Материалы сайта
Это интересно
Организация серийного производства конвейеров с подвесной лентой
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ
1.Служебное назначение детали КПЛ-12М.03.02.01.013А.
Ролик входит в узел конвейера с подвесной лентой - четырех роликовую
подвеску для крепления и направления конвейерной ленты. Ролики,
установленные под углами 110 и 100 градусов движутся по металлическим
трубам, расположенным по обеим сторонам конвейера. В ролике выполнено
отверстие под посадку подшипника (52 мм , в отверстие ( 42 сажается
упорная втулка, проточенные канавки в торцах служат для установки
лабиринтных уплотнений, состоящих из защитных крышек толщиной 1 мм. канавка
шириной 1,9 + 0,1 мм - под установку упорного кольца. Канавки в наружной
поверхности шириной 12 мм протачиваются для получения определённых точек
контакта ролика с трубой, а также для облегчения конструкции. Ролик
изготавливается из круга стали 45 и термообрабатывается до HRC 28…33.
2. Качественный анализ технологичности делали.
Заготовка детали - прокат (круг). Это обусловлено условиями
производства (мелкосерийное, близко к единичному). Однако в условиях
серийного производства технологичнее было бы изготовлять деталь штамповкой.
Конструктивная форма тоже имеет недостатки. Так затруднительны к
выполнению канавки в торцах ролика под установку защитных крышек.
Технологичнее было бы применить в изделии подшипника с уплотнениями и
предусмотреть другие способы защиты. Канавка под упорное кольцо также
трудноисполнима и требует специнструмента. Желательно было бы ужесточить
посадки и обойтись без кольца посредством втулок.
Требования по качеству поверхностей не высоки и поэтому деталь не
требует специальных методов обработки. Всю обработку можно выполнить на
токарно-винторезном станке с ЧПУ.
3. Определение типа производства.
Данная деталь планируется к выпуску на ОАО «Жуковский опытный завод»,
где установлен мелкосерийный и серийный тип производства. Поэтому
принимаем серийное производство. Норма выпуска деталей - 400 шт.
4. Выбор метода получения заготовки.
Деталь будет изготовляться в условиях мелкосерийного и единичного
производства на ОАО «Жуковский опытный завод». Принимаем заготовку-прокат,
так как в производстве нет кузнечно-штанпового цеха а заказывать штамповку
на другом предприятии в нынешних условиях нерентабельно.
Таким образом, исходная заготовка-круг [pic][pic];
НВ(170:
5.Выбор методов и последовательности обработки.
Заготовка устанавливается в трехкулачковом патроне.
Обрабатывается:
наружный диаметр ролика 95-0,1 мм, Rz20);
торцы ролика(Rz20);
отверстие под подшипник (52+0,03, Ra 1,25, (сверление, растачивание);
отверстие (42+0,16, Rz20, (сверление, растачивание);
выточки в торцах ролика (75+0,1 глубиной 4+0,1 мм, Rz20;
канавки в торцах и под упорное кольцо, ширина 1,9+0,2, Rz20).
6. Маршрут обработки заготовки.
|№ |Наименование и краткое содержание |Тип оборудования |
|операции |операции | |
|005 |Токарная черновая. | |
| |Подрезать торцы; | |
| |Черновая обработка наружного |Токарно-винторезный |
| |диаметра; |мод.16К20. |
| |Сверление центрального отверстия; | |
|010 |Термообработка. |Электропечь СИО. |
| |Произвести закалку, HRC 33…24. | |
|015 |Токарная чистовая. | |
| |Точить торцы начисто; | |
| |Чистовая обработка наружного |Токарно-винторезный с ЧПУ|
| |диаметра; |мод.16К20Ф3. |
| |Обработка внутренних поверхностей. | |
|020 |Контрольная. | |
8. Расчет припусков на механическую обработку (52+0,03мм.
