Изготовление детали "Хвостовик" (стр. 4 из 7)
Основные параметры станка:
| Размеры рабочей поверхности основного вертикального стола, мм | 250х630 |
| Наибольшие перемещения: | |
| вертикального стола: | |
| продольное, мм | 400 |
| вертикальное, мм | 380 |
| шпиндельной бабки, мм | 250 |
| Наибольший угол поворота вертикальной головки, ° | ±90 |
| Частота вращения шпинделей: | |
| горизонтального, об/мин | 50–1630 |
| вертикального, об/мин | 63–2040 |
| Продольная, поперечная и вертикальная подачи, мм/мин | 13–395(ступен.) |
| Мощность электродвигателя главного привода, кВт | 2,2 |
| Габаритные размеры: | |
| длина, мм | 1285 |
| ширина, мм | 1215 |
| высота, мм | 1780 |
| Масса, кг | 910 |
5. Станок круглошлифовальный модели 3А110В
Основные параметры станка:
| Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки: | |
| диаметр, мм | 140 |
| длина, мм | 200 |
| Наибольший диаметр шлифования: | |
| наружного, мм | 3–30 |
| внутреннего, мм | 5–25 |
| Наибольшая длина шлифования: | |
| наружного, мм | 180 |
| внутреннего, мм | 50 |
| Высота центров над столом, мм | 115 |
| Наибольшее продольное перемещение стола, мм | 250 |
| Частота вращения шпинделя заготовки, об/мин | 100–1000 |
| Наибольшие размеры шлифовального круга: | |
| наружный диаметр, мм | 250 |
| высота, мм | 25 |
| Частота вращения шпинделя шлифовального круга при шлифовании: | |
| наружном, об/мин | 100–3000 |
| внутреннем, об/мин | 40000 |
| Скорость врезной подачи шлифовальной бабки, мм/мин | 0,01–0,5 |
| Мощность электродвигателя главного привода, кВт | 2,2 |
| Габаритные размеры: | |
| длина, мм | 1880 |
| ширина, мм | 2025 |
| высота, мм | 1750 |
| Масса, кг | 2000 |
8. Расчёт режимов резания и норм времени
Разработка технологического процесса обычно завершается установлением технических норм времени для каждой операции. Техническую норму времени определяют на основе расчёта режимов резания с учётом полного использования режущих свойств инструмента и производственных возможностей оборудования. Проведём расчёт режимов резания и технических норм времени на операции технологического процесса изготовления детали «Хвостовик».
Операция 005 Револьверная.
Переход 1. Подача прутка до упора.
Переход 2. Резцом 1 обтачивать поверхность с Ø21 мм на Ø20,5 мм на длине 57 мм.
Переход 3. Резцом 2 обтачивать поверхность с Ø20.5 мм на Ø17,5 мм на длине 20 мм.
Переход 4. Резцом 3 обтачивать поверхность с Ø17,5 мм на Ø15 мм на длине 20 мм.
Переход 5. Резцом 4 обтачивать поверхность с Ø15 мм на Ø12,5 мм на длине 20 мм.
Переход 6. Резцом 5 точить канавку с Ø12,5 мм на Ø7 мм.
Переход 7. Резцом 6 отрезка заготовки Ø20,5 мм.
Револьверная операция относится к разряду многоинструментальных обработок и проводится на револьверных станках. Нормирование машинного времени работ, выполняемых на револьверных станках, при последовательной работе инструментов мало чем отличается от нормирования при одноинструментной работе. В случае обработки небольших деталей, чтобы не производить переключение скоростей шпинделя, устанавливают общее число оборотов шпинделя для нескольких переходов или даже для обработки всей детали.
Результаты расчётов сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2.
| Определяемая величина | Формула или основание для расчёта | Результаты расчёта | |||||
| Резцы | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| Начальный диаметр обрабатываемой детали, мм | dн по эскизу детали | 21 | 20,5 | 17,5 | 15 | 12,5 | 20,5 |
| Конечный диаметр обрабатываемой детали, мм | dк по эскизу детали и рабочему чертежу | 20,5 | 17,5 | 15 | 12,5 | 7 | 0 |
| Длина хода, мм | L по эскизу детали и рабочему чертежу | 57 | 20 | 20 | 20 | 2,75 | 10,25 |
| Глубина резания, мм | t=(dн–dк)/2 | 0,25 | 1,5 | 1,25 | 1,25 | 2,75 | 10,25 |
| Подача, мм/об | По нормам режимов резания табл. 11 [2, с. 266] и табл. 15 [2, c. 268] | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,08 | 0,08 |
| Скорость резания, м/мин | По результатам табл. 2 | 276 | 147 | 152 | 152 | 75 | 75 |
| Число оборотов шпинделя в минуту |  | 4183 | 2282 | 2765 | 3225 | 1910 | 1165 |
| Коэффициент времени резания |  | 0,270 | 0,147 | 0,178 | 0,207 | 0,123 | 0,075 |
| Коэффициент корректирования числа оборотов | Коэффициент К по табл. 111 [5, c. 194] при m=0,2 | 1,32 | 1,50 | 1,46 | 1,43 | 1,54 | 1,65 |
Скорость резания u при наружном продольном точении определяется по эмпирической формуле:
(3.47)а при отрезании и прорезании канавок
(3.48)Результаты расчёта скорости резания представлены в таблице 3.3.
