2.4.1 Вибір методів обробки поверхонь

 

Для кожної поверхні відповідно до предьявления параметрами точності та якості поверхні визначаємо набір методів обробки дозволяють досягти поставлені вимоги.

При цьому використовуємо таблицю економічної точності і шорсткості при різних маршрутах обробки поверхонь

№повер- хности	Параметры качества		Маршрут обработки
	точность	шероховатость
1	2	3	4
1	H14	6.3	Сверление
2	h14	12.5	Фрезерование
3	IT14/2	12.5	Точение
4	f7	0.8	черновое и чистовое точение; черновое и чистовое шлифование
5	h12	12.5	Точение
6	H14	6.3	Точение (черновое и чистовое)
7	IT14/2	12.5	Точение
8	h14	12.5	черновое и чистовое точение
9	H14	6.3	черновое и чистовое точение
10	h14	12.5	фрезерование
11	h14	12.5	Точение
12	h14	12.5	точение
13	h14	12.5	Фрезерование
14	H14	6.3	Сверление
15	H14	1.6	Сверление, растачивание
16	H14	6.3	Сверление, растачивание
17	IT14/2	1.6	Сверление, растачивание
18	H13	6.3	фрезерование
19	h15	12.5	фрезерование
20	h14	12.5	фрезерование
21	IT14/2	12.5	фрезерование
22	h15	12.5	Фрезерование
23	E9	1.6	шлифование

2.4.2 Вибір варіантів базування заготовки

        Базування- це додання заготівлі необхідного положення щодо обраної системи координат, що практично пропонує її установку на верстаті (у пристосуванні), яка певним чином орієнтує заготовку для обробки.

   Базування припускає наявність баз. Основа- поверхня, вісь, точка, що належить заготівлі і використовувана для базування. За призначенням розрізняють бази: конструкторські, технологічні, вимірювальні.

Конструкторська основа- база, яка використовується для визначення положення деталі або складальної одиниці у виробі.

  При обробці різанням, в основному, справа мають з технологічними і вимірювальними базами. Технологічна база-база, яка використовується для визначення положення заготовки або виробу при виготовленні. Вимірювальна база-база, яка використовується для визначення відносного положення заготовки і засобів вимірювання.

 Для забезпечення найбільшої точності оброблюваної деталі завжди прагнуть до того, щоб конструкторська, технологічна та вимірювальна бази представляли собою одну й ту ж поверхню деталі.

Необроблені поверхні заготовки називають - чорновими базами, а оброблені - чистовими. Чорновими базами користуються тільки для першої установки. База для першої операції повинна вибиратися з урахуванням забезпечення кращих умов обробки поверхонь, прийнятих в подальшому в якості технологічних баз. Бази для остаточної обробки повинні мати найбільшу точність розмірів і геометричної форми, а також найменшу шорсткість поверхні. Вони не повинні деформуватися під дією сил різання, затиску і власної маси деталі.

№опера ции	Обрабатываемая поверхность	Базирующие поверхности	Приспособления
1	2	3	4
015	1;2;13;14	4;10	Тиски призматические
020	3;4;5;6;7;8;9	1;10;13	3х кулачковый ток.патр.
025	11;12;14;15;16;17	8;9	3х кулачковый ток.патр.
030	19	9;10;11	Тиски
035	10	9;11;19	Тиски
040	20	10;19	Тиски
045	10	19;20	Тиски
050	21	10;19	Тиски
055	10	8;9;21	специальное
060	22	9;11;21	Тиски
065	22	9;11;21	специальное
070	18	4;14;19	Хомутик,центра
075	4	1;14	Хомутик,центра
080	4	1;14	Плита магнитная;спец.
085	23	9;11;22	тиски