Соответственно заданным условиям маршрут обработки (52:
Сверление
Черновое растачивание ;
Чистовое растачивание ;
Вся указанная обработка выполняется с установкой заготовки в патроне.
Данные для граф 2,3 для проката взяты из [1,с.180 т.1], для механической
обработки – из [1, с.181 т.5] . Данные для графы 8 для механической
обработки взяты из [1,c.11 т.5].
Расчет отклонений расположения поверхностей:
Величину отклонений для проката[pic]=[pic]=471мкм,
Где ((к – общее отклонение оси от прямолинейности;
((к = 2(кlк = 2(4(4=32 мкм,
здесь lк – размер от сечения , для которого определяется кривизна до
торца заготовки , равный lк= 4 мм ; (к – удельная кривизна, (к = 4мкм
на 1мм длины [1, c.181] ;
(y – смещение оси заготовки в результате погрешности центрования;
(y = 0,25[pic] = 0,25[pic] = 0,47 мм
Т = 1,6 – допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной
при центровании.
Расчет минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого
перехода производим по уравнению:
2Zi min = 2 [(Rz + h)i-1+ [pic];
Черновое растачивание: 2Z i min=2([(50+50)+ Z[pic]]=224мкм;
Чистовое растачивание: 2Z i min=2( (30+40) = 140 мкм
Расчет наименьших расчетных размеров по технологическим переходам
производим , складывая значения наименьших предельных размеров ,
соответствующих предшествующему технологическому переходу , с величиной
припуска на выполняемый переход:
52+0,03=52,03 мм;
52,03+0,140=52,17 мм;
52,17+0,224=52,39 мм;
Наименьшие расчетные размеры заносим в графу 7.Наименьшие предельные
размеры (округленные) заносим в графу 10.
Затем определяем наибольшие предельные размеры по переходам:
52+0,020 =52,02 мм;
52,03+0,12=52,15 мм;
52,17+0,39 = 52,56 мм;
Результаты расчетов заносим в графу 9.
Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по переходам
производим , вычитая соответственно значения наибольших и наименьших
предельных размеров , соответствующих выполняемому и предшествующему
технологическим перехода :
Максимальные припуски :
52,15-52,02=0,13мм;
52,56-52,15=0,41мм;
Припуск на сверление не определяется .
Минимальные припуски:
52,03-52=0,03мм;
52,20-52,03=0,17мм;
Результаты расчетов заносим в графу 11 и 12.
|Маршрут|Элементы |Расчетные |Допуск|Принятые(окру|Предельный |
|обраб. |припуска,мкм |величины |на |гленные) |припуск,мкм |
|Поверхн| | |выполн|размеры | |
|. | | |размер|заготовки по | |
|(52+0,0| | |ы,мкм |переходам,мм | |
|3 | | | | | |
| |Rz|h |(( |( |Zi,мкм|Миним. | |Наиб.е|Наим.|Zmаx |Zmin |
| | | | | | |диаметр| | | | | |
| | | | | | |а,мм | | | | | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |11 |12 |
|Сверле-|50|50 |471|- |- |54,34 |460 |52,56 |54,3 |- |- |
|ние | | | | | | | | | | | |
|Черново|30|40 |- |- |224 |52,39 |390 |52,15 |52,4 |0,41 |0,17 |
|е | | | | | | | | | | | |
|растачи| | | | | | | | | | | |
|-вание | | | | | | | | | | | |
|Чистово|5 |10 |- |- |140 |52,17 |120 |52,02 |52,2 |0,13 |0,03 |
|е | | | | | | | | | | | |
|растачи| | | | | | | | | | | |
|-вание | | | | | | | | | | | |
Расчет общих припусков производим по уравнениям:
Наибольшего припуска: Z0max=(Zmax =0.41+0.13 = 0.54 мм;
Наименьшего припуска: Z0min = (Zmin = 0.03+0.17 =0.2 мм.
9. Расчет режимов резания.
9.1 Расчет режимов резания раасчетно-аналитическим методом.
