Чистовая обработка: пластины треугольник ТNMХ-WF, ТNMG-PF. (GC4215)
Рекомендуемые режимы резания.
Форма плас-тины Марка пластины Глубина резания Подача Мате-риал Наружное точение GC4225 черновое CNMG160612-PR, CNMM190616-PR. 5,0 (1÷8)
6,0 (1,5÷12) 0,4 (0,25÷0,7)
0,55(0,32÷0,9) получистовое CNMG120408-PМ, CNMG160612-НM 3,0(0,5÷5,5)
4,0 (1÷8) 0,3 (0,15÷0,5)
0,5 (0,25÷0,8) чистовое CNMG090304-WF,
CNMG120404-PF 0,5 (0,3÷1,5)
0,4 (0,25÷1,5) 0,15 (0,05÷0,25)
0,15 (0,07÷0,3) Подрезка торцов GC4215 черновое SNMG120408-PR,
SNMM150612-PR 4,0 (0,7÷7,0)
6,0 (1÷9) 0,35 (0,2÷0,5)
0,5 (0,25÷0,7) получистовое SNMG090304-PМ, SNMG190612-НМ 2,0 (0,4÷4,5)
4,0 (1÷10) 0,2 (0,1÷0,3)
0,5 (0,25÷0,8) чистовое SNMG120408-PF 0,4 (0,3÷1,5) 0,2 (0,1÷0,4) Внутреннее точение (растачивание) GC4225 черновое TNMG220412-PR, TNMM160412-PR 4,0 (1÷7)
4,0 (1÷6) 0,4 (0,25÷0,65)
0,5 (0,25÷0,7) получистовое ТNMG160408-PМ, ТNMХ160 408-WМ 3,0 (0,5÷5,0)
2,0 (0,5÷4,5) 0,3 (0,15÷0,5)
0,35 (0,15÷0,5) чистовое ТNMХ160 404-WF, ТNMG220412-PF 1,0 (0,2÷3,0)
0,8 (0,35÷1,5) 0,2 (0,08÷0,3)
0,25 (0,15÷0,5) Профильная обработка GC4215 черновое DNMG150408-PR, DNMM150616-PR. 4,0 (0,7÷6,0)
5,0 (1,5÷6,0) 0,35 (0,2÷0,5)
0,55 (0,32÷0,9) получистовое DNMG150408-PМ, DNMX150412-WMX 3,0 (0,5÷6,0)
3,5 (0,8÷6,0) 0,3 (0,15÷0,5)
0,5 (0,2÷0,75) чистовое DNMX110404-WF, DNMG150604-PF, DNMG150808-LC 1,0 (0,2÷1,5)
0,4 (0,25÷1,5) 0,2 (0,08÷0,3)
0,15 (0,07÷0,3)
Удельная сила резания 1950 Н/мм2.
От более износостойких к более прочным.
Для СТ5015:
при подачах 0,05−0,1−0,2 скорость резания 395−330−250.
Для GC1525:
при подачах 0,05−0,1−0,2 — скорость резания 260−215−175.
Для GC3005:
при подачах 0,1−0,3−0,5 — скорость резания 370−275−225.
Для GC4205:
при подачах 0,1−0,4−0,8 — скорость резания 445−295−215.
Для GC4215:
при подачах 0,1−0,4−0,8 — скорость резания 405−270−200.
Для GC4225:
при подачах 0,1−0,4−0,8 — скорость резания 300−205−150.
Для GC2015:
при подачах 0,1−0,4−0,8 — скорость резания 260−180−130.
Для GC4235:
при подачах 0,1−0,4−0,8 — скорость резания 240−155−105.
Для GC2025:
при подачах 0,1−0,4−0,8 — скорость резания 185−125−85 м/мин.
№№ опер Приспособление и инструмент 1 3 010 Резец ВК8 ГОСТ 18 880–73, сверло ГОСТ 14 952–75, сверло ГОСТ 10 903–77 015 Фреза ВК8 ГОСТ 24 359–80 020 Резец PSBNR 2525M 15; резец PSBNR 2525M 12; резец OCLNR 2525M 12; HELIR 40C-412 резец расточной
025 Резец PSSNR 2525M 15; резец PSLNR 2525M 12; резец HELIR 2525−6130; резец RF123H25−2525-M; резец PCLNL 2525M-12; резец расточной S20R SCLCR-09; резец PCLNL 2525M-12 030 Резец специальный 035 Фреза ГОСТ 1092–80, фреза специальная; сверло B80-D0200L25 «Sandvik» 040 Фреза Ø20 ГОСТ 17 026–71; Фреза Ø18 ГОСТ 17 026–71 045 Сверло B10017 d10.00 Cверло OST-Express; Сверло ГОСТ 1 0903−77; фреза ГОСТ 3964–69; 050 Резец ВК8 ГОСТ 18 880–73
Расчет норм времени
Определение норм времени на операции производится на основании данных отраслевых нормативов [11, 12] и по рекомендациям [13]. При этом в состав норм входят следующие слагаемые:
Штучно-калькуляционное время:
где — штучное время, мин.; - подготовительно-заключительное время, мин.; - размер партии деталей, шт. Подготовительно-заключительное время включает в себя затраты времени на получение материалов, инструментов, приспособлений, технологической документации, наряда на работу; ознакомление с работой, чертежом; получение инструктажа; установку инструментов, приспособлений, наладку оборудования на соответствующий режим; снятие приспособлений и инструмента; сдачу готовой продукции, остатков материалов, приспособлений, инструмента, технологической документации и наряда.
