Назначение и условия работы детали в сборочной единице вал КИС 0106642

Наибольший предельный припуск получаем  путем вычитания из наименьшего предельного размера данного перехода наименьший предельный размер предшествующего перехода.

Предельные значения припусков 2Z_max^пр_i

2Z_max^пр₂ = 16,052 – 15,59 = 0,462 мм = 462 мкм;

2Z_max^пр₃ = 15,59 – 15,16 = 0,43 мм = 430 мкм.

В графе «Предельный размер» наименьшее значение получается, по Общие припуски Z_{o max}, мкм, и Z_{0 min}, мкм, определяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф:

Z_{o min} = 270 + 290 = 560  мкм,

Z_{0 max} = 462 + 430 = 892 мкм.

Общий номинальный припуск:

Z_{o ном} = Z_{0 min}+В_з – В_д,,

где В_з – верхнее отклонение размера заготовки, мкм;

В_д – верхнее отклонение чертежного размера детали, мкм;

Z_{o ном} =560 + 430 – 120 = 870 мкм,

d_Зном≈d_Зном - Z_{o ном} ≈16,12 – 0,87 = 15,25 мм.

Выполним проверку проведенных расчетов:

Z_{max 2}^пр – Z_{min 2}^пр = 462 – 270 = 192 мкм;

d₁ – d₂ = 400 – 208 = 192 мкм;

Z_{max 1}^пр – Z_{min 1}^пр = 430 – 290 = 140 мкм;

d_заг – d₁ = 208 – 68 = 140 мкм.

Проверка показала правильность расчетов.

Все результаты произведенных расчетов сведены в таблице 1.9.

На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков  по обработке отверстия поверхности Ø16D10 мм (см. рисунок 1.2).

Таблица 1.9 – Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим      переходам на обработку отверстия Ø16D10 мм

Технол. переход обработки поверхности Ø16D10 мм	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск	Расчетный размер	Допуск	Предельный размер, мм		Предельные значения припуска, мкм
	Rz	T	r	ε	2Zmin i, мкм	Dрi, мм	di, мкм	Dmin	Dmax	2Zminпр	2Zmaxпр
Сверление	40	60	139	125	—	15,563	400	15,16	15,56	—	—
Растачивание черновое	50	50	125	6	2·287	15,85	208	15,59	15,85	462	270
Растачивание чистовое	20	25	—	—	2·135	16,12	68	16,052	16,12	430	290
Итого										892	560

 Рисунок 1.2 – Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия Ø16D10 мм.

1.7 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания производим по методике [17] для операции 010 Токарная с ЧПУ.

Аналитический метод.

Исходные данные:

-Технологический переход – подрезать торец.

-Диаметр обработки: D=64 мм.

-Подача S = 0,25 мм/об.

- Глубина резания t = 2 мм.

Скорость резания

, где     C_v, m, x, y - эмпирические коэффициенты и показатели степени     принимаемые по таблице:  C_v = 420; m = 0,2; y =  0,2; х = 0,15.

T - период стойкости, мин; T = 50 мин;

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

K_v=K_мv × K_пv × K_иv , где  K_мv - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки,

где К_г – коэффициент, К_г = 1,0;

σ_в – предел прочности, σ_в = 610 МПа;

NV – показатель степени, NV  = 1,75.

Тогда K_мv= 1,0· (750/610)^1,75 = 1,44

K_пv - коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности, K_пv=1,0;

K_иv - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента, K_иv= 0,65.

K_v=1,44∙1,0∙0,65=0,936.

Тогда

м/мин.

Частота вращения шпинделя  

 об/мин, принимаем n = 1080 об/мин.

Уточненная скорость резания 

 м/мин.

Время на подрезку торца 

мин.

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

L_р.х = (D-d)/2 + у,

D – диаметр сплошного торца, D = 64 мм,

d – диаметр отверстия, d = 28 мм, у – величина врезания, у = 3 мм.

Тогда L_р.х = (64-28)/2 + 5 = 23 мм.

Сила резания

, где     C_p, x, y, n - эмпирические коэффициенты и показатели степени принимаемые по таблице : C_p = 300; x = 1,0; y = 0,75; n = -0,15;

K_p - коэффициент учитывающий реальные условия резания, K_p=1,01.

Н.

Определим мощность резания N_рез, кВт, по нормативам:

,

 кВт.

