Изготовление типовой детали "фланец" (стр. 2 из 3)
1). Сверление и рассверливание при этом достигается 11квалитет точности, шероховатость поверхности Rz = 80 мкм;
2). Зенкерование чистовое, при этом достигается 9 квалитет точности, шероховатость поверхности Rz = 40 мкм;
3). Развертывание точное, при этом достигается 7 квалитет точности, шероховатость поверхности Ra = 2,5 мкм;
Для выполнения токарных операций будем использовать станок вертикально-сверлильный 2Н135.
Выберем следующие инструменты:
зенкер насадной со вставочными ножами из быстрорежущей стали.
штангенциркуль ШЦЦ-II-250-0,01.
Расчет припусков.
Общий припуск на обработку поверхности:
номинальный 2Zном = Dотв – D = 100 – 94 = 6мм;
максимальный 2Zmax = D
– Dmin = 100,035 – 92,8 = 7,235 мм;минимальный 2Zmin= D
– Dmax = 100 – 96,4 = 3,6 мм.В соответствии с выбранным маршрутом обработки данной поверхности разобьем общий припуск на межоперационные:
Припуск на сверление определим по выражению:
2Zсвер = 2Zобщ – (2Z
+ 2Z 
) = 6 – (0,32+0,1) = 5,58мм.Максимальные и минимальные операционные припуски определим следующим образом:
2Z
= D 
– D 
,где D
– наибольший предельный размер после обработки; D – наименьший предельный размер до обработки.2Z
= 99,8 – 92,8 = 7мм;2Z
= 99,987 – 99,58 = 0,407мм;2Z
= 100,035 – 99,9 = 0,135мм.2Z
= D 
–D ,где D
– наименьший предельный размер после обработки; D – наибольший предельный размер до обработки.2Z
= 99,58 – 96,4 = 3,18мм;2Z
= 99,9 – 99,8 = 0,1мм;2Z
= 100 – 99,987 = 0,013мм.Таблица 2
| № | Операция | Получаемый размер | Dmax,мм | Dmin,мм | 2Z,мм | 2Zmax,мм | 2Zmin,мм |
| 0 | Штамповка |  94  | 96,4 | 92,8 | — | — | — |
| 1 | Сверление | 99,58H11(+0,220) | 99,8 | 99,58 | 5,58 | 7 | 3,18 |
| 2 | Зенкерование | 99,9H9(+0,087) | 99,987 | 99,9 | 0,32 | 0,407 | 0,1 |
| 3 | Развертывание | 100H7(+0,035) | 100,035 | 100 | 0,10 | 0,135 | 0,013 |
| Наименование | Значение |
| Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм: | 1000 |
| Высота оси центров над плоскими направляющими станины, мм: | 215 |
| Пределы оборотов, об/мин | 12,5–1600 |
| Пределы подач, мм/об | |
| Продольных | 0,05–2,8 |
| Поперечных | 0,002–0,11 |
| Мощность электродвигателя главного привода, кВт | 11 |
| Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм | 400 |
| Наибольший диаметр обработки над поперечными салазками суппорта, мм | 220 |
| Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, мм | 50 |
| Габаритный размеры станка, мм | |
| Длина | 2795 |
| Ширина | 1190 |
| Высота | 1500 |
| Масса станка, кг | 3005 |
6. Техническая характеристика станков
Таблица 3. Станок токарно – винторезный 16К20
Таблица 4. Станок вертикально – сверлильный 2Н135:
| Наименование | Значение |
| Размеры конуса шпинделя | Морзе 4 |
| Расстояние оси шпинделя до направляющих колонны, мм | 300 |
| Расстояние от торца шпинделя, мм:до столадо плиты | 30–750700–1120 |
| Наибольшие (установочное) перемещение сверлильной головки, мм | 170 |
| Перемещение шпинделя за один оборот штурвала, мм | 122,46 |
| Рабочая поверхность стола, мм | 450–500 |
| Наибольший ход стола, мм | 300 |
| Количество скоростей шпинделя | 12 |
| Количество подач | 9 |
| Пределы подач, мм/об | 0,1–1,6 |
| Мощность электродвигателя главного движения, кВт | 4,0 |
| Габарит станка: длина, ширина, высота, мм | 1030–835–2535 |
| Масса станка, кг | 1200 |
Таблица 5. Круглошлифовальный станок 3М150:
| Наименование | Значение |
| масса | 2600 |
| Габарит станка: длина, ширина, высота, мм | 2000–1370–1520 |
| Мощность электродвигателя главного движения, кВт | 4,0 |
| макс. скорость шпинделя | 2350 |
| Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм | 360 |
| Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм | 100 |
7. Расчет режимов резания и норм времени
Расчет режимов резания и норм времени выполним для чернового точения: диаметр заготовки D = 300мм, глубина резания t = 1,7 мм, длина L =50мм, материал заготовки – сталь углеродистая конструкционная 30ХГС.
Для выполнения данной операции выберем проходной упорный резец со следующими параметрами: главный угол резца в плане φ = 900; вспомогательный угол резца в плане φ1 = 100; главный передний угол γ = 100; угол наклона главной режущей кромки λ =00; сечение державки резца h = 25мм; b = 16мм; угол при вершине резца r = 1,0мм.
Зададим стойкость резца Т = 60 мин. Выберем подачу S = 0,8 мм/об
Рассчитаем скорость резания, определив все необходимые коэффициенты:
Cv=340; Xv= 0,15; Yv= 0,45; Mv= 0,20; Kμν= 1; Kuv= 1; Knv= 0,8; Kφν= 0,7; Kφ1v= 1; Krv= 0,94; Kqv= 1; Kov= 1.
Коэффициент Kv равен:
Kv=Kμv×Kuv×Knv×Kφv×Kφ1v×Krv×Kqv×Kov= 1·1·0,8·0,7·1·0,94·1·1= 0,53.
Скорость резания равна:
v=Cv·Kv /Tmv ·txv ·Syv = 340·0,53/600,20·1,70,15·0,80,45 = 359,6 м/мин.
Частота вращения шпинделя:
n =1000v/πD = 1000·359,6/3,14·300 = 381,7 мин–1.
Уточнив по паспортным данным станка 16К20 ближайшее меньшее значение, примем n = 350 мин–1.
Тогда действительная скорость резания равна:
v=
= 
= 329,7 м/мин.Рассчитаем составляющую силы резания Pz.
Cpz= 300; Xpz= 1,0; Ypz= 0,75; npz= –0,15; Kμpz=1; Kγpz= 1; Kλpz= 1; Kφ1v= 1; Krpz= 1;
Kφpz= 0,89;
Коэффициент
Kpz= Kμpz× Kφpz× Kγpz× Kλpz× Krpz= 1×0,89×1×1×1 = 0,89.
Составляющая силы резания:
Pz= 10× Cpz×tXpz×SYpz×vnpz × Kpz= 10×300×1,7×0,80,75×329,7–0,15×0,89 = 1610H.
Мощность Nрез потребляемую на резание, определим следующим образом:
Nрез=
= 
= 8,7 кВт.Мощность электродвигателя главного привода станка 16К20 Nдв = 11кВт. Мощность на шпинделе станка с учетом КПД станка равна: Nшп= Nдв×ηст= 11×0,85 = 9,35 кВт. Условие Nрез≤ Nшп выполняется, следовательно, станок выбран верно.
Норма штучного времени состоит из следующих составляющих:
Тшт = То+Тв+Тобс+Тотд,