Силу резания (главная составляющая силы резания при фрезеровании - окружная сила) определяем по формуле:

x y u

10 Ч CP Ч t Ч SZ Ч B Ч z .

РХ = q w Ч Kмр,

d Ч n

где:

Kмр - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала, Kмр = 1.

Значение коэффициента СР и показателей степеней x, y, n, q, w определяем из таблиц справочника [2]. Окружная сила при фрезеровании алюминиевых сплавов рассчитывается, как для стали, с введением коэффициента 0,25.

0,86 0,72 1

10 Ч 68,2 Ч 2,3 Ч 0,2 Ч 32 Ч 6 .

РХ = 0,86 0 Ч 1 Ч 0,25 = 256 Н.

32 Ч 1065

Для последующих операций все данные режимов резания определяем табличным способом.

4.5 Расчет технических норм времени

Под технически обоснованной нормой времени понимается время, необходимое для выполнения заданного объема работы (операции) при определенных организационно-технических условиях.

Норма штучного времени - это норма времени на выполнение объема работы, равного единицы нормирования, на выполнение технологической операции.

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени ТШ-К :

ТШ-К = ТП-З + ТШТ ,

n

где:

ТП-З - подготовительно-заключительное время на партию деталей;

n - количество деталей в настроечной партии.

Норму штучного времени определяют по формуле:

ТШТ = tо + tв + tоб + tот ,

где:

tо - основное время;

tв - вспомогательное время;

tоб - время обслуживания рабочего места;

tот - время перерывов на отдых.

Рассчитаем норму штучно-калькуляционного времени при черновом фрезеровании торцевой поверхности детали Ж, операция 10, переход 1.

Основное технологическое время определяется по формуле:

tо = Lр Ч i ,

SМ

где:

Lр - общая расчетная длина резания (Lр = 337 мм);

SМ - минутная подача инструмента.

SМ = SZ Ч z Ч n = 0,2 Ч 6 Ч 1065 = 1278 мм/мин,

тогда:

tо = 337 Ч 1 = 0,26 мин.

1278

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

tв = tу.с. + tз.о. + tуп + tиз ,

где:

tу.с. - время на установку и снятие детали, мин;

tз.о. - время на закрепление и открепление детали, мин;

tуп - время на приемы управления, мин;

tиз - время на измерение детали, мин.

tв = 0,04 + 0,04 + 0,03 + 0,04 = 0,15 мин.

Время на обслуживание рабочего места определяется:

tоб = tтех + tорг ;

где:

tтех - время на техническое обслуживание;

tорг - время на организационное обслуживание.

tоб = 0,01 + 0,02 = 0,03 мин.

Время перерывов на отдых tо устанавливается ? 2,5 % от основного времени: tо = 0,01 мин

Тогда штучное время:

ТШТ = 0,26 + 0,15 + 0,03 + 0,01 = 0,45 мин.

Штучно-калькуляционное время:

ТШ-К = 0,46 + 0,45 = 0,68 мин

Результаты расчетов заносим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2. Сводная таблица норм времени по операциям, мин.

Для остальных операций технологические нормы времени определяем табличным способом и заносим в маршрутные и операционные карты.

5. Проектирование и расчет приспособления

В данном курсовом проекте разрабатываем пневматическое станочное зажимное приспособление, так как пневматические приспособления наиболее часто используются в серийном и массовом производствах. Приспособление будем разрабатывать для операции 10 универсально-фрезерной, так как к этой операции выполнены расчеты режимов резания.

При обработке заготовки концевой фрезой на ее будут действовать следующие силы (рис 5.1.): Рх, Ру - составляющие силы резания; Q - сила действия прихватов (равная силе Р на штоке пневмоцилиндра); Nх, Nу, Nz - обобщенные силы реакции станочного приспособления (условно показаны в центре приспособления); Т1, Т2, Т3 - силы трения, возникающие в местах контакта заготовки с поверхностями прихватов.

На рисунке 5.1. показана принципиальная схема действия на заготовку различных сил при фрезеровании торцевой поверхности детали и установке заготовки в разрабатываемом зажимном приспособлении. Заготовка устанавливается на противоположную обработанную торцевую поверхность и зажимается тремя прихватами, так как это наиболее оптимально при данной конфигурации заготовки. Заготовка выставляется по предварительно размеченным меткам или с помощью специального приспособления в соответствии с системой координат управляющей программы станка СС2В05ПМФ4 с ЧПУ, а затем зажимается прихватами.

При обработке заготовки, установленной в данном зажимном приспособлении, вследствие действия составляющих силы резания Рх, Ру возможны два случая:

1. Проворачивание заготовки под действием силы Рх (или момента резания), которое предотвращается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с поверхностями прихватов приспособления (Т1, Т2, Т3).