Операция 015. Переход 4. Обработка отверстия (52+0,03мм под подшипник.
Обработка состоит из чернового растачивания и чистового растачивания.
Назначим режимы резания для чистовой обработки.
1.Технические характеристики станка 16К20Ф3 :
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки :
над станиной ………………………………………………. 400
над суппортом……………………………………………… 220
Частота вращения шпинделя, мин-1……………………….12,5-2000
Число скоростей шпинделя…………………………….…..22
Подача суппорта,мм/мин:
Продольная…………………………………………………..3-1200
Поперечная…………………………………………………..1,5-600
Мощность электродвигателя главного привода,кВт……...10
2.Инструментальный материал (пластины с механическим креплением из
твердого сплава) Т15К6;
3.Инструмент – расточной резец с механическим креплением твердосплавных
пластин.
4.Подача СОЖ – в зону резания.
5.Глубина резания t = 0.5 мм
6.Подача 0.1мм/об
7. Скорость резания V = [pic]*0,9,
где Т – стойкость инструмента , при одноинструментной обработке Т = 45
мин;
Сv = 420 , x = 0.15 , y = 0.2 [1, c.269] ;
Кv = 0.76;
V = 420*0.9 / 450.2*0.50.15*0.10.2 = 310 м/мин ;
8. Частота вращения шпинделя
n = 1000V / (D = 1000*310*0.8 / 3.14 * 52 = 1442 мин-1;
nдейств. = 1271 мин-1;
Vдейств. = (D nдейств / 1000 = 3,14*52*1442 / 1000 = 235 м/мин ;
9.Сила резания Pz = 10Cp * tx * Sy * Vn * Kp =
= 10*300*0.5*0.10.75*235-0.15 * 0.8 = 94H;
10. Мощность резания N = Pz*V / 1020*60 = 94*235 / 1020*60= =0.36кВт;
Nст = Nд*( = 10*,8 =8кВт , ( - КПД ;
0,36 < 8 , т.е . режимы удовлетворимые.
9.2 Расчет режимов резания методом линейного программирования.
Операция О15 . Переход 3 . Чистовая обработка торца (точение) .
1. Преобразование ограниченй и приведение их к линейному виду.
1. По режущим свойствам инструмента (по допустимому периоду
стойкости Т , мин) .
[pic];
где [pic].
( n (100So)y(tx ( 318Cv(100y(Kv / Tm(Dз ;
Для приведения к линейному виду это выражение логарифмируется
ln n + y ln (100So) + x ln t ( b1 , где b1 = ln (318Cv(100y(Kv / Tm(Dз) ;
С v =350 , x = 0.15 , y = 0.35 , m = 0.2 [ 1, c.269 ] ; T = 45 мин ;
Kv = Kмv(КпvKиv = Kr( (750/(в)Nv( Кпv(Kиv = 0.8 (750/600)1.5(0.9(1 =
=1.006;
b1 = ln(318*350*1000.35*1.006/450.2*95) = 7.9;
ln n = X1 , ln (100So) = X2 , ln t = X3 ;
уравнение 1 принимает форму
1. X1 + 0.35X2 + 0.15X3 ( 7.9
2. По мощности главного привода станка.
Мощность , потребная на резание не может быть больше , чем
мощность , обеспечиваемая на шпинделе станка двигателем главного
привода :
Nэ ( Nшп = Nд( (, где
Nэ – эффективная мощность , потребная на резание ,кВт ;
Nшп – мощность на шпинделе станка ,кВт ;
Nд – мощность двигателя станка , кВт ;
( - КПД привода главного движения = 0,8 ;
так как Nэ = Pz(V / 60 (1020 ,
Pz = 10Cp*tx(100So)y*Kp(100)-y , где Pz – главная составляющая силы резания
, Н ,
То после подстановки и решения относительно n,So и t получается
(1+n)X1 + yX2 + xX3 ( b2 , где b2 = ln [pic] ;
Кмр = (600/750)0,75 = 0,85 ; (1, с. 264)
Кр = КмрК(рК(рК(рКrр =0,85*1*1,1*1*0,93 = 0,8 ;
Ср = 300 (1 , с.273) ; Dз = 95 мм , n = -0.15 , Nд = 10 кВт ,
b2 = ln (10*0,8*60*1020*(318)1-0,15*1000,75 / 10*300*951-0,15*0,8 = 9,8;
(
2. (0.85)X1 + 0.75X2 +X3 ( 9.8
3. Ограничение по наименьшей частоте вращения шпинделя станка.
