Расчет мощности резания

Мощность резания определяется по формуле:

[10, с 271]

- переход 1, черновая стадия:

- переход 1, чистовая стадия:

- переход 2, черновая стадия:

- переход 3, черновая стадия:

- переход 3, чистовая стадия:

Окончательные значения показателей режимов резания сводим в таблицу 12.

Таблица 12 – Режимы резания.

Номер перехода	Глубина резания t, мм	Подача S0, мм/об	Скорость резания Vт, м/мин	Сила резания РZ, Н	Мощность резания Nт, кВт
	2,5	0,8	95.3		4.9
0.5	0,25	178.9		0.7
	2,0	0,9	93.5		4.7
	2.5	0,3	121.9		2.9
0.4	0,2	174.1		0.5

8.2 Определение режимов резания на 135 операцию

На 135 операции производится круглое наружное шлифование шевера до диаметра 240,17±0,072 на длину 24 мм на круглошлифовальном станке модели 3М161Е. Расчет режимов резания будет произведен по методике, изложенной в [10]. Операционный эскиз обработки показан на рисунке 9.

Шлифовальный круг выбираем по ГОСТ 2424-83. С учетом условий обработки (марка обрабатываемого материала, вид обработки и т.п.) принимаем шлифовальный круг: 1 450х32х203 24А 25 С1 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83

где 1 – тип круга (ПП – прямой профиль);

450х32х203 – размеры круга (наружный диаметр х ширина х внутренний диаметр);

24А – абразивный материал (белый электрокорунд марки М24А);

25 – зернистость;

С1 – степень твердости (средний);

8 – номер структуры (для шлифования вязких металлов с низким сопротивлением разрыву; внутреннее шлифование, заточка инструментов, плоское шлифование торцом круга);

К6 – марка керамической связки;

35м/с – рабочая скорость;

А – класс точности круга;

1кл – первый класс неуравновешенности.

Припуск на шлифование составляет h=0.29 мм (см. пункт 6).

По таблице 55[10, с 301] принимаем режимы резания:

V_К = 35 м/с – скорость шлифовального круга;

V_З = 40 м/мин – скорость заготовки;

S_Р = (0,0025…0,075) мм/об, принимаем S_Р = 0,03 мм/об – радиальная подача круга.

Частота вращения заготовки:

Станок имеет бесступенчатое регулирование частоты вращения, поэтому рассчитанное значение частоты вращения оставляем.

Эффективная мощность резания определяется по формуле:

[10, с 300]

где С_N – коэффициент, С_N=0,14 [10, с 303]

y,r,q,z – показатели степени, y=0.8, r=0.8, q=0.2, z=1. [10, с 303]

d – диаметр шлифования, d=240.17 мм;

b – ширина шлифования, b=24 мм.

Допустимая мощность по паспорту станка составляет N_ДОП=18,5 кВт, что больше мощности резания N_РЕЗ=1.6 кВт.

Рисунок 9 – Эскиз операционный на 135 операцию
9 РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ НОРМ ВРЕМЕНИ

9.1 Расчет технических норм времени на 025 операцию.

Основное время на обработку определяется по формуле:

где L – длина рабочего хода инструмента, мм. Она включает в себя длину врезания и перебега, а также длину самого рабочего хода. Определяем ее из операционных эскизов.

- переход 1, черновая стадия:

L = 15+3+90+7=225 мм

- переход 1, чистовая стадия:

L = 50+6=56 мм

- переход 2, черновая стадия:

L = 20+5+5=30 мм

- переход 3, черновая стадия:

L = 30+6+4=40 мм

- переход 3, черновая стадия:

L = 30+6+4=40 мм

- холостые ходу для перехода 1: ;

- холостые ходу для перехода 2: ;

- холостые ходу для перехода 3: .

Время на смену инструмента на одну позицию составляет T_см=0,05 мин.

Окончательно получим время автоматической работы станка по программе:

Т_ц.а.=1,41+0,59+0,14+0,22+0,23+0,1+0,08+0,09+3·0,05=3,01 мин

Расчет норм времени заключается в определении штучно-калькуляционного времени Т_ШТ-К:

[17, с 4]

где Т_ШТ – штучное время на переход, мин;

n = 131 шт – количество деталей в партии;

Т_П-З – подготовительно-заключительное время, мин

[17, с 5]

где Т_В – вспомогательное время, мин;

K_tв = 0,81– поправочный коэффициент [17, с 50]

а _орг – время на организационное обслуживание рабочего места;

а _тех – время на техническое обслуживание рабочего места;

а _отл – время на отдых и личные потребности.

