Методические указания по выполнению курсового проекта МДК 01.01 "Разработка технологических процессов" специальность 15.02.08 "Технология машиностроения"
методическая разработка на тему

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по выполнению курсового проекта по

МДК 01.01 «Технологические процессы изготовления деталей машин»

Санкт-Петербург

Утверждено 

на заседании МЦК №

Председатель МЦК

Разработал: преподаватель специальных дисциплин  Полякова А.Е.

СПб ГБП ОУ «Промышленно-технологический колледж»

Рецензент:

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект является завершающим этапом в изучении предмета ОП 08. "Технология машиностроения» и ПМ 01. «Разработка технологических процессов изготовления деталей машин»  МДК 01.01. «Технологические процессы изготовления деталей машин».

Основу курсового проекта составляет разработка технологического процесса изготовления заданной детали. Принятые в курсовом проекте решения должны быть экономически обоснованы, обеспечить заданные технические условия на изготовление и соответствовать типу производства.

В курсовом проекте следует предусмотреть максимальную механизацию и автоматизацию операций, использование новейших режущих материалов и на этой основе применять высокопроизводительные режимы резания, добиваться сокращения стоимости изготовления деталей за счёт применения быстродействующих механизированных приспособлений, современного оборудования, робототехники, ГПЛ и ГПК по изготовлению деталей машин.

Оформление курсового проекта осуществляется в соответствиями ГОСТов ЕСТД и ЕСКД, а так с «Методическими рекомендациями по оформлению курсовых и дипломных проектов» СПб ГБП ОУ «ПТК».

Содержание курсового проекта

Введение

1. Общая часть

1. Исходные данные для проекта
2. Анализ чертежа

                        1.2.1 Технические требования на деталь

                        1.2.2 Точность, качество и методы обработки

                        1.2.3 Анализ материала детали

3. Определение межоперационных припусков и размеров, исходя из требований чертежа детали
4. Определение типа и  размера исходной заготовки
5. Описание метода получения заготовки

2. Проектирование технологического процесса

1. Определение перечня технологических операций
2.  Выбор оборудования для реализации технологических операций
3. Выбор технологического оснащения для реализации системы СПИД
4. Проектирование одной из механических операций

1. Методы базирования заготовки на данной операции
2. Состав операции в зависимости от метода базирования
3. Расчёт режимов резания на технологические переходы

3. Нормирование технологического процесса

3.1      Определение состава вспомогательного времени по операции

3.2      Определение размера подготовительно-заключительного и дополнительного времён

3.3      Определение штучного и штучно-калькуляционного времени по операции

4. Оформление комплекта документов на технологический процесс механической обработки резанием

Методика выполнения курсового проекта

I. Выполнение общей части курсового проекта

 1.1  «Исходные данные для проекта»  должен содержать следующую  информацию:

- наименование детали и эскиз детали

Рисунок 1.1 «Наименование детали»;

- марка материала детали;

- размер годовой программы выпуска

- другие данные, если они существуют.

 1.2  «Анализ чертежа детали» должен содержать следующую информацию:

1.2.1 Технические требования на деталь

Данная информация представлена на чертеже.

1.2.2 Точность, качество и методы обработки

Данный пункт выполняется в виде таблицы следующего содержания:

Таблица 1.1 Точность, качество и методы обработки поверхностей детали

Для заполнения таблицы используется приложение А.

1.2.3 Анализ материала детали

Данный пункт содержит информацию о материале детали, её химическом составе, механических и эксплуатационных  свойствах. Рекомендуется выполнять в виде таблиц, аналогичных таблица государственного стандарта на соответствующие  конструкционные материалы.

Таблица 1.2    Химический состав ________________________ ГОСТ ____________

В столбцах таблицы 1-10 указываются химические элементы, входящие в состав сплава.