Частота вращения шпинделя не может быть меньше минимальной по технической
характеристике станка :
n ( n ст.min ,где n ст.min – наименьшая частота вращения шпинделя
станка , мин-1;
b3 = ln n ст.min = ln12.5 = 2.5 ;
3. X1 ( 2.5
4. Ограничение по наибольшей частоте вращения шпинделя станка.
n ( n ст.max ;b4 = ln n ст.max = ln 2000 =7.6
4. X1 ( 7.6
5. Ограничение по наименьшей подаче станка.
Vs (Vs ст.min , b5 = ln Vs ст.min = ln150 =5;
5. X1 + X2 ( 5
6. Ограничение по наибольшей подаче станка.
Vs ( Vs ст.max , b6 = ln Vs ст.max =ln60000 =11;
6. X1 + X2 ( 11
7. Ограничение по прочности державки резца.
Если составляющая Pz силы резания будет больше допустимой величины , то
державка резца может согнуться или сломаться. При этом изгибающий момент
зависит от величины Pz и вылета державки lд относительно опорной
поверхности резцодержателя.
nX1 + yX2 + xX3 ( b7 , где b7 = [pic] ;
lд = 24мм , В = 16мм, Н = 16мм , Кзп = 2.5 , [(и] = 200мПа ; n =-0.15;
b7 = ln ( 200*318-0.15*16*162*1000.75 / 60*2.5*24*300*95-0.15*0.8 ) =
=3.2;
–0.15X1 + 0.75X2 + X3 ( 3.2
1. Ограничение по жесткости державки резца.
Ограничивается стрела прогиба вершины резца f под воздействием
Pz для обеспечения виброустойчивости.
f ( [f] , [f] = 0. 1мм , f = Pz(lд3 / 3EI ;
[f] – допустимая стрела прогиба ;
Е – модуль упругости державки ;
I – полярный момент сечения державки ;
I = BH3 / 12; E = 2.1(105H/mm2;
nn ( 100So)y tx ( [pic];
b8 = ln [pic] =
= ln(0. 1*16*163*2.1*105*318-0.15*1000.75 / 40*300*95-0.15*0.8*243) =
= 5.6;
–0.15X1 + 0.75X2 + X3 ( 5.6
9. Ограничение по прочности механизма подач станка.
Сопоставляется осевая составляющая силы резания Px с силой Psст,
максимально допустимой прочностью механизма подач станка :
Px ( Psст , или ограничивается мощность , расходуемая на движение подачи ,
мощностью двигателя привода подачи Ns :
Px(Vs / 60 (1020 (1000 ( Ns , Vs = n( So;
Px = 10Cp*tx*(100So)y*Vn*Kp*100-y;
nn(100So)y(tx [pic];
b10 = ln[pic] =
= ln (5.6*60*1000*1020*318-0.15*1001.75 / 10*300*95-0.15*0.8) =
= 19.75 ;
9 . –0.15X1 + 0.75X2 + X3 ( 19.75
1.10 Ограничение по допустимой шероховатости.
