Расчет припусков на обработку и габаритных размеров заготовки

Припуск – слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе.

Для определения габаритных размеров заготовки необходимо рассчитать припуски на механическую обработку заготовки из проката и допуски на их изготовление.

Существует 2 метода определения припусков: расчетно-аналитический и табличный.

Воспользуемся табличным методом для определения общего припуска на механическую обработку. Необходимые значения припусков и допусков регламентируются по ГОСТ 26645 – 85.

Минимальный припуск (односторонний):

 

, где

R_{z i-1} – высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

h _i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

Δ_Σi-1 – суммарные отклонения расположения поверхности;

ε _i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

 

Качество поверхности сортового проката (мкм)

Диаметр проката, мм	Точность прокатки
	Rz	h
Св. 20 до 80	100	75

 

Данные о сортовом профиле проката общего назначения

Диаметр, мм	Предельные отклонения (мм) по диаметру при точности прокатки
	+	-
45	0,3	0,9

 

Имеем два габаритных размера детали: 1200 63 мм (длина × ширина). Рассчитаем общие припуски на диаметр и длину:

 

Размер (детали) (мм)	Допуск размера (проката) (мм)	Допуск формы и расп-я (прокатки) (мм)	Общий допуск (отливки) (мм)	Вид окончат. обработки (мм)	Общий припуск (мм)	Размер заготовки (мм)
355	1,2	0,24	1,2	1. Чистовая 2. Чистовая	1,6 1,6	385,2±0,8
45	1,40	0,24	1,60	1. Тонкая 2. Черновая	1,7 1,1	50,1±0,7

 

Маршрут технологического процесса механической обработки

Маршрутная карта изготовления ходового винта качения круглошлифовального станка мод. 3К152ВФ20 представлена на листе №3 курсового проекта. В неё входят следующие операции:

005 Отрезная

010 Термическая

015 Токарная

020 Бесцентрово-шлифовальная

025 Резьбонакатная

030 Термическая

035 Шлифовальная

040 Токарная

045 Термическая

050 Токарная

055 Термическая

060 Шлифовальная

065 Шлифовальная

070 Фрезерная

075 Фрезерная

080 Координатно-расточная

085 Шлифовальная

090 Термическая

095 Шлифовальная

100 Шлифовальная

105 Шлифовальная

110 Шлифовальная

115 Контрольная

 

Расчет режимов резания

Операция 025

Оборудование – Токарно-винторезный станок

Поверхность 1 (d=26,5).

Инструмент – резец с МНП Т15К6

1. Глубина резания t=0,2 мм.

2. Подача S=0,25 мм/об [2, с. 268, т. 14]

3. Стойкость T=60 мин

4. Определяем скорость резания

 

; м/мин, где

K_v=K_мv*K_иv*K_lv

 

K_мv = 1; K_иv = 1; K_пv = 1.

C_v=420; x=0,15; y=0,2; m=0,2. [2, с. 269, т. 17]

5. Определяем частоту вращения шпинделя

n =  = 1600 мин^-1

Принимаем максимальную частоту вращения шпинделя на данном станке n=750 мин^-1

6. Определяем скорость резания по станку

 

 

7. Определяем минутную подачу

 

S_M = S₀ * n мм/мин.

S_M = 0,25 * 750 = 187,5 мм/мин.

 

8. Определяем основное машинное время

 

Т_М = , мин, где   i – количество проходов, i = 1.

L_рез=627,5 мм.

Т_М = = 3,35 мин.

9. Определяем силы резания

 

 

Тангенциальная сила P_z

C_p=300, х=1,0, у=0,75, n=-0,15 [2, с. 273, т. 22]

Радиальная сила P_у

C_p=243, х=0,9, у=0,6, n=-0,3 [2, с. 273, т. 22]

Осевая сила P_x

C_p=339, х=1, у=0,5, n=-0,4 [2, с. 273, т. 22]

10. Определяем мощность резания

 

 

Для переходов 2,3,4,5,6,7,8 применяется один и тот же инструмент, используется та же стойкость, подача и скорость резания. Для этих же переходов составляющие силы резания и мощность резания будут равны.

5. Определяем частоту вращения шпинделя

n =  = 832 мин^-1

Принимаем максимальную частоту вращения шпинделя на данном станке n=750 мин^-1

6. Определяем минутную подачу

 

S_M = S₀ * n мм/мин.

S_M = 0,25 * 750 = 187,5 мм/мин.

 

7. Определяем основное машинное время

 

Т_М = , мин, где   i – количество проходов, i = 1.

L_рез=65 мм.

Т_М = = 0,35 мин.

Оборудование – Токарно-винторезный станок

Инструмент – резец с МНП Т15К6

1. Глубина резания t=0,5 мм.

2. Подача S=1,5 мм/об

3. Стойкость T=70 мин

4. Определяем скорость резания

Наружный диаметр резьбы d=26 мм, внутренний диаметр резьбы d₁=22 мм, следовательно необходимо сделать три прохода с глубиной резания t=0,5 мм, и один проход с глубиной резания t=0,124 мм.

 

; м/мин, где

K_v=K_мv*K_иv*K_lv

K_мv = 1; K_иv = 1; K_пv = 1.

C_v=244; x=0,23; y=0,30; m=0,2. [2, с. 296, т. 49]

Для t=0,5 мм

Для t=0,124 мм

 

5. Определяем частоту вращения шпинделя для первых 3-х проходов

n =

Для последнего прохода

Принимаем максимальную частоту вращения шпинделя на данном станке n=750 мин^-1

6. Определяем скорость резания по станку

 

 

7. Определяем минутную подачу

 

S_M = S₀ * n мм/мин.

S_M = 1,5 * 750 = 1125 мм/мин.

 

8. Определяем основное машинное время

Т_М = , мин,

где i – количество проходов, i = 4.

L_рез= 35+2+2=39 мм,

Т_М = = 0,14 мин.

 

9. Определяем силы резания

 

 

Тангенциальная сила P_z

C_p=148, у=1,7, n=0,71 [2, с. 298, т. 51]

9. Определяем мощность резания

 

 

Операция 105 кругло-шлифовальная (круглошлифовальный станок 3К152ВФ20):

Переход: шлифовать наружный диаметр ходовой резьбы окончательно.

Выбираем шлифовальный круг прямого профиля ПП для круглого наружного шлифования периферией круга с продольной подачей.

Выбираем шлифовальный круг 9А40 ПСМ2-С2 К5.

9А40 – шлифовальный материал – белый электрокорунд зернистостью 16.

СМ2 – среднемягкий;

С2 – средний;

К5 – связка керамическая.

Размер К 100×50×20 (мм).

 

 

Припуск на шлифование 0,2 (мм)

Для станка, при окончательном шлифовании выбираем режимы резания:

Скорость круга:  м/с.

Скорость заготовки:  м/мин.

Глубина шлифования:  мм.

Продольная подача: м/мин;

 

 мм/об;

 

Число оборотов заготовки:  мин^-1;

Т.о. припуск снимаем посредством 20 проходов шлифовального круга.

Эффективная мощность при шлифовании периферией круга с продольной подачей:

;

 

Коэффициент .

Показатели степени:

;

;

.

Диаметр шлифования:  мм.

 кВт.

Операция 110 кругло-шлифовальная (круглошлифовальный станок 3К152ВФ20):

Переход: шлифовать посадочные поверхности окончательно.

Выбираем шлифовальный круг прямого профиля ПП для круглого наружного шлифования периферией круга с продольной подачей.

Выбираем шлифовальный круг 9А40 ПСМ1 – С1 К5.

9А40 – шлифовальный материал – белый электрокорунд зернистостью 16.

СМ1 – среднемягкий;

С1 – средний;

К5 – связка керамическая.

Размер К 60×30×15 (мм).

 

 

Припуск на шлифование 0,15 (мм)

Для станка, при окончательном шлифовании выбираем режимы резания:

Скорость круга:  м/с.

Скорость заготовки:  м/мин.

Глубина шлифования:  мм.

Продольная подача: м/мин;

 

 мм/об;

 

Число оборотов заготовки:  мин^-1;

Т.о. припуск снимаем посредством 30 проходов шлифовального круга.

Эффективная мощность при шлифовании периферией круга с продольной подачей:

 

;

 

Коэффициент .

Показатели степени:

;

;

.

Диаметр шлифования:  мм.

 кВт.