Таблица 1.3     Механические свойства _____________________ ГОСТ ___________

Для заполнения вышеуказанных таблиц используются данные ГОСТ на соответствующие материалы или данные интернет - ресурса по ссылке splav.kharkov.com

1.3   «Определение межоперационных припусков и размеров, исходя из требований чертежа детали»

Исходя из данных таблицы 1.1, выбираются  методы обработки поверхностей детали и производится определение межоперационных припусков и размеров. Данные оформляются в виде таблицы.

Таблица 1.4  Межоперационные припуски и размеры

Для заполнения таблицы используется приложение Б.

1.4  «Определение типа и  размера исходной заготовки»

        Исходя из данных, представленных в таблице 1.4,  определяется размер исходной заготовки для изготовления детали « наименование детали».

        Вид заготовки представляется на рисунке.

Рисунок 1.2 Заготовка

1.5  «Описание метода получения заготовки»

        Данный пункт должен содержать подробные сведения о методе получения выбранной в предыдущем пункте заготовки.

II. Проектирование технологического процесса

2.1       «Определение перечня технологических операций»

Данный пункт должен содержать перечень основных и вспомогательных операций для изготовления данной детали в соответствии с чертежом и техническими требованиями.

Необходимо указать: тип заготовительной операции, промежуточные внепечные обработки, основные механические операции, контрольные и вспомогательные операции.

Выбранные данные оформляются в виде таблицы.

Таблица 2.1  Состав операций технологического процесса

Код и наименование операций указываются в соответствии с Общероссийским классификатором операций (приложение В).

2.       «Выбор оборудования для реализации технологических операций»

На основании п. 1.2, 1.4, 1.5 и 2.1 выбрать оборудование для выполнения необходимой обработки с учётом объёма годового выпуска изделия и специфических условий труда на рассматриваемом производстве (сменность, загруженность оборудования и т.д.).

Данные свести в таблицу.

Таблица 2.2 Оборудование для реализации технологического процесса

При выборе оборудование можно использовать данные станочного парка реального производства, а также [1], [2].

3.       «Выбор технологического оснащения для реализации системы СПИД»

На основании п. 1.2, 1.4, 1.5, 2.1, 2.2 выбрать технологическое оснащение для выполнения необходимой обработки с учётом специфических условий труда на рассматриваемом производстве.

Данные свести в таблицу. Для заполнения таблицы использовать данные общероссийского классификатора продукции (приложение Г).

Таблица 2.3 Реализация системы СПИД

4.            «Проектирование одной из механических операций»

1. «Методы базирования заготовки на данной операции»

Выбрать метод базирования заготовки на данной операции, исходя из требований чертежа и методов обработки, выбранных ранее.

Данные свести в таблицу.

Таблица 2.4 Базирование заготовки по операциям

2. «Состав операции в зависимости от метода базирования»

В данном пункте необходимо привести по переходный состав операции и указать применяемые приспособления и инструменты.

Данные свести в таблицу.

Таблица 2.5 Состав основных операций разрабатываемого технологического процесса

Для заполнения таблицы использовать данные из пунктов 2.2, 2.3, 2.4.1.

3. «Расчёт режимов резания на технологические переходы»

В данном пункте необходимо произвести расчёт режимов резания по переходам на одну из операций технологического процесса.

Для проведения расчётов используем все выше приведённые данные и справочные материалы [1], [4], [5].

Возможно использование автоматизированной программы расчёта режимов резания.

При проведении расчётов необходимо определить основное время на каждый основной переход операции.

То =  L обр * I / (s * n пас)    (2.1)

Подробное описание расчётов основного времени приведено ниже для каждого отдельного вида обработки.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

        Приведенные ниже краткие данные по назначению режимов резания, разработаны с использованием официальных изданий по режимам резания инструментами из быстрорежущей стали и из твердого сплава. Они рассчитаны на применение инструментов с оптимальными значениями геометрических параметров режущей части, с режущими элементами из твердого сплава, заточенными алмазными кругами, а из быстрорежущей стали – кругами из эльбора.

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

        Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке, указанном ниже.

