2.6.2. Табличный метод

На все обрабатываемые поверхности вал- шестеренки припуски и допуски назначаем по таблице в соответствии с ГОСТ 7505-89[2 с 119,20] .

Таблица2.-Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности вал- шестерни по ГОСТ7505-89

Поверхность	Припуск	Допуск
1,2	2∙3,2
3	2∙2,0
4,6,8	2∙2,5
5,7,9	2∙2,3
10,11	2∙2,5
12	2∙3
13	2∙2,0

На основании полученных припусков и допусков чертим эскиз заготовки (рисунок 2.8)

Радиусы округлений (наружный и внутренний), штамповочные уклоны, поверхности разъема штампа указываем на эскизе в соответствии с рекомендациями[2].

2.7. Расчет режимов резания

Расчет режимов резания является одним из важнейших этапов при разработке технологического прочеса изготовления детали. Исходными данными при разработке режимов резания являются данные об обрабатываемом изделии; сведения об заготовке ; паспортные данные стана.

Элементы резания (t,S,V) выбирают таким образом ,чтобы была доступна максимальная производительность обработки при наименьшей собестоимости выполнения операции.

Режимы резания могут быть засчитаны аналитическим методом и выбраны по таблицам.

2.7.1. Аналитический метод

005 Фрезерно- центровальная

Назначаем глубину резания, t,мм равную максимальному припуску на обработку при фрезеровании:

Подача на зуб , мм при фрезеровании торцовыми фрезами Т5К10 [4, с283].

Скорость резания м/мин определяем по экспериментальной формуле:

Где: Д- диаметр фрезы, мм;

Т- период стойкости инструмента, мм;

t- глубина резания, мм;

Sz- подача на зуб фрезы, мм;

B- ширина фрезерования ,мм;

Z- число зубьев фрезы;

Kv- общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания .

Kv = Kмv ∙ Kпv ∙ Kиv

Где: Kмv – коэффициент, учитывающий качества обрабатываемого материала.

Kпv – коэффициент, учитывающий состояния поверхности заготовки .

Kиv – коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Где: Кг = 0,8 [4, с262]

пδ= 1,0- при обработке фрезами из твердого сплава

Kпv = 0,8- для паковок [4, с263]

Kиv =0,65- для мерки инструментального материала Т5К10 [4, с263]

Т=180 мин [4, с290]

Z =8

B= 85мм

По данным [4, с286] коэффициент Сv и показатели степени будут:

Тогда согласно формуле (2,9) скорость резания равна :

Определяем частоту вращения шпинделя фрезы

Принимаем ближайшее меньшее стандартные значения пст по паспорту стана.

Тогда действительная скорость резания равна:

Определяем минутную подачу:

Определяем главную составляющею силы резания при фрезеровании - окружную силу Ре ,Н:

Где: -поправочный коэффициент на обрабатываемый материал.

Тогда:

Определяем крутящий момент на шпинделе:

M = ;

M = =3187.5 Н*м;

Определяем эффективную мощность:

N = ;

N = =8 кВт;

Определяем машинное время:

T =

Где: l - размер обработанной поверхности, мм;

l - величина врезания, мм; l =17мм

l - величина тербия, мм;

l =0.5*(D- );

l =0.5*(125- )=17мм;

l =8мм

тогда Т = =0,44мин;

Для зацентровки отверстия D=63мм глубина резанья равна :

t=3.15мм;

Определяем скорость резанья:

V = ;

Где: Т=45мин;

D=6.3мм-диаметр сверла;

S=0.14 ;

C =7; q =0,4; y=0.7; m=0.2;

K = K *K *K ;

Где: K -коэффициент учитывающий глубину сверления

K =1,0

К =0,56*1*15*1,0=0,64;

Тогда V= =18 ;

Определяем частоту вращения шпинделя сверла:

n= ;

n= =910мин ;

Принимаем по паспорту станка

n =815 мин

Действительная скорость резанья равна:

V = ;

V = =16 ;

Определяем осевую силу и крутящий момент

Р =10*С *D *S *K ;

С =68; q=1; y=0.7.

K =K = =1.31;

Р =10*68*6.3 *0.14 *1.31=1417 Н;

М =10*C *D *S *K ;

Где: С ==0,0345; q=2; y=0.8;

М =0,0345*6,3 *0,14 *1,31=3,72 Н*м;

Определяем мощность резанья

N = ;

N = =0.31 кВт;

Определяем машинное время Т , мин

Т = ;

Где: L –длина рабочего хода сверла, мм;

L=l+l ;

Где: l= 18мм –длина резанья;

l = 3мм-длина врезания;

Т = =0.18 мин;

Основное технологическое врем я на операцию:

Т =0,44+0,18=0,62мин;

010 Токарная

Определяем режим резанья на черновую обработку поверхности ϕ50К6 вал-шестерня

Глубина резанья

t=3.015мм (из предварительно рассчитанных припусков)