,

где N_ДВ – мощность двигателя, кВт; N_ДВ=10 кВт;

h– коэффициент полезного действия привода; h=0,8.

Опытно-статистическим методом производим расчет режимов резания на сверление отверстия Ø13 Н14 мм для операции 010 Токарная с ЧПУ в соответствии с методикой, изложенной в литературе [22].

Исходные данные:

-Технологический переход – сверлить отверстие Ø12,7 мм.

-Подача S = 0,2 мм/об.

- Глубина резания t = 6,5 мм.

Стойкость инструмента: Т = 45 мин.

Определяем скорость резания по формуле:

V = V_табл·k₁·k₂·k₃, где V_табл – табличное значение скорости, V_табл = 16 м/мин;

k₁ – коэффициент, зависящий от вида обрабатываемого материала, k₁ = 1;

k₂ – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента, k₂ = 1.3;

k₃ – коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру, k₃ = 1;

V = 16·1·1,3·1 = 20,8 (м/мин).

Частота вращения шпинделя:

 (об/мин).

Принимаем, по паспорту станка 2Н118, n = 510 об/мин.

Мощность резания [4]:

Nрез = N_табл·K_N · n/1000, где N_табл = 1,5 кВт;

K_N – коэффициент мощности, K_N = 1;

Nрез = 1,5·1·510/1000 = 0,765 (кВт).

Крутящий момент [2]:

М_кр = N_рез·9750/n = 0,765·9750/510 = 14,6 (Н/м).

Осевая сила [2]:

Р_о = 10·С_р·d^x·S_o^y·K_р, где С_р – коэффициент, С_р = 42,7;

K_р – коэффициент осевой силы, K_р = 1;

x = 1;

y = 0.8;

Р_о = 10·42,7·13¹·0,2^0.8·1 = 1532 (Н).

Основное время на обработку отверстия:

, где L_р.х. – длина рабочего хода:

L_р.х = L_рез+ у_., где L_рез = 97 мм;

у – длина врезания, у = 0,3·d = 0,3·13 = 3,9 мм.

При сверлении сквозного отверстия добавляется 1 мм;

L_р.х = 97+3,9+1 = 101,9 (мм).

Для остальных операций расчет режимов резания производим упрощенно, согласно методике представленной в [27], результаты расчетов сводим в таблицу 1.10

Таблица 1.10 - Сводная ведомость режимов резания

Наименование операции	Инструмент	Размеры обработки, мм				Подача , мм/об		Подача , мм/мин		Стойкость Т, мин		Скорость резания V, м/мин		Частота вращения n, об/мин		Основное время , мин		Мощность , кВт	Оборудо-вание
		D			t
1	2	3		4	5	6		7		8		9		10		11		12	13
010 Токарная с ЧПУ
Подрезать торец	резец	64		23	2	0,25		-		50		217		1080		0,085		3,39	16К20Ф3
Точить поверхность Æ60	резец	60		25	2	0,25		-		50		235,5		1250		0,08		1,79
Сверлить отверстие Æ33	сверло	33		45	2,5	0,6		-		45		20,72		200		0,375		0,3
Сверлить отверстие Æ12,7	сверло	12,7		101,9	6,5	0,2		-		45		20,8		510		0,99		0,77
Рассверлить отверстие Æ16	сверло	16		71	1,5	0,25		-		45		16,1		320		0,888		0,48
Расточить отверстие до Ø38	резец	38		16	2,5	0,65		-		50		71,9		600		0,04		0,99
Расточить фаску	резец	33		18	1,6	0,25		-		50		62,2		600		0,12		0,94
020 Токарно-винторезная
Подрезать торец	резец	45		26	2	0,25		-		50		56,5		400		0,26		1,08	16К20
Точить поверхность до Ø43-0,6 мм	резец	45		127	1	0,25		-		50		89		630		0,81		0,79
Точить поверхность  до Ø37-0,6 мм	резец	43		46	3	0,25		-		50		89		630		0,29		2,38
Расточить фаску	резец	13		6	1,6	0,25		-		50		25,72		630		0,04		0,44
030 Токарно-копировальная
Точить поверхность и фаску (продольный суппорт)	резец	43		84	0,75	0,25		-		50		85		630		0,53		2,34	СА303
Продолжение таблицы 1.10
1	2	3		4	5	6		7		8		9		10		11		12	13
Подрезать торец и точить канавку (поперечный суппорт)	резец	41,5		5	1,4	0,1		-		50		61		630		0,08		1,98	СА303
Точить канавку (поперечный суппорт)	резец	31,2		5	1,4	0,1		-		50		61		630		0,08		1,05
040 Горизонтально-протяжная
Протянуть шлицы (предварительно)	протяжка		13	580	2	0,1	-		100		4		-		0,145		1,3		7Б56
050 Горизонтально-фрезерная
Фрезеровать шипы	фреза		160	570	11	-	31,5		60		31,6		80		4,45/2= =2,225		1,52		6Р82
070 Шпоночно-фрезерная
Фрезеровать шпоночный паз	фреза		12	38	5,3	-	315		60		20,1		800		2,85		1,63		692Р
120 Торцекруглошлифовальная
Шлифовать поверхность	шлиф. круг		41	80	0,3	0,56	-		-		14,4		150		2,07		1,51		3Т161Е
Шлифовать поверхность	шлиф. круг		31,5	41	0,35	0,56	-		-		14,4		150		1,07		1,42		3Т161Е
130 Горизонтально-протяжная
Калибровать шлицы	протяжка		16	580	0,1	-	-		-		5		-		0,82		1,3		7Б56
140 Токарно-винторезная
Калибровать канавку	резец		28,5	3	1,4	0,1	-		50		25,1		250		0,12		0,93		16К20
Продолжение таблицы 1.10
1	2		3	4	5	6	7		8		9		10		11		12		13
Точить фаску	резец		30	3	1	0,1	-		50		25,1		250		0,2		0,66		16К20
150 Торцекруглошлифовальная
Шлифовать поверхность	шлиф. круг		40,5	22	0,21	0,56	-		-		14,4		150		0,6		1,51		3Т161Е
Шлифовать поверхность	шлиф. круг		30,5	41	0,21	0,56	-		-		12		150		0,62		1,42

