Проектирование технологических операций

6. Проектирование технологических операций

Задача раздела – рассчитать такие режимы резания на операции технологического процесса, которые обеспечили бы заданный выпуск деталей требуемого качества с минимальными затратами.

6.1 Выбор режимов резания

Расчет режимов резания выполним табличным способом [баранчиков] для операций 05,10,15,20,35,50,55 для операций 25 и 30– по эмпирическим зависимостям [Кос 2].

Общие исходные данные для всех операций ТП:

Деталь – вал;

Материал – сталь 30ХМА ГОСТ 4541-71 ;

Заготовка – поковка ;

Операция 005 Фрезерно-центровальная

переход 1 (фрезерование торцов 1 и 17):

1)  глубина резания: t = 1 мм; t = 3,5 мм.

2)  подача на оборот:

S_о= S_ZT ×К_Sо, (6.1)

где S_ZT - табличная подача на зуб; по табл. 111 [бар] с учетом исходных данных определяем табличное значение подачи S_ZT= 0,14 мм/зуб.

К_Sо – общий поправочный коэффициент на подачу:

К_SZ = К_zR ×К_zф×К_Sи, ×К_Szc (6.2)

где К_zR - коэффициент, учитывающий шероховатость обработанной поверхности, по табл. 114 [бар] принимаем К_zR = 0,25;

К_zф – коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 114 [бар] принимаем К_zф = 1,0;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал фрезы, по табл. 114 [бар] принимаем К_Sи=1,0;

К_Szc - коэффициент, учитывающий шифр схемы фрезерования, по табл. 114 [бар] принимаем К_Szc =1,0;

S_Z= 0,14×0,25×1,0×1,0 = 0,035 мм/об.

3) cкорость резания определяем по формуле:

V = V_т×K_v, (6.3)

где V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 117 [бар] принимаем в зависимости от диаметра фрезы и глубины резания: V_т = 130 м/мин;

K_V– общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

K_v = K_Vм×K_Vи×K_Vф×K_VВ×K_Vп×K_Vо, (6.4)

где К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 1 [бар] принимаем К_Vм =0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 118 [бар] принимаем К_Vи = 1,0;

K_VВ– коэффициент, учитывающий ширину фрезерования, по табл. 129 [бар] принимаем K_VВ = 1,2;

K_Vф– коэффициент, учитывающий конфигурацию поверхности, по табл. 118 [бар] принимаем K_Vф =1,0;

K_Vп– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 118 [бар] принимаем К_Vп = 0,8;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0.

V = 130× 0,67×1,0×1,2× 1,0×0,8= 83,6 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6. 5):

n = 1000V/pd, (6.5)

n₅ = 1000×83,6/3,14×100= 266 об/мин.

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является:

n_ф = 300 об/ми.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле (6.6):

V_ф = π·d·n/1000, м/мин; (6.6)

V_ф = 3,14·100·300/1000 = 94.2 м/мин.

переход 2 (сверление центровых отверстий 48 и 49):

1)  глубина резания: t = 2 мм;

2)  подача на оборот:

Подачу на оборот расчитываем по формуле (6.7): . S_о=S_От×К_Sо, (6.7)

где S_От- табличная подача на оборот, S_ОT= 0,07 мм/об;

К_Sо – общий поправочный коэффициент на подачу:

К_Sо = К_Sl× K_Sж×К_Sи×K_Sd× K_Sм, (6.8)

К_Sl- коэффициент, учитывающий глубину сверления, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sl=1,0;

К_SЖ- коэффициент, учитывающий глубину сверления, по табл. 65 [бар] принимаем К_SЖ=1,0;

К_Sи - коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sи = 1,0;

К_Sd - коэффициент, учитывающий тип отверстия, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sd = 0.5;

К_Sм – коэффициент, учитывающий группу обрабатываемого материала и группу подач, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sм = 1,0;

S_о= 0,07×1,0×1,0×1,0×0,5 ×1,0= 0,035 мм/об.

