2. Краткое описание выполняемой в приспособлении операции, применяемого инструмента, оборудования и режимов резания

Рассмотрим операцию - 015 Фрезерная. На данной операции осуществляется фрезерование паза шириной 6 мм.

В качестве металлорежущего инструмента применяется шпоночная фреза, изготовленной из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 9140-78. Число зубьев фрезы z = 2. Длина фрезы L = 63 мм, длина режущей части l = 13 мм. Угол подъема винтовых стружечных канавок [5, стр.176].

На рис. 2.1 приведен эскиз металлорежущего инструмента.

Рисунок 2.1 – Эскиз металлорежущего инструмента

В качестве металлорежущего оборудования используется вертикально-фрезерный станок 6Р10 со следующими характеристиками [5, стр.51]:

1) Расстояние от оси или торца шпинделя до стола Б – 50÷350 мм;

2) Размеры рабочего стола – 800х200 мм;

3) Наибольшее перемещение стола:

-продольное – 500 мм;

-поперечное – 160 мм;

-вертикальное – 300 мм.

4) Перемещение гильзы со шпинделем – 60 мм;

5) Размер Т-образного паза:

-среднего – 14Н8;

-крайних – 14Н11;

6) Расстояния между пазами – 50 мм

7) Частота вращения шпинделя – 50÷2240 об/мин;

8) Мощность электродвигателя – 3 кВт;

9) Габариты станка - 11451875 мм.

10) Расстояние от вертикальных направляющих до середины стола, мм – 220÷470;

11) Расстояние от оси шпинделя до направляющих хобота Г – 50÷350мм.

На рис. 2.2 приведен эскиз вертикально-фрезерного станка 6Р10.

Рисунок 2.2 – Эскиз металлорежущего станка 6Р10

При фрезеровании на вертикально-фрезерном станке за один проход подача на один зуб инструмента [5, стр.286]:

Скорость резания (окружная скорость фрезы) рассчитывается по формуле [5, стр.282]:

где - коэффициенты и показатели степени, зависящие от обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента ( =12, q=0,3; х=0,3; y=0,25; m=0,26; u=0; p=0 – для фрезы из быстрорежущей стали Р6М5 и при обработке конструкционной стали) [5, стр.287];

- поправочный коэффициент на скорость резания;

- период стойкости инструмента ( - для фрезы Ø6);

t – глубина резания;

В – ширина фрезерования;

z – число зубьев фрезы.

,

где - коэффициент на обрабатываемый материал;

- коэффициент на инструментальный материал ( - для фрезы из материала Р6М5);

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки ( - для заготовки, полученной прокатом).

где коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости ( для конструкционной стали 45 при обработке фрезой из быстрорежущей стали Р6М5);

при обработке конструкционной стали фрезой из быстрорежущей стали Р6М5.

Следовательно:

Частота вращения инструмента:

Уточним частоту вращения шпинделя станка [7, стр.81].

n = 445 об/мин.

Определим ступень скорости станка

Определим диапазон регулирования по формуле 3.50 [7, стр.80]:

По табл. 3.30 [7, стр.81] определим ближайшее меньшее табличное значение ( ), что соответствует стандартному знаменателю

Определим диапазон регулирования для расчетной частоты вращения шпинделя станка

Находим ближайшее значение (меньшее) диапазона регулирования по табл. 3.30 [7, стр.81]:

где

Определим частоту вращения шпинделя станка:

Значит:

Длина рабочего хода шпинделя станка:

Основное машинное временя обработки:

Минутная подача:

Сила резания [5, стр.282]:

где постоянная и показатели степени

- при обработке конструкционной стали фрезой из быстрорежущей стали Р6М5) [5, стр.291];

общий поправочный коэффициент.

Для конструкционной стали и при обработке фрезой из быстрорежущей стали Р6М5 [5, стр.264]:

где фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал (для стали 45 );

показатель степени ( 0,3 при обработке стали 45 фрезой из быстрорежущей стали Р6М5) [5, стр.264].

Следовательно:

Следовательно:

Мощность резания:

Т.к. мощность резания меньше мощности электродвигателя привода станка (0,08 кВт < 3,0 кВт), то, следовательно, станок 6Р10 подходит по мощности.

Штучное время на данную операцию определим по следующему выражению:

где основное машинное время на обработку паза, мин;

коэффициент, учитывающий тип операции и тип производства (для массового производства и для фрезерной операции 1,51).

Следовательно:

Исходя из годовой программы выпуска изделий определим необходимое количество металлорежущих станков для выполнения данной программы.

Количество станков, необходимое для обеспечения выпуска изделий в год определим по следующей формуле [8]:

где такт выпуска, мин.

где 4029 ч – фонд времени работы оборудования в планируемый период.

Следовательно:

Таким образом, для выполнения данной годовой программы необходимо применить один металлорежущий станок с одноместным приспособлением.