Технологический процесс изготовления детали путем механической обработки

Высота оси  центров над плоскими направляющими  станины, мм:     215

Пределы оборотов, об/мин 12,5-1600

Пределы подач, мм/об        

Продольных 0,05-2,8

Поперечных 0,002-0,11

Мощность электродвигателя главного привода, кВт      11

Наибольший диаметр  изделия, устанавливаемого над станиной, мм 400

Наибольший диаметр  обработки над поперечными салазками  суппорта, мм 220

Наибольший диаметр  прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, мм 50

Габаритный размеры  станка, мм   

Длина 2795

Ширина         1190

Высота           1500

Масса станка, кг        3005 

Технические характеристики вертикально-сверлильного промышленного станка  2М112: 

2.3.6 Построение эскизного технологического маршрута

     На  основании данных, приведенных выше, разработана маршрутная карта и технологический маршрут изготовления заданной детали, составлен альбом операционных карт и изображены в графическом виде и операции.

2.4 Расчет режимов резания

    Рассчитаем  режимы резания на обтачивание наружной поверхности (10 операция) ,подрезание торца в операции 15 (токарная, черновая), а также сверление отверстия в операции 25. Расчет режимов резания ведем по методическим пособиям [13] и [14].

    Обрабатываемый  материал 38ХА имеет Е=200000Мпа, . По приложению 2[13] находим, что при обработке конструкционных углеродистых сталей рекомендуется применять быстрорежущий резец марки Р6М5.

2.4.1. Расточка цилиндрической поверхности (операция 10)

    По  приложению 2[13] находим, что при обработке  конструкционных углеродистых сталей рекомендуется применять быстрорежущий резец марки Р6М5.

    Расточку  наружной поверхности будем проводить проходным резцом.

    Станок 16К20 допускает применение резцов с  максимальным размером сечения державки 25х25, поэтому по приложению выбираем резец с параметрами мм, L=120 мм. 2.

    Геометрию резца выбираем по приложению № 2[13]. Форма передней поверхности плоская с фаской;

Выбор глубины резания

    Для поверхности 9 согласно эскизу маршрута технологического процесса D=1 мм. Производим обработку в один проход. Итак, принимаем t=1 мм. Шероховатости обрабатываемых поверхностей мкм. Обработку рекомендуется проводить в 1 проход. Принимаем

Расчет  подачи по прочности  механизма подачи станка

    Используется  формула:

    По  паспортным данным станка 16K20 (см. приложение 1[13]):

                                                    Н

    По  приложению 3[13] для стали 38ХА:

    механические  характеристики: Е = 210 000 МПа, МПа

    значения  коэффициентов и показателей:

    Для резцов с  принимаем и ориентировочно м/мин.

    Определяем  .

     мм/об.

Расчет  подачи по прочности державки резца                                      

    Используется  формула:

    Было  принято: В =25 мм; Н = 16 мм; = 260 МПа; ; l = 35 мм.

    Тогда получим:

Расчет  подачи по заданной шероховатости

    Используется  формула:

    По  таблице 1[13] находим, что при обработке  стали: .

    Выбранный резец имеет  мм; мм, следовательно, =0,22мм/об.

Выбор наибольшей технологически допустимой подачи

    Из  всех подач наименьшей является S₃. Из имеющихся у станка подач, выбираем ближайшую меньшую или равную ей. Для станка 16К20 S_ст=0,2 мм/об, следовательно, S_oцил.=0,2 мм/об.

Выбор скорости резания

    Частота вращения шпинделя станка определяется по формуле:

     .

    По  приложению 3[13] принимаем: Т=45 мин, D=75 мм. Находим ; Xv=0,25; Yv=0,33; m=0,125; Kj_V=1,0; Kj_1V=1,0; Ku_V=0,95; Kn_V=1,0; K_Mv=0,63; Ko_V=0,8.

    Определяем: .

    Тогда .

    Для станка 16К20 по приложению 1[13]: n_x=630 об/мин; n_x+1=800 об/мин. 
Сравнить минутные подачи для этих ступеней: 
;   ; . 
Ближайшая меньшая, имеющаяся на станке , 
, 
,     . 
Таким образом, наивыгоднейшим режимом резания будет: t=1 мм; S=0,2 мм/об; n=630об/мин.

