Материал: Проектирование технологического процесса обработки детали

.1.2 Анализ операционного техпроцесса механической обработки заготовки

3.Расчет припусков и операционных размеров

Для последовательной обработки плоскостей и торцов расчет минимального припуска везется по формуле:

, (3.1)

где  - неконтролируемая погрешность формы обрабатываемой поверхности, полученная на предшествующей ступени обработки (11П, [1]);(i-1) - шероховатость, полученная на предшествующей стадии обработки;- глубина дефектного слоя, полученная на предшествующей стадии обработки.

При расчете припусков на диаметральные размеры используется формула:

,(3.2)

где  - смещение оси заготовки в расчетном (опасном) сечении за счет изогнутость;

 - высота микронеровностей профиля, полученных на предшествующий ступени обработки (1П[1]).

 - глубина дефектного слоя, образовавшегося на предшествующей ступени обработки (1П[1]).

- сумма квадратов допусков , регламентирующих несоосность обрабатываемой поверхности относительно технологической базы на предшествующей и выполняемой ступенях обработки (9П[1]).

Величина  определяется по формуле:

, (3.3)

где  - удельная изогнутость (2П[1]),

 - расстояние от среднего сечения обрабатываемой поверхности до ближайшей опоры (выбирается согласно схемы установки заготовки и ее крепления в приспособлении).

Расчет операционных размеров производится по формуле:

,(3.4)

где  - допуск на рассматриваемый операционный размер, односторонний предельный, равный по абсолютной величине нижнему отклонению, если размер охватываемый (см. стр. 32, табл. 13, [3]).

)Расчет припусков на операции 25 токарная

А) Правый торец в размер 81h11, Rz=6мкм.

Стадии обработки:

. Заготовка литьем: Rzзаг=80мкм, Тзаг=100мкм, ωзаг=100мкм

. Черновая подрезка торца:Rz2=20 мкм, Т2=0мкм, ω2=20мкм

. Чистовая подрезка торца: Rz3=6 мкм, Т3=0мкм, ω3=0мкм

Расчет припусков и операционных размеров:

на чистовой проход:

Zmin3=Rz2+T2+ ω2=20+0+20=40.

Но согласно [4] минимальная глубина резания при токарной обработке tmin≥0.1 мм. Тогда принимает Zmin3=100мкм.

Операционный размер:

А3=А0+Zmin3+δA3h11=81+0.1+0.22=81.38мм

Принимаю А3=81,4-0,22+Δпр.

Глубина резания t3=A3-A0=81.4-81.0=0.4мм.

на черновой проход:

=Rz1+T1+ ω1=80+100+100=280мкм>>tmin.

Операционный размер:

А2=А3+Zmin2+δA2h12=81,4+0.28+0,35=82мм

Принимаю А2=82-0,35+Δпр.

Глубина резания t2=A2-A3=82-81.4=0.6мм.

Б) Поверхность Ø70b12x17h8, Rz=12 мкм.

Стадии обработки:

. Заготовка литьем: Rzзаг=80мкм, Тзаг=100мкм, Δи=1,0мкм/мм

δизаг=2*1*62=124мкм,

∑δeiзаг=0,3мкм (Табл. 8п)

. Черновая обработка:Rz2=60 мкм, Т2=0мкм, Δи2=0,35мкм/мм

δи2=2*0,35*60=43,4мкм,

∑δej2=0,14мкм (Табл. 8п)

. Получистовая обработка: Rz3=40 мкм, Т3=0мкм, Δи3=0мкм/мм

δи3=0мкм,

∑δej3=0 мкм (Табл. 8п)

. Чистовая обработка: Rz4=6мкм, Т4=0мкм,

δи4=0мкм,

∑δej4=0 мкм

Расчет припусков и операционных размеров:

чистовой проход:

Zmin4=2(Rz3+T3+(δ2и3+ δ2j3)0.5=2(40+0+(02+02)0.5)=80мкм.

Операционный размер:

А4=А0+Zmin4+ δAH11=70+0.08+0.19=70.27 мм.

Глубина резания tчист=(А4-А0)/2=(70,3-70,0)/2=0,15 мм.

получистовой проход

=2(Rz2+T2+(δ2и2+ δ2j2)0.5=2(60+0+(352+1402)0.5)=408мкм.

Операционный размер:

А3=А4+Zmin3+ δAH11=70,3+0.4+0.19=70.89мм.

Глубина резания tполучист=(А3-А4)/2=(70,9-70,3)/2=0,3 мм.

черновой проход

Zmin2=2(Rzзаг+Tзаг+(δ2изаг+ δ2jзаг)0.5=2(80+100+(1242+3002)0.5)=1009мкм.