а _орг+ а _тех+ а _отл=9% от оперативного времени [17, с 90]

[17, с 5]

где Т_У.С. = 0,23 мин – время на установку и снятие детали [17, с 52]

Т_ПЕР = 0,5 мин – время, связанное с переходом, мин. [17, с 79]

Т_ИЗ – время на измерение, мин: [17, с 85]

Т_ИЗ = 0,3+0,23+0,18+0,26+0,26+0,18=1,41 мин.

Время на измерение не учитывается во вспомогательном времени, т.к. перекрывается временем автоматической работы станка по программе.

Т_П-З состоит из времени на наладку организационную подготовку (14 мин [17, с 96]) и времени на наладку станка, приспособлений, инструмента и программных устройств (14,9 мин [13, c 96-97]): Т_П-З = 28,9 мин.

9.2 Расчет технических норм времени на 135 операцию.

Длина рабочего хода при врезном шлифовании состоит из срезаемого припуска и равна L_р.х. = 0.29 мм

Основное время на обработку:

Расчет норм времени заключается в определении штучно-калькуляционного времени Т_ШТ-К:

[7, с 101]

где Т_ШТ – штучное время на переход, мин;

n = 131 шт – количество деталей в партии;

Т_П-З – подготовительно-заключительное время, мин

[16, с 15]

где Т_В – вспомогательное время, мин;

K_tв = 1– поправочный коэффициент [16, с 31]

а _обс = 9 % от оперативного времени – время на обслуживание рабочего места [16, с 130]

а _отл = 7% от оперативного времени – время на отдых и личные потребности [16, с 203]

[16, с 14]

где Т_У.С. = 0,8 мин – время на установку и снятие детали [16, с 41]

Т_ПЕР =1,15 мин – время, связанное с переходом; [16, с 129]

Т_ИЗМ = 0,22 мин – время на измерение. [16, с 187]

Т_П-З состоит из времени на наладку станка, инструмента и приспособлений (10 мин [16, с 130]), времени на дополнительные приемы (17 мин [16, c 130]) и времени на получение инструмента и приспособлений до начала и сдачи в конце работы (7 мин [16, с 131]): Т_П-З = 34 мин.

10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ЗАГРУЗКИ

Расчет потребного количества оборудования был проведен в пункте 3 при определении типа производства. Также был рассчитан и коэффициент загрузки оборудования. Данные по расчету сведем в таблицу 13.

Таблица 13 – Количество оборудования и его загрузка.

№ опер.	Наименование операции	Модель оборудования	mр	m	ηз.ф.,%
	Токарная с ЧПУ	16М30Ф3	0.184		18,4
	Токарная с ЧПУ	16М30Ф3	0.17
	Плоскошлифовальная	3П722	0.026		2,6
	Токарно-винторезная	16К25	0.047		4,7
	Горизонтально-протяжная	7Б55	0.013		1,3
	Зубофрезерная	53А30П	0.465		46,5
	Вертикально-сверлильная	2Н135	0.227		22,7
	Универсально-заточная	3М642	0.178		17,8
	Зубошлифовальная	5В833	0.124		12,4
	Долбежная	Специальный	0.03
	Плоскошлифовальная	3П722	0.026		2,6
	Внутришлифовальная	3К227А	0.109		10,9
	Доводочная	3К833	0.131		13,1
	Зубошлифовальная	5А893С	0.124		12,4
	Зубошлифовальная	5А893С	0.124		12,4
	Круглошлифовальная	3М161Е	0.039		3,9

Определим средний коэффициент загрузки оборудования η_з.ср.:

На основании данных таблицы 13 и среднего коэффициента загрузки оборудования η_з.ср. строим график загрузки оборудования (см. рисунок 10).

Рисунок 10 – График загрузки оборудования

11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА РАБОЧИХ

Проанализировав технологический процесс изготовления шевера, изучив применяемые станки, их расположение (по ходу технологического процесса) и количество, можно объединить операции 025, 030 (токарные с ЧПУ, станок 16М30Ф3) и 125, 130 (зубошлифовальные, станок 5А893С) для многостаночного обслуживания. На этих парах операций используется одинаковое оборудования и в технологическом процессе они идут друг за другом, а также время автоматической работы оборудования на операциях позволяет применить многостаночное обслуживание. Таким образом, количество рабочих-станочников составит Ч_осн=14 чел.

