Расчет режимов резания при шлифовании

1. Устанавливают характеристику инструмента при шлифовании. Выбирают инструмент по данным приведенным:

- прил. 72 область применения абразивных материалов;

- прил.73 зернистость абразивных материалов;

- прил.74 применение абразивных кругов различной степени твердости;

- прил.75 область применения инструмента на различных связках;

- прил.76 рекомендуемые номера структур кругов для различных видов шлифования;

- прил. 80 характеристики абразивных кругов для чернового и чистового шлифования

- форму и размеры абразивного круга определяют по паспортным данным выбранного шлифовального станка

2. Вычисляют скорость резания при шлифовании, м/с

где D — диаметр круга, мм; n — частота вращения круга, мин ^-1. Обе эти величины берут из паспорта станка.

3.Определяют частоту вращения обрабатываемой детали

где - скорость вращения детали (прил. 81), м/мин; d — диаметр детали, мм

4. Вычисляют продольную подачу на оборот детали, мм/об

где - выбранная продольная подача (прил. 82), мм/мин; – частота вращения детали, мин ^-1

5. Выбирают поперечную подачу (глубина резания) абразивного круга (прил. 82,прил.83).

6. Уточняют подачи по паспортным данным шлифовального станка (из паспортных данных берут ближайшее значение)

7. Вычисляют мощность резания, кВт, при круглом наружном шлифовании с продольной подачей

где: - постоянный коэффициент; t - глубина резания (поперечная подача), мм; S₀ — продольная подача на оборот детали, мм/об; υ_и — скорость вращения детали, м/мин; x,y,z — показатели степени.

Значение постоянного коэффициента и показателей степени приведены в прил.84

8.Проверяют режим шлифования по мощности привода шлифовальной бабки

≤ = η

где: - мощность резания, кВт; — мощность на шпинделе станка, кВт; -мощность электродвигателя шлифовального станка, кВт; |- КПД станка; η = 0,8

В случае, если режим по мощности не проходит, то следует уменьшить глубину резания t, продольную подачу s_о, частоту вращения детали υ_и.

9. Определяют машинное время, мин, при круглом наружном и внутреннем шлифо­вании

где: L — расчетная длина продольного хода стола шлифовального станка, мм (при шлифова­нии с выходом круга в обе стороны L = 𝑙 (𝑙- длина обрабатываемого участка детали, мм); при выходе круга в одну сторону L = 𝑙- 0,5В, при шлифовании без выхода круга L = 𝑙 - В (где В- высота круга, мм); S_м — продольная подача детали, мм/мин; S_P -поперечная подача абра­зивного круга, мм/мин; h - припуск на обработку детали на сторону, мм; t - глубина резания (поперечная подача), мм; К — коэффициент, учитывающий точность шлифования и износ круга (прил. 86).

ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Единая система технологической документации (ЕСТД) устанавливает взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения технологической документации. ГОСТ 3.1108-84 регламентирует комплектность документов в зависимости от типа и характера производства.

В расчетно-графической работе (РГР) необходимо разработать следующие документы для маршрутно-операционного процесса: одну карту технологического процесса (КТП) по форме 1 и 1а ГОСТ 3.1404-86, карты эскизов по форме 7 и 7а ГОСТ 3.1105-84 отдельно для каждой операции, формат карт - А4.

В приложении 1 представлена разработка технологического процесса изготовления детали "Головка" с примерами заполненных карт технологического процесса (КТП) и эскизов (КЭ).

При заполнении текста КТП и КЭ рукописным способом запись осуществляется чертежным шрифтом, высота строчных букв - 3,5 мм, заглавных букв и цифр - 5 мм. Кодировка карт (запись кодов) в РГР не производится.

Заполнение текста КТП начинается с записи данных операции в строку А (символ А пишет составитель карты) в соответствии с имеющейся в КТП служебной строкой А.

