Совершенствование организации ремонтного хозяйства

Расчет припусков на обработку  отверстия приводится с использованием таблицы 4.6, в которой последовательно записываются технологический маршрут обработки и все значения элементов припуска. Расчет производим по методике, изложенной в литературе [3].

Суммарное значение Rz и Т для отливки составляет 600 мкм [3]. После первого технологического перехода для деталей из чугуна Т исключается из расчетов и , поэтому для чернового, чистового и тонкого растачивания находим только значения Rz, которое равно соответственно 50, 30 и 3 мкм.

Суммарное значение пространственных отклонений при обработке отверстий в неподвижной детали:

 

                                             

,                                  (4.21)

 

где  ρ_кор – погрешность, возникающая от коробления отверстия, мкм;

ρ_см – погрешность смещения, мкм.

 

         мкм.                       (4.22)

 

где – удельное коробление отверстия, мкм/мм;

l – длина отверстия, мм;

d – диаметр отверстия, мм.

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      мкм              (4.23)

 

где δ₁ и δ₂  – допуски на расположение оси отверстии по соответствующему классу отливки, мкм; δ_{1 =} δ₂ =1200 мкм [3].

мкм.

 

Остаточные величины пространственных отклонений определим по формуле:

 

                                                    

,                                           (4.24)

 

где К_У – коэффициент уточнения формы.

После чернового растачивания  при К_У=0,05

r_ост=0,05×853=42 мкм.

После чистового растачивания К_У=0,005

r_ост=0,005×853=4,2 мкм.

После алмазного растачивания при  К_У=0,002

r_ост=0,002×853=1,7 мкм.

Погрешность установки при растачивании:

 

                                             

,                                  (4.25)

 

где  - погрешность базирования;

- погрешность закрепления.

Погрешность базирования возникает  за счет перекоса заготовки в горизонтальной плоскости, при установке ее в приспособлении с базированием по наружным поверхностям.

ε_б=l∙tgα=12,5∙0,0006=0,0007 мм=0,7 мкм.

Погрешность закрепления заготовки  принимаем равной 200 мкм [3]. Тогда  погрешность установки при черновом растачивании:

мкм.

Остаточные величины погрешностей установки определим по формуле:

 

                                                     

,                                       (4.26)

 

где К_У – коэффициент уточнения формы.

При чистовом растачивании К_У=0,05

ост=0,05×200=10 мкм.

Так при алмазном растачивании в  приспособлении конструкторская и  технологические совпадают (установка на конус), ε₁=0.

Расчет минимальных значений припусков  проведем по формуле :

 

                                    2Z_min=2(Rz _i-1+ T _{i –1}+

).                             (4.27)

 

Для чернового растачивания:

2Zmin₁ =

мкм.

Для чистового растачивания:

2Zmin₂ =

мкм.

Для алмазного растачивания:

2Zmin₃ =

мкм.

Результаты  расчетов припусков  сведены в таблицу 4.6.

Графа «Расчетный размер» таблицы 4.6 заполняется, начиная с конечного (в данном случае чертежного) размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

d_р3 = 72,035 мм;

d_р2 =72,035-0,068=71,967 мм;

d_р1 = 71,967-0,186=71,781 мм;

d_рзаг=71,781-2,952=71,829 мм.

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с квалитетом того или иного вида обработки.

В графе «Предельный размер»  наибольшее значение получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наименьшие предельные размеры определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допусков соответствующих переходов.

Минимальные предельные значения припусков  равны разности наибольших предельных размеров выполняемого и предыдущего переходов, а максимальные значения – соответственно разности наименьших предельных размеров:

2Z_max3^пр =72,0-71,75=0,25 мм=250 мкм ;

2Z_max2^пр =71,75-70,91=0,84 мм=840 мкм;

2Z_max1^пр =70,91-70,4=3,510 мм=3510 мкм ;

 

2Z_min3^пр =72,035-71,97=0,065 мм=65 мкм;

2Z_min2^пр =71,97-71,78=0,19 мм=190 мкм;

2Z_min1^пр =71,78-70,8=2,98мм=2980 мкм.

Все результаты произведенных расчетов сведены  в таблице 1.9.

Общие припуски Z_{o max} , Z_{0 min} , мкм:

Z_{o max} =250+840+3510=4600 мкм;

Z_{0 min} =65+190+2980=3235 мкм.

Общий номинальный  припуск:

 

                                            Z _{o ном} = Z_{0 min}+В_з –В_д,                                  (4.28)

 

где В_з – верхнее отклонение размера заготовки;

       В_д – верхнее отклонение чертежного размера детали.

Z _{o ном} = 3235+1400-35=4600 мкм

d_{З ном} = d_{д ном}-Z_{o ном}= 85,0-4,6=80,4 мм

Выполним проверку проведенных  расчетов:

Z_{max 3}^пр – Z_{min 3}^пр =250-65=185 мкм;

d₂ – d₃ =220-35=185 мкм;

Z_{max 2}^пр – Z_{min 2}^пр =840-190=650 мкм;

d₁ – d₂ =870-220=650 мкм;

Z_{max 1}^пр – Z_{min 1}^пр =3510-2980=530мкм;

d_заг – d₁ =1400 –870 =530 мкм.

Проверка  показала правильность расчетов.