Определим численность наладчиков, необходимых для наладки всего оборудования, применяемого в технологическом процессе:

[18, с 52]

где k_см– количество смен работы, k_см= 2 смены;

Н_oi– норма обслуживания по i-й профессии. [18, с 52]

k_в– коэффициент, учитывающий дополнительное время на обход рабочих мест, k_в= 1,2. [18, с 53]

Суммарное количество наладчиков составит:

Ч_Н=0,14·5+0,10·6+0,24·5=2,5, принимаем Ч_Н=3 чел.

12 ВЫБОР, ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ

ЭЛЕМЕНТОВ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

12.1 Описание конструкции и принцип действия приспособления

В качестве приспособления на 070 операции (вертикально-сверлильной) используется кондуктор для сверления отверстий у шевера. Конструкция приспособления представлена в графической части курсового проекта и на рисунке 11.

Рисунок 11 – Кондуктор для сверления отверстий у шевера.

В отверстие шевера вставляется втулка 8, которая отверстием надевается на оправку 7 и закрепляется болтом 18 с шайбой 17. Оправка установлена и закреплена гайкой 27 с шайбой 29 в окне плиты 9, вращающейся на пальцах 5 и 6, запрессованных в отверстия плиты. Один палец вращается в стойке 14, а второй в стенке 15. Стойка и стенка крепятся винтами к нижней плите 13. Плита 9 устанавливается под углом наклона зубьев шевера по шкале, нанесенной на торце стенки 15, и указателю 11, закрепленному на пальце 6. Фиксация плиты в требуемом положении производится гайками 26. Сверление отверстий осуществляется через смещенную направляющую втулку 3, сидящую на планке 10, закрепленной на стенке 15 и планке 12 двумя винтами 22 и двумя штифтами 32. Установка шевера осуществляется с помощью пружинного фиксатора 2 и пружины 16 по впадине между зубьями шевера. Поворот шевера на окружной шаг зубьев производится вручную, фиксатором с помощью рукоятки выводится из впадины зубьев рычагом 1. Оправка 7 с шевером устанавливается и закрепляется на плите 9 в зависимости от диаметра окружностей отверстий шевера. Риска на буртике оправки должна быть против градуировки соответствующего диаметра окружности отверстий шевера, нанесенной на плите (от 100 до 250 мм).

12.2 Расчет режимов резания

Для определения усилия зажима и диаметра винта необходимо определить силу резания P_Z и крутящий момент М_кр. Схема нагружения показана на рисунке 12.

В качестве режущего инструмента применяется сверло спиральное из быстрорежущей стали диаметром 7,5 мм. Глубина резания равна половине диаметра, т.е. 3,75 мм. По таблице 25 [10, с 277] определяем табличное значение подачи S_0т=0,07 мм/об. Поправочный коэффициент в зависимости от длины обрабатываемого отверстия K_Sl=0.9. Окончательное значение подачи: S₀=0.07·0.9=0.06 мм/об.

Скорость резания определим по формуле:

[10, c 276]

где С_V – коэффициент, С_V=3.5; [10, с 278]

m,y,q – показатели степени, m=0.12, y=0.45, q=0.5; [10, с 278]

K_V – общий коэффициент на скорость резания;

D – диаметр сверления, D=7,5 мм;

Т – стойкость сверла, Т=8 мин. [10, c 279]

Общий коэффициент на скорость резания определяется по формуле:

[10, с 276]

где K_MV – коэффициент на обрабатываемый материал; [10, с 261]

K_ИV – коэффициент на инструментальный материал, K_ИV=0,3;

K_lV – коэффициент, учитывающий глубину сверления, K_lV=0,85.

[10, с 261]

где K₁ – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, K₁=0.6; [10, c262]

n_V – показатель степени, n_V=0,9. [10, c262]

Определяем частоту вращения сверла и корректируем ее по паспорту станка:

По паспорту станка принимаем n=160 об/мин

Фактическая скорость резания будет равна:

Крутящий момент определяем по формуле:

[10, с 277]

где С_M – коэффициент, С_M=0,041; [10, с 281]

y,q – показатели степени, y=0.7, q=2; [10, с 281]

K_Р – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки.

