Выбираем подачу по [5, табл. 25, стр. 277], она составляет: мм/об. Согласуем со станком: мм/об.
где: — коэффициент; - диаметр метчика (резьбы); - стойкость метчика; - подача на оборот; - поправочный коэффициент, равный:
где: — коэффициент, учитывающий качество материала, [ 5, табл. 4, стр. 263]; - коэффициент, учитывающий состояние поверхности, [5, табл. 5, стр. 263]; - коэффициент, учитывающий материал инструмента, [5, табл. 6, стр. 263].
и показатели степеней определяются по [ 4, табл. 28, стр. 278].
определяется по [4, табл. 30, стр. 279].
=34,2 =0,45 =0,2 =0,3 =45 мин Тогда:
м/мин
об/мин Это слишком большое значение. Выбираем обороты, приемлемые для сверления, согласуем со станком:
1000 об/мин, тогда
м/мин
Операция 035:
где d — диаметр шлифования, мм; d = 90 мм,
CN = 0,81,
CN и показатели степеней определяются по [4, табл. 28, стр. 278].
r =0,55, x = 1,0, y = 0,7, q = 0,3 — определяется по [4, табл. 30, стр. 279].
Скорость круга vк = 30−35 м/с, скорость заготовки vз = 20−40 м/мин, глубина шлифования t = 0,005−0,02 мм, продольная подача s = (0,4−0,7)В = 0,5 · 48 = 24 мм/об.
N = 0,85 · 200,55 · 0,021,0 · 0,50,7 · 900,3 = 0,85 · 5,2 •0,62•0,02•3,9 = 0,21 кВт.
Мощность станка 3К227А — 4 кВт, мощность подходит.
9. Определение норм времени на каждой операции
Опер. Переходы Размеры обр-ки, мм Режимы, мин Вспомогательное время, мин, мм/об ,
об/мин 005 1. Установить и снять 0,36 2. Фрезер. пов-ть 1 54 32 86 1,2 630 0,12 1,2 0,16 1,72 010 1. Установить и снять 0,38 2. Фрезер. пов-ть 1
предварительно 220 63 283 1,6 250 0,94 0,49 0,68 1,55 3. Фрезер. пов-ть 1
окончательно 220 63 283 1,6 250 0,94 0,49 0,68 1,55 015
1. Установить и снять 0,38 2. Фрезер. пов-ть 2 142 12 154 2,0 250 0,31 0,37 0,26 2,01 3. Фрезер.
пов-ть 2 142 12 154 2,0 250 0,31 0,37 0,26 2,01 4. Переустановить 0,2 2. Фрезер. пов-ть 4 142 12 154 2,0 250 0,31 0,37 0,26 2,01 3.
Фрезер. пов-ть 4 142 12 154 2,0 250 0,31 0,37 0,26 2,01 020 1. Установить и снять 0,38 2. Расточить предварительно 48 11 59 0,2 500 0,59 1,69 0,2 3,49 3. Расточить окончательно 48 11 59 0,12 500 0,98 1,69 0,2 4. Снять фаску
5. Переустановить
6. Снять фаску 1,9 2 3,9 0,15 1000 0,05 0,38 0,09 0,17 0,26 025 1. Установить и снять 0,32 2. Сверлить 8 отв. 11
3. Снять фаску
4. Переустановить
5. Снять фаску 48 6 54 0,35 1000 0,14 0,65 0,17 1,19 030 1. Установить и снять 0,35 2. Сверлить отв. 6 отв.
17 26 8 34 0,35 1250 0,06 0,48 0,17 0,83 035 1. Установить и снять 0,75 2. Шлифовать 48 8 54 0,02 35 0,57 0,81 0,17 1,56
Примечание: Для переходов, при которых обрабатывается несколько отверстий, дано время на обработку одного отверстия. Общее время на обработку всех отверстий будет подсчитано ниже.
Расчёт
Расчётные формулы:
Определение штучно-калькуляционного времени:
где: — штучное время; - подготовительно-заключительное время; - размер партии деталей.