 

4.7 Расчет режимов резания

 

Расчет  режимов резания производим  аналитическим  и табличным методами. Аналитическим методом производим расчет режимов резания для операции  010 Токарная с ЧПУ:

Операция 010 Токарная с ЧПУ

Переход 1 (чистовое точение поверхности  ф85h14).

Материал  детали – серый чугун СЧ20; материал инструмента – твердый сплав  ВК8.

Длина рабочего хода: L_р.х.=30+2=32 мм

Подачу  принимаем 0,2 мм/об.

       Определим скорость резания:

 

                                                  

,                                       (4.29)

                                                 K_v=K_mv·K_nv·K_uv ,                                                               (4.30)

 

                                                 K_mv= K_г·(750/σ_в)^nv  ,                                                           (4.31)

 

где   K_mv- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_nv- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, K_nv=0,9;

K_uv- коэффициент, учитывающий материал инструмента, K_uv=0,35;

K_г=1;    n_v=1;

Т- стойкость  инструмента, Т=100 мин;

t- глубина резания, t=3,0 мм;

С_v=292;  m=0,18;   x=0,3;   y=0,15;

K_mv=K_г·(750/σ_в)^nv=1·(750/610)¹=1,2

K_v=K_mv·K_nv·K_uv=1,2·0,9·0,35=0,38

Частота вращения шпинделя:

 

                               

                             (4.32)

 

       По паспорту станка принимаем:

       n=200 об/мин.

       Уточним значение скорости:

 

                                

                         (4.33)

 

        Определим силу резания:

 

                                              P_z=10·C_p·t^x·S^y·v^r·K_p                                                            (4.34)

                                             K_p=K_мp·K_φp·K_jp·K_λp·K_rp                                                         (4.35)

 

K_мp=(σ_в/750)ⁿ=(610/750)^0.75=0,85

K_φp=0,7;   K_λp=1;   K_rp=0,87;   K_jp=1,1;

С_p=384;   x=0,9;   y=0,9;  r=-0,15;

K_p=0,85·0,7·1,1·1·0,87=0,57;

P_z=10·384·3,0^0.9·0,2^0.9·70^-0.15·0,57=5189 H;

Определим мощность резания:

 

                                       

                           (4.36)

 

Основное  машинное время обработки:

 

                                         

                              (4.37)

           

Определим режимы резания табличным способом, на сверление отверстий ф11 мм на операции 030 Вертикально-сверлильная.

Длина рабочего хода определяется по формуле:

 

                                                    L_Р.Х.=L_РЕЗ+y,                                          (4.38)

 

где L_РЕЗ – длина резания

y – длина подвода, врезания и перебега инструмента; у=11 мм [2].

L_Р.Х.=23+11=34 мм.

Значение  подачи на оборот принимается по нормативам. Для данной обработки подача S_O=0,10 мм/об. По паспорту станка модели 2Н125 принимаем значение подачи S_O=0,10 мм/об.

Скорость  резания определяется по формуле:

 

                                                   V=V_T∙k₁∙k₂∙k₃,                                      (4.39)

     

где V_Т – табличное значение скорости резания, м/мин; V_Т =17 м/мин [2];

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала (К₁ =0,9) [1];

К₃ –от отношения длины резания к диаметру; (К₃ =1,0);

К₂ –от стойкости инструмента, К₂ =1,15 при стойкости 30<Т_р=40<60 мин.

V=17∙0,9∙1,15∙1,0=17,1 м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

,

где d – максимальный диаметр обработки.

Уточняем  частоту вращения шпинделя по паспорту станка и принимаем n_o=500 об/мин [1].

Уточняем  скорость резания V_пр по принятой частоте вращения по формуле:

Расчет  основного машинного времени  определяется по формуле:

(на одно отверстие)

Проверочные расчеты.

Осевая  сила Р_О, кг определятся по нормативам с учетом поправочного коэффициента К_р;

 Р_Т=580 кг, К_р=1, Р_о=Р_т∙К_р=580∙1=580 кг [2].

Мощность  резания определяется по формуле:

 

                                                 

   ,                                   (4.40)

 

где   N_T – табличное значение мощности резания; при сверлении отверстия до 10 мм при подаче до 0,10 мм/об N_T=1,2 кВт/об/мин [2];

К_n – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала (К_n=0,9) [2];

Проверяем осевую силу по допустимому значению подачи станка (Р_Д=900 кг) и мощности резания N_РЕЗ по мощности двигателя (N_ДВ=2,5 кВт, η=0,9) с использованием зависимостей:

Р_о≤Р_Д ; Р_о =580 кг< Р_Д=900 кг;  N_РЕЗ≤1,2 N_ДВ∙η, N_РЕЗ=1,08 кВт <1,2∙3,5∙0,9=3,7 кВт. Условие выполняется.

Аналогично  проводим остальные расчеты, результаты заносим в таблицу 4.7.

 

4.8 Техническое нормирование

 

       Норма штучного времени Тшт, мин [3]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         Т_шт = То + Тв + Тобс ,                                    (4.41)

 

где  То - основное время ;

Тв - вспомогательное время ;

Тобс -время на организационное обслуживание рабочего места;

Тот.л  –время на отдых и личные надобности;

 

                                      Тв = Ту.с + Тз.о + Туп + Тиз ,                            (4.42)

 

где  Ту.с - время на установку и снятие детали;

Тз.о - время на закрепление и открепление детали;