        Глубина резания         t: при черновой (предварительной) обработке назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой (окончательной) обработке – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

        Подача        S: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке – в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

        Скорость резания        V рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки, которые имеют общий вид:

        Значения коэффициента Сv и показателей степени, содержащихся в этих формулах, так же как и периода стойкости Т инструмента, применяемого для данного вида обработки, приведены в таблицах для каждого вида обработки. Вычисленная с использованием табличных данных скорость резания Vтб учитывает конкретные значения глубины резания t, подачи s и стойкости Т и действительна при определенных табличных значениях ряда других факторов. Поэтому для получения действительного значения скорости резания V с учетом конкретных значений упомянутых факторов вводится поправочный коэффициент Кv. Тогда действительная скорость резания V = VтбKv, где Kv – произведение ряда коэффициентов. Важнейшими из них, общими для различных видов обработки, являются:

        Kmv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (табл. 1 – 4);

        Knv – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки (табл. 5);

        Киv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента (табл. 6).

        Стойкость         Т – период работы инструмента до затупления, приводимый для различных видов обработки, соответствует условиям одноинструментной обработки. При многоинструментной обработке период стойкости Т следует увеличивать. Он зависит, прежде всего, от числа одновременно работающих инструментов, отношения времени резания к времени рабочего хода, материала инструмента, вида оборудования. При многостаночном обслуживании период стойкости Т также необходимо увеличивать с возрастанием числа обслуживаемых станков.

В обычных случаях расчет точного значения периода стойкости громоздкий. Поэтому ориентировочно можно считать, что период стойкости при многоинструментной обработке

Тми = ТКТи        (2)

А при многостаночном обслуживании

Тмс = ТКТс        (3)

где:        Т – стойкость лимитирующего инструмента;

        КТи – коэффициент изменения периода стойкости при многоинструментной обработке (табл. 7);

        КТс – коэффициент изменения периода стойкости при многостаночном обслуживании (табл. 8).

        Сила резания. Под силой резания обычно подразумевают ее главную составляющую Pz, определяющую расходуемую на резание мощность Ne и крутящий момент на шпинделе станка. Силовые зависимости рассчитывают по эмпирическим формулам, значения коэффициентов и показателей степени, в которых для различных видов обработки приведены в соответствующих таблицах.

        Рассчитанные с использованием табличных данных силовые зависимости учитывают конкретные технологические параметры (глубину резания, подачу, ширину фрезерования и др.) и действительны при определенных значениях ряда других факторов. Их значения, соответствующие фактическим условиям резания, получают умножением на коэффициент Кр – общий поправочный коэффициент, учитывающий изменение по сравнению с табличными условия резания, представляющий собой произведение из ряда коэффициентов. Важнейшим из них является коэффициент Кмр, учитывающий качество обрабатываемого материала, значения которого для стали и чугуна приведены в табл. 9 (приложение Д1), а для медных и алюминиевых сплавов – в табл. 10(приложение Д1).

 Расчет режима резания для точения (растачивания)

Глубина резания         t: при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИД принимается равно припуску на обработку; при чистовом точении припуск срезается за два прохода и более. На каждом последующем проходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предшествующем. При параметре шероховатости обработанной поверхности Ra = 3,2 мкм включительно t = 0,5 ÷ 2,0 мм; Ra ≥ 0,8 мкм, t = 0,1 ÷ 0,4 мм.

Подача         S: при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИД, прочности режущей пластины и прочности державки. Рекомендуемые подачи при черновом наружном точении приведены в табл. 11, а при черновом растачивании – в табл. 12.

Максимальные величины подач при точении стали 45, допустимые прочностью платины из твердого сплава, приведены в табл. 13.

Подачи при чистовом точении выбирают в зависимости от требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности и радиуса при вершине резца (табл. 14).

При прорезании пазов и отрезании величина поперечной подачи зависит от свойств обрабатываемого материала, размеров паза и диаметра обработки (табл. 15).

Рекомендуемые подачи при фасонном точении приведены в табл. 16.