[10, с 264]

где n – показатель степени, n=0.75 [10, с 264]

Осевая сила определяется по формуле:

[10, с 277]

где С_P – коэффициент, С_P=143; [10, с 281]

y,q – показатели степени, y=0.7, q=1; [10, с 281]

Определяем мощность резания:

[10, с 280]

12.3 Расчет усилий зажима

В данном пункте будет произведен расчет усилий зажима шевера при сверлении отверстий. Расчет режимов резания и необходимых усилий резания приведен выше. Схема нагружения представлена на рисунке 12.

Расчетная формула требуемой силы зажима определяется по формуле:

[13, с 17]

где K – коэффициент запаса;

f – коэффициент трения, f=0.12;

d, D – диаметры опоры (см. рисунок);

n – количество одновременно работающих инструментов, n=1.

Рисунок 12 – Схема нагружения шевера при сверлении отверстий.

Коэффициент запаса определяется по формуле:

[13, c 7]

где K₀ – гарантированный коэффициент запаса, K₀=1.5; [13, c 7]

K₁ – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, K₁=1.0; [13, c 7]

K₂ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента, K₂=1.0; [13, c 7]

K₃ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, K₃ = 1.0; [13, c 7]

K₄ – коэффициент, учитывающий постоянство сил зажима, развиваемой силовым приводом приспособления, K₄=1.3; [13, c 7]

K₅ – коэффициент, учитываемы только при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь, K₅=1. [13, c 7]

Проверим требуемую силу зажима по силе зажима, развиваемой винтом:

[13, c 18]

где Q – сила, приложенная к гаечному ключу, Q=300Н;

l – длина гаечного ключа (плечо), l=150 мм;

r_ср – средний радиус резьбы, r_ср=7,5 мм;

α – угол подъема резьбы, °.

φ_пр – приведенный угол трения, °;

μ – коэффициент трения на плоском торце;

D_Н – наружный диаметр плоского торца, D_Н=60 мм;

D_В – внутренний диаметр плоского торца, D_В=40 мм.

Угол подъема резьбы определяется по формуле:

, следовательно α=2,43° [13, c 18]

где S – шаг резьбы, S=2 мм;

Приведенный угол трения определяется по формуле:

, следовательно φ_пр = 7,89° [13, c 18]

где f – коэффициент трения при плоско контакте, f=0,12;

β – половина угла при вершине профиля резьбы, β=30°.

Как видно из расчета, сила зажима, развиваемая винтом (W=7964.6Н), больше требуемой силы зажима (W=1601,5Н). Следовательно, принятый винт М16х2 подходит для данных условий работы.

13 ВЫБОР, ОПИСАНИЕ И РАСЧЕТ РЕЖУЩИХ

ИНСТРУМЕНТОВ ВТОРОГО ПОРЯДКА

13.1 Выбор режущих инструментов второго порядка

В данном пункте курсового проекта я подберу режущий инструмент по каждой операции механической обработки шевера. Операционные эскизы и технологический процесс размещены в таблице 5.

На 005 операции (отрезная) используется отрезной станок модели 8Б672. На данной операции производится отрезка заготовки (прутка). В качестве режущего инструмента используется пильный диск станка диаметром 1010 мм.

На 025 операции (токарная с ЧПУ) используется токарный с ЧПУ станок 16М30Ф3. На данной операции производится обработка наружных, торцовых и внутренних поверхностей шевера. В качестве режущего инструмента используются токарные резцы фирмы «Sandvik Coromant»:

- PCLNR 3232P19-X – токарный проходной упорный резец, φ=95°, φ₁=5°.

- PSSNR 3232P19-X – токарный проходной резец, φ=45°, φ₁=45°.

- S32U-PCLNR12-X - токарный расточной упорный, φ=95°, φ₁=5°.

На 025 операции (токарная с ЧПУ) используется токарный с ЧПУ станок 16М30Ф3. На данной операции производится обработка наружных и торцовых поверхностей шевера. В качестве режущего инструмента используются токарные резцы фирмы «Sandvik Coromant»:

- PCLNR 3232P19-X – токарный проходной упорный резец, φ=95°, φ₁=5°.

- PSSNR 3232P19-X – токарный проходной резец, φ=45°, φ₁=45°.

На 040 операции (плоскошлифовальная) используется плоскошлифовальный станок модели 3П722. На данной операции производится шлифование торцев шевера при базировании детали на магнитном столе станка. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 450 мм, высотой 80 мм, диаметром посадочного отверстия 203 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости С2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 450х80х203 25А 25 С2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ2424-83.