Скорость резания определяем по формуле (6.9):

V = V_т×K_v, (6.9)

где V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 66 [бар] принимаем в зависимости от диаметра сверла и подачи: V_т = 46 м/мин,

K_V– общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, определяем по формуле (6.10):

K_v = K_Vм×K_Vи×K_Vm×K_Vж×K_Vп×K_Vо ×K_Vφ, (6.10)

К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий стойкость инструмента, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vи = 0,91;

K_Vm– коэффициент, учитывающий фактическую стойкость инструмента, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vd– коэффициент, учитывающий обрабатываемого отверстия, по табл. 67 [бар] принимаем K_Vd = 0,9;

K_Vl– коэффициент, учитывающий длину сверления, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vl = 1.0;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0.

V₁ = 46× 0,67×0,91×1,0 0,9×1,0×1,0= 25,24 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 1000×25,24/3,14×4= 2009,5 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 2000 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле (6.3.):

V_ф = 3,14·4·2000/1000 = 25,12 м/мин.

Операция 010 Токарная

Установ А (наружное точение торцов 46 и 50, шеек 11 и 131)

1) глубина резания: t_А1 = t_А3 = 3 мм; t_А2 = 1,95 мм; t_А4 = 1,75 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2= S_ОT3= S_ОT4=0,38 мм/об;

К_Sо – общий поправочный коэффициент на подачу:

К_Sо = К_Sп×К_Sи×K_Sф×K_Sз×K_Sж×K_Sм, (6.11)

где К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1 = 0,8; К_Sп2-4 = 1,0;

К_Sи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф– коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз– коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 010 операции;

K_Sж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1-2=0,62; К_Sж3-4=0,45;

K_Sм– коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,38×0,8×1,5×1,0××0,62×1,07 = 0,303 мм/об.

S_о2= 0,38×1,0×1,5×1,0××0,62×1,07 = 0,378 мм/об.

S_о3,4= 0,38×1,0×1,5×1,0××0,45×1,07 = 0,274 мм/об.

3) скорость резания определяем по формуле:

V = V_т×K_v, (6.12)

где V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1,3 = 182 м/мин, V_т2,4 = 192 м/мин (установ Б);

K_V– общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

K_v = K_Vм×K_Vи×K_Vm×K_Vж×K_Vп×K_Vо ×K_Vφ, (6.13)

где К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm– коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1,2 =0,61; К_Vж3,4 =0,45

K_Vп– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1 = 0,85; К_Vп2-4 = 1,0;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vφ– коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vφ=0,81.

V₁ = 182× 0,67×1,0×1,0×0,61×0,85×1,0×0,81= 51,21 м/мин;

V₂ = 192 0,67× 1,0×1,0×0,61×1,0×1,0×0,81 = 63,56 м/мин,

V₃ = 182 0,67× 1,0×1,0×0,45×1,0×1,0×0,81 = 44,45 м/мин,

V₄ = 192 0,67× 1,0×1,0×0,45×1,0×1,0×0,81 = 46,89 м/мин,

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 1000×51,21/3,14×92,2= 176,89 об/мин;

n₂ = 1000×63,56 /3,14×92,2 = 219,54 об/мин;

n₂ = 1000×44,45 /3,14×92,2 = 153,54 об/мин;

n₂ = 1000×46,89 /3,14×92,2 = 161,96 об/мин.

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 200 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·92,2·200/1000 = 57,9 м/мин;

Установ Б (наружное точение 4 и 6, торцов 3 и 5), переходы 1,2,3

1)  глубина резания:

t_Б1 = 1,865 мм; t_Б2 = 1,88 мм; t_Б3 = 0,735 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2= S_ОT3 =0,46 мм/об;

К_Sо – общий поправочный коэффициент на подачу:

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1-3 = 0,8;

К_Sи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф– коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз– коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 010 операции;

K_Sж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1-2=0,83; К_Sж3=0,62;

K_Sм– коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,46×0,8×1,5×1,0××0,83×1,07 = 0,49 мм/об.

S_о2= 0,46×0,8×1,5×1,0××0,83×1,07 = 0,49 мм/об.

S_о3= 0,46×0,8×1,5×1,0××0,62×1,07 = 0,37 мм/об.

2)  скорость резания:

V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1,2 = 190 м/мин, V_т3 =202 м/мин.