        Скорость резания         V, м/мин: при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле

а при отрезании, прорезании и фасонном точении – по формуле

        Среднее значение стойкости Т при одноинструментной обработке – 30 – 60 мин. Значения коэффициента Сv, показателей степени x, y и m приведены в табл. 17.

Коэффициент Кv является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки Кmv (см. табл. 1 – 4), состояния поверхности Knv (табл. 5), материала инструмента Киv (см. табл. 6). При многоинструментной обработке и многостаночном обслуживании период стойкости увеличивают, вводя соответственно коэффициенты КТи (см. табл. 7) и КТс (см. табл. 8). Углов в плане резцов Кϕ и радиуса при вершине резца Кr (см. табл. 18).

Отделочная токарная обработка имеет ряд особенностей, отличающих ее от чернового и межоперационного точения, поэтому рекомендуемые режимы резания при тонком (алмазном) точении на быстроходных токарных санках повышенной точности и расточных станках приведены отдельно в табл. 19.

Режимы резания при точении закаленной стали резцами из твердого сплава приведены в табл. 20.

Режимы резания при точении и растачивании чугунов, закаленных сталей и твердых сплавов резцами, оснащенными поликристаллами композитов 01 (эльбор-Р), 05 10 (гексанит-Р) и 10Д (двухслойные пластины с рабочим слоем из гексанита-Р) приведены в табл. 21.

Сила резания. Силу резания Н, принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную Pz, радиальную Py  и осевую Px). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле

Pz,x,y = 10 Cp tx Sy Vn Kp

При отрезании, прорезании и фасонном точении t – длина лезвия резца.

Постоянная Ср и показатели степени x, y, n для конкретных (расчетных) условий обработки для каждой из составляющих силы резания приведены в табл. 22.

Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение ряда коэффициентов (Кр = Кмр Кϕр Кγр Кλр Кrр) учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов приведены в табл. 9, 10 и 23.

Мощность резания, кВт, рассчитывают по формуле

При одновременной работе нескольких инструментов эффективную мощность определяют как суммарную мощность отдельных инструментов.

Алгоритм  расчёта (точение)

Выбор оборудования (таблица 2.2), [1]

  Выбор и материал  инструмента выбирают исходя из технологических параметров обрабатываемой поверхности, его точности (таблица 2.3).

Сечение державки резца  Н х В

Геометрические параметры: φ, γ, α, λ (приложение Е5)

         Элементы режима резания

 Глубина резания зависит от схемы резания

При подрезке торцов глубина резания равна припуску на обработку

При отрезке и прорезке канавки глубина резания равна ширине лезвия резца.

При точении фаски глубина резания равна величине фаски

Глубина резания при продольном точении, рассчитывается по следующей формуле:

     (2.2),

где D – диаметр заготовки, мм

d – диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм

Подача S (мм/об) (Приложение Д2, табл.11,14, 15)

         Корректируем подачу по паспорту станка  [1]

  (2.3)

Скорость резания V (м/мин)

                                                         V =      (2.4),

Где Cv, xV, yV, mV, - постоянный коэффициент и показатель степеней, значения которых зависят от условий работы (Приложение Д2, т.17)

Т – стойкость инструмента, мин.

Кv – поправочный коэффициент на скорость резания. Представляет произведение коэффициентов, учитывающих влияние:

Kмv – материал заготовки (Приложение Д1, т.1- 4)

Kпv – состояния поверхности заготовки (Приложение Д1, т.5)

Kиv – материал режущей части инструмента  (Приложение Д1, т.6)

Kφv – главного угла в плане (Приложение Д1, т.18)

Kov-  на вид обработки(Приложение Д1,приложение т.17)

  (2.5)

 Частота вращения шпинделя n (об/мин)

Частоту вращения шпинделя можно расcчитать по следующей формуле:

n =    (2.6)

Рассчитанную частоту вращения шпинделя корректируют по паспорту станка  [1]

 Действительная скорость резания Vд. (м/мин)

Действительную скорость резания определяют из формулы

  (2.7)

 Проверка выбранного режима резания по мощности. Для надежной работы необходимо, чтобы выполнялось следующее условие:

  (2.8)

Рассчитывается на один переход

 Мощность, затрачиваемая на резание Nрез (кВт)

         (2.9)                                                

Мощность на выходе шпиндельной бабки Nэ (кВт)  [1]

 Тангенциальная составляющая сила резания Pz (H)

,где:

CР, xР, yР, nР – постоянный коэффициент и показатель степеней (5, гл.4  т.23);

Кр – поправочный коэффициент. Представляет произведение коэффициентов, учитывающих влияние:

 - материал заготовки (Приложение Д1, т.9-10)

 - главного угла в плане (Приложение Д1, т.23)

 - передний угол (Приложение Д1, т.23)

- угол наклона главной режущей кромки (Приложение Д1, т.23)

-  радиус при вершине резца (Приложение Д1, т.23)

 (2.10)

5 Основное технологическое (машинное) время То (мин)

                (2.11),

Где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l1– величина врезания инструмента, мм (l1= )

l2– величина перебега, инструмента, мм (l2=0÷3).

Последовательность расчета режима резания при сверлении

        Глубина резания. При сверлении глубина резания t = 0,5 D, при рассверливании, зенкеровании и развертывании t = 0,5(D – d).

        Подача. При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу (табл. 25). При рассверливании отверстий подача, рекомендованная для сверления, может быть увеличена до 2 раз. При наличии ограничивающих факторов подачи при сверлении и рассверливании равны. Их определяют умножением табличного значения подачи на соответствующий поправочный коэффициент, приведенный в примечании к таблице.

        Подачи при зенкеровании приведены в табл. 26, а при развертывании – в табл.27.

        Скорость резания. Скорость резания, м/мин, при сверлении

а при рассверливании, зенкеровании, развертывании

        Значения коэффициентов Сv и показателей степени приведены в для сверления в табл. 28, для рассверливания, зенкерования и развертывания – в табл. 29, а значения периода стойкости Т – в табл. 30.

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

Где:        Кмv – коэффициент на обрабатываемый материал (см. табл. 1 – 4);

        Киv – коэффициент на инструментальный материал (см. табл.6);

        Кlv – коэффициент, учитывающий глубину сверления (табл. 31).

        При рассверливании и зенкеровании литых или штампованных отверстий водится дополнительно поправочный коэффициент Кnv (см. табл. 5).

        Крутящий момент, Н⋅м, и осевую силу, Н, рассчитывают по формулам:

        При сверлении

        При рассверливании и зенкеровании

        Значения коэффициентов См и Ср и показателей степени приведены в табл. 32.

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

Значения коэффициента Кмр приведены для стали и чугуна в табл. 9, а для медных и алюминиевых сплавов – в табл. 10.

        Для определения крутящего момента при развертывании каждый зуб инструмента можно рассматривать как расточной резец. Тогда при диаметре инструмента D крутящий момент, Н⋅м,

Здесь sz – подача, мм на один зуб инструмента, равная s/z, где s – подача, мм/об, z – число зубьев развертки. Значения коэффициентов и показателей степени см. в табл. 22.

        Мощность резания, кВт, определяют по формуле

Где частота вращения инструмента или заготовки, об/мин,

Алгоритм расчёта (сверление)

  Выбор оборудования (таблица 2.2), [1]

  Выбор параметров инструмента (таблица 2.3)

Размеры и материал  инструмента выбирают исходя из технологических параметров отверстия, его точности.