Штучное время:
где — основное время, мин.; - вспомогательное время, мин.; - время на отдых и личные потребности, мин.; - время на обслуживание рабочего места, мин. Основное время — основное технологическое время, в продолжение которого осуществляется изменение размеров, формы, состояния поверхностного слоя, структуры материала обрабатываемой заготовки. Оно определяется по следующей формуле:
где — расчётная длина, мм; - длина детали, мм; - длина врезания, мм; - длина перебега, мм; - величина подачи, мм/об.; - минутная подача, мм/мин.; - частота вращения шпинделя, об/мин. Вспомогательное время определяется как сумма затрат времени на вспомогательные приёмы, сопутствующие основной работе. В состав вспомогательного времени входит время на установку-снятие заготовки, управление станком, смену инструмента, измерение детали.
Оперативное время:
Время на обслуживание рабочего места, затрачиваемое на смазывание станка, смену инструмента, удаление стружки, подготовка станка к работе в начале смены и приведение его в порядок после окончания работы (определяется в процентах от оперативного времени) [16]:
.
Время на отдых и личные потребности (определяется в процентах от оперативного времени) [16]:
.
Операция 015.
Переход 1: Установить и снять.
Основного времени нет.
Вспомогательное время:
мин.
Переход 2: Фрезеровать поверхность 4 предварительно.
Основное время:
мин.
Вспомогательное время:
мин.
Нормы времени в целом на операцию:
Сумма вспомогательного времени на операцию:
мин.
Оперативное время:
мин.
Время на обслуживание:
мин.
Время на отдых:
мин.
Штучное время:
мин.
Штучно-калькуляционное время:
мин.
Операция 030:
Переход 1: Установить и снять.
Основного времени нет.
Вспомогательное время:
мин.
Переход 2: Расточить поверхность Ø120 однократно.
При растачивании черновом (предварительном):
мин.
Вспомогательное время:
мин.
Нормы времени в целом на операцию:
Сумма вспомогательного времени на операцию:
мин.
Оперативное время:
мин.
Время на обслуживание:
мин.
Время на отдых:
мин.
Штучное время:
мин.
Штучно-калькуляционное время:
мин.
№ операции Основное время на операцию, tо, мин. Вспомогательное время на операцию, tв, мин. Оперативное время, tоп, мин. Время на обслуживание, tобс Время на отдых tотд.
л. Штучное время, tшт, мин. Подготовительно-заключительное время на партию, Tпз, мин Величина партии, шт. Штучно-калькуляционное время, tшк, мин % мин. % мин. 010 7,8 4,6 12,4 6 0,74 4 0,50 13,64 16 20 14,44 015 3,54 1,88 5,42 6 0,33 4 0,22 5,97 12 20 6,77 020 3,2 1,2 4,4 6 0,26 4 0,18 4,84 12 20 5,44 025 4,6 2,1 6,7 6 0,40 4 0,27 7,37 14 20 8,07 030 0,34 1,84 2,38 6 0,12 4 0,08 2,27 16 20 3,18 035 1,8 1,1 2,9 6 0,17 4 0,12 3,19 12 20 3,79 040 1,6 0,8 2,4 6 0,14 4 0,10 2,64 10 20 3,14 045 3,7 1,9 5,6 6 0,34 4 0,22 6,16 12 20 6,76 050 1,58 1,14 2,72 6 0,16 4 0,11 2,99 12 20 3,59 055 — - - - - - - - - - 5,6 060 — - - - - - - - - - 7,8
Проектирование приспособления
Приспособление проектируем для фрезерной операции 015, на которой производится предварительное фрезерование шестигранника на размер
146−1,0.
Проектируем делительную головку и заднюю бабку с центром с пневмогидравлическим приводом.
Рис. 5. Схема базирования
На данной операции рассмотрим переход предварительной обработки поверхности 4, так как при этом глубина и ширина фрезерования являются наибольшими и, следовательно, сила резания будет максимальной.
Режимы резания следующие:
глубина фрезерования t — 3 мм;
подача минутная Sминz — 78,0 мм/мин;
ширина фрезерования B — 85 мм;
количество зубьев фрезы z — 8;
диаметр фрезы D — 125 мм;
частота вращения шпинделя n — 170 об/мин.
Подача на зуб определяется по следующей зависимости [2, стр. 402]:
(1.1)
Подставим числовые значения:
мм/зуб Главная составляющая силы резания при фрезеровании — окружная сила. Она определяется по следующей зависимости [2, стр. 406]:
где — коэффициент [4, табл. 83, стр. 412]; - глубина резания, мм; - подача на зуб, мм/зуб; - ширина фрезерования, мм; - количество ножей; - диаметр фрезы, мм; - частота вращения шпинделя, об/мин; - поправочный коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала [2, табл. 10, стр. 363]. Показатели степеней определяются по [2, табл. 83, стр. 412].