В соответствующие колонки строки А, разделенные друг от друга вертикальными штрихами, записывается (проставляется) номер цеха (обозначено - цех), номер участка (Уч.), номер рабочего места (РМ), номер операции (Опер.), наименование операции. Номера операций записываются числами, кратными пяти или десяти, в сторону возрастания чисел, например: 005, 010, 015 или 010, 020, 030 и т.д. Наименование операции обработки резанием должно отражать применяемый вид оборудования и записываться именем прилагательным в именительном падеже, например: "токарная", "фрезерная", "шлифовальная" вне зависимости от характера обработки.

Далее записываются данные оборудования в строку В (символ В пишет заполнитель), в соответствии со служебной строчкой В: марку оборудования, точное название, а при необходимости и основные размерные параметры, например, станок токарно-винторезный 16К20 (200x1000).

В КТП после этих двух строк А и В может оставляться чистой - пропускаться - одна строка, может и не пропускаться, а производиться запись первого и следующего переходов, которые нумеруются арабскими цифрами в технологической последовательности одной операции.

Запись содержания перехода (как вспомогательного, так и технологического) производится в строку (строки) О (символ О пишет составитель, происхождение символа О от первой буквы фразы "Описание перехода").

По одной из версий текст (учебная карта) описания перехода берется из отраслевых классификаторов переходов и в этом случае в описание перехода должно быть включено:

- наименование метода обработки, выраженное глаголом в повелительной форме, например: точить, сверлить, долбить и т.д.;

- наименование и основные размеры обрабатываемой поверхности детали (заготовки), например: торец Ø D в размер L, отверстие Ø D на глубину h и т.д.

- характер обработки, например: предварительно, окончательно, одновременно, последовательно и т.д.

- количество одинаковых обрабатываемых в переходе поверхностей, например: сверлить 4 отверстия, снять 3 фаски и т.д.

Пример вышеописанного способа записи описания переходов представлен в приложении 1.

По другой версии текст описания перехода берется по ГОСТ 3.1702-79. «Правила записи операций и переходов. Обработка резанием».

При таком способе запись в строку О карты КТП производится в соответствии с эскизом перехода в карте эскизов. ГОСТ 3.1702-79 приводит примеры двух способов записей переходов: полной и сокращенной. При полном способе записи на эскизе перехода все размеры обработанных поверхностей нумеруются арабскими цифрами в окружностях Ø 8 мм, соединенных с размерной линией, например 1, 2, 3, 4, и запись в КТП выглядит, например, так: "Центровать торец, выдерживая размеры 1-4." Следует отметить, что нумерацию размеров следует производить в направлении движения часовой стрелки, начиная отсчет с любого размера[10].

Необходимые станочные приспособления, режущие и измерительные инструменты (технологическая оснастка) записываются в строку (строки) Т (символ Т пишет составитель, происхождение символа Т от первой буквы фразы " Технологическая оснастка " ), с указанием их основных характеристик и проставлением стандартов и нормалей (см. приложение 1).

В строку Т в первую очередь записывается станочное приспособление, при этом указывается его точное название, обозначение. Например: патрон самоцентрирующий трёхкулачковый 7100-0006 ГОСТ 2675-80, патрон токарный поводковый 7108-0021 ГОСТ 2571-80. Приспособление и их элементы приведены в специальной [3] и справочной литературе [7, 13].

Затем записывается вспомогательный инструмент аналогично приспособлению. Например: втулка переходная 6100-0144 ГОСТ 13598-68, патрон сверлильный 6152-0153 ГОСТ 8522-75. Подробные сведения по вспомогательному инструменту содержатся в справочниках [4, 7].

Далее записывается режущие инструменты. Например: Резец Т15К6. 25 16 140, ГОСТ 18878-73, Сверло спиральное d 12 Р6М5 ГОСТ 4010-77.