К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm– коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1,2 =0,82; К_Vж3=0,61

K_Vп– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1-3 = 0,85;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vφ– коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vφ=0,81.

V₁ = 190× 0,67×1,0×1,0×0,82×0,85×1,0×0,81= 71,87 м/мин;

V₂ = 202 0,67× 1,0×1,0×0,82×0,85×1,0×0,81 = 76,41 м/мин,

V₃ = 202 0,67× 1,0×1,0×0,61×0,85×1,0×0,81 = 56,84 м/мин,

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 1000×71,87/3,14×41,2= 555,54 об/мин;

n₂ = 1000×76,41/3,14×41,2 = 590,64 об/мин;

n₃ = 1000×56,84/3,14×41,2 = 439,37об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 550 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·41,2·550/1000 = 71,15 м/мин.

Операция 015 Токарная

Установ А (наружное точение торцов 46 и 50, шеек 11 и 131)

1) глубина резания: t₁ = 0,5 мм; t₂ = 0,6 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2 =0,38 мм/об;

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1,2 = 1,0;

К_Sи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф– коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз– коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 015 операции;

K_Sж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1=0,62; К_Sж2=0,45;

K_Sм– коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,38×1,0×1,5×1,0××0,62×1,07 = 0,378 мм/об.

S_о2= 0,38×1,0×1,5×1,0××0,45×1,07 = 0,274 мм/об.

3) скорость резания определяем по формуле (6.12):

V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1,2 = 239 м/мин,

К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm– коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1 =0,61; К_Vж2 =0,45

K_Vп– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1,2= 1,0;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vφ– коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vφ=0,81.

V₁ = 239× 0,67×1,0×1,0×0,61×1,0×1,0×0,81= 79,12 м/мин;

V₂ = 239× 0,67×1,0×1,0×0,45×1,0×1,0×0,81= 58,36 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 1000×79,12/3,14×88,5= 273,29 об/мин;

n₂ = 1000×58,36 /3,14×88,5 = 201,58 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 315 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·88,5·315/1000 = 91,19 м/мин;

Установ Б (наружное точение 4 и 6, торцов 3 и 5), переходы 1,2,3

1)  глубина резания:

t₁ = 0,76 мм; t₂ = 0,725 мм; t₃ = 0,55 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2= S_ОT3 =0,46 мм/об;

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1-3 = 1,0;

К_Sи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф– коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз– коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 015 операции;

K_Sж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1-2=0,83; К_Sж3=0,62;

K_Sм– коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,46×1,0×1,5×1,0××0,83×1,07 = 0,61 мм/об.

S_о2= 0,46×1,0×1,5×1,0××0,83×1,07 = 0,61 мм/об.

S_о3= 0,46×1,0×1,5×1,0××0,62×1,07 = 0,46 мм/об.

2)  скорость резания:

V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1,2 = 202 м/мин, V_т3 =223 м/мин.

К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm– коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1,2 =0,82; К_Vж3=0,61

K_Vп– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1-3 = 1,0;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vφ– коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vφ=0,81.

V₁ = 202× 0,67×1,0×1,0×0,82×1,0×1,0×0,81= 89,89 м/мин;

V₂ = 202 0,67× 1,0×1,0×0,82×1,0×1,0×0,81 = 89,89 м/мин,

V₃ = 223 0,67× 1,0×1,0×0,61×1,0×1,0×0,81 = 121,02 м/мин,

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 1000×89,89/3,14×40,92= 699,59 об/мин;

n₂ = 1000×89,89/3,14×40,92 = 699,59 об/мин;

n₃ = 1000×121,02/3,14×40,92 = 941,87 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 1000 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·40,92·1000/1000 = 128,48 м/мин.

Операция 020 Токарная с ЧПУ

Установ А (наружное точение торцов 46,12, 9 и 50, шеек 11,10 и 13)

1) глубина резания: t₁ = 0,13 мм; t₂ = 0,09 мм, t₃ = 0,05 мм; t₄ = 2,5 мм.

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT1= S_ОT2 = S_ОT3= S_ОT4 =0,38 мм/об;

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1,2 = 1,0;

К_Sи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф– коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз– коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 020 операции;

K_Sж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1=0,45; К_Sж2-4=0,62;

K_Sм– коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о1= 0,38×1,0×1,5×1,0××0,45×1,07 = 0,274 мм/об.