2.4.3 Обгрунтування маршруту обробки деталі

  Маршрут обробки являє собою сукупність технологічних операцій дозволяють із заготовки отримати необхідну деталь. Він включає в себе: Приготуйте операції; при необхідності термічну (отжиг або відпустку для зняття внутрішніх напружень); чорнові операції; чистові операції; при необхідності термічну (гарт, цементація, азотування тощо); шліфувальні й доводочні операції; мийні; гальванічні; контрольні та консерваційні операції

005 – сварна 010 – термічна 015 – фрезерно – центровальна 020 – токарна с ЧПУ 025 – токарна с ЧПУ 030 – вертикально – фрезерна 035– вертикально – фрезерна 040 – вертикально – фрезерна 045 – вертикально – фрезерна 050 – вертикально – фрезерна 055 – копировально – фрезерна 060 – горизонтально – фрезерна 065 – горизонтально – фрезерна 070 – вертикально – фрезерна 075 – круглошліфовальна 080 – термічна 085 – круглошлифовальна 090 – плоскошлифовальна 095 – контрольна

2.5. Розрахунок припусків аналітично

  Припуск - обьем металу, який видаляється з заготовки для отримання заданих особливостей готового виробу.

  Припуски поділяються на загальні та операційні.

  Загальним припуском на обробку називається обьем металу який зрізається в процесі різання з заготовки для отримання розмірів і якості поверхонь вироби, заданих робочим кресленням і технічними умовами. Загальний припуск визначається як різниця між розмірами заготовки і готового виробу.

  Операційним припуском на обробку називається обьем металу, який знімається в процесі оработкі заготовки на даній операції.

  Значення припуску визначається методом диференційованого розрахунку за елементами, що становлять припуск.

  Мінімальний припуск на обробку поверхні розраховується за формулою 2Z_min [(R_z+h)_i-1+ ][3] стр. 175 де R_zi-1 – висота нерівностей профілю на попередньому переході, мКм h_i-1 – глибина дефектного поверхневого шару на попередньому переході , мКм - сумарні відхилення розташування поверхні (відхилення від паралельних, перпендикулярності, співвісності і т.д.) на попередньому переході, мКм Ԑ_i – похибка установки заготовки на виконуваному переході, мКм Розрахунок припусків для обробки ∅34f7( )

Чорнове точіння по 14 квалітету ( -0.620) R_z=160 мКм; h=250мКм [3]; стр.180;табл 1 ∆=1.5 206=309 мКм [3]; стр.180;табл 4 Ԑ_i= =418мКм[3]; стр.42;табл 13 радиіальне зміщення 400 мКм осьове сзміщення 120 мКм 2Z_{minчис.точ.}=2[(160+250)+ ]=1.860мм Чистове по 12 квалітету (-0.250) R₂=125мКм;h=120 мКм Ԑ_i= =418мКм[3]; стр.42;табл 13 2Z_{minчис.точ.}=2(125+120+418)=1.326мм Чистове шліфування по 9 квалітету (-0.062) R₂=63мКм; h=60 мКм[3]; стр.181;табл 5 Ԑ_i=70 мКм[3]; стр.43;табл 14 2Z_{minчис.шлиф.}=2(63+60+70)=0.386мм Чистове шліфування по 7 квалітету R_z=10мКм; h=20мКм Ԑ_i=70 мКм[3]; стр.43;табл 14 2Z_minчис.шлиф_.=2(10+20+70)=0.200мм Визначення максимальних пріпусків 2Z_max=2Z_min+TD_i-1-TD_i[3]; стр.176 где, TD_i-1– допуск розміру на попередньому переході,мм TD_i – допуск розміру на виконуваному переході,мм 2Z_maxчер. точ.=1.860+1.1-0.620=2.340мм 2Z_maxчис. точ.=1.326+0.620-0.250=1.696мм 2Z_maxчер. шліф.=0.386+0.250-0.062=0.574мм 2Z_maxчис. шліф.=0.200+0.062-0.025=0.237мм

