Виготовлення деталі шестерня в машинобудуванні

Марка матеріала сталь45

Діаметр шліфування 25 мм

Довжина шліфування 48 мм

Припуск на обробку 1 мм

Швидкість на обробку 35 м/c

Габаритні розміри круга 400/50мм

Модель верстату 3М150

Розрахунки

Марка шліфувального круга 15А40СМ2К

Частота обертання круга 1000 об/хв

Дійсна швидкість обертання круга 20.93333 м/с

Швидкість обертання заготовки 20 м/хв

Частота обертання заготовки 254.7771 об/хв

Глибина різання 02 мм

Продольна подача на оборот 25 мм/хід

Потужність верстата на шліфування 4.208713 кВт

Основний час на обробку 4.51601Е-02 хв

Розрахунок режимів різання на наружні шліфування

Вихідні дані

Марка матеріала сталь45

Діаметр шліфування 30 мм

Довжина шліфування 25 мм

Припуск на обробку 1 мм

Швидкість на обробку 35 м/c

Габаритні розміри круга 125/25мм

Модель верстату 3М150

Розрахунки

Марка шліфувального круга 15А40СМ2К

Частота обертання круга 5000 об/хв

Дійсна швидкість обертання круга 32.70834 м/с

Швидкість обертання заготовки 40 м/хв

Частота обертання заготовки 424.6284 об/хв.

Врізана подача 04 мм/об

Глибина різання 50.00761 мм

Продольна подача на оборот 0 мм/хід

Потужність верстата на шліфування 0 кВт

Основний час на обробку 176625 хв

2.8 Нормування технологічного процесу

3 Перехід.Точити поверхню O30h11попередньо до O30,3h12 на 1=23мм

1. Глибина різання t=1,85мм

2. Подача S=0,45 0,9 1,1 0,65=0,29мм/об (к.21ст.76[7])

3. Швидкість різання V=88 0,85 1,23 1,0=92м/хв (к.32ст.93[7])

4. Частота обертання шпінделя

n===96 об/хв

nд=900 об/хв

5. Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд=

Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшт

Ne=3,4 0,9=3,06кВт (к.35ст.99)

3,06<8

7 Визначаємо основний час обробки

Tо=

То=

4. Перехід.Точити поверхню O30к6 попередньо до O30,46 на 1=20мм

1 Глибина різання t=1,77мм

2 Подача S=0,450,91,10,65=0,29мм/об (к.21ст.76[7])

3 Швидкість різання V=880,851,231,0=92 м/хв(к.32,ст93[7])

4 Частота обертання шпінделя

n===861,7 об/хв

nд=900 об/хв

5. Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд=

Vд=

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne <Nшт

Ne=3,40,9=3,06 кВт

3,06<8

7 Визначаємо основний час обробки

Tо=

То =

5.Перехід.Точити поверхню O19,92h11 в розмір на 1=38мм

1 Глибина різання t=0,15 мм

2 Подача S=0,20,75=0,15мм/об (к.21ст.76[7])

3 Швидкість різання V=1300,951,541,0=190,2 м/хв(к.32,ст93[7])

4 Частота обертання шпінделя

n===2884,4об/хв

nд=1800 об/хв

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = ПDnд/1000

Vд = 3.14 20.22 1800/1000 = 118.7 м/хв.

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Nе = 2.9 0.9 = 2.61 кВт (к.35 ст 99 [ 1 ])

2.61 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

To = 38 + 3/0.15 1800 = 0.14хв

6 Перхід. Точити поверхню діаметром 25h9 остаточно до діаметра 25.1 h11 на l = 50мм

1 Глибина різання t = 0.13мм

2 Подача S = 0.33 0.75 = 0.25 мм/об (к 21 ст 76 [7]

3 Швидкість різання V = 123 0.95 1.54 1 = 179.9 м/хв. (к. 32 ст 97 [7])

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 179.9/ 3.14 25.35 = 2260 об/хв.

nд = 1800об/хв.

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 25.35 1800/1000 = 143.3 об/хв.