S_о2= 0,38×1,0×1,5×1,0××0,62×1,07 = 0,378 мм/об.

S_о3= 0,38×1,0×1,5×1,0××0,62×1,07 = 0,378 мм/об.

S_о4= 0,38×1,0×1,5×1,0××0,62×1,07 = 0,378 мм/об.

3) скорость резания определяем по формуле (6.12):

V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т1-3 = 239 м/мин, V_т4 = 197 м/мин.

К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm– коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж1 =0,45; К_Vж2-4 =0,61

K_Vп– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп1,2= 1,0;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vφ– коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vφ=0,81.

V₁ = 239× 0,67×1,0×1,0×0,45×1,0×1,0×0,81= 58,36м/мин;

V₂ = 239× 0,67×1,0×1,0×0,61×1,0×1,0×0,81= 79,12м/мин;

V₃ = 239× 0,67×1,0×1,0×0,61×1,0×1,0×0,81= 79,12 м/мин;

V₄ = 197× 0,67×1,0×1,0×0,61×1,0×1,0×0,81= 65,21 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 1000×58,36/3,14×87= 213,63 об/мин;

n₂ = 1000×79,12 /3,14×87 = 289,62 об/мин;

n₃ = 1000×79,12/3,14×87= 289,62 об/мин;

n₄ = 1000×65,21 /3,14×87 = 238,7 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 315 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·87·315/1000 = 86,05 м/мин;

Установ Б (наружное точение 4 и 6, торцов 3 и 5), переход 1

1)  глубина резания:

t = 0,5 мм;

2) подача на оборот по формуле (6.7):

S_ОT= 0,46 мм/об;

К_Sп - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности по табл. 30 [бар] принимаем К_Sп1 = 1,0;

К_Sи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sи = 1,5;

K_Sф– коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sф = 1,0;

K_Sз– коэффициент, учитывающий влияние закалки, принимаем равным 1,0- т.к. термическая обработка происходит после 020 операции;

K_Sж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sж1=0,83;

K_Sм– коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали, по табл. 30 [бар] принимаем К_Sм = 1,07;

S_о= 0,46×1,0×1,5×1,0××0,83×1,07 = 0,61 мм/об.

2)  скорость резания:

V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 36 [бар] принимаем в зависимости от S_о: V_т =223 м/мин.

К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vи =1,0;

K_Vm– коэффициент, учитывающий вид обработки, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vж– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 37 [бар] принимаем К_Vж =0,82;

K_Vп– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 35 [бар] принимаем К_Vп = 1,0;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0;

K_Vφ– коэффициент, учитывающий влияние угла в плане, по табл. 37 [бар] принимаем K_Vφ=0,81.

V = 223× 0,67×1,0×1,0×0,82×1,0×1,0×0,81= 99,23 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 1000×99,23/3,14×40,48= 780,68 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 800 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3):

V_ф = 3,14·40,48·800/1000 = 101,68 м/мин.

Операция 035 Фрезерная

переход 1 (фрезерование паза 14,15):

1)  глубина резания: t = 4,1 мм;

2)  подача на оборот:

по табл. 111 [бар] с учетом исходных данных определяем табличное значение подачи S_ZT= 0,05 мм/зуб.

К_zR - коэффициент, учитывающий шероховатость обработанной поверх-ности, по табл. 114 [бар] принимаем К_zR = 0,25;

К_zф – коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности, по табл. 114 [бар] принимаем К_zф = 1,0;

К_Sи- коэффициент, учитывающий материал фрезы, по табл. 114 [бар] принимаем К_Sи=1,0;

К_Szc - коэффициент, учитывающий шифр схемы фрезерования, по табл. 114 [бар] принимаем К_Szc =1,0;

S_Z= 0,05×0,25×1,0×1,0 = 0,0125 мм/об.

3) cкорость резания определяем по формуле:

V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 128 [бар] принимаем в зависимости от диаметра фрезы и глубины резания: V_т = 69 м/мин;

К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 1 [бар] принимаем К_Vм =0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 118 [бар] принимаем К_Vи = 1,0;

K_VВ– коэффициент, учитывающий ширину фрезерования, по табл. 129 [бар] принимаем K_VВ = 1,2;

K_Vф– коэффициент, учитывающий конфигурацию поверхности, по табл. 118 [бар] принимаем K_Vф =1,0;

K_Vп– коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности, по табл. 118 [бар] принимаем К_Vп = 1,0;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0.

V = 69× 0,67×1,0×1,2× 1,0×1,0= 55,48 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6. 5):

n₅ = 1000×55,48/3,14×8= 2208,6 об/мин.

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является:

n_ф = 2200 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле (6.6):

V_ф = 3,14·8·2200/1000 = 55,26 м/мин.

переход 2 (сверление отверстия 35):

1)  глубина резания: t = 1,25 мм.

2)  подача на оборот:

Подачу на оборот рассчитываем по формуле (6.7): .

S_От- табличная подача на оборот, S_ОT= 0,06 мм/об;

К_Sl- коэффициент, учитывающий глубину сверления, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sl=1,0;

К_SЖ- коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы, по табл. 65 [бар] принимаем К_SЖ=1,0;

К_Sи - коэффициент, учитывающий материал инструмента, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sи = 1,0;

К_Sd - коэффициент, учитывающий тип отверстия, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sd = 0.5;

К_Sм – коэффициент, учитывающий группу обрабатываемого материала и группу подач, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sм = 1,0;

S_о= 0,06×1,0×1,0×1,0×0,5 ×1,0= 0,03 мм/об.

Скорость резания определяем по формуле (6.9):

V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 66 [бар] принимаем в зависимости от диаметра сверла и подачи: V_т = 81 м/мин,

K_V– общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, определяем по формуле (6.10):

К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий стойкость инструмента, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vи = 0,91;

K_Vm– коэффициент, учитывающий фактическую стойкость инструмента, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vd– коэффициент, учитывающий диаметр обрабатываемого отверстия, по табл. 67 [бар] принимаем K_Vd = 0,9;

K_Vl– коэффициент, учитывающий длину сверления, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vl = 1.0;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0.

V = 81× 0,67×0,91×1,0 0,9×1,0×1,0= 44,44 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 1000×44,44/3,14×2,5= 5661 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 2000 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле (6.3.):

V_ф = 3,14·2,5·2000/1000 = 15,7 м/мин.

переход 3 (зенкерование отверстия 35):

1)  глубина резания: t = 0,75 мм.

2)  подача на оборот:

Подачу на оборот рассчитываем по формуле (6.7): .

S_От- табличная подача на оборот, S_ОT= 1,5 мм/об;

К_Sd - коэффициент, учитывающий тип отверстия, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sd = 0.5;

К_Sм – коэффициент, учитывающий группу обрабатываемого материала и группу подач, по табл. 65 [бар] принимаем К_Sм = 0,40;

S_о= 1,5×0,5×0,40= 0,3 мм/об.

Скорость резания определяем по формуле (6.9):

V_т – табличное значение скорости резания, по табл. 66 [бар] принимаем в зависимости от диаметра сверла и подачи: V_т = 22 м/мин,

K_V– общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, определяем по формуле (6.10):

К_Vм – коэффициент обрабатываемости материала, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vм = 0,67;

К_Vи– коэффициент, учитывающий стойкость инструмента, по табл. 67 [бар] принимаем К_Vи = 0,91;

K_Vm– коэффициент, учитывающий фактическую стойкость инструмента, по табл. 73 [бар] принимаем К_Vm = 1,0;

K_Vd– коэффициент, учитывающий диаметр обрабатываемого отверстия, по табл. 73 [бар] принимаем K_Vd = 0,9;

K_Vп– коэффициент, учитывающий состояние поверхности отверстия, по табл. 75 [бар] принимаем К_Vl = 1.0;

K_Vо– коэффициент, учитывающий влияние СОЖ, К_Vо = 1,0.

V = 22× 0,67×0,91×1,0 0,9×1,0×1,0= 12,07 м/мин;

Частоту вращения шпинделя определяем по формуле (6.2):

n₁ = 1000×12,07/3,14×4= 961 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 1000 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоте вращения шпинделя по формуле (6.3.):

V_ф = 3,14·4·1000/1000 = 12,56 м/мин.

Операция 35 Плоскошлифовальная

Переход 1 (плоское шлифование):

а) глубина резания: t = 0,001 мм;

б) поперечная подача:

S_В=S_Вт×К_SВ, (6.14)

вертикальная подача:

S_t=S_tт×К_St, (6.15)

K_SB (K_St) = K_M×K_Н×K_В×K_D×K_T×K_lT K_l, (6.16)

где S_Вт – табличное значение вертикальной подачи;

S_tт – табличное значение поперечной подачи;

K_м– коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали;

К_м = 1,0;

К_Н - коэффициент, учитывающий ширину детали, К_Н =0,63;

К_В– коэффициент, учитывающий диаметр шлифовального круга, К_В = 0,5;

К_D– коэффициент, учитывающий диаметр шлифовального круга, К_D = 0,5;

K_T – коэффициент, учитывающий стойкость круга K_T = 0,74;

K_lT – коэффициент, учитывающий точность обработки, K_lT = 0,75;

K_l – коэффициент, учитывающий длину обрабатываемой поверхности, K_l =0,85;

K_SB = 1,0×1,0×0,63×0,5×0,74×0,75 ×0,85=0,15

S_В=0,004×0,15=0,001мм.

S_t=0,013×0,15=0,002 мм.

в) скорость резания:

V= 30 м/с.

Операция 055 Круглошлифовальная.

Установ А и Б (круглое наружное шлифование):

а) глубина резания: t = 0,001 мм;

б) радиальная подача:

S_t=S_tТ×К_St, (6.17)

K_St = K_M×K_R×K_D× K_Vк× K_T×K_lT K_h, (6.18)

где K_м– коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали;

К_м = 1,0;

К_R - коэффициент, учитывающий ширину детали, К_Н =0,85;

К_D– коэффициент, учитывающий диаметр шлифовального круга, К_D = 0,42;

K_Vк – коэффициент, учитывающий скорость круга, K_Vк = 1,0;

K_T – коэффициент, учитывающий стойкость круга, K_T = 0,74;

K_lT – коэффициент, учитывающий точность обработки, K_lT = 0,75;

K_h – коэффициент, учитывающий припуск на обработку, K_h =1,16;

K_St = 1,0×0,85×0,42×0,74×0,7×1,16 =0,21.

S_t=0,003×0,21=0,001 мм.

в) скорость резания:

V= 30 м/с.

г) частота вращения шпинделя:

n = 1000 об/мин.

Операция 055 Круглошлифовальная.

Установ А и Б (круглое наружное шлифование):

а) глубина резания: t = 0,001 мм;

б) радиальная подача:

K_м– коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой детали;

К_м = 1,0;

К_R - коэффициент, учитывающий ширину детали, К_Н =0,85;

К_D– коэффициент, учитывающий диаметр шлифовального круга, К_D = 0,42;

K_Vк – коэффициент, учитывающий скорость круга, K_Vк = 1,0;

K_T – коэффициент, учитывающий стойкость круга, K_T = 0,74;

K_lT – коэффициент, учитывающий точность обработки, K_lT = 0,75;

K_h – коэффициент, учитывающий припуск на обработку, K_h =1,16;

K_St = 1,0×0,85×0,42×0,74×0,7×1,16 =0,21.

S_t=0,003×0,21=0,001 мм.

в) скорость резания:

V= 30 м/с.

г) частота вращения шпинделя:

n = 1000 об/мин.

Расчет режимов резания на 025 и 030 операцию ведем по [Косилова 2].

