3.2. Расчет режимов механической обработки
Рассмотрим пример расчетов режимов резания при разных операциях механической обработки вала.
1. Рассмотрим расчет токарной операций
Глубина резания: t= 0,475 мм (1)
Рекомендуемая и принятая подача: SO= 0.05 мм/об (2)
Расчет скорости резания: V = Cv / (T^m * t^x * S^y * Kv) (3)
Где, v – скорость резания, м/мин; Cv – коэффициент, зависящий от механических свойств и структуры обрабатываемого материала (1 таб. 11), Cv= 420; Т – стойкость инструмента, мин; Т= 30 мин; t – глубина резания, мм; S – подача, мм/об; т, х, у – показатели степеней (1 таб. 11); т=1; х=1; у=0,2; Kv – общий поправочный коэффициент.
Общий поправочный коэффициент Kv: Kv = Kμv * Knv * Kun * Kφv (4)
Где, Kμv — поправочный коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала (1 таб. 12, 13); Kμv= 1; Knv — состояние поверхности заготовки (1 таб. 14); Knv= 1; Kun — материал режущей части (1 таб. 15); Kun= 1; Kφv — параметры резца главный угол в плане (1 таб. 16); Kφv= 1; Kv = 1 * 1 * 1 * 1 = 1
V = 420 / (30^1 * 0.475^1 * 0.05^0.2 * 1) = 53.66 м/с
Определяем частоту вращения шпинделя, об/мин, по расчетной скорости резания: n = (1000 * v) / (π * D) (5)
n = (1000 * 53.66) / (3.14 * 12.4) = 1378 об/мин
Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка. Для чистовой обработки на стане 16К20ВФ1С1 принимаю из паспорта частоту вращения, n = 1600 об/мин.
Определяем фактическую скорость резания. Vф, м/мин: Vф = (π * D * n) / 1000 (6)
Vф = (3.14 * 12.4 * 1600) / 1000 = 62.298 м/мин
Определяем основное время, мин: To = (L * i) / (S * n) (7)
Где, L- длина обрабатываемой поверхности, мм; i – число проходов; S – подача на оборот, мм/об; n – число оборотов в минуту, об/мин.
To = (103 * 1) / (0.05 * 1600) = 1.28 мин
Аналогично рассчитываются режимы резания на остальные операций и результат сводим в Таблицу 4.
2. Сверление отверстия
To = (L * i) / (S * n) (мин) (8)
Где, i – число проходов или число отверстий на одной детали; L — глубина обработки с учетом величины врезания и выхода инструмента (таблица 34); S — подача на оборот (мм/об), выбирается по обрабатываемому материалу и диаметру режущего инструмента (табл. 15, 16, 28, 29) и принимается по паспорту станка
To = (14,5 * 1) / (0,045 * 1700) = 0,18 мин
3. Фрезеровка шлицев
To = (L * i) / Sm (мин) (9)
Где, L — длина фрезерования, мм; i – количество зубьев/шлицев; Sm — минутная подача, мм/мин
To = (20 * 18) / 182 = 1,98 мин
4. Круглошлифовальная операция
Основное время определяют по формуле: To = (2 * L * p * z) / (n * Sпр * St * K) (10)
Где, Lp — длина хода стола, при выходе круга в обе стороны, мм; Lp = l + B (мм) (11); l — длина обрабатываемой поверхности, мм; B — ширина шлифовального круга, мм; Lp = 100 + 50 = 150 мм; z — припуск па обработку на сторону, мм; n — частота вращения обрабатываемого изделия, об/мин; Sпр – продольная подача, мм (2 таб. 47); St – поперечная подача, мм; K — коэффициент, учитывающий износ круга и точность шлифования, К=1,5…1,8
To = (2 * 150 * 0.007) / (1910 * 0.2 * 0.008 * 1.8) = 1.17 мин
Таблица 4 – Результаты расчетов режимов резания.