На 045 операции (токарно-винторезная) используется токарно-винторезный станок модели 16К25. На данной операции производится обработка наружно поверхности шевера в пакете заготовок. В качестве режущего инструмента используется токарный проходной резец К.01.4979.000-02 ТУ 2-035-892-82, φ=45°, φ₁=45°.

На 055 операции (горизонтально-протяжная) используется горизонтально-протяжной станок модели 7Б55. На данной операции производится протягивание шпоночного паза в пакете заготовок. В качестве режущего инструмента используется шпоночная протяжка шириной 8 мм: Протяжка 2405-1061.I ГОСТ 18217-90.

На 065 операции (зубофрезерная) используется зубофрезерный станок модели 53А30П. На данной операции производится фрезерование зубьев шевера у пакета заготовок. В качестве режущего инструмента используется фреза модульная червячная м с модулем m=3.5 мм и класса точности АА: Фреза 2510-4083 АА ГОСТ 9324-80.

На 070 операции (вертикально-сверлильная) используется вертикально-сверлильный станок 2Н135. На данной операции производится сверление 64-х отверстий Ø7,5 у шевера для выхода гребенки. В качестве режущего инструмента используется сверло спиральное с коническим хвостовиком под конус Морзе: Сверло 035-2301-1007 ОСТ 2И20-2-80, 2φ=118°, ψ=55°.

На 075 операции (универсально-заточная) используется станок универсально-прорезной модели 3М642. На данной операции производится прорезание 64-х перемычек во впадинах зубьев шевера. В качестве инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 200 мм, высотой 8 мм, диаметром посадочного отверстия 32 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости СМ1, номером структуры 8, на вулканитовой связи В5 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 200х8х32 25А 25 СМ1 8 В5 35м/с А 1кл ГОСТ2424-83.

На 080 операции (зубошлифовальная) используется зубошлифовальный станок модели 5В833. На данной операции производится предварительное шлифование профиля зубьев шевера. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 3 наружным диаметром 250 мм, высотой 6 мм, диаметром посадочного отверстия 76 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости М2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 3 250х6х76 25А 25 М2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 085 операции (долбежная) используется специальный долбежный станок. На данной операции производится долбление режущих канавок шириной 1,2 мм на поверхности зубьев шевера. В качестве режущего инструмента используется специальная гребенка для долбления канавок у шевера.

На 100 операции (плоскошлифовальная) используется плоскошлифовальный станок модели 3П722. На данной операции производится окончательное шлифование торцев шевера при базировании детали на магнитном столе станка. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 450 мм, высотой 80 мм, диаметром посадочного отверстия 203 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости С2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 450х80х203 25А 25 С2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 110 операции (внутришлифовальная) используется внутришлифовальный станок модели 3К227А. На данной операции производится шлифование посадочного отверстия у шевера. В качестве инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 50 мм, высотой 16 мм, диаметром посадочного отверстия 16 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости С2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 50х16х16 25А 25 С2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 115 операции (доводочная) используется доводочный станок модели 3К833. На данной операции производится доводка посадочного отверстия. В качестве режущего инструмента используется чугунный притир и мелкозернистая абразивная паста или порошок.

На 125 операции (зубошлифовальная) используется зубошлифовальный станок модели 5А893С. На данной операции производится предварительное шлифование профиля зубьев шевера по эвольвенте с двух сторон. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 3 наружным диаметром 250 мм, высотой 6 мм, диаметром посадочного отверстия 76 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости М2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 3 250х6х76 25А 25 М2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 130 операции (зубошлифовальная) используется зубошлифовальный станок модели 5А893С. На данной операции производится окончательное шлифование профиля зубьев шевера по эвольвенте с двух сторон. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 3 наружным диаметром 250 мм, высотой 6 мм, диаметром посадочного отверстия 76 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости М2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 3 250х6х76 25А 25 М2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 135 операции (круглошлифовальная) используется круглошлифовальный станок 3М161Е. На данной операции производится шлифование шевера по наружному диаметру. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 450 мм, высотой 32 мм, диаметром посадочного отверстия 203 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости С2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 450х32х203 24А 25 С1 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

13.2 Расчет режущего инструмента второго порядка

Для расчета инструмента второго порядка я принимаю резец токарный проходной упорный, используемый на 025 операции (токарная с ЧПУ) для обработки наружной цилиндрической и торцовой поверхности. Расчет будет произведен для наиболее нагруженных условий работу резца на данной операции. Расчет режимов резания был произведен в пункте 8.1 курсового проекта. В результате расчета осевая составляющая силы резани P_Z=205 Н.

