Обробка деталі вісь

2 Z_{1 mах} = d_{max заг} - d_max1 = 46,9 – 41,13 = 5,77 мм

2 Z_{2 mах} = d_{1 max} – d_{2 max} = 41,13 – 40,212 = 0,918 мм

2 Z_{3 mах} = d_{2 max} – d_{3 max} = 40,212 – 40,069 = 0,143 мм

2 Z_{4 mах} = d_{3 max} – d_{дет max} = 40,069 – 40 = 0,069 мм

Мінімальні припуски:

2 Z_{1 min} = d _{min заг} - d _{min 1} = 44,1 – 40,51 = 3,59  мм

2 Z_{2 min} = d_{1 min}  – d_{2 min} = 40,51 – 40,150 = 0,36 мм

2 Z_{3 min} = d_{2 min} – d_{3 min} = 40,150  – 40,044 = 0,106 мм

2 Z_{4 min} = d_{3 min}  – d_{дет min} = 40,044 – 39,984 = 0,06 мм

9. Визначаємо загальні 2 Z _{заг mах} і 2 Z _{заг min} сумуючи проміжні припуски на обробку:

2 Z_{заг mах} = 5,77 + 0,918 + 0,143 + 0,069 = 6,9 мм

2 Z _{заг min} = 3,59 + 0,36 + 0,106 + 0,06 = 4,116 мм

10. Перевірку правильності розрахунків  проводимо рівнянням 

                                         2 Z_{заг mах} - 2 Z _{заг min}   = Т_з - Т_д             (2.35)

6,9 - 4,116 = 2,8 – 0,016

2,784 = 2,784.

Таким чином, розрахунки виконані вірно.

В зв'язку з тим, що нижні граничні відхилення розмірів отвору на всіх технологічних  переходах дорівнюють нулю (поле допуску h), номінальні припуски по всіх переходах численно дорівнюють максимальному припуску на відповідному переході.    

 

 

 

2.7 Вибір і обґрунтування послідовності обробки поверхонь і розрахунок

міжопераційних  розмірів

 

Таблиця 2.5- Міжопераційні розміри з допусками

№ пов.		Найменування переходу	Шорсткість, Ra	Точність, ІТ	Допуск, мм				Припуск, мм			Міжопера-ційний розмір з допуском
1		2	3	4	5				6			7
9, 24 Æ40h6		Заготовка	50	16	0,62				6,9			Æ46,9
		Чорно ве точіння	12,5	14 (h14)	0,62				4,2			Æ42,7
		Чистове точіння	3,2	9 (h9)	0,0062				2,0			Æ40,7
		Шліфувати попередньо	1,6	7 (h7)	0,0025				0,45			Æ40,35
		Шліфувати остаточно	0,8	6 (h6)	0,0016				0,35			Æ40
14   Æ60h14		Заготовка	50	16	0,74			7			Æ67
		Чорнове точіння	12,5	14 (h14)	0,74			5			Æ62
		Напівчистове точіння	6,3	14 (h14)	0,74			2,0			Æ60
12,16 Ø50h12		Заготовка	50	16	1,9			7			Æ57
		Чорнове точіння	12,5	h14	0,74			5			Æ52
		Напівчистове точіння	6,3	h14	0,74			2			Æ50
11,23 Ø50h9		Заготовка	50	16	1,9			-			Æ57
		Чорнове точіння	12,5	h12	0,3			5			Æ52
		Чистове точіння	3,2	h9	0,0074			2			Æ50
1 L860		Заготовка	50	Js16	±1,15			-			870±1,15
		Чорнове точіння	6,3	Js14	±1,15			10			860±1,15
26 М8-6Н	Свердління		6,3	Н12		+1,6 -0,9	1,4			Æ6,6 +1,6               -0,9
	Нарізання різьби		3,2	Н6		+1,6 -0,9	0,4			М8 +1,6           -0,9
28	Фрезерування  шпонкового паза		3,2	14		+1,6 -0,9	40			40 +1,6         -0,9

 

Схема розташування припусків, допусків і граничних розмірів

 

 

Рисунок 1 – Графічне зображення полів припусків та допусків на обробку поверхні  ∅40h6

 

3    РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО  ПРОЦЕСУ ОБРОБКИ ДЕТАЛІ

3.1 Розрахунок і вибір режимів різання

 

Розрахунок режимів різання аналітичним методом на 015 операцію токарну з ЧПК.

