Размерный анализ ТП и расчет технологических размерных цепей

Размерно-точностной анализ имеет целью: выявление схемы взаимосвязей между размерами заготовки, готовой детали, технологическими операционными размерами и припусками на обработку; выявление и расчет технологических размерных цепей; оценку точности принятого варианта технологического процесса изготовления детали.

Расчетная схема.

Составляем размерные цепи и рассчитываем их. Для этого будем использовать теорию графов. Граф – это фигура, состоящая из вершин соединяющихся ребрами. Для размерного анализа строится совмещенный граф, который входят технологические и конструкторские размеры, размеры заготовки, припуски. Любой замкнутый контур этого дерева, состоящий из одного замыкающего размера А или Z с составляющих звеньев (C или S) является размерной цепью.

Если замыкающее звено является конструкторским размером А, то расчет выполняется по зависимостям:

Если замыкающее звено – припуск Z, то задаются минимальным значением припуска (для чего используется или табличный метод, или расчетно-аналитический метод расчета), после чего используют выражение

,

из которого выражается искомый размер. При этом точность технологического размера назначается исходя и типа операции (черновая, чистовая и т.п.). Определив значение технологического размера (или размера заготовки), находят значение припуска. Для этого используют исходное уравнение цепи.

Для проектируемой детали размерные связи имеют вид следующего графа:

Совмещенный граф.

Последовательность расчета приведена в таблице 12.

Таблица 12

Исходный размер	Исходное уравнение	Допуск, мм	Технологический размер	Значение припуска
∆	Величина
A1	179-0,26	–A1+S6=0	TS6=0,26	S6=179-0,26	–
A2	79±0,2	–A2+S10=0	TS10=0,4	S10=79±0,2	–
A4	110±1	–A4+S6–S9=0	TS9=1,74	S9=	–
A3	75-0,2	A3–S8+S10=0	TS8=0,2	S8=154^+0,2	–
Z6	Z6min=1	Z6min–S7+S8=0	TS7=0,4	S7min= 155 S7max= 155,4 S7=178^+0,4	Z6=1^+0,5
Z5	Z5min=1,25	Z5min–S1+S7=0	TS1=1	S1min= 156,25 S1max= 157,25 S1=156,25^+1	Z5=
Z2	Z2min=1,25	–Z2min–S2+B3=0	TS2=0,3	S2min= 78,25 S2max= 78,55 S2=78,25^+0,12	Z2=
Z3	Z3min=1	–Z3min–S3+S2=0	TS3=0,12	S3min= 77,25 S3max= 77,37 S3=77,25^+0,12	Z3=1^+0,5
A5		–A5–S4+S1=0	TS4=1	S4=122,25-1	–
A6	40±0,62	–A6+S1-S5=0	TS5=0,38	S5=116,25^+0,38	–

В ходе выполнения размерного анализа определены значения припусков, операционных размеров и размеры заготовки.

В результате анализа выявлена необходимость перераспределить припуски на обрабатываемые поверхности, т.к. первоначально выбранные технологические базы и допуски размеров заготовки не позволят обеспечить необходимую точность.

13. Расчёт режимов механической обработки

Глубина резания t: при черновой обработке (предварительной) назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой (окончательной) обработке - в зависимости от размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Подача S: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке - в зависимости от требуемой точности и шероховатости обработанной поверхности.

Скорость резания v: рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки, которые имеют общий вид

.

Значения коэффициента Сv и показателей степени, содержащихся в этих формулах, так же как и периода стойкости Т инструмента, применяемого для данного вида обработки, приведены в таблицах для каждого вида обработки. Вычисленная скорость резания учитывает конкретные глубины резания, подачи и стойкости и действительна при определенных табличных значениях других факторов. Поэтому для получения действительного значения скорости резания v с учетом конкретных упомянутых факторов вводится поправочный коэффициент Кv. Тогда действительная скорость резания V=Vтб·Кv, где Кv - произведение ряда коэффициентов.

Стойкость Т - период работы инструмента до затупления, приводимый для различных видов обработки, соответствует одноинструментной обработки.

Для расчета режимов резания используются справочники [18,23] и рекомендации компаний Sandvic и Iscar.

Рассмотрим примеры расчета некоторых переходов разработанного техпроцесса.

В связи с тем, что основные параметры режимов резания посчитать не представляется возможным для иностранного инструмента, выбираем их из таблиц каталогов Sandvik Coromant и заносим в таблицу.

Расчет режимов резания для центрования отверстия:

1) Глубину резания для сверления отверстия в сплошном металле определяем по зависимости t = 0,5*D мм;

t=2,5 мм

2) Выбираем рабочую подачу в зависимости от обрабатываемого материала:

S =0,1 мм/об

3) Рассчитываем скорость резания по зависимости:

,

где Сv, m, q, y – коэффициенты, учитывающие вид обработки:

Сv = 7

m = 0,2

q = 0,4

y =0,7

Т - значение стойкости инструмента, для обработки сверлами из быстрорежущей стали, принимаем Т =15 мин по

K_v – общий поправочный коэффициент на скорость резания:

K_v = K_vмK_vиK_vdK_voK_vтK_{v l,}

K_vм – коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала;

K_vи – коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_vd – коэффициент, учитывающий тип отверстия;

K_vo – коэффициент, учитывающий условия обработки;

K_vт – коэффициент, учитывающий стойкость инструмента;

K_{v l} – коэффициент, учитывающий длину сверления.

