Колесо зубчатое. Технологический процесс механической обработки

Исходя из этого условия и анализа требований к точности и шерохо-

ватости обрабатываемых поверхностей для удобства все данные сведём в

таблицу.

              Обозначения торцов и фасок принятых в таблице приведены на

рисунке 3.

Таблица. Припуски, точность и шероховатость обрабатываемой детали.

6  Разработка технологического процесса

                     механической обработки

В ходе разработки технологического процесса были оформлены:

-         маршрутная карта;

Указана последовательность выполнения принятых операций, инфор-

мация о содержании операций, а также, перечень использования технологи-

ческой оснастки.

-         карты эскизов на все операции механической обработки резанием;

Карта эскизов содержит эскиз детали, полученной после данного пере-

хода. Изображается схема базирования детали. Выделяются обрабатываемые

поверхности. Проставляются выдерживаемые размеры, допуски, шерохова-

тости.

-         операционная карта окончательного контроля.

Указаны переходы при выполнения контроля, контролирующий ин-

струмент и объём контролируемых параметров.

       7 Операционное описание для операции 120 – токарная

–        разработка операционной карты;

–        подбор оснастки;

–        подбор режущего инструмента;

–        подбор средств измерения;

–        подбор смазочно-охлаждающих средств.

              Операционая карта на данную операцию содержится в Комплекте

документов. Она составлена в соответствии с принятыми технологическими

нормами, рационального выбора режущего инструмента, средств измерения

и режимов резания.

              Номера переходов и обрабатываемых поверхностей соответствуют

номерам принятым в операционной карте на операцию 120 – токарная

Комплекта документов.

              Так как на этой операции производится чистовая и получистовая об-

работка поверхностей, несвязанных с поверхностью наружного диаметра, то

при базировании детали можно использовать самоцентрирующийся трёхку-

лачковый патрон и упор, которые обеспечат неподвижное положение детали

при обработке. Данное базирование используется на всех переходах указан-

ной операции.

1.      Подрезать торец 5.

На этом переходе производится чистовое подрезание торца. В качестве

режущего инструмента используется резец подрезной Т15К6, марка которого

выбрана в соответствии с твёрдостью обрабатываемой детали и требований

к точности и шероховатости у обрабатываемой поверхности. На данном пере-

ходе в качестве средства измерения использовать микрометр.

2.      Расточить пов. 1 предварительно.

На этом переходе производится получистовое растачивание пов. 2. Ре-

жущий инстумент – резец расточной Т15К6 с главным углом в плане  = 45,

марка которого выбрана в соответствии с твёрдостью обрабатываемой детали

и требований к точности и шероховатости у обрабатываемой поверхности.

Также выбор режущего инструмента обусловлен тем, что этот резец может

Быть применёнен также на переходах 3,5, где при его помощи получается

требуемая поверхность. Так как производится предварительная обработка, то

к ней не предъявляются особые требования по точности и шероховатости,

поэтому можно не использовать средсва измерения, а требуемую точность

можно получить наладкой станка и режущего инструмента.

3.      Расточить пов. 1 окончательно.

На этом переходе производится чистовое растачивание пов. 2. Так как

после данного перехода обрабатываемая поверхность будет использоваться

в качестве технологической базы для последующих операций, то при кон-

троле получаемого размера необходимо использовать точные средства изм-

ерения – пробка 14Н7.

              4. Расточить пов. 2 с подрезанием торца 4.

              Так как на этом переходе производится одновременная чистовая обра-

ботка двух поверхностей детали, то для обеспечения точности и шерохова-

тости данных поверхностей требуется другой режущий инструмент – резец

расточной, упорный  ( = 90) Т15К6, марка которого выбрана в соответствии

с твёрдостью обрабатываемой детали и требований к точности и шерохова-

тости у обрабатываемой поверхности.

              В качестве средств измерения примем пробку 18Н14 и шаблон 2js14.

              5. Расточить фаску 3.

              Требуемые размеры обеспечиваются формой принятого резца. Средства

измерения – шаблон 0,945.

Определение параметров производилось согласно / 3 /.

              В качестве смазочно-охлаждающей жидкости примем эмульсию. Этот

выбор связан с тем, что эмульсия обеспечивает хороший отвод тепла из зоны

резания, постоянное нахождение эмульсионной пленки в зоне контакта ин-

струмента и обрабатываемой детали и отвод продуктов резания из зоны реза-

ния. Также эмульсия обеспечивает получение требуемых классов шерохова-

тости, что необходимо на данной операции / 4 /.