Проверяется величина допустимой подачи , обеспечивающей шероховатость
поверхности , не превышающую заданного предельного значения Rz :
100So ( 100So max доп. ;
So max доп. – подача , обеспечивающая допустимую величину Rz;
So max доп. = [pic] , где
rb – радиус вершины резца ,мм ,
(,(1 – главный и вспомогательный углы в плане ,
Cs,x,y,q – коэффициент и показатели степени [ 3,c.305];
Cs = 0.045,x = 0.25,y = 1.25,z = 0.5,q = 0.75, rb = 1.6 , ( = 48(, (1
=92(;
100So*tx ( [pic];
b11 = ln [pic] = ln (0.045*201.25*1.60.75*100 / (48*92)0.25 ) =
= 3.5;
10. X2 + 0.25X3 ( 3.5
1.11Ограничение по прочности пластины из твердого сплава.
Составляющая силы резания Рх не должна превышать допустимую
нагрузку на пластину твердого сплава, чтобы не произошла ее поломка :
Pz ( Pпл. max ,
где Pпл.мax – максимально допустимая нагрузка на твердосплавную пластину :
Pпл.мax = 10*34*t0.77*C1.35*(sin60(/sin()0.8;
C – толщина пластинки твердого сплав,мм ,
( - главный угол резца в плане .
Т.о. nn(100So)y(tx-0.77[pic][pic];
b12 = ln[pic] =
ln (34*6.351.35*1.14*1000.75*318-0.15 / 300*0.8*95-0.15) = 3.94;
11. – 0.15X1 + 0.75X2 + 0.23X3 ( 3.94
12. Ограничение по допустимой глубине резания.
Глубина резания t не может превышать припуска h на сторону для выбранного
метода обработки.
t ( h ;
b13 = ln h = ln0.5 = -0.7 ;
12. X3 ( -0.7
1.13Ограничение по жесткости системы СПИД.
Ограничивается стрела прогиба заготовки fзаг под воздействием радиальной
составляющей Py в зависимости от способа крепления заготовки:
fзаг ( [fзаг] , где fзаг = Py*lз3 / A*Eз*Iз ;
где [fзаг] – максимально допустимая стрела прогиба заготовки, мм,
lз – длина заготовки , мм,
А – коэффициент , зависящий от от схемы закрепления заготовки,
А=30; (крепление консольно в патроне).
Iз – полярный момент инерции заготовки = 0,05Dз4 = 4072531;
Py = 10Cp*tx*(100So)y*Vn*Kp*100-y;
b13 = ln[pic] =
= ln (0.3*30*1.2*105*0.05*954+0.15*318-015*1000.75 / 10*300*0.8*413)=
=13.5;
13. –015X1 + 0.75X2 + X3 ( 13.5
Из всех ограничений составляется система уравнений:
1. X1 + 0.35X2 +0.15X3 ( 7.9
2. 0.85X1 + 0.75X2 + X3 ( 9.8
3. X1( 2.5
4. X1 ( 7.6
5. X1 + X2 ( 5
6. X1 + X2 ( 11
7. –0.15X1 + 0.75X2 + X3 ( 3.2
8. –0.15X1 + 0.75X2 + X3 ( 5.6
9. –0.15X1 + 0.75X2 + X3 ( 19.75
10. X2 + 0.25X3 ( 3.5
11. –0.15X1 + 0.75X2 + 0.23X3 ( 3.94
12. X3 ( -0.7
13. –0.15X1 + 0.75X2 + X3 ( 13.5
X1 + X2 + X3 ( max , отсюда Х3 = -0,7;
X1 + 0.35X2 ( 8
1.13X1 + X2 ( 14
X1( 2.5
X1 ( 7.6
X1 + X2 ( 5
X1 + X2 ( 11
-X1 + 5X2 ( 22
-X1 + 5X2 ( 38
-X1 + 5X2 ( 132.4
X2 ( 3.7
-X1 + 5X2 ( 4.1
-X1 + 5X2 ( 14.2
X1 + 0.35X2 ( 8
1.13X1 + X2 ( 14
X1( 2.5
X1 ( 7.6
X1 + X2 ( 5
X1 + X2 ( 11
X2 ( 3.7
-X1 + 5X2 ( 4.1
Для того , чтобы построить графики уравнений , преобразуем выражения:
x1 = 8 – 0.35x2; x1 =7.6; x1 = 5 – x2;
x2 = 14 – 1.13x1; x1 = 11 – x2;
x1 = 2.5; x2 = 3.7 ; x2 = 0.8 + x1/5 ;
Оптимальную точку находим, используя Microsoft Excel.