Операционный размер:

А2=А3+Zmin2+ δAH11=70,39+1,009+0.19=72.09мм.

Глубина резания tчерн=(Азаг-А3)/2=(72,0-70,9)/2=0,55 мм.

В) Отверстие Ø60Н7х4, Rz=12мкм.

Стадии обработки:

. Заготовка литьем: Rzзаг=80мкм, Тзаг=100мкм, Δи=1,0мкм/мм

δизаг=2*1*62=124мкм,

∑δeiзаг=0,3мкм

. Черновая обработка:Rz2=60 мкм, Т2=0мкм, Δи2=0,4мкм/мм

δи2=2*0,4*62=49,6мкм,

. Получистовая обработка: Rz3=40 мкм, Т3=0мкм, Δи3=0,2мкм/мм

δи3=2*0,2*62=24,8мкм,

∑δej3=50 мкм.

. Чистовая обработка: Rz4=12мкм, Т4=0мкм,

δи4=0мкм,

∑δej4=0 мкм

Расчет припусков и операционных размеров:

чистовой проход:

=2(Rz3+T3+(δ2и3+ δ2j3)0.5=2(40+0+(24,82+502)0.5)=191мкм.

Операционный размер:

А4=А0+Zmin4+ δAH11=60+0.191-0.19=59.61мм.

Глубина резания tчист=(А0-А4)/2=(60,0-59,6)/2=0,2 мм.

получистовой проход

Zmin3=2(Rz2+T2+(δ2и2+ δ2j2)0.5=2(60+0+(49,62+1002)0.5)=343мкм.

Операционный размер:

А3=А4+Zmin3+ δAH11=59,6-0.343-0.19=59.06мм.

Глубина резания tполучист=(А4-А3)/2=(59,6-59,0)/2=0,3 мм.

черновой проход

Zmin2=2(Rzзаг+Tзаг+(δ2изаг+ δ2jзаг)0.5=2(80+100+(1242+3002)0.5)=1009мкм.

Операционный размер:

А2=А3+Zmin2+ δAH11=59,0-1,009-0.19=57.8мм.

Глубина резания tчерн=(А3-Азаг)/2=(59,0-57,8)/2=0,6 мм.

)Расчет припусков на операции 30 токарная

А) Левый торец в размер 81h11, Rz=12мкм.

Стадии обработки:

. Заготовка литьем: Rzзаг=80мкм, Тзаг=100мкм, ωзаг=100мкм

. Черновая подрезка торца:Rz2=20 мкм, Т2=0мкм, ω2=20мкм

. Чистовая подрезка торца: Rz3=12 мкм, Т3=0мкм, ω3=0мкм

Расчет припусков и операционных размеров:

на чистовой проход:

Zmin3=Rz2+T2+ ω2=20+0+20=40.

Но согласно [4] минимальная глубина резания при токарной обработке tmin≥0.1 мм. Тогда принимает Zmin3=100мкм.

Операционный размер:

А3=А0+Zmin3+δA3h11=82+0.1+0.22=82.32мм

Принимаю А3=82,3-0,22+Δпр.

Глубина резания t3=A3-A0=82.3-82=0.3мм.

на черновой проход:

=Rz1+T1+ ω1=80+100+100=280мкм>>tmin.

Операционный размер:

А2=А3+Zmin2+δA2h12=82,3+0.28+0,35=82.93мм

Принимаю А2=83-0,35+Δпр.

Глубина резания t2=A2-A3=83-82.3=0.7мм.

Б) Отверстие Ø15Н7х5,2, Rz=6мкм.

Стадии обработки:

. Заготовка литьем: Rzзаг=80мкм, Тзаг=100мкм, Δи=1,0мкм/мм

δизаг=2*1*72=144мкм,

∑δeiзаг=0,3мкм

. Черновая обработка:Rz2=60 мкм, Т2=0мкм, Δи2=0,5мкм/мм

δи2=2*0,5*72=49,6мкм,

∑δej2=100мкм

. Получистовая обработка: Rz3=40 мкм, Т3=0мкм, Δи3=0,25мкм/мм

δи3=2*0,25*72=36мкм,

∑δej3=50 мкм.

. Чистовая обработка: Rz4=6мкм, Т4=0мкм,

δи4=0мкм,

∑δej4=0 мкм

Расчет припусков и операционных размеров:

чистовой проход:

=2(Rz3+T3+(δ2и3+ δ2j3)0.5=2(40+0+(362+502)0.5)=203мкм.

Операционный размер:

А4=А0-Zmin4-δAH12=15-0.203-0.18=14.61мм.

Принимаю А3=14.6-0.18+Δпр.

Глубина резания tчист=(А0-А4)/2=(15,0-14,6)/2=0,2 мм.