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Ne = 3.4 0.9 = 3.06 кВт

3.06 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = 50 + 3/1800 0.25 = 0.11 хв

7 Перехід. Точити поверхню діаметром 30к6 остаточно до діаметра 30.16h11 на l = 20мм

1 Глибина різання t = 0.15мм

2 Подача S = 0.36 0.75 = 0.27 мм/об (к 21 ст 76 [7])

3 Швидкість різання V = 117 0.95 1.54 1 = 171 м/хв. (к 32 ст 97 [7]

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 171/3.14 30.46 = 1788 об/хв nд = 1800 об/хв

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 30.46 1800/1000 = 172м/хв

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Ne = 3.4 0.9 = 3.06 кВт

3.06 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = 20 + 3/ 0.27 1800 = 0.05хв

8 Перехід. Точити поверхню діаметром 30h11 в розмір на l = 23 мм

1 Глибина різання t = 0.15мм

2 Подача S = 0.36 0.75 = 0.27 мм/об (к 21 ст 76 [7])

3 Швидкість різання V = 117 0.95 1.54 1 = 171 м/хв. (к 32 ст 97 [7]

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 171/3.14 30.3 = 1797.3 об/хв nд = 1800 об/хв

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 30.3 1800/1000 = 171м/хв

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп Ne = 4.1 0.9 = 3.69 кВт 3.69 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = 23 + 3/ 0.27 1800 = 0.05хв

9 Перехід. Точити канавку в розмір 6 мм

1 Глибина різання t = 2 мм

2 Подача S = 0.1 1.5 = 0.15 мм/об

3 Швидкість різання V = 83 1 1 1.1 = 91.3м/хв

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 91.3/3.14 19.92 = 1453.8 об/хв nд = 1400 об/хв

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 19.92 1400/1000 = 87.92м/хв

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Ne = 3.44 0.9 = 3.06 кВт

3.06 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = (6+2)2/1400 0.15 - 0.06 хв

10 Перехід. Нарізати різьбу М20-8q

1 Глибина різання t = 0.975 мм

2 Подача S = 1.5мм/об

3 Швидкість різання V = 120.6 м/хв

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 120.6/3.14 19.92 = 1918.5 об/хв.

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 19.92 1800/1000 = 112.6м/хв

6Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Ne = 1.6 кВт

1.6 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = (38+2)5/1800 1.5 = 0.15хв

020 Фрезерувальна програма

1 Глибина різання t = 4мм

2 Подача обертова

S огор = 0.07мм/об

S оверт = 0.023 мм/об

Подача хвилинна

Sм гор = 56.5мм/хв.

Sмверт =18.6 мм/хв.

3 Швидкість різання V = 20.7 м/хв

4 Частота обертання шпинделя n = 808об/хв.

5 Визначаємо основний час обробки

То1 = Lр.х верт/ Хв. верт + Lр.х гор/ Хв. Гор = 4/18.6 + 48/56.5 = 1.06 хв

То2 = 1.06хв

То3 = 1.06хв

То4 = 1.06хв

Т о = 4.25хв

035 Круглошліфувальна

1 Глибина різання t = 0.03мм

2 Подача S = 0.9мм/nхід 1 1 1.04 = 0.936 мм/nхід

3 Швидкість різання V =50м/с

4 Частота обертання

n = 1000V/ПD = 1000 50/3.14 30.06 = 529.7об/хв.

nд = 500 хв

5 Марка шліфувального круга 24А40С1К

6 Габаритні розміри круга 125 20 32

7 Визначаємо основний час на обробку

То = L i/n S = 20 1/500 0.936 = 0.21 хв

055 Свердлильна (Аналітичний розрахунок)

1 Свердлити отвір діаметром 6.8 на глибину 34 мм

При свердлінні глибина різання дорівнює

t = 0.5D

t = 0.5 7.8 = 3.9мм

2 Подача при свердлінні отворів без обмежуючих факторів вибираємо максимально допустиму по міцності свердло подачу ( СТМ т 2 табл. 25 )

S = 0.15 - 0.2мм/об

S = 0.18 мм/об

3 Швидкість різання м/хв при свердлінні розраховується за формулою

V = (Cv Dq/T S )Kv

де значення коефіцієнтів Cv і показників степний приведені в таблиці 28 а визначення періоду стійкості в таблиці 30

Cv = 7.0 q = 0.4 y =0.7 m =0.2 T = 25

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання враховуючий фактичні умови різання

Kv = Kмv Knb Klv

Де Kмv - коефіцієнт на оброблюваний матеріал ( табл. 1-4 )

Kмv = Kr = (750/Gв)

Kr = 1 nv = 0.9

Kмv = 1(750/620) = 1.1

Kuв - коефіцієнт на інструментальний матеріал ( табл 61 )

Kuv = 1

Klv -коефіцієнт що враховує глибину свердління ( табл. 31 )

Klv = 0.75

Враховуючи всі коефіцієнти визначаємо швидкість різання

V = (7.0 6.8 /25 0.18 )1.1 0.75 = 22.9 м/хв.