Ещё дальше записывается точное название выбранного средства контроля, его марку, основную характеристику, указать ГОСТ или нормаль. Например: штангенциркуль ШЦ - II - 250 - 0,05 ГОСТ 160-89; микрометр гладкий МК 50-1 ГОСТ 6507-90; калибр-скоба односторонняя Р-ПР-НЕ50 К6 ГОСТ 2015-82. Сведения о средствах контроля приведены в справочниках [12, 13].

Параметры режима резания перехода (t, i, S, n, V) и расчетные размеры (L, D или В ) записываются в строку Р (символ Р пишет составитель).

На первом листе КТП записывается количество всех листов, на нем же и на всех последующих листах проставляются их номера в двух местах, при вертикальном положении листа карты, слева и справа: лист 1, на другом листе - лист 2 и т.д. (см. приложение 1).

Карты эскизов разрабатывают для каждой операции по переходам. В ЕСКД сказано, что в каждом чертежном листе формата А4 должно быть не более двух позиций, например, эскизов двух переходов, эскиз перехода другой операции должен быть приведен на другом листе. В учебной карте эскизов допускается помещение 6 позиций.

Все эскизы на картах обычно выполняются без соблюдения масштаба. Обрабатываемые в данном переходе поверхности детали (заготовки) следует вычертить сплошной линией, толщиной от 2 S до 3 S по ГОСТ 2.303-68.

На эскизах проставляют номер перехода в окружности Ø 8 мм, параметры и данные, необходимые для осуществления перехода: размеры, предельные отклонения, обозначения шероховатости обработанной поверхности, направления движений резания и подачи и т.д.

На эскизе каждого перехода должна быть четко изображена схема установки (закрепления) заготовки: нанесены условные обозначения опор и зажимов в соответствии с ГОСТ 3.1 107-81. (см. приложение 1).

Общие понятия

Обработка резанием – механическая обработка, заключающаяся в формировании поверхностных слоев путем деформации с последующим отделением слоев материала с образованием стружки (или без снятия стружки).

Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.

Заготовка – предмет труда (отливка, поковка, прокат и т.д.), из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности материала изготавливают деталь.

Обрабатываемая поверхность – поверхность, с которой снимается стружка.

Поверхность резания – поверхность, образуемая режущей кромкой режущего инструмента в результате движения резания.

Обработанная поверхность – поверхность, полученная после снятия стружки.

Инструмент– технологическая оснастка, предназначенная для воздействия на предмет труда с целью изменения его состояния.

Глубина резания t–расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по нормали к последней.

Подача s– величина перемещения режущего инструмента за одну единицу перемещения детали относительно режущего инструмента, измеряемая в миллиметрах.

Скорость резания ν – скорость перемещения обрабатываемой поверхности детали относительно режущего инструмента в направлении главного движения.

Оптимальные условия резания – совокупность значений заданных параметров резания, обеспечивающих наибольшую эффективность при обработке поверхности детали.

Основное (машинное технологическое) время Т_о – время на выполнение технологического процесса с помощью оборудования без непосредственного участия рабочего.

Технологический процесс механической обработки – часть производственного процесса, непосредственно связанная с изменением формы, размера, внешнего вида и свойства заготовок, из которых получают детали машин.

Операция– законченная часть технологического процесса, выполняемая над одной заготовкой (или над несколькими одновременно обрабатываемыми заготовками) одним рабочим (или группой рабочих) непрерывно на одном рабочем месте, до снятия с обработки и перехода к обработке другой или других заготовок.

Установка– часть операции, выполняемая при одном и том же закреплении заготовки (или нескольких одновременно обрабатываемых заготовок).

Переход – часть операции, выполняемая над одним участком (или над совокупностью участков) поверхности заготовки одним инструментом (или набором нескольких одновременно работающих инструментов) при одной настройке станка на режим резания (скорость резания, глубина резания, подача).

Рабочий ход – часть перехода, связанная со снятием одного слоя материала. Переход может состоять из одного и более проходов.

