Виготовлення корпуса гідроциліндра Г 29-3 (стр. 10 из 13)
При нормуванні ТП виготовлення деталі скористаємося аналітично-розрахунковим методом. Він передбачає визначення витрат часу на кожний елемент операції й на операцію в цілому по заздалегідь установленим, технічно обґрунтованим нормативам часу й оптимальних режимів роботи встаткування.
У серійному виробництві, коли обробка йде періодично повторюваними партіями, за норму часу приймають штучно-калькуляційний час:
(6.17)де тпз - підготовчо-заключний час, хв; n-обсяг партії запуску заготівель, n=15000/278=5 шт; тшт - штучний час, хв.
(6.18)де те - основний технологічний час, хв;
тв - допоміжний час, хв;
тоб - час обслуговування, хв;
тпер - час перерв у роботі, хв.
основний технологічний час - час, протягом якого відбувається безпосередній вплив інструмента на заготівлю й зміну її стану. при верстатній обробці те, визначаємо по формулі (6.1).
(6.19)де l - довжина оброблюваної ділянки, мм;
lвр - довжина ділянки інструмента, що врізається, мм;
lпер - довжина ділянки переперегони інструмента, мм.
Сума основного й допоміжного часу становить оперативний час:
(6.20)При розрахунку основного технологічного часу скористаємося даними, певними в п.6.1. (Те), допоміжне, час обслуговування, час перерв, підготовчо-заключний час призначаємо по [12]. Штучно-Калькуляційний час розраховуємо тільки на окремі операції.
З огляду на навчальний характер проектування Тшт-До визначимо використовуючи рекомендації [13] по формулі:
Тшт-До= φ ·То, хв (6.21)
де ? - поправочний коефіцієнт на тип виробництва, визначається по [13] стор.147.
Основний технологічний Той час був розрахований у п.6.1., зведемо результати розрахунків у табл.6.7.
Таблиця 6.7.Технічні норми часу
| № | Найменуванняоперації | Основнечас Те, хв | Значення коефіцієнта φ | Штучно-Калькуляційний час Тштк |
| 010 | ТОКАРСЬКА | 0,73 | 3,25 | 2,4 |
| 020 | ТОКАРСЬКА | 0,53 | 3,25 | 1,7 |
| 030 | ТОКАРСЬКА | 2,16 | 3,25 | 7,02 |
| 040 | ТОКАРСЬКА | 1,4 | 3,25 | 4,55 |
| 050 | СВЕРДЛИЛЬНА ЗІ ЧПУ | 0,706 | 2,72 | 1,92 |
| 090 | ШЛІФУВАЛЬНА | 3 | 2,10 | 6,3 |
| 100 | ШЛІФУВАЛЬНА | 2,5 | 2,10 | 5,25 |
| 120 | Хонинговальна | 1,5 | 2,10 | 3,15 |
| 130 | Хонинговальна | 1,2 | 2,10 | 2,52 |
7. Розрахунок і проектування верстатного пристосування
Зробимо опис конструкції й розрахунок токарського 3-х кулачкового патрона, що самоцентрує, для обробки деталі на 020 токарській операції.
7.1 Збір вихідних даних
Мал..7.1.Операційний ескіз
Вид і матеріал заготівлі - виливок, сталь 45Л ДЕРЖСТАНДАРТ 977-75, твердість
НВ 215±2.
Вид обробки - чорнова. Обробка ведеться в 2 переходи. Матеріал і геометрія ріжучої частини різця:
перехід 1- різець розточувальної з ?= 60? с пластинами із твердого сплаву за ДСТ 18882-73, Т5К10;
перехід 2 - різець прохідний упорний відігнутий з ?= 90? с пластинами із твердого сплаву за ДСТ 18879-73, Т5К10.
Режими різання (див. п.6.1):
перехід 1 - глибина t=2 мм, подача S= 0,26 мм/об., швидкість рез. V=56 м/хв;
перехід 2 - глибина t=1,5 мм, подача S= 0,43 мм/об., швидкість рез. V=92 м/хв.
Тип пристосування - одномісне універсальне налагоджувальне (УНП) зі змінними зворотними кулачками.
Металообробний верстат - 1А616 (найбільший діаметр патрона - 320 мм, внутрішній конус шпинделя - Морзе 6 [10], основні розміри кінців шпинделя за ДСТ 12595-72 [10].
7.2 Розрахунок сил різання
Розрахунок сил різання виконаємо за методикою викладеної в [11]. Розрахунок ведемо по найбільш навантаженому першому переході.
При зовнішнім поздовжнім і поперечному гострінні, а також розточуванні РZ, PY, Pх сили різання розраховуються по формулі:
, Н (7.1)де CP, x, y, n - постійна й показники ступеня для конкретних умов обробки;
t - глибина різання, мм;
S - подача на оберт, мм/об.;
V - швидкість різання, м/хв;
n - частота обертання шпинделя, об./хв.