Х1 = 6,7 , n = ex1 = 812 мин-1 ;
Х2 = 3,7 , So = ex2/100 = 0.4 мм/об ;
t = ex3 =0.5 мм .
( = 1.26 , n действ. = 800 мин-1.
9.3 Режимы резания.
|Операция и |Глубина |Подача |Частота[pic] |
|Переход |резания, t,мм |S,мм/об |вращения |
| | | |шпинделя n, |
| | | |мин-1 |
|Операция 005 , установ А |2 |1 |635 |
|Переход 2 . Подрезка торца| | | |
|Переход 3. Черновое |2 |1 |635 |
|точение наружнего | | | |
|диаметра. | | | |
|Установ Б. Переход 5 |2 |1 |635 |
|Подрезка торца | | | |
|Переход 6. Черновое |2 |1 |635 |
|точение наружнего | | | |
|диаметра. | | | |
|Переход 7. Сверление |19 |0.5 |635 |
|центрального отверстия. | | | |
|Операция 015 |12 |0.1 |400 |
|Переход 2 . Проточка | | | |
|канавки и получение фасок.| | | |
|Переход 3,7 . Чистовая |0.5 |0.1 |800 |
|обработка торца и | | | |
|наружнего диаметра. | | | |
|Переход 4,8 |0.5-1 |0,2 |800 |
|Переход 5,6,9 |1,9 |0.1 |400 |
[pic]
10. Выбор марки материала и конструкции режущего инструмента.
В технологическом процессе обработки ролика применим резцы с
механическим креплением твердосплавных пластин.
На операции 005применим проходной отогнутый резец с треугольной
пластиной из сплава Т5К10, и сверло38 из быстрорежущей стали.
На операции 015 при обработке наружного диаметра и торцов применим
проходной отогнутый резец с треугольной пластиной из сплава Т15К6 , на
расточных операциях – расточной с углом в плане 45 гр.
При получении канавок применим канавочные резцы с напаянными пластинами
из твердого сплава.
Сменные многогранные пластины из прочных твердых сплавов с тонкими
покрытиями характеризуются высокой твердостью , износостойкостью ,
прочностью , химической устойчивостью при высоких температурах . В качестве
материала для покрытия используют карбид титана. Это приводит к уменьшению
сил резания на 15%.
11. Техническое нормирование.
Операция 005 , токарная.
1. Расчет основного времени на обработку.
а) Переход 2 . Подрезать торец (100мм.
То = L/nS , где
L – длина прохода режущего инструмента в направлении подачи,
S – подача инструмента , S = 1мм/об,
n - частота вращения шпинделя , n = 635 мин-1,
L = l + y + ( , где
l – длина обрабатываемой поверхности , l = 50мм,
y = t*ctg ( - величина врезания ,
( - 1…2 мм – выход резца ,
y = 2* ctg45( = 2*1 = 2,
t – глубина резания , t = 2мм ,
L = 50 + 2 + 1 = 53мм,
То = 53 / 635*1 = 0,08мин.
б) Переход 3. Проточить наружний диаметр на длину 33мм;
t = 2мм , n = 635 мин-1 , S = 1мм/об,
L = 33 + 2*1 + 1 = 36мм,
То = 36 / 635*1 = 0,06 мин,
в) Переход 5. Аналогичен переходу 2.
То = 0,08 мин.
г) Переход 6. Аналогичен переходу 3 на длине 10 мм.
L = 10 + 3 = 13 мм,
То = 13/635 = 0,02 мин.
д) Переход 7. Сверлить отверстие (38 мм.