Маршрут обработки	Допуск в, мм	Предельные размеры в мм			Фактические припуски в, мм
		Dmin	Dmax	2Zmin		2Zmax
1	2	3	4	5		6
Заготовка	1.1	37.722	38.822
Чорнове точіння	0.620	35.862	36.482	1.860		2.340
Чистове точіння	0.250	34.536	34.786	1.326		1.696
Чорнове шліфування	0.062	34.15	34.212	0.386		0.574
Чистове шліфування	0.025	33.95	33.975	0.2		0.237

Розрахунок припусків для обробки 48Е9( ) Чорнове фрезерование по 14 квалитету (+0.520) Чистове фрезерування по 14 квалітету (+0.250) R_z=100мКм;h=100мКм [3]; стр.185;табл 10 =2 70=140мКм [3]; стр.183;табл. 8 Ԑ_i= =58мКм [3]; стр.42;табл 13 радіальне зміщення50 мКм осьове зміщення 30 мКм 2Z_minчис.шліф_.=2 [(100+100)+ ]=0.704мм Шліфування по 9 квалітету R₂=50мКм; h= 50мКм [3]; стр.185;табл 10 Ԑ_i= [3]; стр.42;табл 13 2Z_minшлиф.=2(50+50+58)=0.316 Визначення максимальних припусків 2Z_maxчис. фр.=0.704+0.520-0.250=0.974 2Z_maxшлиф.=0.316+0.250-0.062=0.504 мм

Маршрут обробки	Допуск в, мм	Предельные размеры в, мм		Фактические припуски
		Bmin	Bmax	2Zmin	2Zmax
1	2	3	4	5	6
Черновое фрезерование	0.520	46.572	47.092
Чистовое фрезерование	0.250	47.546	47.796	0.704	0.974
шлифование	0.062	48.050	48.112	0.316	0.504

Схема розташування полів допусків і припусків Вибір інших припусків за таблицями [3];стр.184-195;табл. 27-37 L_д=300мм;h_фр=3мм L_g=203мм;h_фр=3мм; h_тач=2мм Д_д=144мм;h_фр=3мм 2.6 Вибір технологічного устаткування, пристосувань, ріжучого, допоміжного та матеріального інструменту.

Технологічне обладнання вибирається з каталогу металорізального обладнання з урахуванням методів обробки, габаритів вироби, необхідної потужності головного електроприводу і регламентованої точності виготовлення. Верстатні пристосування повинні забезпечувати: надійність закріплення деталі, точність обробки її. Пристосування повинні бути уніфіковані, а при розробці спеціальних пристосувань використовувати уніфіковані деталі та складальні одиниці. Спеціальні пристосування повинні враховувати наступні вимоги: габаритні розміри оброблюваної деталі; види і параметри заготовки; характеристику матеріалу деталі; точність параметрів поверхонь деталі, що впливає на конструкцію пристосування; технологічні схеми базування і закріплення деталі; обьем виробництва деталей. Допоміжний інструмент повинен забезпечувати надійність закріплення різального інструменту у верстаті і бути гостірованним. Ріжучий інструмент визначається методом обробки поверхонь деталі, а режими різання, марка оброблюваного матеріалу і умови протікання процесу обробки визначають матеріал ріжучої частини інструменту. З урахуванням габаритів деталі і типу верстата вибираються стандартні розміри інструменту. Обмірні інструменти та контрольні пристосування вибираються залежно від форми і габаритів деталі, точності поверхні і типу виробництва і повинні відповідати заданим технічним умовам і давати повною мірою перевірку всіх розмірів і вимог предьявления до деталі.