Операция 025 Токарная

Установ А: переход 1 (сверление отв.), переход 2 (зенкерование), переход 3 (нарезание резьбы метчиком); установ Б: переход 1 (сверление):

1)  глубина резания:

для установа А: t₁ = 6 мм; t₂ = 1 мм;

для установа Б: t = 3 мм;

2) подача на оборот:

для установа А: S₁=0,17 мм/об; S₂=0,5 мм/об; S₃=0.9 мм/об;

для установа Б: S₁=0,11 мм/об

Скорость резания по формуле при сверлении V, м/мин:

 , (6.19)

Скорость резания по формуле при зенкеровании V, м/мин:

, (6.20)

Скорость резания по формуле при нарезании резьбы метчиком V, м/мин:

, (6.21)

где С_V, m, x,y – коэффициент и показатели степени при обработке сверлами, зенкерами, нарезании резьбы метчиком, принимаем по табл. 49,29 [т.2ко];

T – стойкость инструмента, мин принимаем: для установа А: T₁=45 мин, , T₂=30 мин, T₃=90 мин; для установа Б: T₁=45 мин.

, (6.22)

где K_MV –коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, табл.1;

K_иV –коэффициент, учитывающий материал инструмента, табл.6[кос];

K_lV –коэффициент, учитывающий глубину сверления, по табл. 31[кос];

Для установа А: переход 1- С_V=7,0;q=0.40; y=0.70; m=0.20, K_V=1,0 переход 2- С_V=16,3; x=0,2; y=0.5; m=0.3, q=0,3;K_V=0,705;

переход 3- С_V=64,8; q=1,2,y=0,5; m=0,90, K_V=1,0.

Для установа Б: С_V=7,0;q=0.40; y=0.70; m=0.20, K_V=1,0

Для установа А: переход 1-

переход 2-;

переход 3-

Для установа Б:

Частота вращения шпинделя:

Для установа А: переход 1- n₁ = 1000×30,12/3,14×11,6= 826,9 об/мин;;

переход 2- n₂ = 1000×26,15/3,14×18=462,67 об/мин;;

переход 3- n₃ = 1000×23,48/3,14×12= 623,14 об/мин;

для установа Б: n₁ = 1000×23,18/3,14×6= 1230 об/мин.

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей на установе А: по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 800 об/мин, на установе Б n_ф = 1200 об/мин

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле(6.7.):

Для установа А: переход 1- V_ф = 3,14·11,6·800/1000 = 29,14 м/мин;

переход 2- V_ф = 3,14·18·800/1000 = 45,22 м/мин;

переход 3- V_ф = 3,14·12·800/1000 = 30,14 м/мин;

Для установа Б: V_ф = 3,14·6·1230/1000 = 23,17 м/мин

Операция 030 Сверлильно-фрезерно-расточная:

переход 1 (сверление), переход 2 (зенкерование), переход 3 (нарезание резьбы метчиком), переход 4 (сверление):

1)  глубина резания:

t₁ = 1,75 мм; t₂ = 2.25 мм; t₄ = 4 мм.

2) подача на оборот:

S₁=0,07 мм/об; S₂=0,5 мм/об; S₃=0,9 мм/об; S₃=0,14 мм/об;

Скорости резания рассчитываем по формуле (6.19) при сверлении, (6.20) при зенкеровании и (6.21) при нарезании резьбы.

T –принимаем: для T₁=45 мин, T₂=30 мин, T₃=90 мин, T₄=45 мин.

переход 1- С_V=7,0;q=0.40; y=0.70; m=0.20, K_V=1,0 переход 2- С_V=16,3; x=0,2; y=0.5; m=0.3, q=0,3;K_V=0,705; переход 3- С_V=64,8; q=1,2,y=0,5; m=0,90, K_V=1,0. переход 4 - С_V=7,0;q=0.40; y=0.70; m=0.20, K_V=1,0

переход 1-

переход 2-

переход 3-

переход 4 -

Частота вращения шпинделя:

Для установа А: переход 1- n₁ = 1000×4,96/3,14×3,5= 451,3 об/мин;;

переход 2- n₂ = 1000×12,77/3,14×4,5=903,75 об/мин;;

переход 3- n₃ = 1000×6,28/3,14×4= 500 об/мин;

переход 4- n₄ = 1000×29,74/3,14×8= 1183,9 об/мин;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки поверхностей по паспортным данным, такими частотами вращения являются: n_ф1 = 500 об/мин; n_ф2 = 900 об/мин; n_ф3 = 500 об/мин; n_ф4 = 1200 об/мин.