L = 41 + 2 мм,
S = 0.5 мм/об,
То = 43/0,5*635 = 0,13мин.
Тообщ = 0,08+0,06+0,08+0,02+0,13 = 0,37 мин.
2. Определение норм штучно – калькуляционного времени.
Тшт.к. = Тпз /n + Тшт.
Тшт. – норма штучного времени,
Тпз – подготовительно – заключительное время,
Тшт. = То + Тв + Тоб + Тот.,
То – основное время,
Тв – вспомогательное время,
Тоб – время на техническое обслуживание рабочего места,
Тот – время перерывов на отдых и личные надобности,
Тв = Ту.с. + Тз.о + Туп. + Тиз.,
Ту.с. – время на установку и снятие детали,
Тз.о – время на закрепление и открепление детали,
Туп – время на приемы управления,
Тиз – время измерения детали.
Ту.с. + Тз.о = 0,5 мин,
Туп = 0,2 мин,
Тиз = 0,3 мин,
Тв = 0,5 + 0,2 + 0,3 = 1 мин;
Топ = То + Тв = 1,37 мин – оперативное время,
Тоб + Тот = 10%от Топ = 0,14 мин,
Тшт = 1,37 + 0,14 = 1,51 мин,
Тпз = 3мин,
Тшт.к. = 3 / 1 + 1,51 = 4,51 мин,
Тшт.к.действ = 4,51 * 1,6 = 7,1 мин.
12.Анализ точности обработки.
1.Расчет суммарной погрешности обработки.
Все погрешности , определяющие точность изготовления деталей машин на
металлорежущих станках , могут быть разделены на три категории :
-погрешность установки заготовки Еу,
-погрешность настройки станка (н,
-погрешности , вызываемые непосредственно процессом обработки, к котрым
относятся:
- погрешности, вызываемые размерным износом режущих
инструментов (и,
- погрешности , вызываемые упругими деформациями
технологической системы под влиянием силы резания (у,
- погрешности обработки , возникающие вследствие
геометрических неточностей станка,
- погрешности обработки , вызываемые температурными
деформациями технологической системы ((т.
Суммарная погрешность обработки заготовок на настроенных станках для
диаметральных размеров определяют по уравнению:
(( = [pic];
После определения погрешности (( проверяется возможность обработки без
брака:
((( Td , где
Td – допуск на операционный размер.
Определим суммарную погрешность обработки на чистовое точение
(95-0,1 мм по IT9 на станке 16К20Ф3.
Материал ролика – сталь 45 ((в = 650 МПа).
Предшествующая операция – черновое точение по IT12.
Резец с пластиной из твердого сплава Т15К6 ,
Минимальный припуск – 0,5 мм на сторону , подача S = 0.1 мм/об ,
скорость резания V = 239 м/мин.
1.Определим величину погрешности (и (на радиус) , вызванную размерным
износом инструмента :
(и = L*Ио /1000 ,
где L – длина пути резания при обработке партии деталей N:
L = ((d*l * N / 1000S ,
где d – диаметр ступени , l –длина ,
L = 40*95*(*10/1000*0.1 = 1193.2 м,
Ио – интенсивность изнашивания.
Для сплава Т15К6 Ио = 10 мкм/км ,
(и = 1193,2*10/1000 = 11,932 мкм.
2.Определим колебания отжатий системы при обработке (у вследствие изменения
силы Ру из-за непостоянной глубины резания и податливости системы при
обработке.
(у = WmaxPymax – WminPymin.
Где Wmax, Wmin – наибольшая и наименьшая податливости системы;
Pymax, Pymin – наибольшее и наименьшее значение составляющей
силы резания , совпадающей с направлением выдерживаемого размера.
Для станка 16К20Ф3 нормальной точности наибольшее и
наименьшее допустимые перемещения продольного суппорта под нагрузкой Р =
40 кН составляют соответственно 1000 и 630 мкм.