получистовой проход

=2(Rz2+T2+(δ2и2+ δ2j2)0.5=2(60+0+(722+1002)0.5)=366мкм.

Операционный размер:

А3=А4-Zmin3-δAH12=14,6-0.366-0.18=14.05мм.

Принимаю А3=14.0-0,18+Δпр.

Глубина резания tполучист=(А4-А3)/2=(14,6-14,0)/2=0,3 мм.

черновой проход

=2(Rzзаг+Tзаг+(δ2изаг+ δ2jзаг)0.5=2(80+100+(1442+3002)0.5)=1025мкм.

Операционный размер:

А2=А3-Zmin2-δAH11=14,0-1,025-0.18=12.795мм.

Принимаю А3=12.8-0,18+Δпр.

Глубина резания tчерн=(А3-Азаг)/2=(14,0-12,8)/2=0,6 мм.

В) Торец в размер 5.8h12, Rz=12мкм.

Стадии обработки:

. Заготовка литьем: Rzзаг=80мкм, Тзаг=100мкм, ωзаг=100мкм

. Черновая подрезка торца:Rz2=20 мкм, Т2=0мкм, ω2=20мкм

. Чистовая подрезка торца: Rz3=12 мкм, Т3=0мкм, ω3=0мкм

Расчет припусков и операционных размеров:

на чистовой проход:

Zmin3=Rz2+T2+ ω2=20+0+20=40.

Но согласно [4] минимальная глубина резания при токарной обработке tmin≥0.1 мм. Тогда принимает Zmin3=100мкм.

Операционный размер:

А3=А0+Zmin3+δA3Н12=5,8+0.1+0.35=6,25мм

Принимаю А3=6,3-0,35+Δпр.

Глубина резания t3=A3-A0=6.3-5,8=0.5мм.

на черновой проход:

=Rz1+T1+ ω1=80+100+100=280мкм>>tmin.

Операционный размер:

А2=А3+Zmin2+δA2Н12=6,3+0.28+0,35=6.93мм

Принимаю А2=6,9-0,35+Δпр.

Глубина резания t2=A2-A3=6,9-6.3=0.6мм.

4.Расчет режимов резания и нормирование операций технологического процесса

.1 Расчет режимов резания на операциях механической обработки

Эффективное использование режущего инструмента возможно в условиях обработки заготовок на точных, высокоскоростных и мощных металлорежущих станках при достаточной жесткости технологической системы. Правильно рассчитанные и принятые режимы резания во многом определяют не только производительность обработки, но и себестоимость производства.

Режущий инструмент представлен в таблице 4.1.

4.1.1 Режущий инструмент и его характеристика

Параметры резания на операции 25 токарная.

Расчёт подачи на черновом и получистовом проходе:

S = Sт×ks×kj×ka×kп×kHB×kr×ky×kB ,где(4.1.1.1)

т-табличное значение подачи для различных материалов; - коэффициент, характеризующий влияние толщины режущей пластины; - коэффициент, характеризующий влияние главного и вспомогательного углов резца в плане и угла при вершине режущей пластины ;коэффициент, характеризующий влияние заднего угла резца; п- коэффициент, характеризующий прочностные свойства твёрдого сплава, соответствующей подгруппы применения;коэффициент, характеризующий влияние твёрдости обрабатываемой поверхности заготовки;- коэффициент, характеризующий влияние радиуса вершины режущей пластины;коэффициент, характеризующий влияние условий обработки заготовки;в - коэффициент, характеризующий вид обработки;

Подачи на чистовых проходах определяется по формуле:

,(4.1.1.2) ([4], стр. 130)

где  - требования шероховатости на чистовом проходе.

Скорость резания при точении и расточке поверхностей обрабатываемой заготовки определяется по формуле:

,(4.1.1.3)

где  - табличное значение скорости резания обрабатываемого материала, полученной в определенных условиях обработки

 и  - соответственно подача и глубина резания;

 - поправочный коэффициент, учитывающий разницу табличной и фактической твердости (НВ) материала обрабатываемой поверхности заготовки;

 - поправочный коэффициент, учитывающий разницу периода стойкости выбираемого (Т) и эталонного (ТЭ=15 мин) режущих инструментов;

 - поправочный коэффициент, учитывающий разницу главного угла в плане (φ) выбираемого и эталонного (φЭ=90º) режущих инструментов;

 - поправочный коэффициент, учитывающий подгруппу применения выбираемого твердого сплава;

 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние износостойкого покрытия режущих пластин;

 - поправочный коэффициент, учитывающий свойства поверхностного слоя заготовки;

=1,2÷1,3 - коэффициент, учитывающий применение СОЖ (при обработке без СОЖ =1,0).

Поправочные коэффициенты смотрите в [4], табл. 3.1.5., стр. 133.