№ опера ции	Содер жимое операции	Технологическое оборудование	Приспособления и вспомага тельный инструмент	Режущий инстру мент	Мерительный инструмент
1	2	3	4	5	6
015	Фрезер. Пов.2;13; Сверлить пов.1;14	381825фрезерно-центровальн. станок МР-73М	396131 тиски 7200-0252 ГОСТ21168-75;396101 оправка6039-0008 ГОСТ2682-72	391854 фреза Т15К6 2214-0157 ГОСТ9473-80;391242 сверло Р6М5 2317-0106 ГОСТ1452-75	393631 линейка 0-560 ГОСТ427-75 393311 шт.-циркуль ШЦI-0-125/0 ГОСТ166-89
020	Точить начерно поверхности4;6;8;9;точить начисто3;4;5;6;7;8;9	381021токарный-винторезн.станок16К20Ф3	396110 патрон 7100-0009П ГОСТ2675-80;392842 центр А-15-Н ГОСТ8742-75	392151резец Т15К62103-1009 ГОСТ26611-85;392153резец Т30К42101-0955 ГОСТ20872-80	393631 линейка 0-560 ГОСТ427-75 393311 шт.-циркуль ШЦI-0-125/0 ГОСТ166-89
025	Точить поверхности11;12;сверлить 14;15;16;17;расточить15;16;17	381021токарный-винторезн.станок16К20Ф3	396110 патрон 7100-0009П ГОСТ2675-80	392151резец Т15К62103-1009 ГОСТ26611-85;391221сверло Р6М5специальное;392153резецТ30К4специальный	393311ШЦI-0-125/0.1ГОСТ166-89;калибр спец.;393111калибр-пробка 8133-1023 ГОСТ14811-69
030	Фрезеровать поверхность 19	381611вертикально-фрезерный станок 6Р13	392872 тиски 7200-0209 ГОСТ 16518-96	391854 фреза Т15К6 2214-0155 ГОСТ9473-80	393311ШЦI-0-125/0.1ГОСТ166-89
035	Фрезеровать поверхность 10	381611вертикально-фрезерный станок 6Р13	392872 тиски 7200-0209 ГОСТ 16518-96	391854 фреза Т15К6 2214-0155 ГОСТ9473-80	393311ШЦI-0-125/0.1ГОСТ166-89
040	Фрезеровать поверхность 20	381611вертикально-фрезерный станок 6Р13	392872 тиски 7200-0209 ГОСТ 16518-96	391854 фреза Т15К6 2214-0155 ГОСТ9473-80	393311ШЦI-0-125/0.1ГОСТ166-89
045	Фрезеровать поверхность 10	381611вертикально-фрезерный станок 6Р13	392872 тиски 7200-0209 ГОСТ 16518-96	391854 фреза Т15К6 2214-0155 ГОСТ9473-80	393311ШЦI-0-125/0.1ГОСТ166-89
050	Фрезеровать поверхность 21	381611вертикально-фрезерный станок 6Р13	392872 тиски 7200-0209 ГОСТ 16518-96	391854 фреза Т15К6 2214-0155 ГОСТ9473-80	394410 угломер УН ГОСТ5378-88
055	Фрезеровать поверхность 10	381642 копировально-фрезерный станок 6530К	Приспособление специальное	391854 фреза Р6М5 2223-0029 ГОСТ17026-71 ∅63 z8	393311ШЦI-0-125/0.1ГОСТ166-89
060	Фрезеровать поверхность 22	381621горизонтально-фрез.станок 6Р83	392872 тиски 7200-0209ГОСТ16518-96;396100 6225-0179ГОСТ15068-69	391858 фреза Т15К62241-0018 ГОСТ5348-69∅200 z14	393311ШЦI-0-125/0.1 ГОСТ166-89
065	Фрезеровать поверхность 22	381621горизонтально-фрез.станок 6Р83	392872 тиски 7200-0209ГОСТ16518-96;396100 6225-0179ГОСТ15068-69	391858 фреза Т15К6 спецыальная	393311ШЦI-0-125/0.1 ГОСТ166-89
070	Фрезеровать поверхность 18	381611 вертикально-фрезерный станок 6Р13	Преспособление специальное 396100втулка 6103-003 ГОСТ13790-68	391822 фреза Р6М52229-0003ГОСТ17026-71 ∅16 z4	393311ШЦI-0-125/0.1 ГОСТ166-89
075	Шлифовать поверхность 4	381311круглошлифовальный станок 3М153	392846хомутик7107-0095ГОСТ2578-70;392845 центр 7032-0035 ГОСТ13214-79	397712кругобразивныйПП600х100х31514А40СТ16К35м/с2А1кл ГОСТ2424-83	392121калибр скоба 8113-0257 ГОСТ16775-95
085	Шлифовать поверхность 4	381311круглошлифовальный станок 3М153	392846хомутик7107-0095 ГОСТ 2578-70;392845 центр 7032-0035 ГОСТ13214-79	397712кругобразивныйПП600х100х31514А40СТ16К35м/с2А1кл ГОСТ2424-83	392121калибр скоба 8113-0257 ГОСТ16775-95
090	Шлифовать поверхность 23	381313плоскошлифовальный станок 3П732	396161плита магнитная 7208-0019пГОСТ16528-87	397712кругобразивныйПП400х100х31514А40СТ16К35м/с2А1кл ГОСТ2424-83	393181 калибр пазовый8154-0268 ГОСТ24121-80