Определение штучного времени
где: — основное время; - вспомогательное время; - время на отдых; - время на обслуживание.
Основное время:
где: — расчётная длина; - длина детали; - длина врезания; - длина перебега; - величина подачи; - частота вращения шпинделя (инструмента).
Оперативное время:
Время на отдых:
Время на обслуживание:
005:
010:
2)
3)
015: 2)
020:
2)
3)
4)
025:
030:
035:
Расчёт Вспомогательное время на операцию равно:
tвсп = tуст+ tпер+ tизм, где tуст — вспомогательное время на установку и снятие детали;
tпер — вспомогательное время, связанное с переходом;
tизм — вспомогательное время на контрольные измерения.
005: tуст = 0,36
010: 2) tуст = 0,38
3) tуст = 0,38
015: 2) tуст = 0,38
3) tуст = 0,38
4) tуст = 0,38
5) tуст = 0,38
020: 2) tуст = 0,38
3) tуст = 0,38
025: tуст = 0,32
030: tуст = 0,35
035: tуст = 0,75
005: tпер = 1,2мин
010: 2) мин
015: мин
020: tпер = 1,69мин
025: мин
030: tпер = 0,48мин
035: tпер = 0,81
Расчёт
005: мин
010: 2, 3) мин
015: мин
020: мин
025: мин
030, 035: t е-ИЗМ = 0,17мин Сводная таблица времени, затрачиваемого на операцию Опер. tосн, мин, мин, мин, мин, мин, мин, мин, мин 005 0,24 1,72 1,96 0,078 0,098 2,14 0,34 2,48 010 1,88 1,55 3,43 1,37 0,17 3,74 0,57 4,31 015 0,62
0,62 2,01 3,25 0,13 0,16 3,54 0,63 4,17 020 0,59
0,98
0,06 3,49 5,12 0,2 0,25 5,58 0,69 6,27 025 0,56 1,19 1,75 0,07 0,09 1,91 0,46 2,37 030 0,12 0,83 0,95 0,04 0,05 1,04 0,46 1,5 035 0,57 1,56 2,13 0,085 0,1 2,32 0,29 2,61
Примечание: Партия равна 35 деталей.
Расчёт tвсп
005: tвсп = 0,36+1,2+0,16= 1,72мин
010: tвсп =0,38+0,49+0,68=1,55мин
015: tвсп =0,38+0,62+0,38+0,37+0,26=2,01мин
020: tвсп =0,98+0,38+0,06+0,38+1,69+0,2=3,49мин
025: tвсп =0,32+0,65+0,22=1,19мин
030: tвсп =0,35+0,48+=0,83мин
035: tвсп =0,75+0,81+0,17=1,56мин
tвсп =
Расчёт tотд
005: tотд = 0,04 · 1,96= 0,0784 мин
010: tотд=0,04 • 3,43=0,1372 мин
015: tотд =0,04 • 3,25=0,13 мин
020: tотд =0,04 • 5,12=0,2 мин
025: tотд =0,04 • 1,75=0,07 мин
030: tотд=0,04 • 0,95=0,038 мин
035tотд=0,04 • 2,13=0,085 мин
Расчёт tобс
005: tобс = 0,05 • 1,96= 0,098 мин
010: tобс=0,05 • 3,43=0,1715 мин
015: tобс =0,05• 3,25=0,1625мин
020: tобс =0,05 • 5,12=0,256 мин
025: tобс =0,05 • 1,75=0,0875 мин
030: tобс=0,05 • 0,95=0,0475 мин
035tобс=0,05 • 2,13=0,1 мин
Расчёт tш
005: tш= 0,24+1,72+0,078+0,098= 2,14 мин
010: tш=3,74 мин
015: tш =3,54 мин
020: tш=5,58 мин
025: tш =1,91 мин
030: tш=1,04 мин
035tш=2,32 мин
Расчёт Tпз
005: Tпз= 12мин
010: Tпз=20 мин
015: Tпз =22 мин
020: Tпз=24 мин
025: Tпз=16 мин
030: Tпз=16 мин
035Tпз=10 мин
045:
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
Разработка схемы установки заготовки Схема базирования и закрепления
Расчёт силы резания
Наибольшая сила резания будет при первом, черновом проходе.