2. Отрыв (опрокидывание) заготовки под действием силы Ру, который предупреждается силой зажима Q, равномерно распределенной на три прихвата.

Рассчитав для обоих случаев значение силы зажима Q, выбирают наибольшее и принимают его за расчетную величину необходимой зажимной силы.

Принимая во внимание, что сила Ру слишком мала, то расчет силы зажима Q будем производить только для первого случая, а силой Ру будем пренебрегать.

Допускаем, что масса заготовки незначительная, а система приспособления абсолютно жесткая. Наибольший момент для проворачивания заготовки сила резания Рх создаст в точке наиболее удаленной от центра приспособления, в момент врезания. Рассматриваем данный случай.

Рис. 5.1. Принципиальная расчетная схема.

Составляем уравнения равновесия моментов относительно оси z:

Рх Ч l1 - Т1 Ч R - Т2 Ч R - Т3 Ч R = 0

При Т1 = Т2 = Т3 получаем:

3 Т = Рx Ч l1 ,

R

Определяем силы трения:

3 Т = Q Ч f ,

где, f = 0,2 - коэффициент трения при контакте заготовки с прихватами приспособления.

Из данных уравнений определяем допустимые значения силы зажима:

Q ? Рх Ч l1,

R Ч f

Введя коэффициент запаса надежности закрепления К = 2, определяем необходимую силу зажима:

Q = К Ч Рx Ч l1 = 2 Ч 256 Ч 95 = 3 040 Н

R Ч f 80 Ч 0,2

Силу на штоке пневмоцилиндра, с учетом сил сжатия пружины, определяем, как:

Р = Q + 3Рпр = 3 040 + 3 Ч 50 = 3 190 Н

где: Рпр - сила сжатия пружины.

Принимая давление воздуха ив пневмосистеме с = 0,4 МПа и КПД з = 0,85, определяем необходимый диаметр пневмоцилиндра:

DЦ = v 4ЧР = ? 4 Ч 3 190 = 109 мм

р Ч с Чз 3,14 Ч 400 000 Ч 0,85

По справочным таблицам принимаем DЦ = 110 мм. Остальные размеры пневмоцилиндра принимаем по ГОСТ 15608-81.

Заключение

Высокая технико-экономическая эффективность мероприятий по повышению производительности труда, улучшению качества продукции обеспечиваются, прежде всего внедрением новых видов оборудования и технологической оснастки.

Высокопроизводительные методы обработки обуславливают все большее усложнение технологической оснастки, внедрение конструкций со сменными элементами и узлами, позволяющими использовать ее в групповых технологических процессах, с устройствами регулирования и компенсации износа.

Из сказанного ясно, что современный инженер-технолог должен обладать высокой профессиональной подготовкой, иметь широкий технический кругозор, хорошо знать возможности используемого оборудования. Он должен разбираться в сложной технологической документации, чертежах и принятых системах условных обозначений, уметь производить различные расчеты, грамотно назначать режимы резания, находить рациональные методы обработки деталей.

Список литературы

1. Косилова А.Г., Мещереков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя: В 2т. Т.1. М.: Машиностроение, 2001г. 912с.

2. Косилова А.Г., Мещереков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя: В 2т. Т.2. М.: Машиностроение, 2001г. 944с.

3. Гусев А.А., Ковальчук Е.Р. и др. Технология машиностроения: Учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 1986г. 480с.

4. Худобин Л.В. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для вузов. - М.: Машиностроение, 1989г. 288с.

5. Орнис Н.М. Основы механической обработки металлов: Учеб. пособие. - М.: Машиностроение, 1968г. 230с.

6. Локтев Д.А. Металлорежущие станки инструментального производства: Учеб. пособие. - М.: Машиностроение, 1968г. 304с.

7. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник - М.: Машиностроение, 1962г. 380с.

8. Серебрицкий П.П. Краткий справочник станочника. - Л.: Лениздат, 1982г. 360с.

9. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3т. Т1. М.: Машиностроение, 2001г. 736с.

10. Колев Н.С. и др. Металлорежущие станки. - М.: Машиностроение, 1980г. 500с.

11. Барановский Ю.В. Режимы резания металлов: Справочник. - М.: машиностроение, 1972г.

12. Локтев А.Д. Гущин И.Ф. М. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2т. Т.1. - М.: Машиностроение, 1991г. 640с.

13. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ: Сер. Пр-во. М.: Машиностроение, 1977г. 416с.

14. Плашей Г.И. и др. Приспособления агрегатных станков, альбом конструкций. М.: Машиностроение, 1977г. 192с.