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле(6.):

Для установа А: переход 1- V_ф = 3,14·3,5·500/1000 = 5,49 м/мин;

переход 2- V_ф = 3,14·4,5·900/1000 = 12,7 м/мин;

переход 3- V_ф = 3,14·4·500/1000 = 6,28 м/мин;

переход 4 - V_ф = 3,14·8·1200/1000 = 30,14 м/мин.

переход 5, 6 (фрезерование):

1)  глубина резания:

t = 11;

2) подача на зуб:

Sz = 0.04 мм/зуб;

2)  скорость резания:

 (6.24)

где С_V, m, x,y – коэффициент и показатели степени при обработке фрезами, принимаем по табл. 39 [т.2ко];

B – ширина фрезерования, мм;

z – количество зубьев, шт.

, (6.25)

где K_MV –коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, табл.1;

K_иV –коэффициент, учитывающий материал инструмента, табл.6[кос];

K_lV –коэффициент, учитывающий глубину сверления, по табл. 31[кос];

.

Стойкость фрез: Т = 80 мин.

С_V=46,7;q=0,45; y=0.5; х = 0,5, m=0.33, u = 0.1, p = 0.1.

Частота вращения шпинделя:

n_5,6 = 1000×41,2/3,14×22= 596 об/мин;;

Окончательно принимаем частоту вращения шпинделя для обработки всех поверхностей, по паспортным данным, такой частотой вращения является: n_ф = 600 об/мин

Определим фактическую скорость резания согласно принятой частоты вращения шпинделя по формуле(6.7.):

V_ф = 3,14·22·600/1000 = 41,44 м/мин.

Составим сводную таблицу по режимам резания:

Таблица 6.7. Сводная таблица по режимам резания

№	Название операции	№ переход, установа	Глубина резания t, мм	Стойкость инструмент T, мин	Подача на оборот So, мм/об	Минутная подача Sмин = Son мм/мин	Скорость резания V, м/мин	Частота вращения шпинделя n, об/мин
005	Фрезерно-центровальная	1	1	60	0,035	11.025	94,2	315
		2	2	45	0,035	70	25,12	2000
010	Токарная	А-1	3	60	0,303	60,6	57,9	200
		2	1,95	60	0,378	75,6	57,9	200
		3	3	60	0,274	54,8	57,9	200
		4	1,75	60	0,274	54,8	57,9	200
		Б-1	1,865	60	0,49	269,5	71,15	550
		2	1,88	60	0,49	269,5	71,15	550
		3	0,735	60	0,37	203,5	71,15	550
015	Токарная	А-1	0,5	60	0,378	119,07	91,19	315
		2	0,6	60	0,274	86,31	91,19	315
		Б-1	0,76	60	0,61	610	12,8,48	1000
		2	0,725	60	0,61	610	128,48	1000
		3	0,55	60	0,46	460	128,48	1000
020	Токарная с ЧПУ	А-1	0,13	60	0,274	86,31	86,05	315
		2	0,09	60	0,378	119,07	86,05	315
		3	0,05	60	0,378	119,07	86,05	315
		4	2,5	60	0,378	119,07	86,05	315
		Б	0,5	60	0,61	488	101,68	800
025	Токарная	А-1	6	45	0,17	136	29,14	800
		2	-	90	0,9	720	30,14	800
		Б	3	45	0,11	132	23,17	1200
030	Сверлильно-фрезерно-расточная	1	1,75	45	0,07	35	5,49	500
		2	2,25	30	0,5	450	12,7	900
		3	-	90	0,9	450	6,28	500
		4	4	45	0,14	168	30,14	1200
		5	11	80	0,04	24	41,4	600
		6	11	80	0,04	24	41,4	600
035	Фрезерная	1	4,1	80	0,0125	27,5	55,26	2200
		2	1,25	45	0,03	60	15,7	2000
		3	0,75	30	0,3	300	12,56	1000
050	Плоскошлифовальная	1	0,001	60	0,001 0,002	0,03	30	1000
055	Круглошлифовальная	А	0,001	60	0,001	0,03	30	1000
		Б	0,001	60	0,001	0,03	30	1000
060	Круглошлифовальная	А	0,001	60	0,001	0,03	30	1000
		Б	0,001	60	0,001	0,03	30	1000