Обработка производится торцевой фрезой.
Усилие резания определяется по формуле [4, стр. 282]:
где: — коэффициент; - глубина резания; - подача на зуб; - ширина фрезерования; - количество ножей; - диаметр фрезы; - частота вращения; - коэффициент, учитывающий качество материала, [5, табл. 9, стр. 264].
Коэффициент и показатели степеней определяются по источнику [4, табл. 41, стр. 291].
=54,5 =0,9 =0,74 u=0,1
=1,0 =0
Тогда окружная сила:
Перпендикулярная составляющая силы резания
После подстановки значений получаем: Н.
Выполнение расчёта по определению усилий зажима заготовки
Составим силовую схему взаимодействия сил резания и сил закрепления. Выберем наихудший вариант, когда сила действует на наибольшем удалении от центра детали.
:
:
Зажим с такой силой препятствует смещению заготовки.
На заготовку осуществляется один вид воздействий от сил резания — изгиб. Вращению вокруг оси z центрального отверстия препятствуют два упора. Но данное вращение происходит под действием силы тяжести, силы резания мало влияют на данное вращение.
Изгиб возможен в одном направлении — оси z. Самый неблагоприятный вариант, когда сила действует в крайней точке основания корпуса. Из этих условий следует первое уравнение.
В качестве окончательного значения выбираем значение, при котором учитываются что все-таки реакция Pz направлена не точно перпендикулярно оси y, введем коэффициент 1,2.
Требуемая сила закрепления
где k — коэффициент запаса
принимаем среднее значение:, тогда:
Н.
Выполнение расчёта приспособления на точность Формула для определения погрешности установки:
где: — погрешность базирования; - погрешность закрепления; - погрешность приспособления.
Погрешность базирования
Так как приспособление самоцентрирующее, обеспечивает совмещение центра заготовки с центром приспособления, вследствие чего технологические базы совпадают с конструкторскими, то .
Погрешность закрепления
Ввиду того, что прижимная съемная шайба действует по всей торцовой плоскости корпуса деформации заготовки от сил закрепления не происходит. Прижим действует по нормали и по правилам действует по трем точкам в плоскости.
Это обеспечивает надёжноё прижатие заготовки к опорной плоскости приспособления и исключает её отрыв в момент зажатия.
Учитывая всё изложенное, .
Погрешность приспособления Если обеспечить перпендикулярность плоскости корпуса приспособления к которому прижимается один из торцов заготовки ходу штока, т. е. оси перемещения штока в пределах 0,005−0,01 на длину 140 мм — погрешностью изготовления остальных деталей можно пренебречь. Тем более на данном приспособлении производится обработка поверхности не связанной никакими допусками, это от нее потом будет все отталкиваться. Перекос заготовки исключается тем, что гайка штока давит на быстросъемную прижимную шайбу по всей площади поверхности, имеет три точки соприкосновения с ней.
Учитывая всё вышесказанное .
Расчётная схема Так как давление в гидропласте одинаково во всех направлениях, рассмотрим схему относительно только одного рычага и плунжера.
Обобщённая формула где: — усилие от пневмодвигателя; - коэффициент усиления гидросистемы; - коэффициент усиления рычажного механизма; - усилие от возвратной пружины.
Гидросистема:
Поделим данные выражения друг на друга:
где: — усилие, передаваемое плунжером на рычаг; - усилие от пневмодвигателя; - диаметр силового плунжера; - диаметр нажимного плунжера.
Рычажная передача:
где: и — плечи рычага.
В итоге получаем следующую формулу:
(()
Выбор привода и определение его основных характеристик
В качестве привода выбираем диафрагменный пневмодвигатель (пневмокамеру) по ГОСТ 9887–61 с резинотканевой диафрагмой [13, стр. 199].
Тип диафрагмы — плоская.
Материал — четырёхслойная ткань бельтинг по ГОСТ 2924–45, покрытая с двух сторон маслостойкой резиной.