Такт выпуска – интервал времени, через который периодически выпускают изделия или заготовки определенного наименования, типоразмера и исполнения.

ЕСКД – единая система конструкторской документации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Антонов В.Е. Краткий справочник технолога механического цеха / В.Е. Антонов, А.И. Рубинчин. - Минск, Беларусь, 1988.

2. Бергер И.И., Справочник молодого токаря / И.И. Бергер. - Минск: Выc. Шк. школа, 1987.

3. Болотин Х.Л. Станочные приспособления.-5-е изд. / X.Л. Болотин. Ф.П. Костромин. - М.: Машиностроение, 1973.

4. Краткий справочник металлиста. / Под ред. Малова А.Н. - М.: Машиностроение, 1972.

5. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием / С.С. Некрасов. - М.: Колос, 1997.

6. Нефедов Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту / Н.А. Нефедов, К.А. Осипов. - М.: Машиностроение, 1984.

7. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / Под ред. Г.А. Монахова. - М.: Машиностроение, 1974.

8. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство: 2-е изд. М.: Машиностроение, 1967.

9. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1974. - Ч. 1-2.

10. Практикум по технологии конструкционных материалов и материаловедению. / Под ред. С.С. Некрасова. - М.: Агропромиздат, 1991.

11. Режимы резания металлов: Справочник .-3-е изд. / Ю.В. Под ред. Бороновского. - М.: Машиностроение, 1972.

12. Справочник по производственному контролю в машиностроении. - 3-е изд. / Под. ред. А.К. Кутая - М.: Машиностроение, 1974.

13. Справочник технолога-машиностроителя. - 4-е, 5-е изд. перераб. / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, М.Т. Суслова. - М.: Машиностроение, 2001. - Т. 1-2

14. Справочник технолога-машиностроителя / Под. ред. А.Н. Малова. - М.: Машиностроение, 1972.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1Анализ рабочего чертежа детали, условий производства.

2Установление типа производства.

3Выбор вида заготовки. Назначение припусков.

4Установление плана и методов механической обработки.

5 Разработка операций

5.1. Выбор станочного оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента

5.2. Выбор режима обработки

5.3. Определение нормы времени на переход

6.Оформление технологической документации

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 51

ЗАДАНИЕ

на домашнюю работу по дисциплине «Технология конструкционных материалов и материаловедение» (раздел «Обработка конструкционных материалов резанием»)

Студент ____________________________________-группа ___________________

Спроектировать технологический процесс механической обработки детали __________________________________. Программа выпуска ______ деталей в смену.

Перечень и последовательность выполнения работ при проектировании технологического процесса механической обработки детали:

1. Выбрать способ получения заготовки. Определить припуски на механическую обработку. Выполнить эскиз заготовки с указанием размеров и отклонений.

2. Определить последовательность и содержание технологических операций (составить маршрут обработки заготовки). Маршрут обработки согласовать с преподавателем.

3. Выбрать станки и станочные приспособления для всех операций.

4. Разработать отдельные операции с разделением на переходы, выбором технологических баз и способов установки заготовки при ее обработке на станке (для всех операций).

5. Для операций выбрать режущие инструменты с указанием марок инструментальных материалов, геометрических параметров.

6. Дать расчет режимов резания с проверкой его по мощности на шпинделе. Выбрать измерительный инструмент.

7. Для одной из операций, определить штучное время.

8. Оформить спроектированный технологический процесс в карты технологического процесса (КТП) и в карты эскизов (КЭ) механической обработки.

Консультант

« _____ »______________ 200... г.

УДК

Учебное издание

Семенов Александр Валерьевич.

Компьютерный набор, верстка А.В.Семенов

Формат 60×90/16. Гарнитура Times New Roman

Усл. п.л. __Изд. №___-2013. Тираж 100 экз.

Отпечатано в РИО ФГБОУ ВПО ЧГСХА