Здесь K_vм = kg*(750/sв)nv,

K_vм =0,95,

K_vи=0,4,

K_v =0,38.

Тогда =10,36м/мин.

4) Частота вращения шпинделя рассчитывается по формуле:

n = (1000*V)/(3,14*D),

расчетное значение n корректируем в соответствии с рядом частот вращения шпинделя станка, n =330 об/мин

5) Определяем основное время обработки То по зависимости:

То = L/(n*S)=0,15.

Расчет режимов резания для сверления отверстия Æ17^+0,43 проведем по [4].

1) Глубину резания для сверления отверстия в сплошном металле определяем по зависимости t = 0,5*D мм;

t=8,5 мм

2) Выбираем рабочую подачу в зависимости от обрабатываемого материала:

S =0,1 мм/об

3) Рассчитываем скорость резания по зависимости:

,

где Сv, m, q, y – коэффициенты, учитывающие вид обработки:

Сv = 7

m = 0,2

q = 0,4

y =0,7

Т - значение стойкости инструмента, для обработки сверлами из быстрорежущей стали, принимаем Т =15 мин по

K_v – общий поправочный коэффициент на скорость резания:

K_v = K_vмK_vиK_vdK_voK_vтK_{v l,}

K_vм – коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала;

K_vи – коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_vd – коэффициент, учитывающий тип отверстия;

K_vo – коэффициент, учитывающий условия обработки;

K_vт – коэффициент, учитывающий стойкость инструмента;

K_{v l} – коэффициент, учитывающий длину сверления.

Здесь K_vм = kg*(750/sв)nv,

K_vм =0,95,

K_vи=0,4,

K_v =0,38.

Тогда =10,68м/мин.

4) Частота вращения шпинделя рассчитывается по формуле:

n = (1000*V)/(3,14*D),

расчетное значение n корректируем в соответствии с рядом частот вращения шпинделя станка, n =200 об/мин

5) Определяем основное время обработки То по зависимости:

То = L/(n*S)=0,6.

Расчет режимов резания для сверления отверстия Æ14,5^+0,43 проведем по [4].

1) Глубину резания для сверления отверстия в сплошном металле определяем по зависимости t = 0,5*D мм;

t=7,25 мм

2) Выбираем рабочую подачу в зависимости от обрабатываемого материала:

S =0,1 мм/об

3) Рассчитываем скорость резания по зависимости:

,

где Сv, m, q, y – коэффициенты, учитывающие вид обработки:

Сv = 7

m = 0,2

q = 0,4

y =0,7

Т - значение стойкости инструмента, для обработки сверлами из быстрорежущей стали, принимаем Т =15 мин по

K_v – общий поправочный коэффициент на скорость резания:

K_v = K_vмK_vиK_vdK_voK_vтK_{v l,}

K_vм – коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала;

K_vи – коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_vd – коэффициент, учитывающий тип отверстия;

K_vo – коэффициент, учитывающий условия обработки;

K_vт – коэффициент, учитывающий стойкость инструмента;

K_{v l} – коэффициент, учитывающий длину сверления.

Здесь K_vм = kg*(750/sв)nv,

K_vм =0,95,

K_vи=0,4,

K_v =0,38.

Тогда =14,5м/мин.

4) Частота вращения шпинделя рассчитывается по формуле:

n = (1000*V)/(3,14*D),

расчетное значение n корректируем в соответствии с рядом частот вращения шпинделя станка, n =315 об/мин

5) Определяем основное время обработки То по зависимости:

То = L/(n*S)=1,3.

Режимы резания по всем переходам технологического процесса изготовления детали «Шестерня редуктора ведущая» представлены в таблице

Таблица 13

№ позиции и перехода	t, мм	S	n, мин^–1	V, м/мин	То, мин
Операция 005
Переход 1	3,2	0,7		80,19	0,15
Переход 2	1,5	0,7		97,7	0,23
Переход 3		0,35		120,4	0,42
Переход 4	2,5	0,1		10,36	0,15
Переход 5	8,5	0,1		10,68	0,6
Переход 6	7,25	0,1		14,5	1,3
Переход 7	0,75	0,1			0,23
Переход 8		0,1			0,23
Переход 9		0,03		30,14	0,42
Позиция 1		0,07		14,1	0,15
Операция 010
Переход 1	2,3	0,7		78,19	0,15
Переход 2	1,85	0,7		100,7	0,1
Переход 3		0,35		120,4	0,14
Переход 4	1,95	0,7		102,7	0,3
Переход 5		0,35		120,4	0,14
Переход 6	2,5	0,1		10,36	0,15
Переход 7	8,5	0,1		10,68	5,55
Переход 8		0,03		30,14	0,42
Операция 030
Переход 1		1,2		34,3	21,3
Операция 035
Переход 1		1,2			5,5
Операция 060
Позиция 1	-	-
Позиция 2	-	-
Операция 065
Переход 1	0,35	0,005			4,6
Переход 1	0,2	0,005			3,2
Операция 070
Переход 1	0,07	1,9			74,3
0,04	1,6
0,01	0,8
Операция 075
Переход 1-20	0,25	0,015			6,1

Дата добавления: 2015-10-13