При установке детали в патроне минимальная податливость системы будет
приположении резца в конце обработки , т.е. у передней бабки станка .
Исходя из этого можно принять Wmin = 630/40 = 15.75 мкм/кН.
Приближенно можно считать , что максимальную податливость система имеет
при расположении резца вначале ролика , когда его прогиб под действием силы
Ру максимален.
Поэтому Wmax = Wстmax + Wзаг.max,
Wстmax = (Wmin + Wmax) / 2P = (630+1000) / 80 =20,38 мкм/кН – наибольшая
податливость станка;
При консольной установке детали наибольшая податливость заготовки Wзаг.max
= [pic] =32*403/954 = 0,025 мкм / кН.
Максимальная податливость системы Wmax = 20,38+0,025 = 20,4 мкм/кН.
Наибольшая и наименьшая нормальные составляющие силы резания определяются
по формуле:
Py =10Cp*tx*Sy*Vn*Kp ,где
Cp = 300,x=1,y=0.75,n=-0.15;
На предшествующей операции (черновое точение) заготовка обраьотана по IT12
, т.е. возможно колебание припуска на величину Ѕ IT12 , что для (95
составляет 0,175 , а колебание глубины резания
tmin = zmin = 0.5 мм ;
tmax = zmin + 0.175 = 0.675 мм.
В этом случае
Pymax = 3*0.6751*0.10.75*239-0.15 *0.8= 0.13 кН,
Pymin = 3*0,5*0.10.75*239-0.15 *0.8 = 0,09 кН.
(у = 20,4*0,13 – 15,75*0,09 = 1,23 мкм.
3. Определим погрешность , вызванную геометрическими
неточностями станка:
((ст = C*l /L ,где
С – допустимое отклонение от параллельности оси шпинделя направляющим
станины в плоскости выдерживаемого размера на длине L,
l – длина обрабатываемой поверхности,
Для токарных станков нормальной точности при наибольшем диаметре
обрабатываемой поверхности 450 мм С = 25 на длине L=300мм ,
При длине обработки 40 мм ,
((ст = 25*40/300 = 3,3 мкм.
4. Определим погрешность настройки :
(н = [pic], где
(р – погрешность регулирования положения резца;
Кр и Ки – коэффициенты , учитывающие отклонения закона распределения
величин (н и (изм от нормального закона распределения;
(изм – погрешность измерения размера детали.
Для заданных условий обработки (р = 10мкм , (изм = 25мкм , Кр=1,15 и Ки=1.
Тогда (н = 16,98 мкм.
5. Определим температурные деформации технологической
системы, приняв их 15% от суммы остальных погрешностей :
((т = 0,15(( = 0,15(11,932+1,23+3,3+16,98) = 5мкм
6. Определим суммарную погрешность обработки:
(( = [pic] = 28,6мкм;
Она не превышает величину допуска на (95-0,1 , т.е не требуется особых
мероприятий для уменьшения суммарной погрешности обработки.
HYHJHJHGGTY
14. Выбор марки материала и
конструкции режущих инструментов.
В технологическом процессе обработки применяются резцы с механическим
креплением пластин.
На операции 005 применяется проходной отогнутый резец с треугольной
пластиной из твердого сплава Т15К10, и сверло (38 из быстрорежущей стали.
На операции 015 при обработке наружного диаметра и торцев применяется
проходной отогнутый резец с треугольной пластиной из твердого сплава Т15К6,
на расточных операциях - расточной с углом а плане 45(.
При получении канавок применяем канавочные резцы с напайными
пластинами из твердого сплава.
Сменные многогранные пластины из прочих твердых сплавов с тонкими
покрытиями характеризуются высокой твердостью, износостойкостью,
прочностью, химической устойчивостью при высоких температурах. В качестве
материала для покрытия используют карбид титана. Это приводит к уменьшению
сил резания на 15%.
-----------------------
( 100
45
[pic]
-----------------------
Изм лист № докум Подпись Дата
Лист