Также в пункте 8.1 были рассчитаны и геометрические параметры режущей части резца, и выбрано сечение державки резца (32х32 мм):

- задний угол α=6°;

- передний угол γ=10°;

- форма передней поверхности – плоская с фаской;

- ширина фаски главной режущей кромки – f = 0,6 мм;

- радиус скругления режущей кромки –ρ = 0,05 мм;

- радиус вершины резца – r_в = 1,2 мм.

Под данные параметры режущей части по каталогу фирмы «Sandvik Coromant» я подобрал пластину CNMG 190612-49 (рисунок 13,а) из сплава СТ35:

где С – форма пластины (ромбическая с углом при вершине ε=80°);

N – параметр, указывающий на величину заднего угла (α=0°);

М – класс точности пластины;

G – тип пластины (двухсторонняя пластина со стружколомающей канавкой и цилиндрическим центральным отверстием под крепление);

19 – ширина режущей кромки 19 мм;

06 – толщина пластины в 6 мм;

12 – радиус при вершине пластины 1,2 мм.

Выбираем метод крепления пластины винтом (рисунок 13,б)

а) б)

Рисунок 13 – Режущая пластина (а) и метод ее крепления (б)

Выбираем конструкцию державки резца сечением 32х32 (по паспорту станка 16М30Ф3) PCLNR 3232P19-X (рисунок) с углом в плане φ=95°. Высота державки резца 32 мм, ширина – 32 мм. Длина резца в сборе – 170 мм, ширина резца в сборе – 40 мм.

где Р – способ крепления пластины (см. рисунок 13,б);

С – форма пластины (ромбическая с углом при вершине ε=80°);

L – тип резца по углу в плане (φ=95°);

N – задний угол (α=0°);

R – направление резания (правое);

3232 – сечение державки 32х32 мм;

Р – длина резца 170 мм;

19 – длина режущей кромки пластины 19 мм.

Рисунок 14 – Резец проходной упорный

Выбираем материал резца: для корпуса – сталь 40Х по ГОСТ 4543-71, твердость 42…46 HRC; для пластины СТ35 фирмы «Sandvik Coromant» (аналог Т15К6 по ГОСТ 3882-74); для винта – сталь 45 по ГОСТ 1050-88, твердость 32…37 HRC; для подложки – твердый сплав ВК6 оп ГОСТ 3882-74.

Технические требования на резец принимаем по ГОСТ 26611-85.

Произведем расчет резца на прочность.

Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца, при известных размерах сечения корпуса резца:

где l – вылет резца, l=60 мм;

σ_ИД – предел прочности материала державки, σ_ИД=200 МПа

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца

Момент инерции прямоугольного сечения корпуса

Произведем проверку, обладает ли резец достаточной прочностью и жесткостью. Для этого необходимо чтобы выполнялось условие

=18204≥205≤24300Н

Условие выполняется, значит, наш резец обладает достаточными прочностью и жесткостью.

14 ВЫБОР, ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

Для контроля внутреннего диаметра Ø63,5^+0,019 мм используется нутромер 50-100 ГОСТ 9244-75 с ценой деления 0,002 мм. Общий вид нутромера представлен на рисунке 15.

1 – отсчетное устройство; 2 – ручка; 3 – корпус; 4 – мостик.

Рисунок 15 – Нутромер

Нутромер – это измерительный инструмент, который используется для точного определения внутренних линейных размеров деталей (пазов, отверстий и т. д.), где замер рулеткой и линейкой не сможет дать точного результата. Измерения проводят, как правило, двумя наконечниками сферической формы, которые расположены под углом 180 градусов друг к другу. У большей части нутромеров есть устройства для центрирования линии измерения в направлении контролируемого размера, а также могут присутствовать и некие дополнительные механизмы, которые передают передвижения от сферических наконечников на вычислительное устройство.

