данного вида обработки, приведены в таблицах [14, с. 261], – [14. гл. 4, табл. 1–6].

Дополнительными расчетными величинами являются стойкость инструмента Т и сила резания Р, методика расчета которых изложена в [14, с. 264–265].

Частота вращения n_р, мин, или число двойных ходов V_р, м/мин

Для токарной, сверлильной, круглошлифовальной обработки

. (10.2)

где D – диаметр обрабатываемой заготовке или режущего инструмента.

По паспортным данным станка определяют n, близкую к расчетной n_р. В справочниках по металлорежущим станкам указывают обычно частоту вращения шпинделей и общее число ступеней числа оборотов шпинделя станка m.

Указанные значения связаны между собой уравнением

. (10.3)

Здесь – нормализованная величина: 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 1,78; 2,0.

По расчетному значению частоты вращения определяют соответствующую ступень станка из (10.3):

.

По найденному значению принимается меньшее целое значение и определяется фактическое число оборотов по (10.3):

.

Фактическая скорость резания, м/мин,

. (10.4)

Норма штучного времени t_шт. Проектируя любой вариант операции, следует стремиться к снижению нормы времени, что достигается уменьшением основного t_о и вспомогательного t_в времени. Норма штучного времени определяется по следующим уравнениям:

,

,

где t_о – основное технологическое время (определяется расчетом); t_в – вспомогательное время, принимается по нормативам [18, 19]; , , – время технического, организационного обслуживания и регламентированных перерывов (берется в процентах от оперативного времени; (t_оп = t_о + t_в); , , – коэффициенты, определяющие соответственно время технического, организационного обслуживания и время регламентированных перерывов в работе ( =6%, =0,6–8%, =2,5%).

Основное время находим по уравнению

,

где – расчетная длина перемещения инструмента; i – число рабочих ходов в данном переходе; – минутная подача.

Расчетная длина

,

где , , – длины соответственно обрабатываемой поверхности, врезания, схода инструмента.

Основное время на выполнение операции зависит от схемы ее построения. Возможны следующие варианты: последовательное выполнение переходов (суммирование времени всех переходов); параллельная обработка – определяется одним лимитирующим (наиболее продолжительным) переходом; параллельно-последовательная схема времени последовательно выполняется в позициях лимитирующих переходов.