Повышение эффективности изготовления детали поршня

Размещено на http://www.allbest.ru/

Повышение эффективности изготовления детали «Поршень» на основе совершенствования технологической оснастки

Вилкова О.А.

Арзамас: АПИ НГТУ, 2008

Реферат

В пояснительной записке произведен анализ состояния вопроса и обоснование целесообразности разработки темы. Произведена модернизация приспособлений. Рассмотрена возможность применения специального режущего и мерительного инструментов. Разработаны мероприятия по охране труда и автоматизации технологического процесса, рассчитан экономический эффект.

Содержание

Введение

1. Анализ состояния вопроса и целесообразность разработки темы

1.1 Анализ базового технологического процесса. Мероприятия, направленные на совершенствования технологического процесса

1.2 Служебное назначение детали

1.3 Анализ технологичности конструкции детали

1.3.1 Определение показателей технологичности конструкций

1.3.2 Выработка рекомендаций, направленных на повышение технологичности конструкции

2. Технологическая часть

2.1 Объем выпуска деталей. Тип производства. Организационная форма выполнения технологического процесс

2.2 Обоснование метода получения заготовки

2.3 Разработка технологического процесса изготовления детали

2.4 Обоснование выбора технологических баз

2.5 Расчет и назначение припусков на механическую обработку

2.6 Расчет и назначение режимов резания

2.7 Обоснование применения СОТС

2.8 Техническое нормирование

2.9. Расчеты по участку

3. Конструкторская часть

3.1 Анализ применяемых средств технологического оснащения

3.2 Модернизация и расчет конструкции станочного приспособления

3.2.1 Проектирование и расчет станочного приспособления на токарные операции 010; 015; 030; 035

3.2.2 Проектирование и расчет станочного приспособления на сверлильную операцию 040

3.3 Проектирование и расчет режущего инструмента

3.4 Проектирование и расчет специального контрольно-измерительного средства

3.5 Анализ уровня автоматизации технологического процесса. Выбор средств автоматизации

4. Стандартизация и контроль качества продукции

5. Научно-исследовательская часть

6. Организационно-экономическая часть

6.1 Технико-экономическое обоснование предлагаемого (проектного) варианта технологического процесса изготовления детали

6.2 Оценка эффективности проекта

7. Безопасность и экономичность проектных решений

Заключение

технологический поршень автоматизация стандартизация

Введение

Машиностроение является материальной основой всего хозяйственного комплекса. Главной задачей машиностроения является обеспечение всех отраслей высокоэффективными машинами и оборудованием.

Необходимо, чтобы производительность машин была более высокая, а стоимость единицы мощности низкая. Важным условием быстрого развития машиностроения является специализация производства. При этом основой широкого развития централизованных производств должна служить максимальная унификация деталей машин, узлов и инструментов. Одновременно должно быть расширено производство внутризаводских подъемно-транспортных средств, механизированного ручного инструмента, специального оборудования и технологической оснастки.

Для обеспечения наиболее важных направлений научно-технического прогресса машиностроительной промышленности необходимо, создавать качественно новые оружия труда, новые материалы и более совершенную технологию.

Направление развития отечественного машиностроения должно определяться не только постоянным ростом объема производства, но одновременно и повышением качества продукции, ростом производительности труда, снижением себестоимости и повышением эффективности капитальных вложений.

Разработка технологических процессов изготовления деталей имеет целью установить наиболее эффективный и наименее трудоемкий технологический процесс. При этом точность обработки деталей на станках должна обеспечить выполнение требований к нормальной дальнейшей обработке.

Для того чтобы уменьшить время, затрачиваемое на обработку, необходимо применить быстродействующие приспособления, специальный режущий инструмент, высокопроизводительное оборудование.

Расширение требований к средствам автоматизации на промышленном предприятий проявляется не только в отношении приборов, но прежде всего в увеличивающимся числе измерительных точек и целей регулирования. Всё это означает, что технологический процесс и производственное оборудование следует проектировать совместно, определяя организацию производства одновременно с системой его автоматизации.