    Действительная скорость резания: .

2.4.2.  Подрезка торца (операция 15)

    Осуществляем  подрезку торцевой поверхности. Будем  использовать проходной упорный прямой резец.

    Станок 16К20 допускает применение резцов с  максимальным размером сечения державки 25х25, принимаем такой же резец, как и для обтачивания цилиндрических поверхностей, с параметрами:

    Главный угол в плане  , вспомогательный угол в плане , радиус при вершине резца r = 0,025(H+B) =0,025(16+25) = 1,025мм, передний угол , задний угол , задний вспомогательный угол , фаска на передней поверхности f = 0.015(H+B) = 0.015(16+25) = 0,615/мм, угол на фаске , угол наклона главного режущей кромки , допустимая величина износа мм.

Выбор глубины резания

    Для поверхности 7 согласно эскизу маршрута технологического процесса D₃=1,5 мм. Производим обработку в один переход. Итак, принимаем t=1,5 мм.

Расчет  подачи по прочности  механизма подачи станка

    Используется  формула:

    По  паспортным данным станка 16K20 (см. приложение 1[13]):

                                                    Н

    По  приложению 3[13] для стали 38ХА:

    механические  характеристики: Е = 210 000 МПа, МПа

    значения  коэффициентов и показателей: 

    Для резцов с  принимаем и ориентировочно м/мин.

    Определяем  .

     мм/об.

Расчет  подачи по прочности  державки резца                                      

    Используется  формула:

    Было  принято: В =25 мм; Н = 16мм; = 260 МПа; ; l = 35мм.

    Тогда получим: .

Расчет  подачи по заданной шероховатости

    Используется  формула:

    По  таблице 1[13] находим, что при обработке стали: .

    Выбранный резец имеет  мм; мм, следовательно, = 0,25 мм/об.

Выбор наибольшей технологически допустимой подачи

    Из  всех подач наименьшей является S₃. Из имеющихся у станка подач, выбираем ближайшую меньшую или равную ей. Для станка 16К20 S_ст=0,2 мм/об, следовательно,  S_oцил.=0,2 мм/об.

Выбор скорости резания

    Частота вращения шпинделя станка определяется по формуле:

     .

    По  приложению 3[13] принимаем: Т=45 мин, D=75 мм. Находим ; Xv=0,25; Yv=0,33; m=0,125; Kj_V=1,0; Kj_1V=1,0; Ku_V=0,95; Kn_V=1,0; K_Mv=0,63; Ko_V=0,8.

    Определяем  .

    Тогда .

    Для станка 16К20 по приложению 1[13]: n_x=630 об/мин; n_x+1=800 об/мин. 
Сравнить минутные подачи для этих ступеней: 
;   ; . 
Ближайшая меньшая, имеющаяся на станке , 
, 
,     . 
Таким образом, наивыгоднейшим режимом резания будет: t=0,5 мм; S=0,2 мм/об; n=630об/мин.

    Действительная  скорость резания: .

3. Сверление отверстия  (операция 25)

 

 Сверление  производим за1 переход.  Сверление  отверстия Ø 6 мм, глубиной t = 2,5 мм. 
по карте К1 [9] для сверлильных операций выбираем: 
=0,18 
= 25.6

С учетом поправочных  коэффициентов: 
S₁  
коэффициент учитывающий группу подач, - коэффициент учитывающий глубину отверстия, - коэффициент зависящий от материала. 
S₁=

Скорость резания  с учетом поправочных коэффициентов: 
v₁  
- выбирается в зависимости от глубины отверстия, - в зависимости от отношения длины сверла к его диаметру, - выбирается в зависимости от твердости материала.

С учетом всех фактров скорость резания будет: 

2.5 Нормирование операций

 

    Рассчитаем  нормирование токарной операции 10 при работе проходного резца. Определим машинное время обработки

    

    Принимаем у = 0.5 мм; l = 66 мм; у₁ = 1,2 мм; S = 0,22 мм/об; п = 315 об/мин.

    у = t ctgj;

    y₁ = 1+0,2t – величина пробега резца;

    l – длина обрабатываемой поверхности.