Крутний момент Н м і осьову силу H розраховуємо за формулою

При свердлінні

Мкр = 10См D S Kр

Рос = 10Ср D S Kр

Значення коефіцієнтів См і Ср та показники степеня приведені в таблиці 32 СИМ т.2

Коефіцієнт що враховує фактичні умови обробки в даному випадку залежить тільки від матеріалу заготовки

Кр = Кмр

Значення коефіцієнта Кмр приведена для сталі в таблиці 9 СТМ т.2

Кмр = ( Gв/750)

n = 0.75

Кмр = ( 620/750 ) = 0.87

См = 0.0345 q = 2.0 y = 0.87

Cp = 68 q = 1.0 y = 0.7

Мкр = 10 0.0345 6.8 0.18 0.87 = 4.63 Нм

Ро = 10 68 6.8 0.18 0.87 = 1389.4 Н

Потужність різання кВт визначають по формулі

Ne = Мкр n/9750

Де n - частота обертання інструмента об/хв.

n = 1000V/ПD

n = 1000 22.9/3.14 6.8 = 935 об/хв.

Ne = 4.63 935/9750 = 0.4 кВт

Основний час розраховується за формулою

То = L i/n S

То = 36 1 /935 0.18 = 0.2 хв

2 Перехід. Зенкувати фаску 1.6 45

1 Глибина різання t= 1.6 мм

2 Подача S = 0.18 мм/об

3 Швидкість різання V = 23 м/хв.

4 Частота обертання шпинделя

n = 1000V/ПD = 1000 23/3.14 6.8 = 1077 об/хв

nд = 1000об/хв.

5 Дійсна швидкість різання

Vд = П D nд/1000 = 3.14 6.8 1000/1000 = 21.4 м/хв

6 Основний час на обробку

То = L i/n S

То = 3.6 1 /1000 0.18 = 0.02 хв

3 Перхід. Нарізати різьбу М8-7Н на глибину 25 мм

1 Подача S = 1 мм/об

2 Швидкість різання V = 9.1 м/хв

3 Частота обертання шпинделя n = 360

4 Потужність затрачена на різання N = 0.19 кВт

5 Основний час на обробку

То = L i/n S

То = 27 1 /360 1 = 0.07 хв

То = 0.14 хв

Розрахунок норм часу

Нормування токарної операції з ЧПК

1 Допоміжний час на встановлення та закріплення деталі

То = 0.31 хв

2 Виконання ручної і допоміжної роботи

Тв2 = 0.72хв

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання з урахуванням коефіцієнта періодичності

Тв = 0.27 хв

4 Автоматична допоміжна робота

Тва = 1.24 хв

5 Час роботи за програмою

Та = То + Тва = 1.38 + 1.24 = 2.62 хв

6 Норма штучного часу

Тшт =( Та + Тва Кtв ) ( 1 + Тобол/100 ) =( 2.62 + 1.3 0.75) ( 1 + 10/100 ) = 5.027 хв

Штучний час при багатоверстатному обслуговуванні

шт = ( Тшт/nc ) Kc = ( 5.027/2 ) 1.25 = 3.125 хв nc = 2 Kc = 1.25

7 Підготовчо-заключний час

Тпз = 22.8 хв

8 Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу

Тштк = шт. + Тпз/n = 3.125 + 22.8/100 = 3.35 хв

Нормування токарної операції з ЧПК

1 Допоміжний час на встановлення та закріплення деталі

То = 0.3 хв

2 Виконання ручної і допоміжної роботи

Тв2 = 0.8 хв

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання з урахуванням коефіцієнта періодичності

Тв = 0.64 хв

4 Автоматична допоміжна робота

Тва = 1.29 хв

5 Час роботи за програмою

Та = То + Тва = 0.99 + 1.29 = 2.28 хв

6 Норма штучного часу

Тшт =( Та + Тва Кtв ) ( 1 + Тобол/100 ) =( 2.28 + 1.74 0.75) ( 1 + 10/100 ) = 3.94 хв

Штучний час при багатоверстатному обслуговуванні

шт = ( Тшт/nc ) Kc = ( 3.94/2 ) 1.16 = 2.29 хв nc = 2 Kc = 1.16

7 Підготовчо-заключний час

Тпз = 18 хв

8 Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу

Тштк = шт. + Тпз/n = 2.29 + 18/100 = 2.47 хв

Нормування токарної операції з ЧПК

1 Допоміжний час на встановлення та закріплення деталі

То = 0.25 хв

2 Допоміжний час пов'язаний з переходом

Тпер = 0.4 хв

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання з урахуванням коефіцієнта періодичності