1 Анализ состояния вопроса и целесообразность разработки темы

1.1 Анализ базового технологического процесса. Мероприятия,

направленные на совершенствование технологического процесса

На данном этапе развития машиностроения приоритетными направлениями и отличительными особенностями являются повышение качества и надежности продукции, снижение серийности и сокращение сроков выпуска. Недостаточная информированность инженерно-технического персонала о закономерностях и методах обеспечения качества стала препятствием на пути обеспечения необходимых эксплуатационных свойств изделий и улучшения технико-экономических показателей производства

Технологический процесс - это сложная динамическая система, в которой в единый комплекс объединены оборудование, средства контроля и управления, вспомогательные и транспортные средства, обрабатывающий инструмент или среды, находящиеся в постоянном движении и изменении, объекты и производства (заготовки, полуфабрикаты, готовые изделия) и, наконец, люди, осуществляющие процесс или управляющие им.

В общем виде задача проектирования может быть сформулирована в следующем виде: реконструировать участок, обеспечивающий выпуск изделия «Поршень», требуемого качества, заданную программу выпуска при достижений максимального возможных произведенных затрат на изготовление и с учетом всех требований к охране труда.

При разработке проекта необходимо решить следующее задачи: проработать вопросы технологичности изделия, спроектировать технологический процесс, выявить трудоемкость и станкоемкость операции, установить количество работающих, нормы расхода материалов, определить площади и размеры производственного участка, разработать компоновку и планировку оборудования

Техническое перевооружение и реконструкции механического цеха, проектирование технологических процессов изготовления деталей имеют целью установить наиболее эффективный и наименее трудоемкий процесс.

В базовом технологическом процессе изготовления детали поршня обработка ведется на универсальном оборудовании, высокопроизводительное оборудование внедряется медленно. На токарных операциях 010; 015; 030; 035 и используются трехкулачковые патроны с ручным зажимом, на сверлильной операции 040 также используется приспособление с ручным зажимом.

Для снижения трудоемкости изготовления детали «Поршня» и увеличения объема выпуска предлагается частично заменить оборудование, применить быстродействующие приспособления, разработать специальное контрольное приспособление и режущий инструмент. Оптимальные припуски также должны обеспечить высокую производительность. При этом немаловажное значение имеет рациональная организация работ в цехе.

Перечисленные мероприятия позволяют сократить трудоемкость изготовления детали, снизить себестоимость и уменьшить время, затрачиваемое на обработку изготовления детали «Поршня».

1.2 Служебное назначение детали

«Поршень» входит в изделие гидродемифера. Гидродемиферы предназначены для установки в систему рессорного подвешивания подвижного состава с целью обеспечения нормируемых показателей плавности хода и воздействия на рельсовый путь, растяжение, дроссельный режим работы.

При ходе растяжения (отбоя) поршень, перемещаясь вверх, вытесняет амортизационную жидкость из камеры отбоя, через дроссельное отверстие. При ходе сжатия поршень перемещается вниз, создавая давления жидкости в камере сжатия.

Дроссельный режим резко обеспечивает сопротивление, хода растяжения и обеспечивает сопротивления хода сжатия.

Механические свойства приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1- Механические свойства стали 45Х ГОСТ 4543-71.

Мате-риал	Предел текучести уТ; Н/мм2 (кгс/ мм2)	Временное сопротивле-ние уТ; Н/мм2 (кгс/ мм2)	Относитель-ное удлинение Д 5%	Относитель-ное сужение Ш %	Ударная вязкость Ксv Дж/см	Твердость НВ
45х	835 (85)	1030 (105)	9	45	49 (5)	229

Химический состав стали приведем в таблице 1.2

Таблица 1.2-Химический состав стали 45Х ГОСТ 4543-71

Мате-риал	С углерод	Si кремний	Мn марганец	C4 хром	Ni никель	Мб молибден
45х	0,41-0,49	0,17-0,37	0,50-0,80	0,80-1,10	-	-

1.3 Анализ технологичности конструкции детали

1.3.1 Определение технологических показателей

«Поршень» соответствует требованиям конструкции изделия. Существенно влияющих на характер технологических процессов является технологичность конструкции изделия. При конструировании деталей необходимо достичь не только эксплуатационных требований, но и также и требований наиболее рационального и экономического изготовления изделия. В этом и состоит принцип технологичности конструкции. Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления изделия, тем более оно технологично.

Общая технологичность конструкции изделия может быть оценена следующими показателями:

1. Коэффициент использования металла при изготовлении детали.

2. Степень использования стандартных и нормализированных деталей конструкции к общему количеству деталей в изделии.

3. Процентное отношение количества деталей оригинальной и сложной конструкции к общему количеству деталей в изделии.

4. Себестоимость изготовления деталей, сборочных единиц, целого изделия.

Произведем расчет коэффициента технологичности К_т детали по точности обработки по формуле [4]:

К_т = 1 - , (1.1)

где Т_ср - средний квалитет точности обработки изделия.

