Машиностроение

                            Выбор метода выполнения заготовки существенно зависит от времени подготовки технологической оснастки, однако дополнительные затраты на оснащение заготовительных цехов окупаются только при достаточных размерах программного задания.

Для производства детали «Шток»  рассмотрим экономическую эффективность двух видов получения заготовки.

Стоимость производства из проката:

Коэффициент использования материала равен:

                                      Ки.м.=mдет/mзаг,                                                            (4)       

где  mдет =2,5 – масса детали, кг;

        mзаг=6,1 – масса заготовки, кг;

Выбираем метод получения заготовки прокат круглова сечения диаметром 50 мм, т. к. данный материал поставляется только в таком виде.

              2.3 Расчет припусков на одну поверхность

Таблица 3 – Расчёт припусков Ø26d9

Находим суммарное значение пространственных отклонении для заготовки:

                                                                                          (6)                                                                                                                                                                                                                         где  ρк  и ρц – пространственные отклонения,  мкм.

                                                                           ρк=∆к∙L,                                            (7)                      

где   ∆к -  удельная кривизна заготовки,  мкм;

                    L – длинна заготовки, мм.

Принимаем для расчёта: ∆к=0,12 мм.

                                           L=77,5    

                                           ρц=0,25 мкм.

                                           ρк=0,12∙77.5=9.3 мкм.

          Находим остаточные пространственные отклонения:

                                                   ρост= ρзаг∙ky,                                                                                                     (8)                                                                                                                           

          где ky - коэффициент уточнения Принимаем для расчёта: ∆к=283.75мм.

                                          ρчерн.=0,06∙250.1=15,006мкм.

                                          ρчист.=0,05∙250,1=12,505 мкм.

          Рассчитываем величины припусков на обработку:

                                 2zmin =2∙(R zi-1+T i-1+ρ i-1),                                                           (9)

где   R zi-1- глубина дефектного слоя поверхности заготовки после         

предыдущего перехода, мкм;

              T i-1 – глубина дефектного слоя поверхности заготовки после                                                                                                              предыдущего перехода, мкм;

                   ρ i-1 – пространственное отклонение полученное на предыдущим               переходе, мкм;

                                      2Zчер. =2∙(150+250+250.1)=1300,2мкм

                                      2Zчист. =2∙(50+50+15,006)=230,012мкм

Находим придельное значение допусков:

                                        2zmin пр=d mini-1-dmin,                                                                              (10)

где    d mini-1 -  минимальный диаметр на предыдущем переходе, мм;

                  dmin – минимальный диаметр на выполняемом переходе, мм.

                                        2zmin пр=27.560-26,260=1300 мкм

                              2zmin пр=26,260-26,030=230мкм

                                        2zmax пр= d maxi-1- dmax,                                                                                              (11)

где   d maxi-1 -  максимальный диаметр на предыдущем переходе, мм;

                 dmax – максимальный диаметр на выполняемом переходе, мм;

                                             2zmax=27,89-26,470=1420 мкм

                                             2zmax=26,47-26,100=310 мкм

          Проверка:

                                            ∑2zmax-∑2zmin= δз-δд                                                                                 (12)

                                1730-15300=210-130

   ∑2zmax-∑2zmin= δз-δд(390=390), следовательно  припуски рассчитаны верно.

Рисунок 1 –  Графическое изображение полей припусков и допусков на  Ø40d11

2.4 Расчет режимов резания и норм времени

Определим режимы резания и основное время на обтачивание ступени вала L=405мм. D=48мм.

Выбираем   резец   и   устанавливаем   его   геометрические   элементы, принимаем токарный проходной отогнутый резец. Материал рабочей части пластины твердый сплав Т5К12, державка резца сталь 45; поперечное       сечение   25x25;   длина   резца   200мм. геометрические элементы выбираем

[ 5 стр. 120]. Геометрические параметры: φ=10; α=80;  φØ=180; f=1мм; r=1мм.

Назначаем режимы резания

Устанавливаем глубину резания

а) глубина резания:

                                          t=(D-d)/2,                                                              (13)

где  D –диаметр не обработанной поверхности, мм;

        d – диаметр обработанной поверхности, мм.

t=(50-48)/2=2мм.

б) выбор подачи по таблице S=0,4-0,5 , по таблице станка выбрано ближайшее наименьшее значение подачи S=0,5 мм/об.

в)По таблице справочника выбираем скорости резания: Vпр.=179 м/мин .

              г) определение частоты вращения шпинделя и выщитываем скорость резания:

                                                       n=1000U/πD,                                                        (16)

   где  nпост – паспортное значение частоты вращения шпинделя станка,   об/мин.

            n=1000∙179/3,14∙48=1187,6 об/мин.

По таблице станка выбираем ближайшее наименьшее значение:

                         nпост=1250 об/мин

V=D∙n∙П/1000=48∙1250∙3,14/1000=188,4 м/мин.

д) определение мощности двигателя кВт.

                                                                                             (17)  

е) сила резания при точении определяется по формуле:

                                       Pz=Cpz∙txpz∙Sypz∙Kpz∙Un,                                                                         (18)  

где   Kpz – суммарный поправочный коэффициент

                       Pz=300∙11,0∙0,250,75∙200-0,15∙1,08=653 н

где Ср – постоянный коэффициент, зависящий от физико-механических свойств обрабатываемого материала;

x,y,n – показатели степени

ж) определение мощности резания

                                                                                                 (19)                                              

                                     Nрез=3,2кВТ

                                     Nшп= Nдв∙η,                                                            

где  Nшп – мощность шпинделя, кВт;

            Nдв – мощность двигателя станка, кВт;

        η – коэффициент полезного действия станка.

                                     Nшп=4,9∙653=3,2 кВт

з) находим коэффициент использования станка по мощности

                                                                                                                          (20)

и) расчёт основного времени:

                                                                                                                   (21)

где    Lp – расчётная длинна обработки, мм.

Lp= L1+L2+L3

L1 – Длина обрабатываемой поверхности (L2 и L3   - величина врезания и перебега)  

Lp=406,5мм

к) расчёт вспомогательного времени:

                                               Тв= Тв1+ Тв2+ Тв3+Тв4,                                                                          (22)

где      Тв1 – время на установку заготовки, мин;

                     Тв2 – время связанное с переходом, мин;

                     Тв3 – время на приёмы не входящие в комплекс, мин.

                                               Тв=0,4+0,14+0,07=0,61 мин.

л) расчёт оперативного времени:

                                               Топ= То+ Тв                                                                                                         (23)

                                               Топ=0,61+0,65=1,25 мин.

м) расчёт времени на обслуживание:

                                   Тобс= Топ∙(а/100%),                                                       (24)

где а - процент от оперативного времени.

                                   Тобс= 1,25∙(3/100%)=0,04 мин.

н) расчёт времени на отдых и личные потребности                              

                                   Тотл= Топ∙b/100%,                                                          (25)                                                                         

где b – процент от оперативного времени.

                                   Тотл=1,25∙(4/100%)=0,05 мин

о) расчёт штучного времени:

                                   Тшт= Топ+ Тобс+ Тотл                                                                                   (26)

                                   Тшт=01,25+0,04+0,05=1,34 мин.

2.5 Выбор оборудования и инструмента на механические операции

  Таблица 4 - техническая характеристика оборудования