Окружную силу при фрезеровании коррозионностойких сталей рассчитывают по следующей формуле:
=218 =0,92 =0,78 =1,0 =1,15 =0 =1,0 Тогда
Н Радиальная сила определяется в процентном отношении от окружной [2, табл. 84, стр. 413]:
Выбираем большее значение:
Н Векторная сумма окружной и радиальной сил равняется:
Н.
Для определения потребной силы закрепления составляем силовую схему взаимодействия силы резания и сил закрепления. При этом делаем допущение, что процесс находится в статике и система уравновешенна.
Рис. 6. Схема сил резания и закрепления Как видим из схемы, сила резания направлена вдоль оси детали, она еще больше прижимает деталь к патрону. Следовательно, заготовка не будет никуда смещена при фрезеровании.
Потребная сила закрепления, приведённая к одному технологическому приливу/прижиму:
.
Проектная сила закрепления W = 610 Н.
Так как центр в задней бабке вращающийся, следовательно, он расположен в радиальном шарикоподшипнике. Статическая грузоподъемность № 315: С0 = 89 000Н, динамическая грузоподъемность: С = 72 800Н, т. е. нагрузка от силы резания на подшипник не будет влиять в силу своей малости. Жесткость и точность базирования поддерживается трехкулачковым патроном и задней бабкой. .
Поскольку в данном случае составляющие погрешности установки неколлинеарные и являются случайными величинами, то их сумма определяется по правилу квадратного корня:
где — погрешность установки; - погрешность базирования; - погрешность закрепления; - погрешность приспособления.
Обрабатываемый материал — сталь коррозионностойкая жаропрочная 12Х18Н9Т, масса m = 6,6 кг, мощность резания N = 2,8 кВт. Силы резания и силы закрепления не так велики, чтобы деформировать опоры. К тому же закрепление происходит в горизонтальной плоскости за обработанные отверстия и поэтому деформации и смещения детали не происходит. Следствием вышесказанного является то, что =0.
Погрешность базирования возникает, когда технологические базы не совпадают с конструкторскими.
Для сокращения времени, удобства работы токаря мы применили пневмогидравлический привод для заднего центра.
Усилие Q, развиваемое пневматическим цилиндром [17, стр. 210]: :
где — сила трения поршня с манжетным уплотнением, мм; - сила трения на штоке с уплотняющим резиновым кольцом, мм; - жесткость пружины штока пневмоцилиндра; f — коэффициент трения манжеты;
р — давление воздуха.
Зависимость между усилием Q на штоке пневмоцилиндра и зажимающей силой [17, стр. 210]:
;
где — - сила трения поршня гидравлического цилиндра (с одним уплотняющим кольцом);
— жесткость пружины.
или 630 Н.
Усилие, развиваемое пневматическим цилиндром немного больше, чем усилие зажима, что и требуется.
Пневмогидравлический привод проектируем раздельным.
Деталь корпус устанавливается в делительной головке. Корпус делительной головки состоит из угольника 3 и плиты 2, в котором смонтирован шпиндель 1, на одном конце которого крепится зажимной трехкулачковый патрон, а другом — фланец 4 с пружинным фиксатором. Шпиндель фиксируется в осевом направлении гайкой 5. В угольнике 3 имеется шесть равнорасположенных отверстий, армированных стальными закаленными втулками.
При делении оттягивают рукоятку 6, связанную с плунжером 8 штифтом 7, и производят необходимый поворот. Пружина 9 досылает плунжер фиксатора в очередную делительную втулку. В этом положении шпиндель закрепляют тангенциальным зажимом с помощью рукоятки 10.
Корпус головки поджимается задней бабкой в два приема — предварительно и окончательно.
Давление сжатого воздуха 0,5 МПа; давление масла 8 МПа.
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.
Режимы резания металлов: Справочник / Ю. В. Барановский, Л. А. Брахман и др. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1972. — 411 с., ил.
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.
Егоров М. Е. Основы проектирования машиностроительных заводов.6-е изд., перераб. и доп. — М.: «Высшая школа», 1969. — 480 с., ил.
Приспособления для металлорежущих станков / М. А. Ансёров, М.: Машиностроение, 1966. — 654 с.
Электронный каталог инструмента Sandvik Coromant (Швеция).
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.
Справочник нормировщика / А. В. Ахумов, Б. М Генкин, Н. Ю. Иванов и др.; Под общей редакцией А. В. Ахумова. Л., Машиностроение, 1987 — 458 с., ил.
Чернов Н. Н. Металлорежущие станки: учеб. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1988. — 416 с., ил.
Организация и планирование машиностроительного производства: Учебник / К. А. Грачёва, М. К. Захарова, Л. А. Одинцова и др.; Под ред. Ю. В. Скворцова, Л. А. Некрасова. — М., Высш. шк., 2003 — 470 с., ил.
Технология машиностроения: методические указания к курсовому проектированию / В. Б. Фёдоров. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1993. — 188 с.
Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1971. — 385 с., ил.