Средний квалитет точности обработки изделия Т_ср определяется по формуле [4]:

Т_ср = , (1.2)

где Т - квалитет точности число размеров соответствующего квалитета точности.

Т_ср = = 7,9 ;

К_т = 1 - = 0,83 .

Определим уровень технологичности конструкции детали по шероховатости поверхности по формуле [4]:

Ш_ср = 1 - , (1.3)

где Ш_ср - средняя шероховатость поверхностей детали.

Ш_ср =

где Шn_i - числовое значение параметров шероховатости;

n_i - число поверхностей с соответствующем числовым значением параметра шероховатости

Ш_ср = ;

К_ш = 1 - = 0,924.

Проведя расчет значений коэффициентов технологичности, приводим к выводу, что конструкция детали «Поршня» - технологична.

Не технологично в детали, то где требуется специальный инструмент резания.

1.3.2 Выработка рекомендаций, направленных на повышение

технологичности конструкции детали

В процессе анализа технологичности детали «Поршня» можно выделить следующие моменты; Форма заготовки наиболее приближена к форме детали; деталь имеет достаточную жесткость, не ограничивающую режимы резания; конструкция детали имеет достаточные по размерам и расстоянию базовые поверхности; Есть свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям.

2. Технологическая часть

2.1 Объем выпуска деталей. Тип производства. Организационная форма

выполнения технологического процесса

2.1.1 Объем выпуска деталей

Заданная годовая программа изделий N_г = 100000 шт. Годовая программа выпуска деталей N будет определяться по формуле [1]:

N = N? m ? ()? () , (2.1)

где m - количество деталей данного наименования на изделие, штук m = 1 шт.,

б - количество потерь на брак в процентах, б = 2%,

в - количество деталей в качестве запасных частей, в процентах в = 1.

N = 100000? 1 ? ()? () = 103020 шт.

2.1.2 Тип производства

Тип производства зависит от количества выпускаемых изделий и деталей и организационной структурой производства. Тип производства зависит от коэффициента закрепления операций. При расчетах количества деталей необходимо учитывать нужное количество запасных частей и неизбежные технологические потери.

Коэффициент закрепления операций определяется по формуле:

(2.2)

где mg-количество обрабатываемых деталей, закрепленных за одним станком, шт;

Sпр- принятое количество станков, шт;

mопд- количество операций, закрепленных за одним станком при обработке детали одного наименования;

Количество обрабатываемых деталей, закрепленных за одним станком, рассчитываем по формуле:

где Fэф.об- эффективный годовой фонд времени работы оборудования.

Fэф.об = Дпл? Тсм? g ?(1-0,01?Ппл ) ,

где Дпл- число рабочих дней в плановом периоде; Дпл=250 дней;

Тсм- продолжительность смены, час; Тсм=8 часов;

g-сменность работы в сутки, g=2 смены;

Ппл- процент плановых потерь рабочего времени на ремонт, Ппл=5? .

Fэф.об=250?8?2 ?(1-0,01?5 )=3800 часов.

Кз- средний коэффициент загрузки оборудования; Кз=0,87;

Tшт max- штучное время максимальное, час;

t шт max= 35,69 мин=0,595 час;

б- коэффициент допускаемых потерь на переналадку;б= 0,11.

Тогда

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций Кзо по ГОСТ 3.1121-84

1=Кзо<10 при массовом и крупносерийном производстве;

10<Кзо<20- при среднесерийном производстве;

20<Кзо<40- при мелкосерийном производстве.

Таким образом наш тип производства - крупносерийный.

Количество деталей в партии одновременного запуска n и определяется по формуле:

n= , (2.5)

где N - годовая программа выпуска деталей, штук N = 103020 шт.;

б - число дней, на которое необходимо иметь запас деталей (периодичность запуска, соответствующая потребности сборки, б = 5 дней);

F - число рабочих дней в году, F = 250 дней.

Крупносерийный тип производства характеризуется оснащением полуавтоматическим и автоматическим оборудованием.

2.2 Обоснование метода получения заготовок

В машиностроении основными видами заготовок для деталей являются стальные и чугунные отливки, отливки из цветных металлов и сплавов, штамповки и всевозможные профили проката. Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей, на выбор формы, размеров и способы получения заготовки большое значение имеет конструкция и материал детали. Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность ее обработки.