2. 7 Розрахунок режимів різання і норм часу на дві операції,

                         для інших операцій вибір за таблицями.

                                           режими різання

                               Операція № 070 - фрезерна

                               Визначення глибини різання t=13мм – загальна В=16мм – ширина фрезерування;Д=16мм – діаметр фрезерування;

Z=4 – число зубів фрези

визначення подачі

S_z=0.06-0.05 мм/зуб [4];стр.284;табл. 35 S_o=0.05 4=0.2 мм/об приймаемо S_ст=0.2 мм/об Визначаємо швидкості різання V= K м/хв.[4];стр.282 де,С =46.7; м=0.33; х=0.5; у=0.5; g=0.45;u=0.1; р=0.1 показателем степени и значение коэффициентов [4];стр.287; табл.39 Т=80 мин – стойкость инструмента [4];стр.290; табл.40. К =К_мδ∙К_uδ∙К_пδ=1.15∙1.0∙1.0=1.15 –загальний поправочный коэффициент [4];стр.282; К_мδ=К_τ=( )^nτ=1.0( )^0.9=1.15 – коефіцієнт враховуючий вплив властивостей оброблюваного матеріалу [4];стр.261;табл. 1 К_τ=1.0; К_δ=0.9 – показник ступеня [4];стр.262;табл. 2 К_uδ=1.0 – коефіцієнт враховуючий вплив інструментально матеріалу [4];стр.263;табл. К_пδ=1.0 – коефіцієнт враховуючий вплив стану поверхні заготовки [4];стр.263;табл. 5 V= Визначаємо частоти обертання шпинделя n= = = 725 хв^-1 приймаємо n_ст=630 хв^-1 Визначаємо фактичну швидкість різання _ф= = = 31.7 м/хв Визначаємо силу різання Р_z= _p[4];стр.282; де, С_р= 68.2; х=0.86; у= 0.72; u=1.0; q=0.86; w=0 – коефіцієнт і показники ступеня [4];стр.291;табл.41 К_р=К_мр=0,95 – загальний поправочний коефіцієнт [4];стр.282 К_мр=( )=( )=0,95 – коефіцієнт враховує вплив якості обробки матеріалу [4];стр.264;табл 9 Р₂= Визначаємо крутний момент М_кр= Визначаємо потужність різання N= Порівнюємо потужність вибраного металорежущих верстата з розрахункової N_cт>N кВт; 11>2,27 кВт – обробка можлива 2.8 Визначення режимів різання і норм часу на операцію №20 токарську з ЧПУ

Обладнання - верстат токарний з ЧПУ 16К20Ф3

Вибір інструмента

На верстаті 16К20Ф3 використовуються різці з перетином державки 25х25мм, товщина пластини 6.4мм. Форма пластини ромбическая.