Таблица 3.3.
| Определяемая величина | Формула или основание для расчёта | Результаты расчёта | |||||
| Резцы | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| Стойкость резца Т, мин | На основании рекомендаций [2, c. 268] | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Коэффициент Сu | На основании табл. 17 [2, c. 269] | 350 | 350 | 350 | 350 | 47 | 47 |
| Показатели степени x | На основании табл. 17 [2, c. 269] | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | – | – |
| y | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,80 | 0,80 | |
| m | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | |
| Коэффициент влияния материала заготовки КМu |  ,Кг=1,0, nu=1 – на основании табл. 2 [2, c. 262]sВ=640 МПа для Стали 45 | 1,17 | 1,17 | 1,17 | 1,17 | 1,17 | 1,17 |
| Коэффициент состояния поверхности КПu | На основании табл. 5 [2, c. 263] | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| Коэффициент материала инструмента КИu | На основании табл. 6 [2, c. 263] | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 0,65 | 0,65 |
| Коэффициент главного угла в плане резца Кцu | На основании табл. 18 [2, c. 271] | 1,0 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 |
| Коэффициент Кu | Кu=КМu×КПu×КИu×Кцu | 1,053 | 0,737 | 0,737 | 0,737 | 0,479 | 0,479 |
| Скорость резания u, м/мин |  | 276 | 147 | 152 | 152 | – | – |
| | – | – | – | – | 75 | 75 | |
Число оборотов шпинделя в минуту корректируем по формуле:
nk=nK (3.49)
n1k=n1K1=4183×1,32=5522
n2k=n2K2=2282×1,50=3423
n3k=n3K3=2765×1,46=4037
n4k=n4K4=3225×1,43=4612
n5k=n5K5=1910×1,54=2942
n6k=n6K6=1165×1,65=1922
Вспомогательное число W находим по табл. 112 [5, c. 194] для каждого числа оборотов (при m=0,2=1/5)
W1=2,66×10-2; W2=2,72×10-2; W3=2,71×10-2; W4=2,68×10-2; W5=2,75×10-2; W6=3,1×10-2.
Сумма всех вспомогательных величин SW=16,62×10-2
По той же таблице 112 [5, c. 194] находим (в той же колонке m=1/5), что числом, ближайшим к 16,62×10-2 будет 13×10-2, что соответствует общему числу оборотов шпинделя в минуту n=1500. Тогда фактическая скорость резания будет определяться по формуле:
u=pdn/1000 (3.50)
u1=3,14×21×1500/1000=98,91 м/мин
u2=3,14×20,5×1500/1000=96,55 м/мин
u3=3,14×17,5×1500/1000=82,42 м/мин
u4=3,14×15×1500/1000=70,65 м/мин
u5=3,14×12,5×1500/1000=58,88 м/мин
u6=3,14×20,5×1500/1000=96,55 м/мин
Для проверки мощности станка, для выбранных режимов резания, рассчитаем мощность резания. Мощность резания рассчитывают по формуле:
, кВт (3.51)Результаты расчёта сведены в таблицу 3.4
Таблица 3.4.
| Определяемая величина | Формула или основание для расчёта | Результаты расчёта | |||||
| Резцы | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| Постоянная Ср | На основании табл. 22 [2, c. 273] | 300 | 300 | 300 | 300 | 408 | 408 |
| Показатели степени x | На основании табл. 22 [2, c. 273] | 1 | 1 | 1 | 1 | 0.72 | 0.72 |
| y | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.80 | 0.80 | |
| n | –0.15 | –0.15 | –0.15 | –0.15 | 0 | 0 | |
| Поправочный коэффициент КМР |  МПа для Стали 45, m=0,75 – на основании табл. 9 [2, c. 264] | 0.89 | 0.89 | 0.89 | 0.89 | 0.89 | 0.89 |
| Поправочный коэффициент КЦР | На основании табл. 23 [2, c. 275] | 1.0 | 0.89 | 0.89 | 0.89 | 0.89 | 0.89 |
| Поправочный коэффициент КgР | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | |
| Поправочный коэффициент КlР | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| Поправочный коэффициент КГР | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
| Поправочный коэффициент КР | КР= КМР×КЦР×КgР×КlР×КГР | 0.98 | 0.87 | 0.87 | 0.87 | 0.87 | 0.87 |
| Сила резания РZ, Н | РZ=10CptxSyunКР | 183.75 | 978.75 | 848.25 | 864.56 | 973.57 | 2511.52 |
| Мощность резания, кВт | | 0.3 | 1.54 | 1.14 | 1.0 | 0.93 | 3.96 |
Проверяем достаточность мощности привода станка. Для револьверной операции был выбран токарно-револьверный станок 1Г325П с мощностью электродвигателя главного привода N=5,3 кВт. С учётом к.п.д. станка h=0,85 потребная мощность резания составит: