Дипломная работа: Проектирование механического цеха по изготовлению деталей для запорно-регулирующей арматуры газо- и нефтепроводов

Рисунок 4.18 – Габаритные размеры станка XCEEDER 900-RT

Этот станок обеспечит выполнение заданных технических требований, а также мы уменьшим разнообразие используемых средств производства, т. е. все переходы выполняем на одном станке. Для контроля параллельности сторон используем специальное контрольное приспособление, а для проверки правильности выполнения всех остальных размеров используем систему RENISHAW, которая имеется на станке. Однако станки с ЧПУ имеют существенный недостаток – высокую стоимость, – преодолеть который можно их максимальной загрузкой.

Приспособление для обработки детали «корпус» – специальное. Оно просто по конструкции, удобно в эксплуатации.

Инструмент для обработки данной детали – нормальный, т. е. имеет стандартные размеры, стандартную конструкцию и применяется вне зависимости от конструкции детали.

Размеры, получаемые в процессе технологической обработки, должны измеряться и контролироваться для того, чтобы не допустить отклонения формы, размеров, шероховатости детали от требуемой величины.

4.6 Выбор смазочно-охлаждающих технологических средств

Смазочно-охлаждающие технологические средства, используемые чаще всего в виде смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), применяются для предотвращения возникновения дефектов поверхностей деталей, изготавливаемых резанием, повышения стойкости режущих инструментов, увеличения скорости резания и подачи.

Металлорежущее оборудование	Вид СОЖ	Марка	Концентра-ция, масс. доля, %	Примечание
1	2	3	4	5
Токарно-винторезные, токарно-револьверные, расточные, фрезерные, отрезные станки, обрабатывающие центры	Полусинтетическая или эмульсионная	Аквол-11, Карбамол-Э1, Укринол-1, Аквол-2, Аквол-6	3-5	Масляные СОЖ применяют на операциях обработки пазов, фрезерования твердосплавным инструментом, резьбонарезания, а также при высоких требованиях к качеству поверхности
	Масляная средней вязкости со средним содержанием присадок	МР-1у, МР-3	100

Каждая рецептура СОЖ имеет достаточно сложный состав, оптимальный для определённого сочетания материалов заготовки и инструмента, а также вида обработки.

Для обработки детали корпус на станке XCEEDER 900-RT будем использовать СОЖ: Укринол – 1 (3 – 5%).

4.7 Определение режимов обработки

При назначении режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

При расчете режимов резания устанавливают глубину резания, минутную подачу, скорость резания. Приведем пример расчета режимов резания для трёх операций. Для остальных операций режимы резания назначаем согласно [5], т.2, стр. 265-303.

Сверлильная

Глубина резания при сверлении определяется по формуле:

, (4.3)

где – диаметр отверстия, мм

При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу по таблице 25, [1], с. 277:

Скорость резания при сверлении:

, (4.4)

Значения коэффициентов и показателей степени принимаем по таблице 28, [1], с.278:

а значение периода стойкости по таблице 30, [1], с. 279-280:

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

, (4.5)

где – коэффициент на обрабатываемый материал: по таблице 4, [1], с. 263;

– коэффициент на инструментальный материал: по таблице 6, [1], с. 263;

– коэффициент, учитывающий глубину сверления: по таблице 31, [1], с. 279.

Крутящий момент и осевую силу рассчитываем по формулам:

, (4.6)

. (4.7)

Значения коэффициентов , и показателей степени принимаем по таблице 32, [1], с. 281:

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

Значения коэффициента приведены в таблице 10, [1], с. 265:

;

Мощность резания определяем по формуле

, (4.8)

где частота вращения инструмента или заготовки

, (4.9)

Мощность шпинделя станка XCEEDER 900-RT составляет 20 кВт, поэтому мощность привода станка достаточна:

Фрезерная

Конфигурация обрабатываемой поверхности и вид оборудования определяют тип применяемой фрезы. Её размеры определяются размерами обрабатываемой поверхности и глубиной срезаемого слоя. Диаметр фрезы для сокращения основного технологического времени и расхода инструментального материала выбирают по возможности наименьшей величины, учитывая при этом жёсткость технологической системы, схему резания, форму и размеры обрабатываемой заготовки.

Выбираем торцевую фрезу Ø 50 мм для фрезерования поверхности шириной 176 мм, длиной 365 мм.

Модель станка XCEEDER 900-RT.

Обрабатываемый материал АЛ9.

1. Глубина резания:

2. Подача на один зуб таблица 34, [1], с. 283:

3. Подача на оборот:

4. Скорость резания – окружная скорость фрезы

(4.10)

Значения коэффициента и показателей степени принимаем по таблице 39, [1], с. 286-290:

где – подача фрезы на зуб, мм/об.

– диаметр фрезы, мм.

– глубина резания,

– ширина фрезерования,

– стойкость фрезы,

– общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

, (4.11)

где – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала по таблице 4, [1], с. 263;

– коэффициент на инструментальный материал: по таблице 6, [1], с. 263;

– коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки: по таблице 5, [1], с. 263.

Т. к. угол в плане , то значение скорости умножаем на коэффициент 1,6:

Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила

, (4.12)

где – число зубьев фрезы;

– частота вращения фрезы.

Значения коэффициента и показателей степени принимаем по таблице 41, [1], с. 291, поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала по таблице 10, [1], с. 265:

;

Крутящий момент на шпинделе

, (4.13)

где – диаметр фрезы, мм.

Мощность при фрезеровании (эффективная)

, (4.14)

где – окружная сила,

– скорость резания.

Мощность шпинделя станка XCEEDER 900-RT составляет 20 кВт, поэтому мощность привода станка достаточна:

Резьбонарезание

Нарезание резьбы производим метчиком.

Скорость резания при нарезании метрической резьбы метчиком

. (4.15)

Значения коэффициента , показателей степени и среднее значение периода стойкости принимаем по таблице 49, [1], с. 296:

Общий поправочный коэффициент

, (4.16)

где – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала по таблице 50, [1], с. 298;

– коэффициент на инструментальный материал: по таблице 50, [1], с. 298;

– коэффициент, учитывающий точность нарезаемой резьбы: по таблице 50, [1], с. 298;

Крутящий момент при нарезании резьбы метчиком

, (4.17)

где – шаг резьбы, мм;

– номинальный диаметр резьбы, мм.

Коэффициент и показатели степени принимаем по таблице 51, [1], с. 298:

Поправочный коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала определяем по таблице 50, [1], с. 298:

Мощность при нарезании резьбы метчиком

, (4.18)

где .

Мощность шпинделя станка XCEEDER 900-RT составляет 20 кВт, поэтому мощность привода станка достаточна:

4.8 Расчёт норм времени на выполнение операций

Под нормой времени понимается продолжительность отрезка времени для выполнения производственной операции в конкретных условиях.

Состав нормы времени

По своему содержанию и назначению различают две нормы на каждую операцию:

1. Норма штучного времени – .

Штучное время включает в себя только ту норму времени, которая необходима для непосредственного выполнения производственной операции.

2. Калькуляционная норма времени – .

В калькуляционное время включается помимо штучного времени также и часть подготовительно-заключительного времени (), приходящееся на одну деталь обрабатываемой партии деталей.

В подготовительно-заключительное время включается тот отрезок времени, который затрачивается рабочим на ознакомление с работой и наладку станка для обработки партии деталей.

Следовательно, можно записать:

, (4.19)

где – количество деталей в партии.

Расчёт норм времени при обработке на станках с ЧПУ имеет особенности, которые нужно учитывать. Подготовительно-заключительное время состоит из трёх слагаемых:

, (4.20)