Материал: Курсовое проектирование по технологии машиностроения, производству и ремонту пт и сдм. Шамаев И.А

4.5.2. Расчет режимов резания

Вследствие отличия основных показателей механических свойств (пределов прочности и текучести, твердости, восприимчивости к наклепу, относительных удлинений и сужений и др.) металла, полученного наплавкой, напылением, электролитическим осаждением, от исходного материала, отличается и его обрабатываемость. По указанным причинам режимы обработки этих покрытий рассчитываются по соответствующим формулам.

Режим резания является одним из главных факторов технологического процесса обработки ремонтной заготовки. Он характеризуется следующими основными элементами: глубиной резания t мм; подачей S; скоростью V м/мин. На выбор режимов резания оказывают влияние следующие основные факторы: а) материал заготовки и его свойства; б) форма и размеры заготовки; в) допустимые отклонения размеров и геометрической формы (овальность, конусность, огранка, взаимное положение отдельных поверхностей и т.д.); г) требуемая чистота обработки; д) вели-

чина и характер распределения припусков; е) состояние поверхностного слоя (наличие корки, твердость); ж) режущий инструмент (конструкция, материал, геометрия); з) станок (техническая характеристика, состояние и др.). Основными критериями наивыгоднейшего режима являются: наименьшая стоимость обработки детали на данной операции, полное использование режущих свойств инструмента и мощности станка при заданных чистоте и точности обрабатываемой детали. По основным видам станочных работ режимы резания устанавливают в такой последовательности:

1. определяют глубину резания;

2. исходя из глубины резания и требуемой чистоты обработки, устанавливают подачу и согласовывают ее с подачами станка;

3. исходя из глубины резания, подачи и стойкости инструмента, определяют скорость резания и согласовывают ее с параметрами станка;

4. проверяют режимы по ограничивающим факторам.

Глубина резания выбирается равной максимальному припуску, если это допустимо конструкцией режущего инструмента и требуемыми точностью и чистотой обработки. Если по каким-то причинам припуск невозможно снять за один проход, то обрабатывают поверхность за несколько проходов. Глубина резания при первом проходе принимается равной 2/3 припуска.

Подача при точении выбирается максимально допустимой с учетом ограничивающих ее факторов (требуемая чистота и точность обрабатываемой поверхности, допустимая нагрузка на систему СПИД). Подача при черновой обработке выбирается исходя из условий обработки по таблицам [5, с.418-469].

Максимально допустимая подача при обработке точением определяется исходя из требуемой чистоты обработки по аналогии с изготовлением детали.

Выбранная подача для черновой обработки и полученная расчетом для чисто- вой корректируется по станку.

Скорость резания при черновом точении электролитических железных покрытий принимают уменьшенной на 1012% по сравнению со скоростью резания для нормализованной стали 45, определяемой по формуле

,

Значение коэффициентов - С_v , K_v и показателей степеней m, x_v, y_v приведены в соответствующих таблицах [5, с.416-468]. При чистовом течении электролитических покрытий железа принимается такая же скорость как и для стали 45.

Покрытия из пластмасс обрабатывают при скорости резания 200-500 м/мин и подаче до 0,3 мм/об.

Шлифование, применяемое в качестве основной обработки твердых поверхностей или для получения соответствующей точности и чистоты, производится по режимам, приведенным в табл.4.18.

Таблица 4.18

Наряду с этим следует применять инструмент соответствующей геометрии. При черновом и чистовом точении наплавленного металла наилучшие результаты показывают резцы из твердого сплава (Т15К5), имеющие передний угол =-15⁰, а задний - =12⁰ при черновом точении, а при чистовом - =-10⁰ и =12⁰.

При обработке металлизационных покрытий наилучшие показатели дают резцы, оснащенные пластинами твердого сплава Т15К6 с углами =-5⁰, =12⁰ для чернового точения и для чистового - =5⁰, =12⁰.

Электролитические железные покрытия обрабатывают резцами с пластинами из твердого сплава Т5К10 и Т15К6 обычной геометрии.

Пластмассовые покрытия лучше обрабатываются резцами с пластинами из твердых сплавов ВК-8, ВК-6 с углами =1020⁰, =1520⁰. Алмазные резцы с

=-10⁰, =812⁰ применяются для отделочных операций, когда требуется получить 67 квалитет точности и чистоту поверхности R_а=0,16-0,32 мкм.

Для шлифования наплавленных поверхностей рекомендуется применять электрокорундовые круги зернистостью 32-50, твердостью СМ,С и СТ. Для чернового шлифования обычно применяют круги Э50С1-С2К или Э40СТ1-СТ2У, а для чистового Э10-25СМ-СТК.

Станочное оборудование и измерительный инструмент выбираются как и при изготовлении деталей.

Режимы шлифования различных покрытий

Режимы алмазного шлифования, применяемого для обработки деталей с высокой точностью (6-7 квалитет) чистотой R_а=0,16-0,32 мкм; скорость круга до 25 м/с, скорость вращения детали 20-30 м/мин., продольная подача 0,4-0,7 м/мин, глубина резания 0,002 мм.

Алмазное холингование рекомендуется выполнять в три приема: черновое, чистовое и окончательное, при режимах, приведенных в табл.4.19.

Таблица 4.19

Режимы алмазного холингования

Скорость резания для чернового точения наплавленного металла:

, м/мин

Для чистового точения

, м/мин

где Т - стойкость резца, мин.;

S - подача, мм/об.,

t - глубина резания, мм.

Скорость резания для чернового точения металлизационных покрытий определяется из зависимости

, м/мин,

Для чистового точения

, м/мин

Сила резания при обработке наплавленного металла

, Н;

металлизационного покрытия

, Н.

По расчетной скорости определяется частота вращения шпинделя, а полученное значение для станков со ступенчатым изменением числа оборотов корректируется по станку.

Для проверки возможности осуществления выбранных режимов обработки приводится проверка их по ограничивающим факторам.

4.5.3. Расчет норм времени и квалификации исполнителя

Норма времени на восстановление детали входит в число основных факторов технологического процесса. Она служит основой для оплаты работы, калькуляции себестоимости восстановления детали, расчета длительности производственного цикла, расчета количества оборудования, инструментов и рабочих. При выборе оптимальных вариантов технологического процесса норма времени является одним из основных критериев оценки вариантов. Норма штучно-калькуляционного времени на операцию подсчитывается так же как и при изготовлении детали.

Требования, предъявляемые к рабочему для выполнения той или иной операции в отношении знания, навыков, предопределяют разряд квалификации рабочего. Чем сложнее операция, тем больше при ее выполнении требуется знаний, опыта к самостоятельности и тем выше должен быть разряд исполнителя.

При единичном производстве исполнитель должен уметь налаживать станок, пользоваться измерительным инструментом общего назначения, поэтому квалификация рабочего должна быть более высокой. В серийном и массовом производстве при концентрации операций квалификация рабочего должна быть высокой. В массовом производстве при дифференциации процесса - низкой. Квалификация рабочего определяется по тарифно-квалификационному справочнику /11/.

4.5.4. Выбор варианта технологического процесса

Окончательный выбор варианта технологического процесса восстановления детали производится на основании технико-экономического критерия

,

где С_н - стоимость новой детали (определяется по прейскуранту);

- коэффициент долговечности, характеризующий отношение износо-

стойкости восстановленной детали к износостойкости новой;

С_в - стоимость восстановления детали,

,

где С_п - стоимость подготовки детали к нанесению покрытий;

С_м - стоимость нанесения покрытий;

С_о - стоимость обработки ремонтной заготовки.

В развернутом виде эту зависимость можно представить в виде:

,

где - затраты на оплату труда соответственно на подготовку дета-

ли к покрытию, на нанесение покрытий и на обработку ремонтной

заготовки ;

- накладные расходы в процентах по отношению к затратам на оплату труда. Эти затраты определяются по нормативам, действующим на данном предприятии. В среднем накладные расходы в зависимости от группы ремонтного предприятия составляют 130174%.

Затраты на оплату труда того или иного вида работ исчисляются по формуле

,