| Номер операций | Наименование операций, перехода | Глубина резания t, мм. | Длина резания L, мм. | Подача S, мм/об. | Скорость резания V, м/мин. | Частота вращения n об/мин. | Основное время TO, мин. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 010 | Токарная: Подрезать торец предв. / Подрезать торец окон. / Центровать отверстие | 1 / 0,5 / 1 | 12,5 / 12,5 / 5,95 | 0,1 / 0,025 / 0,05 | 85,408 / 85,408 / 10,048 | 1600 / 1600 / 1600 | 0,18 / 0,31 / 0,07 |
| 015 | Токарная: Черновое точение (∅11,9, ∅14,3, ∅13,4) / Чистовое точение (∅10, ∅12,4, ∅11,5) / Фаска | 2,55 / 1,35 / 1,8 / 0,475 / 0,475 / 0,475 / 0,5 | 13 / 113 / 143 / 6,5 / 103 / 140 / 0,5 | 0,1 / 0,1 / 0,1 / 0,05 / 0,05 / 0,05 / 0,05 | 59,786 / 71,843 / 67,322 / 50,24 / 62,298 / 57,776 / 57,8 | 1600 / 1600 / 1600 / 1600 / 1600 / 1600 / 1600 | 0,08 / 0,71 / 0,89 / 0,2 / 2,6 / 3,4 / 0,2 |
| 020 | Токарная: Центровать отверстие / Черновое точение (∅12,3, ∅10,5) / Чистовое точение (∅9,5) / Точить канавку / Точить канавку / Точить фаску | 0,5 / 2,35 / 0,9 / 0,5 / 1 / 0,25 / 0,5 | 3,77 / 43 / 39 / 39 / 6,4 / 1,65 / 2,5 | 0,05 / 0,1 / 0,06 / 0,05 / 0,05 / 0,05 / 0,075 | 5,024 / 61,795 / 52,752 / 47,728 / 47,728 / 47,728 / 47,728 | 1600 / 1600 / 1600 / 1600 / 1600 / 1600 / 1600 | 0,05 / 0,27 / 0,41 / 0,49 / 0,1 / 0,02 / 0,02 |
| 025 | Сверлильная: Сверлить отверстие | 1,75 | 14,5 | 0,045 | 15,004 | 1700 | 0,18 |
| 030 | Шлицефрезерная: Фрезеровать шлицы | 1,125 | 20 | 3 | 149,404 | 950 | 1,98 |
| 035 | Центрошлифовальная: Шлифовать цилиндр ∅9,6 / Шлифовать цилиндр ∅12,4 | 0,007 / 0,007 | 36 / 100 | 0,2 / 0,2 | 30 / 30 | 1900 / 1900 | 0,1 / 1,17 |
3.3 Описание метода и оборудования для технологического контроля
Штангенциркуль— универсальный измерительный прибор, предназначенный для высокоточных измерений наружных и внутренних линейных размеров, а также глубин отверстий.
Штангенциркуль — один из самых распространённых приборов измерения, благодаря простой конструкции, удобству в обращении и быстроте в работе. Является подвидом штангениструмента, к которому относятся также штангенрейсмас, штангенглубиномер и другие.
Применяется для измерения размеров с точностью до 0.05 мм,
Рисунок 9 — Штангенциркуль
Инструкция как правильно пользоваться
Для измерения наружного диаметра детали надо развести губки, а затем плотно совместить их со стенками измеряемой заготовки. Это может быть любая деталь, например, сверло или поршень. Когда губки плотно соприкоснутся со стенками детали, надо воспользоваться зажимным винтом, чтобы зафиксировать подвижную планку в неподвижном положении. Далее можно извлечь деталь, и приступать к подсчету значений.
Микрометр — измерительный прибор, предназначенный для измерения длины (линейного размера) с низкой погрешностью. Погрешность измерения микрометром составляет от 1 до 50 мкм в зависимости от измеряемых диапазонов и класса точности прибора. При измерении применяется абсолютный или относительный контактный метод и преобразовательным механизмом которого является микропара винт — гайка.