Данный нутромер по методу измерения относится к индикаторным и служит для измерения внутренних размеров деталей относительным методом. Нутромер состоит из устройства для измерения и индикаторной головки. Прибором для измерения выставляется расстояние в отверстии, а индикатор отображает значение. Для совмещения линий измерения с диаметральной плоскостью нутромер снабжен центрирующим мостиком. Настройка нутромера на требуемый размер может производиться как по аттестованным кольцам, так и по блокам концевых мер длины с боковинами. Нутромер с рычажной передачей, он имеют предел измерений 50-100 мм. Цена деления шкалы нутромера - 0,002 мм. Погрешность в измерении – 2 мкм по ГОСТ 9244-75. На инструменте расположены две шкалы. Большая шкала имеет цену деления 0,002 мм и оборот стрелки 1 мм. Маленькая шкала показывает количество оборотов большой стрелки. Значение хода стержня головки - 10 мм. Размеры увеличиваются набором стержней.

При измерении детали регулируемый стержень нужной длины вставляется в нутромер. Нутромер в наклонном положении вводят в отверстие и устанавливают под углом 90 градусов, легко покачивая инструмент. Затем отмечается степень отклонения стрелки. Отклонение стрелки влево означает, что измеряемое отверстие больше настроенного размера, если вправо - то меньше. Нутромер держат за деревянную ручку и не касаются штанги. От тепла руки металлическая часть станет длиннее, а это приведет к ошибке в измерениях.

15 ОРГАНИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

Инструментообслуживание рабочего места в механических це­хах серийного производства не требует больших постоянных набо­ров инструментария, который имеется в единичном и мелкосерий­ном производстве. Система инструментообслуживания должна обеспечить подачу рабочему набора инструментария (или выдачу ему в ИРК), необходимого для обработки партии деталей. Если партия деталей обрабатывается в течение более чем одной смены, то набор инструментария передается рабочему другой смены.

Замена изношенного и вышедшего из строя инструмента произ­водится на рабочем месте по вызову рабочего (или самим рабочим в ИРК).

При данной системе инструментообслуживания в большинстве случаев отпадает необходимость оснащать рабочие места инстру­ментальными тумбочками, предназначенными для хранения доволь­но большого постоянного набора инструментария.

Рабочие места в серийном производстве следует оснащать приемными столиками с двумя или четырьмя инструментальными ящиками. Такого количества ящиков вполне достаточно для хране­ния инструмента, предназначенного для обработки партии деталей, а также для небольшого набора постоянно хранимых па рабочем месте средств по уходу за оборудованием (гаечных ключей, уни­версального измерительного инструмента, масленки и т. д.). Примеры инструментальных ящиков показаны на рисунке 16.

Рисунок 16 – Инструментальный ящик

Ящики столика (рисунок 16) используются для хранения инструмента, а верхняя полка для размещения тары с деталями или для раскладки инструмента, непосредственно необходимого в работе. Конструкция предусматривает установку двух или четырех инструментальных ящиков. При установке четырех ящиков два из них размещаются на подвеске с направляющими, прикрепляемыми болтами и стойками. Ящики легко перемещаются и имеют ограничитель хода.

Для сокращения времени на наладку станка с ЧПУ, настройку инструмента на размер осуществляют вне станка на приборе модели 2027. Данный прибор имеет базовые поверхности для крепления инструмента соответствующие аналогичным поверхностям на самом станке. Прибор мод. 2027 имеет индуктивные датчики линейного перемещения и устройство цифровой индикации Ф5291. Это позволяет с большой точностью и достаточно быстро настроить инструмент на размер. После настройки инструмента составляется карта наладки, которая сопровождает настроенный инструмент вместе с остальной технологической документацией.

Весь режущий, мерительный и вспомогательный инструмент хранится на инструментальном складе или в ИРК. Инструмент выдается мастеру участка механической обработки согласно техпроцессу и под роспись. Замена и сдача инструмента осуществляется так же мастером. Мастер в свою очередь передает инструмент рабочему и регистрирует этот момент.

Так же хранение и настройка режущего и вспомогательного инструмента осуществляется в инструментальном цеху. В этом же цеху осуществляется ремонт и сложная заточка режущего инструмента. Простой ремонт и заточка режущего инструмента осуществляется непосредственно в цеху на участке заточки. Инструмент из инструментального цеха поставляется в нужный цех по запросу.

16 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА СТАНОЧНИКА

При рациональной организации рабочее место в условиях се­рийного производства должно быть оснащено в соответствии с тре­бованиями производственного процесса и условиями выполнения работы с соблюдением правил санитарной гигиены и техники безопасности.