Выбор пал на плоскую диаграмму, так как рабочего хода нажимного плунжера, допустимого при данном типе диафрагмы, достаточно для проектируемой конструкции гидросистемы.
Чтобы обеспечить работоспособность приспособления при различных колебаниях давления в системе, принимаем, что давление воздуха в заводской магистрали составляет 4 атм. Или иначе:
0,4Н/мм.
Так как необходимо небольшое усилие, выбираем диафрагму с наименьшим диаметром в свету 125 мм.
Тогда диаметр опорной шайбы составит 88 мм.
Максимальный ход штока из условия постоянства давления составляет [13, стр. 226].
Тогда мм.
При этом развиваемое усилие определяется по формуле[13, стр. 235]:
где: — диаметр в свету; - диаметр опорной шайбы; - давление воздуха в заводской магистрали; - коэффициент полезного действия, равный 0,9; - усилие, оказываемое возвратной пружиной.
Принимаем 300 Н.
Тогда:
(Н)
Из сравнения полученного значения с требуемым усилием закрепления следует, что звенья механизма должны быть ослабляющими, а не усиливающими.
Для упрощения расчётов принимаем, что плечи рычага равны, то есть. Тогда рычаг будет просто инвертировать направление приложенной силы.
Принимаем Н и определяем диаметры плунжеров по формуле (():
Откуда:
Принимаем 12 мм, тогда:
мм.
Перемещения плунжеров вычислим через равенство объёмов.
Требуемый ход силового плунжера составляет мм.
Причём таких плунжеров — четыре.
Гидропласт принимается условно несжимаемым.
мм
Список литературы
Косилова А.Г., Мещеряков Р. К., Калинин М. А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М., Машиностроение, 1976 — 288 с., ил.
ГОСТ 7505–89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски. М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам, 1990. — 52 с.
Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т1 / Под ред. А. Г. Косиловой, А. Г. Суслова, А. М. Дальского, Р. К. Мещерякова — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2001. — 912 с., ил.
Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т2 / Под ред. А. Г. Косиловой, А. Г. Суслова, А. М. Дальского, Р. К. Мещерякова — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2001. — 944 с., ил.
Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А. А. Панова. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2004. — 784 с., ил.
Серебреницкий П. П. Общетехнический справочник. — СПб.: Политехника, 2004. — 445 с., ил.
Степанов Ю. А. Технология литейного производства: Специальные виды литья. М., Машиностроение, 1983 — 287 с., ил.
Белкин И. М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости). — М.: Машиностроение, 1992 — 528 с., ил.
Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1979. — 303 с., ил.
Технология машиностроения. Часть III: Правила оформления технологической документации: Учеб. пособие / Э. Л. Жуков, И. И. Козарь, Б. Я. Розовский, В. В Дегтярев, А. М Соловейчик; Под ред. С. Л. Мурашкина. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2002. 59 с.
Боровский Г. В., Григорьев С. Н., Маслов А. Р. Справочник инструментальщика / Под общей редакцией А. Р Маслова. М., Машиностроение, 2005 — 464 с., ил.
Режимы резания металлов: Справочник / Ю. В. Барановский, Л. А. Брахман и др. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1972. — 411 с., ил.
Приспособления для металлорежущих станков / М. А. Ансёров, М.: Машиностроение, 1966. — 654 с.
Общестроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т.: Т. 1 / А. Д. Локтев, И. Ф. Гущин, В. А. Батуев и др. — М.: Машиностроение, 1991. — 640 с., ил.
Общестроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т.: Т. 2 / А. Д. Локтев, И. Ф. Гущин, В. А. Батуев и др. — М.: Машиностроение, 1991. — 304 с., ил.
Технология машиностроения: методические указания к курсовому проектированию / В. Б. Фёдоров. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1993. — 28 с.
Дополнительный припуск начисляется на усреднённое значение коробления, равное для протяжённых поверхностей 0,6 мм, для средних 0,4 мм и усреднённое смещение элементов формы, равное 0,2 мм.
В числителе приведено значение подачи на зуб, в знаменателе — подачи на оборот .
