Разработка технологической оснастки для механической обработки детали "Кронштейн", страница 4

Расчет режимов резания ведется по наиболее нагруженному техноло-гическому переходу рассматриваемой операции, т.е. такому технологичес-кому переходу, при выполнении которого возникают наибольшие силы резания. В нашем случае будем рассчитывать режимы резания для второго перехода: «Расточить отверстие 1 предварительно с припуском 2мм на сторону».

1)  На данном переходе производится растачивание отверстия ø30мм и длиной 100мм. Материал заготовки АК4-1 (алюминий ковкий). Обра-ботка производится резцом со сменной двугранной твердосплавной пластиной (Т15К6).

2)  Т.к. на данном переходе производится получистовое растачивание, то глубину резания можно назначить равной припуску на обработку (4мм). Поэтому глубину резания принимаем t = 4 мм.

3)  По рекомендациям к резцам данного типа для получистового раста-чивания заготовок из алюминиевых сплавов следует выбирать подачи 0,05~0,15 мм/об. Принимаем S = 0,15 мм/об.

4)  Скорость резания V, м/мин: при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по формуле:

.

T = 60 мин – период стойкости инструмента. Значение коэффициента C_V  и показателей степени x, y и m выбираем в зависимости от вида обработки и значения подачи: C_V = 420; x = 0,15;  y = 0,2 и m = 0,2.

Коэффициент K_V  находится по формуле:

, где:

K_MV =0,8;

K_ПV = 1;

K_ИV = 0.6.

.

 м/мин.

5)  Частота вращения шпинделя находится по формуле:

, где:

π = 3,14;

D = 38 мм – диаметр обрабатываемой поверхности.

 мин ^-1.

Принимаем n = 900 мин ^-1.

6)  Т.к. на станке бесступенчатое управление частотой вращения, остав-ляем принятое значение n = 900 мин ^-1.

7)  Фактическая скорость резания:

,  м/мин.

8)  Силу резания принято раскладывать на составляющие силы, направ-ленные по осям координат станка (P_Z, P_Y, P_X).

Тангенциальная сила P_Z находится по формуле:

, где:

C_P = 40;

x = 1;

y = 0,75;

n = 0.

Поправочный коэффициент K_P представляет собой произведение ряда коэффициентов (), учитывающих фактические условия резания. Значения коэффициентов:

K_MP = 1;

K_φP = 0,89;

K_γP = 1;

K_λP = 1;

K_rP = 0,87.

.

Н.

Аналогичным образом находятся радиальная P_Y и осевая P_X  силы:

Н;

Н.

9)  Момент резания определяется по формуле:

, где

R = 19 мм – расстояние от оси отверстия до точки приложения тан-генциальной силы.

Н∙м.

10)  Мощность резания рассчитывается по формуле:

;

N ≈ 1 кВт. Т.к. мощность станка 25 кВт, то оставляем все в исходном состоянии.

11)  Основное время определяется по формуле:

, где

L = 100 мм – путь, пройденный инструментом;

S_M – минутная подача.

, мм/мин.

t_o = 0,74 мин.

12)  Вспомогательное время на данный переход t_В = 0,1 мин, время обслуживания рабочего места t_обс = 12 мин, время перерывов и на личные потребности t_П = 3 мин.

13)  Проведя аналогичным образом расчет режимов резания для перехода 008: «Расточить отверстие 4 окончательно в размер ø47 М7(_-0,025)», получили: t = 0,2 мм; S = 0,1 мм/об; V = 200 м/мин; n = 1400 мин ^-1;    P_Z = 18 Н; M = 0,4 Н∙м; N = 0,06 кВт; t_o = 0,1 мин.

5 Разработка силовой схемы

При разработке силовой схемы практически реализуют идею конструкции приспособления. На этом этапе учитывают взаимодействие всех деталей уст-ройства. Решают комплекс взаимосвязей: заготовка – установочные элемен-ты приспособления; заготовка – зажимные элементы; зажимные элементы – зажимные механизмы – силовой привод. Расположение элементов приспо-собления определяет форму и размеры корпуса. После проработки схемы приспособления к заготовке прикладывают действующие на нее силы реза-ния, силы зажима и реакции опор. Записывают условия равновесия сил, опре-деляют силы закрепления и усилия и усилия на различных звеньях приспо-собления.

Разрабатывая силовую схему:

1)  Выполняем эскиз заготовки в трех проекциях, выделяем поверхность обработки, изображаем установочные элементы в соответствии со схемой базирования (см. рис. 15).

2)  Сила зажима приложена к верхней поверхности заготовки и прижи-мают ее к установочным планкам. В качестве прижимного элемента ис-пользуем прихват 7011 – 0578 по ГОСТ14732 – 69.

3)  Схема промежуточных механизмов.

4)  При растачивании отверстия ø38 ± 0,2 мм действуют силы резания P_Z – тангенциальная, P_Y – радиальная (см. вид А). Рассматривая силы ре-зания можно заключить: силы P_Z и P_Y сдвигают заготовку по плас-тинам. Осевая сила P_X  прижимает заготовку к опорам. Поэтому силу зажима Q нужно определять по действию сил P_Z и P_Y.