Диаметры осевого инструмента определяют с учетом припусков на механическую обработку, (приложение Ж3)

Геометрические параметры (приложение Е5)

   Элементы режима резания

Глубина резания t, мм

Подача S, мм/об  (Приложение Д3 ,таблица 25-27)

Поправочный коэффициент (Приложение Д3 , таблица 25)

Уточненное значение подачи

 (2.12)

Корректируем подачу по паспорту станка  [1]

 (2.13)

3.3 Скорость резания при сверлении, V, м/мин

  (2.14)

а при рассверливании, зенкеровании, развертывании

   (2.15),

где    - постоянный коэффициент

         q,m,y-показатели степени  (Приложение Д3 , таблица 28-29)

-поправочный коэффициент на измененные условия работы

= (2.16)

где   -поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала  (Приложение Д1 , таблица 1- 4)

-поправочный   коэффициент,   учитывающий    качество  материала    инструмента   (Приложение Д1 , таблица 6)

        -поправочный коэффициент, учитывающий длину отверстия (Приложение Д1 , таблица 31)

-поправочный коэффициент на форму заточки сверла (Приложение Д1, таблица 28,примечание)

Т-стойкость сверла, мин  (Приложение Д3, таблица 30)

Частота вращения шпинделя,n об/мин

 (2.17)

Корректируем частоту по паспорту станка

 (2.18)

Действительная скорость резания м/мин

  (2.19)

Основное технологическое (машинное) время То (мин)

  (2.20),

Где      l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l1– величина врезания инструмента, мм (l1= )

l2– величина перебега, инструмента, мм (l2=0÷3).

Последовательность расчета режима резания при фрезеровании

Конфигурация обрабатываемой поверхности и вид оборудования определяют тип применяемой фрезы. Ее 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 жесткость технологической системы, схему резания, форму и размеры обрабатываемой заготовки.

        При торцовом фрезеровании для достижения производительных режимов резания диаметр фрезы D должен быть больше ширины фрезерования В, т.е. D = (1,25 – 1,5) В, а при обработке стальных заготовок обязательным является их несимметричное расположение относительно фрезы: для заготовок из конструкционных углеродистых и легированных сталей – сдвиг их в направлении врезания зуба фрезы, чем обеспечивается начало резания при малой толщине срезаемого слоя; для заготовок из жаропрочных и корозионно-стойких сталей – сдвиг заготовки в сторону выхода зуба фрезы из резания, чем обеспечивается выход зуба из резания с минимально возможной толщиной срезаемого слоя. Несоблюдение указанных правил приводит к значительному снижению стойкости инструмента.

        Глубина фрезерования t и ширина фрезерования В – понятия, связанные с размерами слоя заготовки, срезаемого при фрезеровании (см. рис. 3). Во всех видах фрезерования, за исключением торцового, t определяет продолжительность контакта зуба фрезы  с заготовкой; t измеряют в направлении, перпендикулярном к оси фрезы. Ширина фрезерования В определяет длину лезвия зуба фрезы, участвующую в резании; В измеряют в направлении, параллельном оси фрезы. При торцовом фрезеровании эти понятия меняются местами.

        Подача. При фрезеровании различают подачу на один зуб sz, подачу на один оборот  фрезы s и подачу минутную sм, мм/мин, которые находятся в следующем соотношении:

где: n – частота вращения резы, об/мин; z – число зубьев фрезы.

        Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является величина ее на один зуб sz, при чистовом фрезеровании – на один оборот фрезы s, по которой для дальнейшего использования вычисляют величину подачи на один зуб sz = s/z. Рекомендуемые подачи для различных фрез и условий резания приведены в табл. 33 – 38.

        Скорость резания – окружная скорость фрезы, м/мин,

Значения коэффициента Сv и показателей степени приведены в табл. 39,а периода стойкости Т – в табл. 40.

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

где Кмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (см. табл. 1 – 4); Кnv – коэффициент, учитывающий  состояние поверхности заготовки (см. табл. 5); Киv – коэффициент, учитывающий материал инструмента (см. табл. 6).

        Сила резания. Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила, Н

где: z – число зубьев фрезы; n – частота вращения фрезы, об/мин.

        Значения коэффициента Ср и показателей степени приведены в табл. 41, поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала Кмр для стали и чугуна – в табл. 9, а для медных и алюминиевых сплавов – в табл. 10. Величины остальных составляющих силы резания: горизонтальной (сила подачи) Рh, вертикальной Pv, радиальной Рy, осевой Рх устанавливают из соотношения с главной составляющей Рz по табл. 42.

        Составляющая, по которой рассчитывают оправку на изгиб,

        Крутящий момент, Н⋅м, на шпинделе

где: D – диаметр фрезы, мм.

        Мощность резания (эффективная), кВт

Алгоритм расчётов (фрезерование)

Выбор оборудования (таблица 2.2), [1]

         Выбор параметров инструмента (таблица 2.3)

Тип и материал  фрез выбирают исходя из технологических параметров обрабатываемой поверхности..

Размеры фрезD, В, Z (приложение Ж1- Е4)

Геометрические параметры (приложение Е5)

Элементы режима резания

Глубина резания t, мм

  Подача на зуб фрезы Sz , мм/зуб (Приложение Д4, таблицы  33 – 38)

Скорость резания V, м/мин

 (2.21),                                                 

где   ,q,m,y,х,u,p -постоянный коэффициент и показатели степени (Приложение Д4, таблица 39,)

        Т-стойкость фрезы, мин (Приложение Д4,таблица 40)

-поправочный коэффициент на измененные условия работы

= (2.22),                        

где   -поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (риложение Д1,таблицы 1- 4)                                

-поправочный коэффициент, учитывающий качество материала инструмента (Приложение Д1,таблица 6)

-поправочный коэффициент, состояние поверхности заготовки (Приложение Д1,таблица 5)

Частота вращения шпинделя n, об/мин

 (2.23)

Корректируем частоту по паспорту станка

 (2.24)

Действительная скорость резания ,м/мин

 (2.25)

Минутная подача стола станка,

  (2.26)

Корректируем подачу по паспорту станка.

 (2.27)

4 Проверка выбранного режима резания по мощности

 Для надежной работы необходимо, чтобы выполнялось следующее условие:

(2.28),

где    -мощность резания,

 (2.29)

Эффективная мощность

 (2.30),

где    -мощность двигателя, кВт [Приложение В4]

Тангенциальная составляющая сил резания, , Н

 (2.31),

где   , q, u , y, х, w, -  постоянный коэффициент и показатели  степени (Приложение Д4, таблица 41)

=  (2.32)

-поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости (Приложение Д1,таблица 9-10)

Основное технологическое (машинное) время То (мин)

 (2.33) ,

Где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l1– величина врезания инструмента, мм

l2– величина перебега, инструмента, мм

III.  Нормирование технологического процесса

3.1      «Определение состава вспомогательного времени по операции»

        В данном пункте необходимо определить состав вспомогательного времени на каждую из операций технологического процесса, используя данные п.2.4.2

        К вспомогательному времени относятся все временные затраты не перекрываемые временем работы оборудования по изменению формы заготовки на данной операции. В состав вспомогательного времени не входят временные затраты, перекрываемые временем работы оборудования, те выполняемые рабочим во время рабочего хода оборудования.

        В состав вспомогательного времени всегда входит:

- время на установку и снятие детали;

- время, связанное с переходом;

- время на смену инструмента (при многопроходных операциях);

- время на смени числа оборотов шпинделя;

- время на смену размера подачи и её направления;

- время на контрольные замеры в процессе обработки на данной операции и т.д.

        Используя нормативные данные [3] рассчитать вспомогательное время на каждую операцию технологического процесса.

3.2      «Определение размера подготовительно-заключительного и дополнительного времён»

        Используя нормативные данные [3] рассчитать подготовительно-заключительное и дополнительное время на каждую операцию технологического процесса.

        В нормативных данных размер подготовительно-заключительного времени приведён на партию изделий. В расчёта используются данные в пересчёте на одну деталь. Для перевода нормативных данных в данные на одну деталь необходимо определить размер партии запуска или размера задания на смену.

        Для проведения подобных расчётов необходимо знать:

- годовую программу выпуска изделия;

- сменность работы участка;

- продолжительность изготовления изделия в течении года по месяцам или количество рабочих дней в год.

Пзап = Nг/С*Д     (3.1),

где Пзап – партия засуска (сменное задание), шт;

       Nг – годовая программа, шт;

       С – сменность работы;

        Д – количество рабочих дней в году.

Тпз(шт) = Тпз(таб)/Пзап   (3.2),

где Тпз(шт) – подготовительно-заключительное время на штуку, мин;

       Тпз(таб) – табличное значение подготовительно-заключительного времени на смену, мин.

Расчёт дополнительного времени ведётся аналогично.

3.3      Определение штучного и штучно-калькуляционного времени по операции

Используя данные, определённые в п. 2.4.3, 3.1 и 3.2 определить штучное и штучно-калькуляционное время на каждую механическую операцию. Определение производится путём сложения соответствующих временных значений.

Тшт = То + Тв + Тен +Тоб (мин)  (3.3),

где Тшт – штучное время операции, мин;

       То – основное время операции, мин;

       Тв – вспомогательное время на операцию, мин;

       Тен – время на естественные надобности, мин;

       Тоб – время на обслуживание рабочего места, мин.

Тоб  + Тен = 7.5% Топ     (3.4),

где Топ – оперативное время, мин.

Топ  = То + Тв      (3.5).

IV. Оформление комплекта документов на технологический процесс механической обработки

        Оформление комплекта документов на технологический процесс механической обработки соответствует требованиям ГОСТов систем ЕСКД и ЕСТД

Технологические процессы содержат описание всех выполняемых работ при изготовлении сварного изделия с указанием всех приемов, режима, последовательности выполнения операций и переходов. Основные требования к техпроцессу — это обеспечение качества изделия и производительности, наличие всех данных для нормирования трудовых затрат и обеспечение безопасности выполняемых работ.

Технологические операции описываются на специальных бланках в определенной последовательности и сшиваются, образуя технологический процесс. Все эти разновидности бланков соответствуют различным стандартам по форме.

Технологический процесс состоит из следующих бланков:

1. Титульный лист ГОСТ 3,1105-84.
2. Ведомость оснастки ГОСТ 3.1122-84.
3. Маршрутная карта ГОСТ 3.1118-82.
4. Карта эскизов ГОСТ 3.1105-84.
5. Операционная карта ГОСТ 3.1404-86.
6. Комплектовочная карта ГОСТ 3.1123-84.
7. Правила отражения техники безопасности ГОСТ 3.1120-83.
8. Формы и правила оформления документов на технологические процессы раскроя материалов ГОСТ 3.1402-84.

В зависимости от типа технологического процесса употребляются определенные бланки, но, как правило, в каждом технологическом процессе всегда присутствуют бланки номеров: 1; 2; 3; 5; 6; 7.

Стандартом ГОСТ 3.1705-81 установлены правила записи операций и переходов сварки и определены термины (слова, которыми нужно пользоваться, а также допустимые термины) при написании в технологических процессах, например, «паять», «сварить», «прихватить», «приварить», «заварить» и т. д.

Стандарт ГОСТ 3.1129-93 определяет общие правила записи технологической информации в технологических документах на технологические процессы и операции, а также правила оформления маршрутных карт (ГОСТ 3.1118-82).

ГОСТ 3.1109-82 предусматривает термины и определения операций и переходов технологических процессов изготовления и ремонта изделий машиностроения.

        При оформлении комплекта документов необходимо заполнить следующие карты:

- титульный лист;

- маршрутная карта лист 1;

- маршрутная карта последующие листы;

- карта эскизов на каждую операцию;

- операционная карта лист 1 на каждую операцию;

- операционная карта последующие листы на каждую операцию;

- контрольная карта лист 1;

- контрольная карта последующие листы.

V. Графическая часть проекта

Графическая часть проекта оформляется в соответствии с требованиями ГОСТов ЕСКД и ЕСТД, а также в соответствии с принятыми в СПбГБПОУ «ПТК» требованиями.

Пример оформления чертежа приведен ниже: