Материал: Технологический процесс изготовления детали

Геометрические параметры заточки

угол при вершине                                                                                                              2φ = 120º

Для сверления отверстия диаметром 22 мм выбираю стандартное спиральное сверло с коническим хвостовиком (ГОСТ 2092-88) изображенное на рисунке 5а.

Рисунок 5а - Спиральное сверло с коническим хвостовиком

Диаметр сверла в мм                                                                                                        d = 22

Общая длина сверла в мм                                                                                               L = 335

Длина рабочей части сверла                                                                                        lo = 235

Геометрические параметры заточки

угол при вершине                                                                                                              2φ = 120º

Для проточки паза выбираем шпоночную протяжку (ГОСТ 23360-78) изображенную на рисунке 6.

Рисунок 6 - Шпоночная протяжка

Для шлифования поверхности выбираю круг прямого профиля (ГОСТ 8692-82), изображенного на рисунке 7.

Рисунок 7 - Шлифовальный круг

Максимальный наружный диаметр, мм                                                     D = 300

Высота круга                                                                                                                      H = 63

Диаметр посадочного отверстия                                                                  d = 127

Твердость (ГОСТ 18118-78) - среднетвердый круг.

Зернистость - 50.

Связка керамическая.

Выбор материала режущей части

Материал режущей части инструмента имеет важнейшее значение в достижении высокой производительности обработки.

При выборе марки твердого сплава необходимо помнить, что чем больше содержание в нем карбида титана и чем меньше кобальта, тем больше его износо- и термостойкость, но тем меньше его прочность на изгиб и вязкость, т.е. сплав более хрупкий.

Так как деталь изготовлена из стали то ее рекомендуется обрабатывать инструментами оснащенными двухкарбидным сплавом марки Т15К6.

Для сверл рекомендуется марка инструментального материала Р12.

Выбор периода стойкости режущего инструмента

Стойкостью называется период работы режущего инструмента до его затупления. Так как период стойкости инструмента оказывает наибольшее влияние на скорость резания, правильный выбор этого фактора имеет большое значение.

Период стойкости колеблется в больших приделах. Так, период стойкости, мин, принимают равным: для резцов из быстрорежущей стали - 60; для резцов с пластинками из твердого сплава - 90-120; для сверл из быстрорежущей стали диаметром до 20 мм - 25 - 40, а диаметром свыше 30 мм - 40 - 60; для фрез цилиндрических из быстрорежущей стали - 120, а со вставными ножами из твердого сплава - 180 - 540. Стойкость протяжек - 106 - 500 мин, шлифовального круга - 10 -20 мин.

На величину стойкости инструмента существенное влияние оказывает смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ). Как правило, применения СОЖ облегчает стружкообразование и снижает температуру в зоне резания, что существенно повышает стойкость режущего инструмента.

. Расчет режимов резания

Производительность и себестоимость обработки изделий на металлорежущих станках, качество обработанной поверхности зависят прежде всего от принятых режимов резания. Поэтому важен выбор их оптимальных значений при проектировании технологического процесса механической обработки.

Оптимальные, т.е. наивыгоднейшие, режимы резания выбираются из условий наиболее полного использования режущей способности инструмента, кинематических и силовых способностей станка. При этом должны обеспечиваться высокая производительность, требуемые точности и шероховатость обработанной поверхности и минимальная себестоимость.

Режим резания сверлении

Глубина резания при сверлении, мм, принимается равной половине диаметра сверла, т. е.

 ( 3 ),= 18 / 2 = 9 мм

Подача, мм / об, может быть принята по таблицам справочной литературы или подсчитана по формуле:

S = Cs·Dk·Ks ( 4),

где, , X=0.6 ,

 мм/об.

По паспортным данным станка принимается фактическая подача  (ближайшая меньшая), принимаем 0,40 мм/об.

Расчетную скорость резания, м/мин, посчитаем по формуле (5).

 ( 5),

где T-расчетная стойкость сверла, мин.,

 - поправочный коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,

- коэффициент, зависящий от состояния поверхности,

     - коэффициент, зависящий от глубины сверления.

          Для данного случая =1, =1, =1, T=40 мин ,, m=0,2,

, .

Подставляем и получаем:

(м/мин.)

Расчетную частоту вращения шпинделя рассчитаем по формуле (6).

 (6),

 (об/мин.).

Значение  принимаем ближайшее меньшее имеющееся на сверлильном станке =807 об/мин.

Считаем фактическую скорость резания по формуле (7).

. (7),

 (м/мин.).

Крутящий момент, потребный на резание, и осевую силу вычислим по формулам (8) и (8а).

; (8),

 . (8а).

где CM и CP -коэффициенты крутящего момента и осевой силы;диаметр сверла;подача, мм/об;и ZP - показатели степени влияния диаметра сверла на величину момента и осевой силы;и YP - показатели степени влияния подачи на величину M и P0 ;и KP - поправочные коэффициенты на измененные условия.

CM =0,34 , CP =666, ZM=2, ZP=1, YM=0,8, YP=0,7, KM= KP=1.

Подставляя эти данные получаем :

 ();

 (Н).

Эффективную мощность резания ,кВт, подсчитываем по формуле (9),

а потребная мощность по формуле (10).

 (9),

 (кВт);

; (10),

 (кВт).

Коэффициент использования мощности станка определим по формуле (11).

 ; (11),

.

Фактическую стойкость инструмента Tф ,мин, с учетом показателя стойкости m определим по формуле (12).

; (12),

 (мин).

Основное технологическое время (машинное) , т.е. время , непосредственно затраченное на процесс резания, мин, определим по формуле (13 ).

, (13),

где L- расчетная длина обработки , равная сумме длин обработки l, врезания l1 и перебега инструмента l2:

=l+l1+l2 ;

число проходов.

За длину обработки l, принимается путь, пройденный вершиной инструмента в процессе резания и измеренный в направлении подачи. Величина врезания l1,мм, подсчитывается по формуле (14).

 (14),

где - главный угол в плане ().

Машинное время, по формуле (13), будет равно :

 (мин).

8. Нормирование времени, определение расценки и себестоимости механической обработки детали

Штучное время на механическую обработку одной детали при сверлении вычисляется по формуле

                             (15)

где t0 - основное технологическое время, мин; в - вспомогательное время, мин;об - время организационного и технического обслуживания рабочего места, мин;ф - время перерывов на отдых и физические потребности, мин.

Основное технологическое(машинное) время - это время, непосредственно затраченное на процесс резания, подсчитываемое для каждого перехода.

 мин.

Вспомогательное время - время на установку, закрепление и снятие детали, подвод и отвод инструмента, включение и выключение станка, проверку размеров. Вспомогательное время принимается по нормативам на каждый переход и в том числе на вспомогательные переходы, установку, переустановку и снятие детали; суммируется целиком на операцию.

 мин.

Оперативным временем называется сумма основного технологического и вспомогательного времени:оп=åt0+åtв=0,35+1,35= 1,70 мин. (16)

Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места tоб включает: время на подналадку, чистку и смазку станка, на получение и раскладку инструмента, смену затупившегося инструмента и т.п.

Время на обслуживание рабочего места tоб, а также на отдых и физические потребности tф назначаются на операцию и вычисляются по формуле

                    (17)

где α - процент на обслуживание рабочего места;

β - процент на отдых и физические потребности.

По формуле получаем

 мин.

Таким образом теперь по формуле мы можем подсчитать tшт

 мин.

Штучно-калькуляционное время на операцию вычисляется по формуле:

                               (18)

где tпз - подготовительно-заключительное время на всю партию деталей, мин;- число деталей в партии.

 мин.

Подготовительно-заключительное время определяется в целом на операцию и включает время, затраченное рабочим на ознакомление с технологической картой обработки детали, на изучение чертежа, наладку станка, получение, подготовку, установку и снятие приспособления для выполнения данной операции.

В соответствии с литературой подготовительно-заключительное время принимаем равным 20 мин.

Расценка на выполненную работу, то есть стоимость рабочей силы P определяется по формуле

                               (19)

где СТ - тарифная ставка соответствующего разряда, для 4-го разряда

СТ=92,6 (тыс.руб/мес) = 92600/22·8=526 (руб/ч)

К - коэффициент, для 4-го разряда К=2,15.

Значение тарифной ставки, соответствующей 4 разряду, принимаем равной