Материал: Разработка технологического процесса изготовления детали Штуцер

Определим частоту вращения шпинделя станка по формуле:


Б лижайшее число оборотов шпинделя по паспорту станка n=1000 об/мин. По принятым оборотам определим действительную скорость резания:

Обоснование выбранного оборудования.

Выбор оборудования металлорежущего станка обосновывается по его мощности. На основании расчета потребной мощности должно быть выдержано условие: Np < Ncm.
Np -мощность, потребляемая нарезания;
Ncm -эффективная мощность электродвигателя станка.
Мощность, потребляемая на процесс резания с учетом потерь в передачах станка рассчитывается по формуле:




КПД станка принимается равным η=0,85
Тангенциальную составляющую силы резания определим по формуле:



Длина лезвия резца t=14 мм
Постоянную Ср для данных условий резания и показатели степени Хр, Yр, nр примем по таблице 22 стр.273 справочника технолога-машиностроителя под редакцией А.Г. Косилова том 2. Для обрабатываемого материала 30Х13 при материале режущей части резца ВК8 при наружном поперечном точении получим: Ср =204, Хр=1,0, у =0,75, nр=0.
Общий поправочный коэффициент Кр на силу резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на силу резания:



Коэффициент, учитывающий влияние качества сплава на силу резания, определим по

таблице 9 стр.264 (5) Кmр =0,75.
Коэффициенты, учитывающие геометрические параметры резца, определим по таблице 23 стр.275 (5) при φ=45° Kφp=1.0, при переднем угле γ=15° Kγp=1.15, для расчета тангенциальной силы Kλp=1.0, Knр - не учитывается для резцов с пластинками из твердого сплава.
Подставив найденные значения в выражение для общего поправочного коэффициента, получим:


Теперь определим тангенциальную составляющую силы резания:



Тогда мощность, потребляемая на процесс резания, равна:

Так как условие соблюдено, то станок выдержит данный режим.

Так же рассчитывается для остальных переходов данной операции и для операции 015 и их переходов. Значения коэффициентов и расчетов введем в таблицу №2.

n2,[об/мин]	1100
n3,[об/мин]	1600
η	0,85
kp	0,56/0,81/0,68
Pz1,[H]	4314
Pz2,[H]	6002
Pz3,[H]	5488
Np1,[кВт]	1,06
Np2,[кВт]	5,3
Np3,[кВт]	1,4

^{Таблица №2}

Т, [мин]	60
СV	215
x	0,15
y	0,45
m	0,2
kmv	0.85
kпv	0.9
kuv	1.0
kφv	1,0
kov	1.04
Сp	204
X	1,0
Y	0,75
n	0
kmp	0,75/0,75
kφp	1,0/1,08
kγp	1,15
kλp	1,0
Оп.010	Токарная черновая.
S2, [мм/об]	0,2
S4, [мм/об]	0,5
t2, [мм]	1.5
t4, [мм]	2
V2[м/мин]	48.36
V4,[м/мин]	81,6
n2,[об/мин]	700
n4,[об/мин]	1000
η	0,85/0,85
kp	0.86/0,81
Pz2,[H]	7734
Pz4,[H]	1200.4
Np2,[кВт]	7.1
Np4,[кВт]	1.88
Оп.015	Токарная черновая.
S1, [мм/об]	0,25
S2, [мм/об]	0,2
S3, [мм/об]	0,4
t1, [мм]	1
t2, [мм]	1,5
t3, [мм]	3
V1[м/мин]	128,7
V2[м/мин]	46,6
V2[м/мин]	135,6
n1,[об/мин]	1100

Операция 030 Фрезерная.
Для данной операции выбираем дисковую фрезу диаметром Dф=140 мм, с числом зубьев Z=36.

Выбор материала режущей части инструмента.

Согласно таблице 39 для фрезерования стали 30Х13 рекомендуется материал режущего инструмента ВК8.

Подача на зуб Szт=0,22 мм/зуб

Определим поправочные коэффициенты:

Kszи=1,0 – коэффициент, учитывающий материал фрезы;

Kszф=0,66 – коэффициент, учитывающий форму обрабатывающей поверхности;

Kszr=1.0 – коэффициент, учитывающий шероховатость обрабатывающей поверхности;

Kszc=0.85 – коэффициент, учитывающий схему фрезерования;

Определение полные поправочные коэффициенты:



Найдем значение скорректированных подач:



Выбор стойкости фрезы.

Рекомендуемые значения допустимого износа h и стойкости Т фрезы выбираем из таблицы 22 (6) стр.306 h=0.4, Т=120 мин.

Назначение скорости резания.

Согласно таблицы 151 стр.333 (6), В=15 мм, t=10 мм, рекомендуется табличная скорость резания V=26 м/мин.