Для получения заготовки Поршня применяем метод горячей штамповки. Горячая штамповка - это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента - штампа. Материал детали - сталь 45х ГОСТ 4543-71. Это качественная, конструкционная низколегилированная сталь. Данный материал хорошо обрабатывается резанием, поэтому менять материал нецелесообразно.

Подсчитываем коэффициент использования материала по формуле:

К_и.м. = , (2.6)

где G - масса детали; G= 0,255 кг,

G_з - масса заготовки; G_з = 0,381 кг.

Ки.м.= 0,67

Коэффициент использования материала достаточно высокий. В базовом технологическом процессе использовался метод горячей штамповки, поэтому и в проектируемом технологическом процессе менять метод получения заготовки нецелесообразно.

Определим стоимость штамповки по формуле:

S_з = Q_з ? С_м ? К_т ? К_в ? К_с ? К_м ?К_n - (Q_з - Q_д=) ? С_{о ,} (2.7)

где С_м - стоимость материала штамповки по формуле С_м = 17,5 руб/кг;

С_о - стоимость отходов (стружки), С_о = 1,75 руб/кг;

К_т - коэффициент точности, К_т = 1,05;

К_в - коэффициент массы, К_в = 1;

К_с - коэффициент сложности, К_с = 1;

К_м - коэффициент марки материала, К_м = 1,1;

К_n - коэффициент объема производства К_n = 1.

Стоимость штамповки равна

S_з = 0,381 ? 17,5 ? 1,05 ? 1 ? 1 ·?1,1 ? 1 - (0,381 - 0,255) ? 1,75 = 7,48 руб.

2.3 Разработка технологического процесса изготовления детали

Исходя из передовых технологий, базовый технологически процесс не является совершенным. В нем применяется универсальное низко-производительное оборудование. Применяются простейшие приспособления с ручными зажимами. В связи с частой переналадкой оборудования возрастает доля вспомогательного времени на операции технологического процесса.

В проектируемом технологическом процессе учтены недостатки базового технологического процесса и приведены необходимые изменения. В базовом технологическом процессе токарная обработка на операциях 030 и 035 производится на универсальном станке МК 6056.

В проектируемом процессе эти операции выполняем на станке с ЧПУ модели 16А20Ф3С39.

Также модернизируем оснастку. В базовом технологическом процессе на токарных операциях 010; 015;030; 035 применяли трехкулачковый патрон с ручным зажимом.

В проектируемом технологическом процессе заменим на пневматический трехкулачковый патрон. На базовой операции 040 сверлильной приспособление с ручным зажимом, на проектируемом пневматическое приспособление.

Всё это позволяет уменьшить время на операцию и следовательно, уменьшить штучное время обработки.

Варианты технологического маршрута обработки детали «Поршня» приведены в таблице 2.1

В результате произведенных изменении технологического маршрута суммарное время обработки детали уменьшилось на 8,06 минут.

Таблица 2.1 - Варианты технологического маршрута

Базовый	Проектируемый
№ операции	Наименование операции	Модель станка	Разряд рабочих	Т,, мин	№ операции	Наименование операции	Модель станка	Разряд рабочих	Т, мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
005	Заготовитель				005	Заготовитель
010	Токарно-винторезная	МК6056	4	10,5	010	Токарно-винторезная	МК6056	4	9,4
015	Токарно-винторезая	МК6056	4	6,85	015	Токарно-винторезная	МК6056	4	5,9
020	Термическая	Индуктор ТВЧ			020	Термическая	Индуктор ТВЧ
025	Контрольная	Стол ОТК	4	1,1	025	Контрольная	СтолОТК	4	1,1
030	Токарно-винторезная	МК6056	4	11,5	030	Токарная С ЧПУ	16А20Ф3 С39	4	8,35
035	Токарно-винторезная	МК6056	4	10,2	035	Токарная С ЧПУ	16А20Ф3 С39	4	8,03
040	Настольно-сверлиная	2М112	4	2,79	040	Настольно-сверлиная	2М112	4	2,1
045	Плоско-шлифольная	3П722А	4	1,71	045	Плоско-шлифольная	3П722А	4	1,71
050	Слесарная	Верстак	4	0,2	050	Слесарная	Верстак	4	0,2
055	Контрольная	СтолОТК	4	2,8	055	Контрольная	Стол ОТК	4	2,8
Итого Без контрольных	47,65 43,75	Итого Без контрольных	39,59 35,69

2.4 Обоснование выбора технологических баз

Выбор баз на технологическую обработку один из ответственных этапов в разработке технологического процесса, так как он предопределяет точность обработки и конструкция станочного приспособления.