Виконується:

1. Підрізуються за програмою торець, точиться начорно поверхні.
2. Точиться за програмою попередньо поверхні, підрізується торець
3. За програмою підрізати торець, точити фаску, точити начисто поверхні.

Установ А

Глибина різання

При чорновій стадії обробки для  пов1,2,3 діаметр котрої становить 60мм, рекомендована глубина різання t=4мм.                                                                 

Вибір інструмента [15] стр. 117.:

Різці з перерізом державки 25x25 і товщиною пластини 6,4 мм.

Матеріал різальної частини - Т15К6

Форма пластини [15] стр. 302, 303.:

для чистової обробки  - паралелограм, спосіб кріплення - двухплечевим прихватом за виїмку.

Геометричні параметри різців чорнової стадії обробки :

Кут в плані  φ = 93⁰ ([15] стр. 304), φ₁ = 32⁰ ([15] стр. 304), задній кут 8⁰, передній кут 15⁰, форма передньої поверхні різця плоска з фаскою. Радіус закруглення закруглення ріжучої кромки  0,03 мм , радіус при вершині різця r_в = 1 мм ( [15] стр. 305). Період стійкості різця Т=30хв.

Вибір подачі:

При чорновій обробці (кар. 3)

1 пов. - S_от = 0,63 ^мм/_об   

2 пов. - S_от = 0,35 ^мм/_об    

3 пов. - S_от = 0,35 ^мм/_об     

4 пов. - S_от = 0,35 ^мм/_об     

Поправочні коефіцієнти на подачу:

В залежності від інструментальног матеріалу K_sі=1,1;

В залежності від способу кріплення  пластини  K_sр=1,0;

При напівчистовій обробці (кар. 4)

1 пов. - S_от = 0,43 ^мм/_об    

2 пов. - S_от = 0,24 ^мм/_об     

Поправочні коефіцієнти на подачу:

 

 

 

 

 

 

В залежності від інструментальног матеріалу K_sі=1,15;

В залежності від способу кріплення  пластини  K_sр=1,1;

По карті 5 [14] визначаємо поправочні коефіцієнти на подачу чорнової і напівчистової стадій обробки в залежності від:

–перерізу державки різця Кsд = 1,00;

–міцності різальної частини Кsh = 1,0;

 –механічної властивості оброблюємого  матеріалу K_sm = 0,9;

–схеми встановлення заготовки  К_sy= 0,8;

–стану поверхні заготовки K_sn = 1,00;

–геометричного параметра різця K_sφ = 1,3;

–жорсткості верстата K_sj = 1;

Для чистової стадії обробки подачу вибираємо по карті 6 [14]:

поверхні 3  t = 2 мм рекомендується подача S_от = 0,12 ^мм/_об (поз.5,Інд.б). Для поверхні 4  t = 2,3 мм рекомендується подача S_от = 0,12 ^мм/_об (поз.4,Інд.б). По карті 8 [14] визначаємо поправочні коефіцієнти на подачу в залежності від:

 –механічної властивості оброблюємого  матеріалу K_sm = 0,9;

–схеми встановлення заготовки  К_sy= 0,8;

–радіусу вершини різця K_sr = 1,00;

–квалітету точності K_sk = 0,8;      

   Прийняту подачу чорнової стадії обробки визначаємо :

    S_o = S_от · K_sі· K_sp · K_sд · K_sh · K_sφ · K_sj · K_sm · K_sy × Ksn            (3.1)  (2.32)

Для поверхні 1 .

So = 0,63·1·1·1·0,9·0,8·1·1,3·1≈ 0,65 мм/об

  Для поверхні  2,3,4.

So = 0,35·1·1·1·0,9·0,8·1·1,3·1≈ 0,36 мм/об

Остаточну подачу напівчистової стадії обробки визначаємо :

Для поверхні  1.

So = 0,43·1·1·1·0,9·0,8·1·1,3·1≈ 0,51 мм/об

Для поверхні 2 .