Подача при черновом точении резцами с пластинами из твердого сплава:

S=0.5

Скорость резания:

V= ;

Где : Т=60мин, С =350, m=0.2, x=0.15, y=0.52;

К =К *К *К ;

К =0,56*0,8*1,15=0,52;

= =87 ;

Тогда, частота вращения шпинделя равна:

n= ;

n= =504 мин ;

Принимаем по паспорту станка n =500 мин

= ;

= =86 ;

Определяем силу резания:

Р =10С *t *S * *K ;

Где: K = К *К *K *K *K ;

K =1; K =1; K =1;

K =0.89 для Р ;

K =0,5 для Р ;

K =0,17 для Р ;

К =1,31;

Тогда :

Для Р : K =1,31*0,89*1*1*1=1,17;

Для Р : K =1,31*0,5*1*1*1=0,66;

Для Р : K =1,31*1,17*1*1*1=1,53;

Постоянная С и показатели степени равны :

для Р : С =300; x=1; y=0.75; n=-0.15;

для Р : С =243; x=0.9; y=0.6; n=-0.3;

для Р : С =339; x=1 ;y=0.5; n=-0.4;

По формуле (2) определяем составляющие силы резания Р ; Р ; Р :

Р =300*1.*3.015 *0.5 *86 *1.17=1905H;

Р =10*243*3.0.15 *0.5 *86 *0.66=492H;

Р =10*339*3.015 *0.5 *86 *1.53=1304H;

Определяем мощность резания:

N = ;

N = =2.68кВт;

Мощность станка:

N = ;

Где: - КПД станка;

=0,8;

N = =3,35 кВт;

Определяем крутящий момент на шпинделе станка:

M = ;

M = =52.4;

M =9750* ;

M =9750* =265.2Н*м;

Станок по мощности и по крутящему моменту подходит для обработки данной детали.

Определяем основное время на обработку поверхности :

Т = ;

Т = =0,11 мин;

На операцию: Т = =0,92мин;

020 Токарная

Определяем режимы резания на чистовую обработку поверхности ϕ50К6

Глубина резания t=0.64мм;

Подача S=0.25 ;

Определяем скорость резания:

= ;

Где : Т=60 мин; С =350, x=0.15, m=0.2.

K =K* K *K ;

K =0.56*0.8*1.15=0.52;

= =860 ;

Определяем частоту вращения шпинделя

n= ;

n= =860 мин ;

Принимаем по паспорту станка ближаушее меньшее значение n =800 мин

Тогда: = ;

= =128 ;

Определяем силы резания

Р =10*С *t *S * *K ;

Где K = К *К *K *K *K ;

Для Р : С =300; x=1; y=0.75; K =1.17;

Для Р : С =243; x=0.9; y=0.6; K=0.66;

Для Р : С =339; x=1;y=0.5; K =1.53;

По формуле (2) определяем составляющие силы резания

Р =10*300*0,64*0,25 *128 *1,17=1155Н;

Р =10*243*0,64 *0,25 *128 *0,66=306Н;

Р =10*339*0,64*1,25 *128 *1,53=762Н;

Для поверхности ϕ50К6 основное время равно:

Т = ;

Т = =0,14мин;

В целом на операцию:

Т = =1,13мин;

Для поперечного суппорта:

N=800 мин ;

S=0.55 ;

T=100мин;

Все результаты расчетов сводим в таблицу 2

040 Фрезерование

Глубина резания: t=5мм(равна глубине паза)

Подача на зуб ;

-осевое врезание:S =0.008мм;

-продольное движение :S =0.024мм;

Скорость резания при фрезеровании шпоночного паза

= ;

Где : Т=80мин- стойкость фрезы;

D=10мм-диаметр фрезы;

K =0,58*0,8*1,0=0,46;

K =0,8* =0,58;

= =11,7 ;

Частота вращения шпинделя :

n= ;

n= =373 мин ;

Принимаем n =315 мин ;

Тогда = ;

= =10 ;

При осевом вращении:

= =15,3 ;

n= =487 мин ;

n =400 мин ;

= =13 ;

Главная составляющая силы резания фрезы:

Р = ;

Где: С =68,2; x=0,86;y=0.72; u=1.0; g=0.86; w=0;

Р = *1.31=399H;

Крутящий момент определяем по формуле:

Мощность резания

Станок по мощности подходит

Основное время

050 Шлифовальная

Глубину резания под предварительное шлифования поверхности θ80к6 находим из рассчитанных припусков на обработку:

- для врезного шлифования :

Подача круга :

Скорость круга :

Частота вращения круга

Принимаем

Тогда

Скорость заготовки

Частота вращения заготовки

Принимаем

Тогда

Данные расчетов заносим в таблицу 055 шлифовальная .

Глубину резания под чистовое шлифование поверхности θ50к6 находим из предварительного рассчитанных припусков :

- для врезного шлифования :

Подача круга :

Скорость круга :

Скорость заготовки :

Принимаем

Тогда