При обробці стали різцем із твердого сплаву значення коефіцієнта Ср і показників ступеня у формулах сили різання при гострінні для сил РZ, PY, Pх складуть:
для РZ: CP = 300; x= 1,0; y= 0,75; n= - 0,15 [9] ;
для Ру: CP = 243; x= 0,9; y= 0,6; n= - 0,3 [9] ;
для Рх: CP = 339; x= 1,0; y= 0,5; n= - 0,4 [9].
Поправочний коефіцієнт KP являє собою добуток ряду коефіцієнтів, що враховують фактичні умови різання.
, (7.2)де КМ - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу на силові залежності:
, (7.2.1)де НВ - твердість;
n - показник ступеня; n = 0,75 [9]
Тоді:
Кjp, Кgp, Кlр, Кrр - поправочні коефіцієнти, що враховують вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на тридцятимільйонні сили різання:
для РZ: Кjр=0,94; Кgр =1,1; Кlр =1,0; Кrр =0,93 [9] ;
для Ру: Кjр=0,77; Кgр =1,4; Кlр =1,25; Кrр =0,82 [9].
для Рх: Кjр=1,11; Кgр =1,1; Кlр =0,85; Кrр =1,0 [9] ;
Підставивши вихідні дані у формулу (7.2) одержимо:
КPZ =0,792×0,94×1,1×1,0×0,93= 0,762;
КPу =0,792×0,77×1,4×1,25×0,82= 0,875;
КPХ =0,792×1,11×1,1×0,85×1,0= 0,822.
Підставивши вихідні дані у формулу (7.1) одержимо:
PZ = 10×300×21,0×0,260,75×56-0,15×0,762 = 910,14 Н;
Pу = 10×243×2,0,9×0,260,6×56-0,3×0,875 = 528,53 Н;
PХ =10×339×21,0×0,260,5×56-0,4×0,822= 567,95
7.3 Розрахунок зусилля затискача
У процесі обробки на заготівлю впливає система сил. З однієї сторони діє сила різання, що прагнути вирвати заготівлю з кулачків, з іншої сторони сила затискача, що перешкоджає цьому. З умови рівноваги моментів даних сил і з урахуванням коефіцієнта запасу визначаємо необхідне зусилля затискача.
Схема закріплення заготівлі представлена на малюнку 7.2.
1-заготівля; 4-затискної механізм (клиновий); 2-кулачок змінний; 3-кулачок постійний; 5-корпус.
Мал..7.2.Схема закріплення заготівлі
Сумарний крутний момент від дотичній тридцятимільйонної сили різання прагнути провернути заготівлю в кулачках і дорівнює:
, (7.3)Повороту заготівлі перешкоджає момент сили затискача, обумовлений у такий спосіб:
, (7.4)де W - сумарне зусилля затискача доводиться на три кулачки, Н;
f - коефіцієнт тертя на робочій поверхні змінного кулачка, f=0,3;
D1 - діаметр оброблюваної поверхні, мм; d1 = 39,315 мм.
D2 - діаметр, мм; d2 = 146 мм.
З рівності моментів МР і МЗ визначимо необхідне зусилля затискача, що перешкоджає провороту заготівлі в кулачках.
(7.5)де К - коефіцієнт запасу;
PZ - тангенціальна сили різання, Н;
Значення коефіцієнта запасу К, залежно від конкретних умов виконання технологічної операції, визначається по формулі [9, c.382]:
K = К0×К1×К2×К3×К4×К5×К6, (7.6)
де K0 - гарантований коефіцієнт запасу;
K0 =1,5 [9, c.382] ;
K1 - коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання через випадкові нерівності на оброблюваних поверхнях заготівлі;
K1 =1,2 - при чорновій обробці [9,c.382] ;
K2 - коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання внаслідок затуплення різального інструменту;
K2 =1,0 - при чорновій обробці чавуну для PZ [9,c.383] ;
K2 =1,4 - при чорновій обробці чавуну для Pу [9,c.383] ;
K3 - коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання при переривчастому різанні;
K3 =1,2 [9,c.383] ;
K4 - коефіцієнт, що характеризує сталість сили, що розвивається затискним механізмом;
K4 = 1,0 - для механізованих приводів [9,c.383] ;
K5 - коефіцієнт, що характеризує ергономіку немеханізованого затискного механізму;
K5 = 1,0 - для механізованих приводів [9,c.383] ;
K6 - коефіцієнт, що враховується тільки при наявності моментів, що прагнуть повернути заготівлю, установлену плоскою поверхнею;
K6 = 1,0 [9,c.384].
Підставивши вихідні дані у формулу (7.6) одержимо:
Кz=1,5×1,2×1,0×1,2×1,0×1,0×1,0 = 2,16;
Кy=1,5×1,2×1,4×1,2×1,0×1,0×1,0 = 3,024.
Якщо К<2,5, то по рекомендаціях [9,c.384] приймаємо К=2,5.
Підставивши вихідні дані у формулу (7.5) одержимо:
Н.Сила Ру прагнути вивернути заготівлю з кулачків щодо осі ОО1 (див. мал.7.1) створюючи момент від сили затискача:
, (7.7)