So = 0,24·1·1·1·0,9·0,8·1·1,3·1≈ 0,28 мм/об

Розраховані подачі для чорнової стадії обробки перевіряємо по осьовій  Р х і  радіальній Ру  складовим сили різання , які допустимі     міцністю механізму подач верстата .По карті  32 визначаємо табличні значення складових сил різання.

При обробці поверхні 1 з глибиною різання t = 5 мм і подачею So = 0,65 мм/об. (поз.5,6, Інд.г)

Рхт =2200

Рут = 510

При обробці поверхні 2,3,4 з глибиною різання t = 5 мм і подачею So =0,36 мм/об. (поз. 5,6, Інд.б)

Рхт = 1560 Н 

Рут= 330 (поз.4,Інд.г)

По карті 33 визначаємо поправочні коефіцієнти  на сили різання для змінених умов в залежності від :

механічних властивостей обробляємого матеріалу  Kpмх= Kpмy= 1,1.

головного кута  в плані  Kpφх = 0,85    Kpφy= 1,5.

головного переднього кута Крγх,у= 0,90.

кута нахилу різальної кромки  ; Крlх= Крlу= 1,0.

Прийняті складові сили різання  визначаємо по формулам:

Рх = Рхт ·  Kpмx · Крφх · Крlx· Крγх                                              (3.2)

Pу = Рут· Крму·Крφу·Крlу·Крγу                                                     (3.3)

Для поверхні 1 :

Рх= 2200·1,1·0,85·0,9·1 = 1851

Ру = 510·1,1·1,5·0,9·1 =757

Для  поверхні 2,3,4.

Рх= 1560·1,1·0,85·0,9·1 = 1312

Ру = 330·1,1·1,5·0,9·1 = 490

Розраховані значення складових сил  різання меньше ніж допустимі  механізмом  подач верстата ; Рхдод= 8000Н ;   Рудод= 3600 Н

Остаточну подачу чистової стадії обробки  визначаємо:

Для поверхні 3,4.

So = 0,12·0,9·0,8·1·0,8=0,10 мм/об

Розраховані значення подач чорнової і напівчистової,чистової стадій обробки, заносимо в таблицю.

Вибір швидкості різання

Рекомендуємі значення швидкості  різання для чорнової і напівчистової  стадій обробки вибираємо по карті 21.

При чорновій стадій обробки 

-з глибиною різання t = 5мм  і подачею So = 0,65 мм/об. Швидкість     різання для поверхні 1 - Vт=133 м/хв.; Nт=15 кВт. (поз.3.інд.ж.).

з глибиною різання t =5 мм і подачею So = 0,36мм/об. Швидкість різання для  поверхні 2,3,4 - Vт=175 м/хв.; Nт=11,0 кВт.( поз.3 .інд.г.).

По карті 21 вибираємо поправочні коефіцієнти для чорнової стадії обробки в залежності від інструментального  матеріалу Кvi= 0,85.

При напівчистовій стадії обробки конструкційної вуглецевої сталі без корки:

 з глибиною різання t = 2 мм  і подачею So = 0,51 мм/об швидкість  різання для поверхні 1- Vт=172 мм/хв. Nт=8,9 кВт ( поз.1. інд.е.).

з глибиною різання t = 2 мм і подачею So = 0,28 мм/об швидкість різання для  поверхні 2- Vт=210 мм/хв. Nт=6,3 кВт ( поз.1. інд.в.).

Поправочні коефіцієнти для  напівчистової стадії обробки в  залежності від інструментального  матеріалу Кvi = 0.85.

По карті 23 вибираємо останні  поправочні коефіцієнти на швидкість  різання при чорновій і напівчистовій  стадіях обробки для змінених умов в залежності від:

групи обробляємості матеріалу  Кvc = 1,00

 

виду обробки Кvo =1,00

жорсткості верстата Кvj =1,00

механічних властивостей обробляємого матеріалу Кvm=0,8

геометричних параметрів різця  Кvφ= 0,95

періоду стійкості різальної частини  різця  Кvт= 1,00

наявність охолодження Кvж=1,00.