  Для чорнової стадії обробки по шкірці - спосіб кріплення пластини клино прихопив. Матеріал пластини Т15К6

  Для чистової стадії обробки - спосіб кріплення пластини за виїмку. Матеріал пластини Т30К4

За додатком 8 [8]; стр305

визначаємо геометричні параметри ріжучої частини: для чорнової стадії обробки [8]; стр316 задній кут передній кут форма передньої поверхні - плоска з фаскою, ширина фаски f = 0.5мм

радіус при вершині різця = 1мм

нормативний період стійкості Т = 30хв;

для чистової стадії обробки [8]; стр.316 задній кут ;передній кут ;кінематичний кут в плані форма передньої поверхні - плоска з фаскою, ширина фаски f = 0.3мм

радіус при вершіні різця = 1мм нормативний період стійкості Т = 30 хв. Перший перехід Точити начисто поверхні 4; 6; 8;9 Глибина різанняt₁=2мм;t₂=1,5;t₃=4,3мм; Подача S_т= 0.63 мм/об [8];стр.38;к3 поправочні коефіцієнти на подачу [8];стр.42;к5 =1.00(т15К6); =1,00(25х25); =1.00(клиноприхватом); =1.00(до500мм); остаточна подача S=S_т∙K_s=0,63∙0,77=0,49мм/об [8];стр.74;к21 Таблична швидкість різання ʋ_т= 127 м/мин поправочні коефіцієнти на швидкість різання =1.1 остаточна швидкість різання ʋ=ʋ_т∙ =127∙1.1=139.7м/мин Фактична швидкість різання V_ф= Хвилинна подача S_m=S∙nст=0,49∙250=122,5мм/хв N_т=9,2кВт Поправочний коефіцієнт на потужність =1.00 N_расч=N_т∙ 9.2 ∙ 1=7.76 кВт Потужність різання на шпинделі верстата N_шп=N_дв∙𝜂=11∙0.75=8.25 кВт где, N_дв=11кВт –потужність двигуна 𝜂=0.75 – кпд станка N_шп>N_расч, кВт 8.25>7.76 – різання можливе Другий перехід Точити начисто поверхні 3;4;5;6;7;8;9 Глибина різання t₁=6.25мм;t₂=0.75;t₃=1.1мм;t₄=0.5; t₅=2; t₆=0.5;t₇=0.5мм Подача σ_т= 0.43 мм/об [8];стр.40;к4 поправочні коефіцієнти на подачу [8];стр.48;к8 =1.00; =0.9; =1.00; =1.15; =0.9 K_σ=1.0∙0.9∙1.0∙1.15∙0.9=0.93 остаточна подача S=S_т∙K_s=0.43∙0.93=0.4 мм/об [8];стр.81;к22 Таблична швидкість різання ʋ_т= 229 м/хв. поправочні коефіцієнти на швидкість різання =0.8; =1.00; =1.00; =1.00; =1.00; =1.00; =1.00; =1.00 остаточна швидкість різання ʋ=ʋ_т∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ = =229∙0.8∙1.0∙1.0∙1.0∙1.0∙1.0∙1.0∙1.0=1832 м/мин Частота обертання шпинделя n= = = 388 мин^-1 приймаємо за паспортом верстата n_cт=315 мин^-1 Фактична швидкість різання ʋ_ф= = = 148.6 м/хв Хвилинна подача S_м=S n_ст= 0.4∙315=126 мм/хв Зводимо всі отримані дані в таблицю

Содержание переходов	D мм	L мм	t мм	S мм/об	Sм мм/мин	V м/мин	n мин-1
1	2	3	4	5	6	7	8
Точить начерно поверхности 4; 6; 8; 9;	150	546	2 1.5 4.3	0.49	122.5	117.9	250
Точить начисто поверхности 3 ;4; 5; 6; 7; 8; 9;	150	278	6.25 0.75 1.1 0.5 2 0.5 0.5	0.4	126	148.6	315