Расчет режимов резания на операцию № 035 зубофрезерная

1.5.2 Расчет режимов резания на операцию № 035 зубофрезерная

Исходные данные:

Заготовка - штамповка ;

Прочность σ=1000 МПа;

Материал 14ХГСН2МА-Ш

Деталь - Шестерня привода; m=3; z=25; степень точности 6-В; HRC 30...42; угол наклона зубьев β=20

Инструмент - фреза червячная модульная цельная из быстрорежущей стали Р18, двухзаходная (К=2); Dф=70мм ГОСТ 9324-80

 

Рисунок 1.8 Эскиз операции зубонарезания

Характеристика зубофрезерного станка 5Е32

Наибольший размер обрабатываемой заготовки, мм

- диаметр 200

Набольшие размеры нарезаемых колес

- модуль 6

- длина зуба прямозубых колес 180

Частота вращения шпинделя, об/мин 75-500

Подача заготовки, мм/об

- вертикальная 0,45-120

- горизонтальная 0,1-1,6

Мощность электродвигателя, кВт 7,5

Габариты, мм

- длина 3150

- ширина 1815

Глубина резания

Поскольку после фрезерования предусматривается шлифование зубьев, то глубина резания будет равна полной высоте зуба 2,25-m за вычетом припуска под шлифование 2а. По таблице 3.11 стр. 59 [9] 2а=0,12 мм. Окончательно

Подача

где S_0T - подача по таблице 3.4 стр.56 [9]; для 2-хзаходной фрезы из быстрорежущей стали при числе зубьев детали z=25 S_OT=3 мм/об

K_s1 - коэффициент, учитывающий твердость заготовки (табл 3.5 стр56 [9])

K_s2 - коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев (табл 3.5 стр56 [9])

К_s3 - коэффициент, учитывающий количество заходов фрезы (табл 3.5 стр56 [9])

Округляем до ближайшего нормативного значения по таблице 3.7 стр 57 [9]

Принимаем So=2,3 мм/об

Стойкость фрезы

По таблице 3.8 [9] при m=3 Т=160 мин

Скорость резания

где V_T - табличная скорость ([7] карта 3-2 стр 148); для 2-хзаходной фрезы из быстрорежущей стали при числе зубьев детали z=25

K₁ - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала ([7],карта 3-2 стр149)

К2 - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента ([7] карта 3-2 стр149)

n_ф=(1000 • V)/(π • D_ф)=(1000 • З6)/(3,14 • 70)=163,8 об/мин (1.5.7)

Уточняем по паспорту станка и принимаем n_ф=156 об/мин

Пересчитываем скорость резания

Мощность резания

где K₁ зависит от механических свойств материала

К₂ - зависит от состава материала

Кз - зависит от стойкости фрезы

К₄ - зависит от количества заходов фрезы

Табличное значение мощности и коэффициенты выбираем по таблицам 3.9,3.10 стр 57 [9]

Необходимая мощность электродвигателя

где η - КПД станка

У данного станка N=7,5 кВт, что обеспечивает значительный резерв мощности

Основное машинное время

Где В – ширина нарезаемого венца

L_п –перебег 3…5 мм для косозубого колеса

1.5.3 К.р. №1 Расчет режимов резания на операцию №045 - токарная с ЧПУ

Исходные данные:

Заготовка - штамповка;

Прочность а=1000 МПа;

Материал 14ХГСН2МА-Ш;

Деталь - Шестерня привода;

Инструмент: Сверло центровочное комбинированное Ø5 Р6М5 ГОСТ 14952-75

Сверло спиральное 023,5 Р6М5 ГОСТ 2092-77

Резец проходной упорный с пластиной из твердого сплава

Т15К6 2101-0013 ГОСТ 18879-73; НхВ=25x16; φ=93°;

γ=0°; φ₁=10°; г=1,5 мм.

Характеристика станка с ЧПУ АТПр 2М12С

Частота вращения шпинделя, об/мин 1-1780

Регулирование бесступенчатое

Мощность электродвигателя, кВт 7

Габариты, мм

Длина 4000

Ширина 1500

Применение автоматического оборудования способствует повышению эффективности машиностроительного производства. РТК (расчетно-технологическая карта) включает в себя числовую и геометрическую информацию, является документом для расчета управляющей программы и в общем виде содержит: операционный эскиз детали с изображением координатных осей и элементов приспособлений; графическое изображение траекторий движения инструментов; координаты исходной точки движения инструментов; информацию о номерах (кодах) инструментов или инструментальных блоков и др.

Исходными данными для разработки РТК и управляющей программы являются: операционный эскиз детали; материал; вид и размеры заготовки; объем партии деталей.

На операционном эскизе РТК выбирают начало системы отсчета и оси координат. Для станков токарной группы принята правая система координат "X - Z". Начало отсчета - точка пересечения осей координат. Ось Z - обычно ось вращения шпинделя, ось X чаще всего соединена с плоскостью планшайбы, патрона или с базовой поверхностью приспособления, входящего в комплект станка.

Система координат детали может изменяться и проходить через поверхности базирования детали на станке и через поверхности (отверстия), относительно которых заданы размеры.

Понятие "нулевая" точка суппорта - это в большинстве случаев положение суппорта, при котором происходит замена инструмента (смена инструментальных блоков, поворот резцедержателя или револьверной головки на другую позицию). Однако на практике производить отсчет перемещений от "нулевой" точки суппорта нерационально, поэтому обычно используют понятие "ноль" эталона, инструмента или резцедержателя. "Ноль" эталона - сечение точно обработанных взаимно перпендикулярных поверхностей призмы, установленной в блоке. "Ноль" инструмента – центр радиуса округления вершины резца; для сверл, зенкеров и разверток - это крайняя точка, лежащая на оси инструмента.

Рисунок 1.9 - Операционный эскиз на токарную операцию с ЧПУ

Переход 1 - Центрование отверстия 3

Глубина резания t=D/2=5/2=2,5 мм Подача

где S_0T - табличная подача ([12] карта 27 стр. 270);

К_И - учитывает материал инструмента;

К_Ф - учитывает форму обрабатываемой поверхности;

К_М - учитывает материал детали.

Скорость резания

где V_T - табличная величина скорости [12 карта 27 стр 270];

К_М - учитывает обрабатываемость материала;

К_И - учитывает свойства инструментального материала;

К_Ф - учитывает влияние главного угла в плане

К_Т - учитывает вид обработки

К_Ж - учитывает жесткость системы

К_П - учитывает состояние обрабатываемой поверхности

К_О - учитывает влияние СОЖ ([12] табл. 43 стр. 247)

Частота вращения шпинделя

По станку назначаем п = 800 об/мин

Мощность резания, кВт

где N_ТАБЛ - табличное значение мощности резания [12 карта 42 стр. 286]

N_Р=0,l

 

Основное время, мин

 

 

 

Переход 2 - Сверление отверстия 3

Подача

S₀=S_0T•К_И•К_Ф•К_М=0,4•1•0,7•0,9=0,25 мм/мин

Скорость резания

V=31•0,72•1•0,87•1•0,9•1•1=17 м/мин

Частота вращения шпинделя

Принимаем частоту вращения по паспорту станка

n=225 об/мин

V_Д=3,14•23,5•225/1000=16,6 м/мин

Сила резания, Н

Р_Х=1130•1,63•1•1•0,9•0,87=1442

Основное машинное время

 

Переход 3 - Точение поверхностей 2, 4, 5, 8 по контуру

Глубина резания

t = 1 мм

Подача

Скорость резания

Частота вращения шпинделя

По станку назначаем n=175 об/мин

Сила резания

где С_Р - постоянный коэффициент

х=1, у=0,75, n=-0,15 - показатели степени

где К_М - учитывает обрабатываемый материал;

Кφ - учитывает влияние главного угла в плане;

Kγ - учитывает влияние переднего угла;

Кλ - учитывает влияние угла наклона режущей кромки;

Кr - учитывает радиус резца.

Основное машинное время

Суммарное время на операцию Т_О=0,14+0,72+1,02=1,88 мин

В серийном производстве нормой времени на операцию является штучно-калькуляционное время.