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання розраховуємо по формулі :

Кv=Kvi· Kvc · Kvo · Kvj · Kvm · Kvφ · Kvt · Кvж                             (3.4)

При чорновій стадії обробки :

Кv= 0, 6 – для поверхні  1-4

При напівчистовій стадії обробки :

Кv= 0, 6 – для поверхні   1,2 

При чистовій стадії обробки конструкційної вуглецевої сталі без корки:

 з глибиною різання t = 2 мм  і подачею So = 0,1 мм/об швидкість  різання для поверхні 3- Vт=325 мм/хв. ( поз.5 інд.а.). Кvi = 1

з глибиною різання t = 1 мм і подачею So = 0,1 мм/об швидкість різання для  поверхні 4- Vт=370 мм/хв. ( поз.3 інд.а.). Кvi = 0,8

Поправочні коефіцієнти для  чистової стадії обробки в залежності від інструментального матеріалу. Всі інші поправочні коефіцієнти співпадають як для чорнової, так і для напівчистової стадії обробки.

Визначаємо кінцеву швидкість  різання при чорновії стадії обробки :

      V= Vt· Kv   (2.38)

      V =  133 · 0,6 =80 м/хв. пов 1

      V =  175 · 0,6 =105 м/хв. пов 2,3,4

Кінцева швидкість при напівчистовій стадії обробки :

      V =  172 · 0,6 =103 м/хв. пов 1

      V =  210 · 0,6 =126 м/хв. пов 2

Кінцева швидкість різання при  чистовій стадії обробки :

      V =  325·0,76=247 м/хв. пов  3

      V =  370·0,61=226 м/хв. пов  4       

Частоту обертання шпинделя визначаємо по формулі :

                                          1000· V

                                 n  =  ------------                                                       (3.5)                       

                                            ·  Д

При чорновій стадії обробки:

-  поверхня  1 :               

      n = 380,3  об/хв.; n_ф=500 об/хв.

-  поверхня  2,3 :             

      n = 447  об/хв.; n_ф=500 об/хв.

-  поверхня  4 :             

      n = 713  об/хв.; n_ф=800 об/хв.

При напівчистовій стадії обробки : 

-  поверхня  1:

       n = 529,1  об/хв.; n_ф=560 об/хв.

-  поверхня  2:

      n = 771,7  об/хв.; n_ф=800 об/хв.

 

При чистовій стадії обробки : 

-  поверхня  3:

n = 1573,25  об/хв.; n_ф=1400 об/хв.

-  поверхня  4:

n = об/хв.;  n_ф=1400 об/хв.

Фактичну швидкість різання визначаємо за формулою :

V_ф=                                                                                   (3.6)                                                                            

 При чорновій стадії обробки: 

-  поверхня  1 :           

Vф =   105,2 м/хв.

-  поверхня  2,3 :               

Vф =   89,5 м/хв.

-  поверхня  4 :               

Vф = м/хв.                      

При напівчистовій  стадії обробки

-  поверхня  1 :               

Vф =   109 м/хв.

-  поверхня  2 :               

Vф =   130,6 м/хв.

При чистовій стадії обробки 

-  поверхня  3 :               

Vф = 219,8 м/хв.

-  поверхня  4 :               

Vф = 176,7 м/хв.

Перевірка вибраних режимів по потужності привода головного руху .      Для чорнової і напівчистової  стадії обробки табличну потужність різання не  визначаємо, тому що вона вже визначена раніше разом із швидкістю різання. 

 

Для чистової стадії обробки перевірку  по потужності не виконуємо.

По карті 24 визначаємо поправочний коефіцієнт на потужність в залежності від міцності обробляємого матеріалу  К_NМ = 1,05.

Табличну потужність різання коректуємо по формулі :                      

N = Nт· Kn                                                                              (3.7)                     

При чорновій стадії обробки :

 

Поверхня 1 .                        

      N= кВт

Поверхня 2,3 .                        

      N= кВт

Поверхня 4 .                        

      N= кВт

При напівчистовій стадії обробки :

Поверхня 1                        

      N= кВт;

Поверхня 2

N= кВт.

Виходячи з цього Nв> N: 

                               21,4>10.

Визначення хвилинної подачі.

Хвилинну подачу розраховуємо по формулі :

       S хв. = п_ф·                                                                                   (3.8)