Разработка технологической операции

Выбор методов обработки поверхностей

Последовательность обработки отверстия Ø18Н8, с шероховатостью Ra=1,6 мкм определим по литературе [6,16]

Согласно таблицам экономической точности обработка будет вестись в следующей последовательности:

1. Сверление отверстия диаметром 16,25 мм.

2. Зенкерование отверстия диаметром 17,82 мм.

3. Развертывание отверстия диаметром 18 мм.

Выбор оборудования, режущего и вспомогательного инструмента

Согласно техническому заданию, необходимо обработать одно отверстие Ø18Н8 в данном случае нет необходимости перемещать либо кондуктор с деталью под шпинделем станка либо шпиндель над кондуктором. Поэтому обработка будет вестись на вертикально-сверлильном станке, модель 2Н118. Выбор данной модели станка обусловлен тем, что максимальный диаметр обработки по стали на станке равен 18 мм, а так же, учитывая, что годовая программа 90000 штук, необходима механическая подача шпинделя.

Рисунок 2.1.1 – Чертеж детали "Рычаг"

По справочнику [5,17] найдем рекомендуемые наборы инструментов для обработки отверстия Ø18Н8 в сплошном материале:

1. Сверло 2301-0055 ГОСТ 10903-77.

2. Получистовой зенкер 2320-0013 ГОСТ 12489-71 с доработкой.

3. Развертка 2363-3456 Н8 ГОСТ 1672-80.

Так как обработка будет производиться тремя режущими инструментами, то необходимо обеспечить быструю замену инструмента, с этой целью в качестве вспомогательного инструмента используется быстросменный патрон и комплект втулок.

Разработка схемы базирования

Из рассмотрения чертежа детали (рисунок 2.1.1) следует, что точность диаметрального размера Ø18Н8 обеспечивается режущими инструментами (сверло, зенкер, развертка), точность положения оси отверстия Ø18 относительно оси отверстия А (размер 17,5 мм) и торца рычага (размер 31 мм) – базированием заготовки и точностью положения направляющих элементов для режущего инструмента относительно установочных элементов приспособления (кондукторные втулки).

Для установки детали «Рычаг» в приспособление за базы следует принять поверхности А, Б, В (рисунок 2.1.3), в качестве установочных элементов для базирования заготовки целесообразно использовать: а) опорные шайбы – базирование по плоскости, б) цилиндрический и срезанный пальцы – базирование по отверстиям.

 

 

Рисунок 2.1.3 – Схема базирования

 

Для уменьшения числа зажимных элементов целесообразно зажимать заготовку по поверхности Г одной съемной планкой с нажимных винтом.

Расчет режимов резания

Рассчитаем режимы резания и произведем нормирование технологических переходов по обработке отверстия [15,6].

В связи с тем, что расчет режимов резания и основного времени для всех технологических переходов будет аналогичным, его целесообразно выполнить в форме таблицы 2.1.1.

Предварительно определим характеристику рядов подач и чисел частот вращения шпинделя вертикально-сверлильного станка.

Для станка 2Н118 пределы подач 0,1…0,56 мм/об, число подач – 6.

По методике [6] находим , что соответствует знаменателю подач φ = 1,41.

Пользуясь этим знаменателем, получаем ряд чисел значений подач: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56.

Пределы частоты вращения шпинделя 180…2800 мин^-1, число ступеней частоты вращения – 9. Тогда . В данном случае знаменатель ряда стандартный и составляет

Пользуясь этим знаменателем, получаем ряд чисел частот вращения шпинделя: 180; 253,55; 57,15; 503,08; 708,64; 998,18; 1406,04;

1980,55; 2789,8.

Рассмотрим подробный расчет режимов резания для сверления отверстия диаметром 16,25 мм.

Согласно литературе [15] стойкость сверл составляет Тн=50 мин. Длина рабочего хода

L_р.х.=L_рез.+у+у₁,

где L_рез. – длина резания, мм; у – длина врезания, мм; у₁ – длина перебега, мм.

Согласно рисунку 2.1.4 длина рабочего хода при сверлении составит L_р.х.=68+3+3=74 мм.

 

Рисунок 2.1.4 – Схема к расчету длины рабочего хода

 

Параметр функции [6]

где - минимальное значение ряда подач, мм/об; - нормативная подача на оборот при сверлении, мм/об [15].

Принятое значение подачи [6], [15]

мм/об,

где - ближайшее меньшее значение знаменателя [6].

Скорость резания для сверления определяется по формуле

v=v_н·к₁·к₂·к₃=26 0,9 1,2 1=28,08 м/мин

где v_н - нормативное значение скорости резания, м/мин; к₁, к₂, к₃ - соответствующие коэффициенты.

Частота вращения

мин^-1,

Согласно ряду чисел частот вращения ближайшее меньшее значение частоты вращения шпинделя n_пр=503,08 мин^-1

Основное время

мин

Аналогично выполним расчет режимов резания и основного времени для зенкерования и развертывания. Результаты расчета оформим в таблице 2.1.1.

Проверим правильность выбора станка по мощности резания и по осевой силе [15]. Проверку производим для сверления Ø 16,25 мм.

Осевая сила

Р_о=Р_табл.·К_р=470·1=470 Н,

где Р_табл. - табличное значение силы для подачи S_о=0,2 мм/об, К_р - коэффициент по силе.

Мощность резания кВт,

где - табличное значение мощности, Н; - коэффициент по мощности; - частота вращения, мин^-1.

Допустимая осевая сила и мощность станка соответственно составляют Р_ст = 5600 Н и =1,5 кВт, следовательно, выбранный станок подходит для данной операции по мощности резания и допустимой осевой силе.

 

 

Таблица 2.1.1 – Расчет режимов резания и основного времени

Наименование технологических переходов	Lрез, мм	у+у1, мм	Sон, мм/об	φ^х		Sопр, мм/об	vн, м/мин	v, м/мин	n, мин^-1	nпр, мин^-1	То, мин
1. Сверление отверстия Ø16,25			0,28	2,8	2,00	0,2		28,08	550,32	503,08	0,73
2. Зенкерование отверстия Ø17,82			0,65	6,5	5,64	0,56		18,36	328,12	253,55	0,51
3. Развертывание отверстия Ø18Н8			1,0		8,0	0,8		18,36	324,84	253,55	0,4
										Итого	1,64