Выбор технологической базы.

Технологические базы – это поверхности детали, которыми она ориентируется в пространстве на станке относительно режущего инструмента. При выборе технологической базы руководствуются следующими принципами:

1) Постоянство баз;

2) Совмещение баз;

Принцип постоянства баз требует на большинстве операций технологического процесса в качестве технологических баз использовать одни и те же поверхности. Это обеспечит точность взаимного положения поверхностей детали. Принцип совмещения баз требует при выборе схемы базирования в качестве технологической базы использовать измерительные базы детали. Это позволяет повысить точность размеров детали.

При изготовлении валов в качестве основных баз, которые могут быть использованы на большинстве операций технологического процесса, рекомендуют использовать центровые гнезда ( конические отверстия, просверленные в торцах вала). Большинство размеров вала задается от его оси, то есть измерительной базой его является ось. Фиксированное положение оси заготовки на станке позволяет совмещать измерительную и технологическую базу. Погрешности базирования для таких поверхностей равны нулю. И з возможных вариантов выполнения центровых гнезд берем ( по ГОСТ) тип 2 с предохранительной конусом, выполненным под углом 120 градусов. Он предохраняет основную базу - конусное отверстие ( выполненное под 60°) от забоя и других возможных повреждений при транспортировке вала. По длине деталь базируется в торец. центровые гнезда получают на первой операции технологического процесса. На ней базирование заготовки приходиться выполнять на черные, необработанные поверхности. В качестве черновых баз на первой операции рекомендуется брать поверхности, которые у детали должны быть выполнены с наибольшей точностью. Фрезерование шпоночного паза производиться при установке на шейки вала, предварительно прошлифованные. Нарезка зубьев производиться на центрах.

Выбор методов обработки поверхностей детали.

Точность поверхностей (две поверхности) Æ 45 мм при шероховатости  должна быть выполнена по седьмому квалитету точности. Это можно обеспечить последовательностью следующих операций:

Для выбора наиболее подходящего варианта прежде всего нужно сравнить их с технико-экономической точки зрения. Наиболее выгодным вариантом является вариант номер,его мы и будем использовать.

Точность поверхности Æ 50мм должна быть выполнена по 6 квалитету точности при шероховатости . Это достигается следующими вариантами:

Точность поверхности Æ 80 мм должна быть выполнена по 11 квалитету точности с шероховатостью . Получаем эти величины при помощи чернового и получистового точения, которые дают соответственно 12 и 11 квалитеты.

Фрезерование шпоночного паза:

Производим с помощью шпоночно-фрезерного станка при установке на шейки вала.. Одна операция вполне достаточна чтобы получить требуемую степень точности шпоночного паза ( 9 квалитет ).

Нарезание резьбы.

Производим на зубофрезерном станка. Нарезание дисковой фрезой дважды (2 операции) и последующее шевингование в итоге дает нам требуемую степень точности шестерни, а именно 7-х.

Операция точения

Определяем штучное время тшт:

Тшт = t0+tвсп+tобс+tп,

где tо = (L+y1+y2)/S0n, где у1- врезание ( 2 мм при токарной обработке)

у2 – перебег ( =0 так как резец упирается )

S0 –подача при фасонном точении, зависит от шероховатости обработки и радиуса

резца. Принимаем S0 = 0,11 мм/об.[1- стр. 268. т. 2, табл. 14]

Рассчитываем скорость резания :

V = ,

где Т – стойкость, равная 60 мин при одноинструментной обработке [ 1- стр. 264, табл. 8]

t- припуск на обработку, при точении принимаем равный 0,3 мм;

S – подача ( см. выше)

m,x,y- коэффициенты [1- стр. 269, табл. 17] x =0.15;y =0.20; m = 0.20.

Кv – произведение ряда коэффициентов ( см.выше)

Кv = Км ×Кп×Ки,

где Км – коэффициент, учитывающий качество обрабатывания поверхности. ( Км = (750/640)=1,17)

Кп - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки.

Ки – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

Кп = Ки =1, так как сталь материала резца Т15К6.

Следовательно можно подсчитать и скорость резания.

Кv = 1×1×1,75 = 1,17

V = = 405 м/мин

Отсюда находим частоту вращения

nрасч = = = 2552,5 об/мин

Принимаем частоту вращения nст станка равную 800 об/мин.

Тогда фактическая скорость

Vфакт = = = 127 об/мин

Определим составляющую силы резания :

Рz = 10 Cp×tx×Sy×vn×Kp = = 77,3 Н

Рассчитаем мощность станка ( требуемую):

N =  = = 0,16 кВт

Тогда основное время будет равно:

t0 = =  = 0,59 мин

tвсп =0,3 мин

tобс = 0,04×(t0+tвсп) = 0,0356 мин

tп = 0,02×(t0+tвсп) = 0,0007 мин

Тогда общее время :

Tшт = t0+tвсп +tобс +tп= 0,59 + 0,3 + 0,0356 + 0,0007 = 0,926 мин

Аналогично расчет выполняем для операции шлифование:

t = 0,3 мм

S = 0,005 мм/об

Vкр = 35 м/с

Vдет = 40 м/мин

nрасч =  = 251,63 об/мин

nст = 250 об/мин

Получим основное время:

t0 = × К = 0,3×1,2/(0,005+250) = 0,288 мин

tвсп = 0,3 мин

tобс = 0,04(t0+ tвсп) = 0,024 мин

tп = 0,02(t0+ tвсп) = 0,012 мин

Получаем штучное время:

Tшт = 0,288+0,3+0,024+0,012 = 0,624 мин

Вычисляем трудоемкость:

при точении :

t = f/g =  = 1,81 мин

при шлифовании :

t =  = 1,69 мин