  8  Режимы резания, потребная мощность и нарма основного

             времени для перехода 2 операции 120 – токарная

              Исходные данные:

-         материал детали Сталь 30ХГСА;

-         поверхность – отверстие;

-         твёрдость 220...240 HB;

-    квалитет точности Н11;

            -    размер обрабатываемой поверхности 14;

-         резец расточной Т15К6 ( = 45, = 0, r = 0,4 мм);

-         станок токарно-револьверный 1Г340, Pэл.дв = 6 кВт;

-         СОЖ – эмульсия.

Так как на этом переходе производится получистовая обработка, то

слой металла будет сниматься за один ход режущего инструмента, а глубина

резания будет определятся как:

                                                                      t = (D-d)/2,                                                                                    (1)

              где D – диаметр получаемый на данном переходе,

                     d – диаметр получаемый на предшествующем переходе.

                                                                      t = (14-13)/2 = 0,5.

              При определении подачи нужно учитывать то, что производится по-

лучистовая обработка, то есть глубина резания небольшая. Также при по-

лучистовой обработке не требуется большой класс шероховатости, поэтому

выбранному типу резца (r = 0,4 мм) соотвтствует подача Sтаб = 0,35 мм/об.

Так как выбранная сталь имеет в = 1100 МПа, то полученную подачу необ-

ходимо умножить на коэффициент Кs = 1,25, тогда

                                                                      Sраб = Кs Sтаб                                                                      (2)

Sраб = 1,250,35  0,5 мм/об.

              Далее производится расчёт скорости резания:

раб = таб  К ,                                                                      (3)

где К – произведение ряда коэффициентов;

К = КмКпКиK ,                                                        (4)

где Км – поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-

-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания;

      Кп – поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния

поверхности заготовки на скорость резания;

                    Ки – поправочный коэффициент, учитывающий влияние инстру-

ментального материала на скорость резания;

      К – коэффициент учитывающий вид обработки.

Для обрабатываемого материала – сталь     

Км = Кг (750 / в)n,                                                        (5)

где Кг – коэффициент учитывающий материал инструмента;

       n – коэффициент учитывающий тип и материал инструмента.

Для обрабатываемого материала – Сталь 30ХГСА и резца из твёрдого

сплава Т15К6

                                                                      Кг = 0,8,

                                                                      n = 1,

                                                                      в = 1100 МПа.             

Тогда                                

                                         Км = 0,8(750/1100)1 = 0,51.

Для проката (поверхность с коркой)

Кп = 0,9.

Для обрабатываемого материала – Сталь 30ХГСА и резца из твёрдого

сплава Т15К6

Ки = 1.

              Для растачивания

                                                                      К = 0,9.

              Тогда

К = 0,510,910,9 = 0,4.

таб – табличное значение скорости.

таб = С/(Tm tx Sy),                                                        (6)

              где Т – период стойкости инструмента

                                                                      T = 60 мин,

                     t – глубина резания

                                                                      t = 0,5 мм,

                     S – подача

S = 0,5 мм/об,

                    С , m, x, y – коэффициенты.

Для данного вида обработки, подачи, СОЖ и материала режущей

части резца.

                                                        С = 292,

                                                        x = 0,3,

                                                        y = 0,15,

                                                        m = 0,18.

              Тогда

таб = 292/(600,18 0,50,3 0,50,15) = 154 м/мин,

раб = 1540,4 = 60 м/мин.

              Далее расчитываем частоту вращения обрабатываемой детали

nрасч = (1000раб)/(d),                                                        (7)

              где d = 14 мм – диаметр обрабатываемой поверхности.

                                                                      nрасч = (100060)/(14) = 1360 об/мин.

              Ближайшее паспортное значение частоты вращения

                                                                      n = 1250 об/мин.

              Расчет мощности резания

                                                                      N = Pzраб /(102060),                                                        (8)

              где Pz – тангенсальная составляющая при растачивании,                                                       

Pz = 10 Сptx Syn Kp ,                                                         (9)

              где Кp – поправочный кэффициент,                                                       

                                                                             Kp = Kмp KpKpKpKrp ,                                          (10)

              где Kмp – поправочный коэфициент, учитывающий влияние качества     

обрабатываемого материала на силовые зависимости,

Kмp = (в/750)n                                                                      (11)

Для стали 30ХГСА

                                                                                n = 0,75. 

              Тогда

                                                                      Kмp = (1100/750)0,75 = 1,4.

                    Kp , Кp , Kp , Krp – поправочные коэффициенты, учитывающие вли-

яние геометрических параметров режущей части инструмента при обработке

стали (зависят соответственно от , , , r)