Рисунок 10 – Микрометр
Как пользоваться механическим микрометром
Механическое устройство очень простое, но его использование требует определенных знаний. Измерения микрометром по инструкции проводят следующим образом:
- Между губками прибора размещают небольшую деталь и закручивают барабан.
- После зажатия заготовки поворачивают трещотку до появления характерного звука. После этого сдавить деталь сильнее уже не получится даже при желании. Трещотка предотвратит чрезмерный нажим и защитит прибор от поломки.
- После надежной фиксации детали приступают непосредственно к измерениям. На нижней шкале стебля отсчитывают целые миллиметры, затем определяют количество десятых долей по верхним рискам, и наконец, считают сотые доли на круговой шкале на барабане.
Дальше остается суммировать полученные результаты измерений и записать точный размер детали.
Шаблоны шероховатости – предназначаются для визуального сравнения и выверки шероховатости поверхности детали/заготовки путём сравнения с эталонами.
Одним из наиболее распространенных методов оценки шероховатости поверхности является метод сравнения.
Сущность этого метода заключается в сравнении контролируемой поверхности с поверхностью специально изготовленного эталона, называемого образцом шероховатости.
Образцы шероховатости изготавливаются по ГОСТ 9378-93. Они представляют собой металлические пластины с плоской или цилиндрической рабочей поверхностью размером 30×20 мм. Рабочая поверхность каждого образца обработана одним из следующих методов: наружным точением, внутренней расточкой, строганием, фрезерованием, шлифованием, полированием, доводкой. Различные режимы резания, применяемые при обработке рабочих поверхностей, обеспечивают получение образцов шероховатости от Rz = 40 до Rz = 0.1 мкм.
Рисунок 11 – Шаблон шероховатости поверхности
Заключение
В заключении хотелось бы сказать об очень важной функциях производств и составления технологических цепочек на производстве по изготовлению и восстановлению деталей.
Стоит отметить, что данное направление будет только набирать значимость, так как с нынешними тенденциями в сфере машиностроения, направленные на уменьшение жизненного цикла машин, и постепенным прекращением выпуском запасных запчастей для ушедших с рынка автомобилей, а также большая цена на новые запчасти от производителя, определенно сформируют спрос на восстановление или изготовление запястных частей.
Транспортная техника в частности грузовая, спецтехника, сельскохозяйственная и другие особенно нуждаются в данном виде обслуживания, особенно если надо уложится в кратчайшие сроки так как даже 1 день простоя может стоить очень дорого, а учитывая что большое количество данной техники является импортной и не широко распространённой, скорость доставки запястных частей может достигать многих месяцев, а их цена не всегда разумно, ремонтные предприятия станут основой для быстрого ремонта техники.
Список литературы
- Расчет режимов резания при точении (В.Н. Байкалова, A.M. Колокатов, И.Д. Малинина)
- Ремонт автомобилей. Под ред. С.И. Румянцева. — М.: Транспорт, 1988
- Карагодин В.И., Митрохин Н.Н. Ремонт автомобилей. — М.: Мастерство, 2001
- Матвеев В.А., Пустовалов И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. — М.: Колос, 1979
- Дюмин И.Е., Трегуб Г.Г. Ремонт автомобилей. — М.: Транспорт, 1995
- Справочник технолога авторемонтного производства. Под ред. А.Г. Малышева. — М.: Транспорт, 1977
- Верещак Ф.П., Абелевич III.А. Проектирование авторемонтных предприятий. — М.: Транспорт, 1973
- Клебанов Б.В. Проектирование производственных участков авторемонтных предприятий. — М.: Транспорт, 1975
- Липкинд А.Г. и др. Ремонт автомобиля ЗИЛ-130. — М.: Транспорт, 1978
- Суханов B.Н. и др. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Пособие по дипломныму и дипломному проектированию. — М.: Транспорт, 1985
- Кудрявцева А.А. Карты дефектации по ремонту автомобилей. — Н. Новгород, 1993
- Методические указания для курсового проектирования АПОУ УР «ИПК»
- Ремонт автомобилей и двигателей. Методика выполнения дипломного проекта. — Н. Новгород, 1999