1.8 Техническое нормирование

Техническое нормирование проводим согласно методики изложенной в [5]. В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Тшт-к:

, где    Т_шт – штучное время;

Тшт=То+Тв+Тоб+Тот,

где    Т_п-з – подготовительно-заключительное время, мин;

n– количество деталей в настроечной партии, шт.;

                     Т_о – основное время, мин;

                     Т_в – вспомогательное время, мин;

                     Т_об – время на обслуживание рабочего места, мин;

T_от – время перерывов на отдых и личные надобности, мин.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Тв = (Т_ус + Т_зо + Т_уп + Т_из)×k ,

где    Т_ус – время на установку и снятие детали, мин;

                     Т_зо – время на закрепление и открепление детали, мин;

                     Т_уп – время на приемы управления, мин;

                     Т_из –  время на измерение детали, мин;

k – коэффициент для мелкосерийногопроизводства k =1,85.

Время на обслуживание рабочего места Т_об слагается из времени на организационное обслуживание и времени на техническое обслуживание рабочего места:

Т_об =Т_тех + Т_орг.

Основное время То вычисляется на основании принятых режимов резания. 

Оперативное время:

Т_оп = Т_о + Т_в .

Общее время на обслуживание рабочего места и отдых в серийном производстве:

Т_об.от = Т_оп×П_об.от/100, где П_об.от – затраты временя в процентном выражении от  оперативного времени, %.

Приведенные выше формулы для определения штучного и штучно-калькуляционного времени в серийном производстве для всех операций, кроме шлифовальных:

Т_шт-к = Т_п-з/n + Т_о + Т_в + Т_об.от .

Определим Т_шт-к  для операции 070 Горизонтально-фрезерная.

Время на установку и снятие детали, закрепление и открепление ее:

Т_у.с+Т_з.о= 2∙0,024 + 0,042 = 0,09 мин.

Время на приемы управления включить и выключить станок, перемещение стола в продольном и поперечном направлениях:

Т_уп =2∙(0,01 + 0,04 + 0,07)= 0,24 мин.

Время, затрачиваемое на измерение детали:

Т_из = 0,12 мин,

Т_В= (0,09+2∙0,01+2∙0,04+2∙0,07+0,12) × 1,85 = 0,83 мин,

Т_оп = 4,45/2 + 0,83 = 3,06  мин.

Время на обслуживание рабочего места и отдых составляет 7% от оперативного времени, тогда:

Т_об.от = (3,06×7)/100 = 0,21 мин.

Штучное время  на одну деталь