Т = 0.15 хв

4 Час на відпочинок і власні потреби

Твідп = 4% Топ

5 Час на обслуговування робочого місця

Тобол = 4% Топ

6 Норма штучного часу

Тшт =( То + Тдоп Кtв ) ( 1 + ( Тобол + Твідп/100) ) =( 0.04 + 0.8 1.15 ) ( 1 + ( 4 + 4/100 ) ) = 1.04 хв

Штучний час при багатоверстатному обслуговуванні

шт = ( Тшт/nc ) Kc = ( 3.94/2 ) 1.16 = 2.29 хв nc = 2 Kc = 1.16

7 Підготовчо-заключний час

Тпз = 20 хв

8 Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу

Тштк = шт. + Тпз/n = 1.04 + 20/100 = 1.24 хв

Нормування токарної операції з ЧПК

1 Допоміжний час на встановлення та закріплення деталі

То = 0.25 хв

2 Допоміжний час пов'язаний з переходом

Тпер = 0.4 хв

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання з урахуванням коефіцієнта періодичності

Т = 0.15 хв

4 Час на відпочинок і власні потреби

Твідп = 4% Топ

5 Час на обслуговування робочого місця

Тобсл = 4% Топ

6 Норма штучного часу

Тшт =( То + Тдоп Кtв ) ( 1 + ( Тобол + Твідп/100) ) =( 0.17 + 0.8 1.15 ) ( 1 + ( 4 + 4/100 ) ) = 1.17 хв

Штучний час при багатоверстатному обслуговуванні

шт = ( Тшт/nc ) Kc = ( 3.94/2 ) 1.16 = 2.29 хв nc = 2 Kc = 1.16

7 Підготовчо-заключний час

Тпз = 20 хв

8 Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу

Тштк = шт. + Тпз/n = 1.17 + 20/100 = 1.37 хв

3 Спеціальна частина

3.1 Розробка керуючої програми обробки деталі на верстаті з ЧПК

Токарні верстати із числовим програмним керуванням (ЧПК) впроваджуються для автоматизації виробництва при дрібносерійному випуску продукції і є основним типом верстатів, призначених для побудови гнучких автоматичних виробництв.

Автоматами називаються верстати, у яких автоматизовані всі робочі і допоміжні рухи, необхідні для виконання технологічного циклу обробки деталі. До обов'язків робітника, що обслуговує верстат, входять періодичне завантаження заготовками, періодичний контроль розмірів і якості оброблених деталей, під налагодження верстата, а також загальне спостереження за його роботою. Токарні автомати підрозділяються на однопшиндельні і багатошпиндельні, застосовуються для виготовлення деталей із прутка, але в деяких випадках зі штучних заготовок.

Одношпиндельні автомати підрозділяються на револьверні, фасонно-відрізні і фасонно-поздовжні. Багатошпиндельні автомати випускаються двох різновидів: верстати паралельної дії і верстати послідовної дії (багатопозиційні). У верстатах паралельної дії на всіх шпинделях відбуваються однакові операції, тобто протягом одного циклу кожна деталь повністю обробляється в одній позиції. Ці верстати являють собою кілька одношпиндельних автоматів, з'єднаних в один агрегат, і призначені для обробки деталей простої форми. У верстатах послідовної дії заготовка обробляється послідовно в декількох позиціях. Напівавтоматами називаються верстати, у яких процес обробки здійснюється без участі робітника. Установку і закріплення заготовки, а також зняття готової деталі робить робітник. Токарні напівавтомати підрозділяються на одношпиндельні і багатошпиндельні, на горизонтальні і вертикальні, застосовуються для обробки штучних заготовок.

3.2 Проектування маршрутної технології обробки з вибором ріжучих і допоміжних інструментів та пристосувань

Таблиця 14

3.3 Розробка операційної технології з розрахунком режимів різання і побудовою траєкторії рухів ріжучих інструментів

3.4 Визначення координат опорних точок траєкторії руху ріжучого інструменту

Чорнове точіння Таблиця15

T	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
х	100	21	21	25.36	25.36	30.30	30.30	30.46	30.46	100
z	450	450	409	409	359	369	339	339	319	450

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6