Основными факторами, влияющими на организацию рабочего места, являются степень детализации технологического процесса и организация производства. Они определяют операции на рабочем месте, систему обеспечения заданием, технической и другой рабо­чей документацией, систему обеспечения рабочего места материа­лами и заготовками, порядок передачи готовых деталей после дан­ной операции на следующее рабочее место, систему сигнализации и связи.

Расположение оборудования на рабочем месте, инвентаря, про­изводственной мебели, тары, стеллажей для заготовок и готовой продукции планируется с таким расчетом, чтобы не создавалось стесненных условий работы, лишних затрат времени на хождение и поиски.

Освещение рабочего места должно быть достаточным и пра­вильным. Требуемая освещенность определяется в зависимости от характера и точности работы, размеров объекта различения, кон­траста рассматриваемого объекта с фоном и действующими сани­тарными нормами. При естественном и искусственном освещении рекомендуется так размещать рабочие места, чтобы свет падал слева или спере­ди. При наличии местного освещения свет не должен слепить гла­за, тень не должна падать на обрабатываемую деталь.

Внешнее оформление рабочих мест и производственных поме­щений должно соответствовать требованиям технической эстетики.

Количество инструмента и приспособлений на рабочем месте должно быть минимально необходимым, обеспечивающим беспере­бойную работу в течение смены с наименьшими затратами времени на получение и замену их. В набор инструмента, который постоянно хранится на рабочем месте, должен включаться только нормализованный инструмент. Специальный инструмент хранится только во время пользования им. При определении набора инструмента, предназначенного для постоянного храпения, следует устанавливать не только минималь­но необходимое его количество, но и максимально допустимое. Инструменты и приспособления должны располагаться на ра­бочем месте в определенном, удобном для пользования порядке, чтобы быстро, без дополнительных потерь времени найти их, взять, установить и затем уложить после окончания работ.

Количество обрабатываемых деталей, заготовок на рабочем ме­сте определяется системой организации производства и должно обеспечивать непрерывную работу в течение смены. Не допускает­ся загромождение рабочего места сверхнормативными запасами деталей, заготовок.

Все обрабатываемые детали, заготовки должны храниться на рабочем месте в таре.

Оснащение рабочих мест станочников оргоснасткой должно проводиться на основе типовых конструкций. Специальная оргоснастка проектируется в исключительных случаях, если по тем или иным причинам не подходит типовая. Пример инструментального столика показан на рисунке 16, пример приемного столика – на рисунке 17.

Рисунок 17 – Столик приемный

На верхней полке столика (рисунок) размещается тара с обрабатываемыми деталями или сами обрабатываемые детали. При необходимости на нижней полке могут храниться приспособления и принадлежности. На отдельных рабочих местах столик может использоваться для раскладки на нем непосредственно в работе инструмента.

Ниже будут приведены примеры планировки отдельных рабочих мест станочников.

а) б) в)

1 – столик приемный; 2 – столик приемный с инструментальными ящиками; 3 – решетка для ног

Рисунок 18 – Пример планировки рабочего места токаря (а), сверловщика (б) и шлифовщика

Рабочее место токаря, сверловщика и шлифовщика оснащается двумя приемными столиками. Один из них имеет четыре инструментальных ящика. Тара с обрабатываемыми и готовыми деталями размещается на верхних полках приемных столиков, а на нижних полках могут храниться принадлежности и приспособления.

1 – столик приемный с инструментальными ящиками; 2 – приемный столик; 3 – столик приемный к зубообрабатывающим станкам; 4 – решетка для ног

Рисунок 19 – Пример планировки рабочего места зубофрезеровщика

Рабочее место зубофрезеровщика, обслуживающего три зубофрезерных станка, оснащаются двумя приемными стоиками (один из них с инструментальными ящиками) и тремя столиками для установки тары с готовыми деталями. Особенностью этих столиков является отверстие в верхней полке для слива масла, которое стекает с обработанных деталей. Показанная на планировке расстановка трех фрезерных станков обеспечивает их лучшее обслуживание. Рабочий находится между станками, и его путь от одного станка к другому наименьший.

1 – станок 16М30Ф3; 3 – столик приемный с инструментальными ящиками; 4 – стол; 5 – решетка под ногами рабочего

Рисунок 20 – Пример планировки рабочего места оператора

Дата добавления: 2015-07-08