7. Расчёт припусков на обработку, погрешностей режимов обработки

В данном пункте произведём расчёт припуска на обработку, погрешностей и режимов резания для наибольшего габарита точения Ø19 мм.

Определим параметры шероховатости [13] Rа и глубины нарушенного слоя Т для прутков: Rа 5 мкм., Т = 5 мкм. Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки определяется по формуле:

(7.1)

где коробление Р_кор = ∆_к*l (∆_к – удельная кривизна заготовки равна 0,5 мкм/мм).

Р_кор = 0,5 * 30 мкм = 0,015 мм. (7.2)

Согласно нормативным данным смещение Р_см = 0,2 мм., а увод центра

P = 0,25 , (7.3)

Где δ – допуск на диаметральный размер базовой поверхности заготовки, согласно нормативным документам на выбранную заготовку, они выпускаются с разными допусками, и самым плохим из них является допуск δ =0,5 мм., таким образом Р_µ = 0,31 мм.

= 0,37 MM. (7.4)

Определим остаточную пространственную погрешность механических обработок. После чернового точения она составит:

= 0,06 * = 0,06 * 0,37 = 21,91 мкм., (7.5)

после чистового точения:

= 0,06 * = 0,06 * 0,37= 14,61 мкм. (7.6)

Значение 2Z_min по операциям составит:

2Zmin ≥ 2 [(Н_а + Т_а) + ], (7.7)

Где H_a – высота микронеровностей; P_a векторная сумма пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей обрабатываемой детали, получившихся предшествующем переходе; Р_Б – векторная сумма погрешностей базирования при выполнении операции (перехода).

черновое точение

2Zmin ≥2 (5 + 5 + 365,2) = 2 x 375,2 мкм.

чистовое точение

2Zmin ≥2 (5 + 5 + 21,91) = 2 x 31,91 мкм.

Расчетные размеры по операциям механической обработки:

точение чистовое - 19 – 2 = 15 мм.;

точение черновое - 15 +0,24 = 15,24 мм.;

заготовка - 15,24 + 1,33 = 16,57 мм.

Определим для каждой операции значение допусков в соответствии квалитетом точности. Суммируя наименьшие значения размеров по операциям

Значение общих припусков:

Z_0min = 0,24 + 1,33 = 1,57 мм.;

Z_0max = 0,73 + 1,51 = 2,24 мм.

Нормальный припуск составит

Z_0нoм = Z_0min + H₃ - H_д = 1,57 +0,7 – 0,52 = 1,75 мм., (7.8)

где H_з и H_д — соответственно нижний допуск на заготовку и деталь.

Определим длину рабочего хода суппорта, равную максимальной из длин для каждого инструмента в наладке:

L_р.х. = L_рез +y+L_доп = 30 +3+0 = 33 мм., (7.9)

где L_рез длина пути инструмента или детали в направлений подачи, мм.; у —

величина врезания (определяется припуском), мм.; L_доп – величина перебега инструмента или детали в направлений подачи, мм.

По [17, карта Т-2] назначаем подачу на оборот шпинделя S₀ = 0,5 мм/об, что соответствует паспортным данным станка.

Определяем стойкость для предположительно лимитирующих инструментов Т_р:

Т_р= T_ма. По [18, табл. 2.5] Tм= 140 мин.

n_р = L_р.х. / S_o = 33 / 0,5 = 66; n_рез = L_рез / S_o = 30 / 0,5 = 60;

λ= 60 / 66 = 0,91; T_p = 140 . 0,91 = 127,27 минут.

По [17, карта Т-4] определим скорость резания:

V_рез = V_табл∙k₁∙k₂∙k₃; (7.10)

V_тaбл = 115 м/мин; k₁ = 0,9; k₂ = 0,9; k₃ =0,85;

V_рез = 115 ∙ 0,9 ∙ 0,9 ∙ 0,85 = 79,18 м/мин.

Рассчитаем число оборотов шпинделя (с учетом максимального

обрабатываемого диаметра Ø 19 мм.):

n = = = 1327,2 об/мин (7.11)

Уточняем n по паспорту станка: n= 3000 об/мин. Это число соответствует паспортным данным станка. Уточняем скорость резания по максимальной скорости шпинделя:

V= = =119.4 мм / мин. (7.12)

Определим основное машинное время:

t₀= (7.13)

По [17, карта Т-5] определим силу резания:

P_z = P_zтабл ∙k₁∙k₂; (7.14)

Pz_табл = 240 кгс; k₁ = 0,8; k₂ = 1,0;

Pz= 240 : 0,8 - 1,0 = 192 кгс.

Рассчитаем мощность резания:

N_рез= = (7.15)

Проверим расчет по мощности:

N_рез ≤ 1,2 ∙ N_дв ∙ η≤1,2 ∙ 4 ∙ 0,75 ≤ 3,6 кВт, (7.16)

Т.е. мощность станка достаточна для проведения операций чернового и

чистового точения, а заготовка выбрана правильно.