Поправочные коэффициенты выбираем из таблицы 109 стр.302 (6)

Kvм=1,32 – коэффициент учитывающий марку материала;

Kvu=1.0 - коэффициент учитывающий материал инструмента;

Kvc=1.08 - коэффициент учитывающий шифр типовой схемы;

Kvn=0.9 – коэффициент учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;

Kvф=1,1 - коэффициент учитывающий форму обрабатываемой поверхности;

Kvo=1.2 - коэффициент учитывающий условия обработки

Kvв=0,4 - коэффициент учитывающий отношение фактической ширины фрезерования к нормальной;

Kvφ=1.3 - коэффициент учитывающий главный угол в плане;

О пределяем значение полных поправочных коэффициентов.

Н айдем значение скорректированной скорости резания V с учетом полученной выше значений:
Расчет частот вращения инструмента n:


Ближайшее число оборотов по паспорту станка: n=70 об/мин

Рассчитываем фактическую скорость резания.



Расчет силы резания Pz.

При фрезеровании сила резания Pz равна:



Постоянную Ср для данных условий резания и показатели степени примем по таблице 41, стр291 (5) при обработке сплава30Х13 фрезой Ср=68,2, q=0,86, Y=0,72, X=0.86, U=1.0. Определим значение силы резания



Расчет крутящего момента Мк по формуле:



Мощность, потребляемая на процесс резания с учетом потерь в передачах станка равна:



Так как условие Np < Ncm, соблюдено, то станок выдержит данный режим.
Операция 045. Сверлильная

Глубина резания.

Глубина резания при сверлении рассчитывается по формуле: t=0,5×D=1.5×0.5=0.75мм.

Подача.

Назначим подачу по таблице 25.При сверлении сверлом Р18 диаметром 1,5 рекомендуется следующие пределы для выбора подачи 0,03..0,08. Для сокращения времени обработки на черновых операциях назначают, возможно, большую подачу. Поэтому S=0,08мм/об.

Скорость резания рассчитаем по эмпирической зависимости:



Значение постоянной Сv и показателей степени определим по таблице 28 (5) при обработке сплава 30Х13 сверлом Р18 Сv =3,5, qv =0,38, Xv =0, Yv =0.91 m=0,36 Период стойкости Т определим по таблице 30(5) при обработке сплава сверлом Р18 диаметром 1.5 Т=6 мин.

Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние
определенного фактора на скорость резания:



Коэффициент на обрабатываемый материал Kmv=0.75 по таблице 25(5)

Коэффициент на инструментальный материал Kuv=0.3 по таблице 25(5)

Коэффициент учитывающий глубину сверления Ktv=1.0 по таблице 25(5)

Т огда:

Подставив все найденные коэффициенты в формулу для скорости резания, получим:



Обороты сверла:


Ближайшее число оборотов по паспорту станка: n=1000 об/мин

П

о принятым оборотам определяем действительную скорость резания:


Обоснование выбранного оборудования

Выбор оборудования металлорежущего станка обосновывается по его мощности. На основании расчета потребной мощности должно быть выдержано условие: Np < Ncm.

Np -мощность, потребляемая нарезания;

Ncm -эффективная мощность электродвигателя станка.

Мощность, потребляемая на процесс резания с учетом потерь в передачах станка рассчитывается по формуле:



КПД станка принимается равным: η=0,85

При сверлении осевая сила резания равна:


Постоянную Ср для данных условий резания и показатели степени примем по таблице 28 при обработке сплава30Х13 сверлом Р18 Ср=140, qр=1, Yр=0,7. Коэффициентом Кр=Кmр учитываются отличные от табличных механические свойства обрабатываемого материала Определим значение этого коэффициента по таблице 23 для сплава 30Х13 Кmр =0,75.

Т огда:

Мощность, потребляемая на процесс резания с учетом потерь в передачах станка равна:



Так как условие Np < Ncm, соблюдено, то станок выдержит данный режим.
Нормирование операций
Приведем расчет основного и назначение вспомогательного времени для перехода №1 операции 010. Результаты расчета основного и назначения вспомогательного времени для других переходов и операций приведем в общей таблице.
Операция № 010 переход №1.
Основное время То определим расчетом, а вспомогательное время Тв в зависимости от его характера и содержания примем по нормативам вспомогательного времени. В операционной карте имеются графы, в которые заносят расчетные размеры. Ими являются те размеры, которые учувствуют в определении основного времени перехода и не указаны в других графах. Расчетная длина прохода равна:



где L - расчетная длина обработки,

L1- путь на врезание,

L2 - путь выхода

Д ля данного случая L=24.

Величины L1 и L2 примем по справочным данным L1+L2=3 мм. Основное время рассчитаем по формуле: