Величини  Rz, Т, ρ, δ визначаємо, як і в попередніх розрахунках для штампованої заготівки I класу точності. При масі заготівки до 40 кг. Rz=320мкм., Т=300 мкм.

    Величиною просторових відхилень у цьому  випадку є величина зсуву штампів у площині рознімання.

    Величиною жолоблення в цьому випадку можна зневажити через малість довжин оброблюваних поверхонь. При масі кувань від 25 до 40 кг величина зсуву штампів ρ_см = 1000мкм.

     Для штампувань масою до 40 кг. підвищеної точності, клас I, група стали М 1, складність С 1, для розміру до 800 мм граничні відхилення заготівки приймаємо: Верхнє +2,5 мм., нижнє -1,5 мм. [5]. Допуск на заготівлю δ_з =4000 мкм. Погрішність установки в осьовому напрямку дорівнює 0. Заповнюємо графи 9,10.

    г) Визначаємо граничні й номінальні розміри  заготівки. Отримані значення заносимо в графи 11,12,13 таблиці 1.8.

    Визначаємо  загальний номінальний припуск  для розміру L=670

Z_{o ном}=673, 120-670=3,12

Таблиця 1.8 - Обробка торців валу

     По  отриманих величинах будуємо  схеми розташування полів припусків  і допусків на поверхню Æ95 h6 і торцеву поверхню L=670 h14 (рис. 1.1).

     

     На підставі номінальних розмірів заготівки, уточнених по таблицях рядів кращих лінійних розмірів, розроблене робоче креслення штампованої заготівки з урахуванням ковальських напусків (ухилів, радіусів і т.д.) відповідно до ГОСТ 7505-74.

 

     

1.4 Проектування маршруту  обробки й розрахунок  режимів різання  на одну операцію

     1.4.1 Попередній план виготовлення деталі для всіх операцій.

     Розроблений технологічний маршрут обробки  з переліком операцій, устаткування й номерів оброблюваних поверхонь, які наносяться на кресленні наскрізною нумерацією, представимо у вигляді таблиці 1.9 і малюнка 1.2.

Таблиця 1.9 - Попередній технологічний  маршрут обробки  вала зі штампувальної заготівки.

 

 

 

     1.4.2 Розрахунок режиму  різання на токарську  операцію

     Розрахунок  режиму різання виконуємо на ЕОМ  по алгоритму з [6]. Для чорнової обробки  точінням діметру Æ95h6 на токарському верстаті зі ЧПК 16К20Ф3, для цього вихідні дані зводимо в таблицю 1.10.

 

     Вибір глибини різання.

     Глибина різання вибирається таким чином, щоб зрізати весь припуск за мінімальне число проходів.

     Вибір економічної стійкості.

     Вибір економічної стійкості різального інструменту для різних видів  обробки здійснюється за нормативним даними.

     Розрахунок  припустимих значень подач.

     Припустимі  значення подач визначаються для розглянутого виду обробки, виходячи з наведених нижче залежностей.

Найбільша подача, що допускається міцністю державки різця

 мм/об.,   (1.19)

де W для  державки прямокутного перетину розраховується:

Подача, що допускається твердістю різця:

 мм/об.,   (1.20)

де 

Подача, що допускається міцністю твердосплавної пластинки:

 мм/об.   (1.21)

Подача, що допускається міцністю механізму подачі верстата:

 мм/об.   (1.22)

де  ; для сталі

Подача, що допускається шорсткістю обробленої поверхні:

мм/об.    (1.23)

З отриманих  значень подач для чорнового гостріння вибираємо найменше й коректуємо його за паспортним даними верстата. Отриманий результат використовуємо в подальших розрахунках і в технологічному процесі. Тому що токарський верстат зі ЧПК 16К20Ф3 дозволяє вибирати подачі безступенчато, то отримане розрахункове значення подачі і є фактичним.

     Розрахунок  швидкості різання.

Наступним етапом розрахунку є визначення швидкості  різання. Для токарської обробки  вона знаходиться із залежності.

     (1.24)

де  ; для сталі коефіцієнт розраховується

Частота обертання шпинделя верстата розраховується по формулі:

про/хв.     (1.25)

Тому  що токарський верстат зі ЧПК 16К20Ф3 дозволяє вибирати частоту обертання безступенчато, те отримане розрахункове значення частоти і є фактичним.

     Розрахунок сили різання.

     При токарській обробці складова сили різання  знаходиться із залежності

       кг.    (1.26)

 

     

     Визначення  ефективної потужності при різанні.

     Ефективна потужність при різанні знаходиться по формулі:

       кВт.     (1.27)

     У таблиці 1.11 наведені розрахункові значення режимів різання для чорнової обробки поверхні Æ95h6.

     У таблиці 1.12 наведені розрахункові значення режимів різання для чистової обробки поверхні Æ95h6.

    Отримані  розрахункові значення заносяться в операційну карту (Додаток А).

     1.4.3 Техніко-економічне  обґрунтування вибору  типу встаткування  для виготовлення  деталі

     Токарську обробку заготівки для виготовлення деталі можна виконувати на гідрокопіювальному верстаті або на багаторезцовому верстаті, або на верстаті зі ЧПК. Для вибору того або іншого технологічного процесу необхідно виконати техніко-економічне обґрунтування й вибрати найбільш економічний варіант. Для порівняння проводимо розрахунки для двох варіантів: обробку на гідрокопіювальному верстаті 1П752МФ3 і токарському зі ЧПК 16К20Ф3.

     Для виконання розрахунків з використанням  ЕОМ всі дані для розрахунку зводимо в таблицю 1.13.

     Після обробки даних на комп'ютері вийшли такі результати, які зведені в  таблицю 1.14.

     З таблиці 1.14 видно, що верстат зі ЧПК більше вигідний, чим гідрокопіювальний верстат. Виходить, у курсовому проекті вибираємо верстат із числовим програмним керуванням.

1.4.4 Розробка керуючої  програми для верстата  зі ЧПК

     Вихідними даними для одержання програми обробки деталі вал первинний є створені попередньо в додатку SolidWorks:

1. Креслення деталі;
2. Креслення заготівки;
3. Модель деталі;
4. Модель заготівки.

     Програма SolidWorks має додаток CAMWorks, у якому  й виробляється наступне моделювання обробки, візуалізація процесу й одержання керуючої програми.

     Однієї  із сильних сторін розглянутої САПР є автоматичне розпізнавання  оброблюваних поверхонь деталі з  наданням користувачеві можливості редагувати їх при необхідності. За замовчуванням, обробка ведеться з одного установа: програма не може додати другий і більше уставів самостійно.

     Після завдання розмірів заготівки провадиться вибір устаткування й інструмента. За замовчуванням система встановлює розміри мінімальної пруткової заготівки, з якої можна виготовити задану деталь. Потім відбувається процес розпізнавання поверхонь. При необхідності, оброблювані поверхні можна задати додатково. При розробці програми обробки деталі вал первинний, були додані операції точіння чорнового й чистового правої сторони вала. Потім генерується маршрут обробки й траєкторія руху різального інструменту. Далі можна спостерігати процес обробки й, при необхідності, вносити зміни.

      Керуюча програма для токарського верстата зі ЧПК наведена в додатку Б.

1.5 Вибір верстатного пристосування

     Основну групу технологічного оснащення  становлять пристосування механоскладального виробництва. Пристосуваннями в машинобудуванні називають допоміжні пристрої до технологічного встаткування, використовувані при виконанні операцій обробки, складання й контролю. Застосування пристосувань дозволяє:

1. усунути розмітку заготівок перед обробкою, підвищити її точність;
2. збільшити продуктивність праці на операції; знизити собівартість продукції;
3. полегшити умови роботи й забезпечити її безпека; розширити технологічні можливості встаткування;
4. організувати багатоверстатне обслуговування;
5. застосувати технічно обґрунтовані норми часу й скоротити число робітників, необхідних для випуску продукції.

     Часта зміна об'єктів виробництва, пов'язана  з наростанням темпів технічного прогресу, вимагає створення конструкцій пристосувань, методів їхнього розрахунку, проектування й виготовлення, що забезпечують неухильне скорочення строків підготовки виробництва. Витрати на виготовлення технологічного оснащення становлять 15...20 % від витрат на встаткування для технологічного процесу обробки деталей машин або 10-24 % від вартості машини. Верстатні пристосування займають найбільшу питому вагу за вартістю й трудомісткістю виготовлення в загальній кількості різних типів технологічного оснащення.

     1.5.1. Вихідні дані.

     Розробка  конструкції пристосування полягає  в поступовій побудові ескізу, що виражає ідею пристосування, по контурі оброблюваної деталі. При конструюванні пристосувань ретельному вивченню й аналізу піддають оброблювану деталь, верстат, на якому планується виконувати операцию, спосіб підведення різального інструменту й охолодної рідини, засобу забезпечення установки деталі, видалення стружки й ін. Ураховують положення верстатника щодо проектованого пристосування й устаткування, розмір партії деталей і плановану продуктивність обробки, структуру технологічної операції й режими різання, вага заготівки, спосіб її завантаження й вивантаження.

     1.5.2. Порядок вибору  пристосування.

     У процесі аналізу оброблюваної деталі виділяють поверхні, що підлягають обробці в проектованому пристосуванні, поверхні, призначені технологічними базами й під затискачі. Вивчають геометричну форму, розміри, координати взаємного розташування поверхонь, а також вимоги точності обробки.

     Найбільш  загальні методичні вказівки на вибір пристосувань наведені в наступних пунктах:

1) Вибір  настановних елементів.

     При аналізі технологічних баз (настановної, напрямної, опорної) ухвалюють рішення щодо типах, розмірах, просторовому положенні й точностному виконанні настановних елементів верстатного пристосування. Конструкція настановних елементів пристосування залежить від форми, розмірів, розташування й точності баз оброблюваної деталі;

2) Вибір  напрямних елементів.

     У результаті вивчення оброблюваних поверхонь  деталі ухвалюють рішення щодо конструкції елементів пристосування для напрямку різального інструменту (кондукторних втулок у свердлильних пристосуваннях, установов у пристосуваннях для фрезерування й ін.);