Анализ технологического процесса изготовления детали «Вилка 2К52.1.32.00.015» (Технологический раздел дипломного проекта)

последовательно записываются технологический маршрут обработки и все значения элементов припуска. Расчет производим по методике, изложенной в литературе [4].

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определяется по формуле:

где   – удельное коробление отливок, мкм; =1,5мкм;

Остаточные величины пространственных отклонений ρ_ост, мкм, определим по формуле:

, где К_У – коэффициент уточнения формы. После фрезерования пространственное отклонение равно К_У=0,04;         

r_ост=0,04×210=8,4 мкм.

Расчет минимальных значений припусков Z_min, мкм, проведем по формуле    

.

для фрезерования:

Результаты расчетов припусков  сведены в таблицу 1.11.

Графа «Расчетный размер» таблицы 1.11. заполняется, начиная с конечного (чертежного) размера последовательным прибавлением расчетного минимального припуска каждого технологического перехода

Z_р1=17,3 мм;

Z_рзаг=17,3+0,29=17,59 мм.

Значения допусков каждого перехода принимаются по ГОСТам в соответствии с квалитетом того или иного вида обработки.

В графе «Предельный размер» минимальное значение для каждого технологического перехода определяется путем округления расчетного размера увеличением их значений. Округление производим до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.

Предельные значения припусков Z_max^пр, мкм, определяем как разность наибольших предельных размеров и Z_min^пр, мкм, как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

Z_max^пр =19,5-17,52=1,8 мм=1800мкм;

Z_min^пр =18,5-17,3=1,2 мм=1200 мкм.

Все результаты произведенных расчетов сведены в таблице 1.10.

Общие припуски Z_{o max} , Z_{0 min} , мкм

Z_{o max} =1800мкм;

Z_{0 min} =1200мкм.

Общий номинальный припуск Z_{о ном}, мкм

Z _{o ном} = Z_{0 min}+Н_з –Н_д,   где Н_з – нижнее отклонение размера заготовки, мкм;

Н_д – нижнее е отклонение чертежного размера детали, мкм;

Z _{o ном} = 1200+400-850=750мкм;

L_{З ном} = L_{д ном}+Z_{o ном}= 17,5+1,5=18,5мм.

Выполним проверку проведенных расчетов:

Z_{max 1}^пр – Z_{min 1}^пр =1800– 1200=600мкм,        d_заг – d₁ =1000–400 =600 мкм.

Проверка показала правильность расчетов. 

Таблица 1.11 – Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку размера 122±1,0мм

Технологические переходы обработки поверхности 122±1,0мм	Элементы припуска, мкм				Расчётный припуск Zmin, мкм	Расчётный размер Lp, мм	Допуск δ,     мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	RZ	T	ρ	ε				Lmin	Lmax	Zmin	Zmax
Заготовка	300		15	—	—	17,875	1800	19	19,8	—	—
Точение	50	50	1	60	375	17,5	1200	17,5	18,5	1200	1800
Итого	—	—	—	—	—	—	—	—	—	1200		1800

На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков  по обработке двух торцевых поверхностей  (см. рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 - Схема  графического расположения припусков и допусков на обработку размера 17,5±0,2

1.7 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания производим по методике [2] для операции "Горизоетально-фрезерная", а для остальных операций, согласно рекомендациям из [3].

Аналитический метод.

Исходные данные:

Технологический переход – фрезеровать торец.

Диаметр фрезы - D=100 мм.

Глубина резания - t=1 мм.

Подача - S=0,16 мм/об.

Скорость резания

, где     C_v, m, x, y, q, u, p- эмпирические коэффициенты и показатели степени; C_v=85, m=0,15, y=0,4, x=0,5, u=0,1, p=0,1;

T - период стойкости, мин; T=120 мин;

K_v - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки, состояния поверхности, материала инструмента.

K_v=K_mv × K_пv × K_иv , где     K_mv - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки, K_mv=1;

K_пv - коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности, K_пv=0,9;

K_иv - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента, K_иv=1.

K_v=1 × 0,9 × 1=0,9.

V=101 м/мин.

Сила резания

, где     C_p, x, y, u, q, w - эмпирические коэффициенты и показатели степени; C_p=68,2, x=0,86, y=0,72, u=1, p=0,86, w=0;

z – число зубьев фрезы, z=20;

n – частота вращения фрезы, n=250;

K_p - коэффициент учитывающий реальные условия резания, K_p=0,81.

P_z=317 Н.

Мощность резания

,

N=0,56 кВт.

Частота вращения шпинделя

,

n=308 об/мин., принимаем n=315 об/мин.

Машинное время

.

где     L_р.х. - длина рабочего хода, мм.

t_М=0,933 мин.

Опытно-статистическим методом производим расчет режимов резания для операции 010 Горизонтально-фрезерная в соответствии с методикой, изложенной в литературе [ ]. Длина рабочего хода L_р.х , мм

L_р.х=L_рез+y+L _доп, где L_рез – длина резания, мм; L_рез=25 мм;

y – длина подвода, врезания и перебега инструмента, мм; y=9 мм;

L _доп – дополнительная длина хода, мм; L _доп =0 мм;

L_р.х=25+9=34 мм.

Назначаем подачу на зуб по нормативам и уточняем ее по паспорту станка:         S_z=0,1мм/об.

Стойкость инструмента Т_р, мин 

Т_р=Т_м×l,   где Т_м – стойкость в минутах машинной работы станка, мин; Т_м=120 мин;

l – коэффициент времени резания;

l= L_рез/ L_р.х = 25/34=0,73;

т.к. l>0,7, принимаем Т_р»Т_м=120 мин.

Скорость резания  V, м/мин, принимаем по нормативным таблицам                           

V=V_табл×К₁×К₂×К₃, где V_табл – табличное значение скорости, м/мин; V_табл=50 м/мин

К₁=0,95 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К₂=1,1– коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃=0,9 – коэффициент, зависящий от отношения длины резания к  диаметру;

V=50×0,95×1,1×0,9=47,025м/мин.

Частота вращения шпинделя n, об/мин

.

Принимаем по паспорту станка n=125 об/мин.

Уточняем скорость резания

 

Минутная подача:

,мм/мин;

мм/мин.

Машинное время обработки t_м, мин

Проведем проверочные расчеты по мощности резания. Определим осевую силу резания по нормативам

Р_о=Р_табл× К_р, где Р_табл – табличное значение осевой силы резания, кГ; Р_табл= 166 кГ;

К_р – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, Кр=1,1;

Р_о=166×1,1=182,6 кГ.

Определим мощность резания N_рез, кВт, по нормативам

h, где N_табл – табличное значение мощности резания, кВт;