Неправильный выбор баз часто приводит к усложнению конструкции приспособления, к появлению брака и увеличению вспомогательного времени на установку и снятие детали. При выборе баз необходимо стремиться к соблюдению принципа постоянства баз, который состоит в том, что для выполнения всех операций обработки детали используют одну и ту же базу. Рекомендуется также соблюдать принцип совмещения баз, то есть в качестве технологических баз использовать конструкторские и измерительные базы.

Так как деталь имеет форму тел вращения, наиболее технологично будет выбрать схему базирования цилиндрической заготовки.

Базирование происходит по трем базам:

1. Установочная - технологическая - явная база, лишаем заготовку трех степеней свободы.

2. Направляющая технологическая скрытая база лишает заготовку двух степеней свободы.

3. Явная опорная технологическая база лишает заготовку одной степени свободы.

В схеме базирования используется полный комплект баз. Деталь «Поршень» не возможно обработать на одном станке, за один установ, поэтому базовые поверхности будут меняться. На операции 010 обрабатываем поверхности, которые становятся базовыми, и в дальнейшем будут меняться по мере обработки по операциям.

2.5 Расчет припусков и межоперационных размеров на механическую

обработку

Припуск на механическую обработку влияет на производительность труда, качество обрабатываемой поверхности, а также на износ режущего инструмента. Очень большие припуски увеличивают расход металла, число проходов при механической обработке, износ инструмента, время рабочего на обработку, увеличивается и себестоимость продукции. Слишком малые припуски могут вызвать брак продукции. При каждом выполненном технологическом переходе, необходимо предусматривать минимальный припуск на обработку, достаточный для ликвидации имеющихся погрешностей заготовки. Произведем расчет припусков на две различные поверхности.

Рассчитываем припуски и предельные размеры по технологическим переходам на обработку наружной поверхности диаметром O 67,2 h10 (-_0,12) с шероховатостью Ra 3,2 мкм на операции 035 токарная заготовка базируется по внутреннему диаметру.

Технологический маршрут механической обработки наружного диаметра состоит:

1. Заготовка.

2. Черновое точение.

3. Чистовое точение

Расчет минимальных значений межоперационных припусков производим по формуле [3]:

2Z_min= 2?(R_zi-1 + T_i-1 + ) (2.8)

Запишем элементы припуска по переходам:

Заготовка: R_z = 150 мкм, Т = 200 мкм.

Точение черновое: R_z = 50 мкм, Т = 50 мкм.

Точение чистовое: R_z = 30 мкм, Т = 30 мкм.

Значение пространственных отклонений определяем по формуле

= , (2.9)

- суммарное смещение отверстие в заготовке относительно наружной поверхности в осевом направлении;

= 250 мкм.

- погрешность штампованных заготовок по эксцентричности;

= 500 мкм.

= = 560 мкм.

Величина остаточная пространственных отклонений определяется по формуле:

= К_у ?, (2.10)

где К_у - коэффициент уточнения формы.

После чернового точения

= 0,06 ? 560 = 34 мкм.

После чистового точения

= 0,04 ? 560 = 22 мкм.

Погрешность установки не учитывается = 0 т.к. Обрабатываем в самоцентрирующем патроне.

Минимальный припуск под черновое точение

2Z_min = 2?(150 + 200 + ) = 2 ? 910 мкм.

Под чистовое точение

2Z_min = 2?(50 + 50 + ) = 2 ? 134 мкм.

Определяем расчетный размер по формуле:

d_рк-1 = d_рк + 2Z_{mink ,} (2.11)

где d_рк-1 - расчетный размер перехода предшествующего выполненному;

d_рк - расчетный размер, полученный на выполненном переходе, мм;

2Z_mink - минимальный расчетный припуск на выполняемом переходе, мм.

d_{рточ.чист} = 67,08 мм;

d_{рточ.черн} = 67,08 +2 ?0,134 = 67,348 мм;

d_рзаг = 67,348 +2 ?0,910 = 69,168 мм.

Определим наименьшие предельные размеры для каждого технологического перехода, округляя размеры да того же знака десятичной дроби.

d_{min.точ.чист} = 67,08 мм;

d_{min.точ.черн} = 67,35 мм;

d_min.заг = 69,17 мм.

Значение допуск каждой операции принимаются в соответствии с квалитетом точности вида обработки.

Так для чистового точения допуск равен 0,12 мм - 10 квалитету точности

для чернового точения допуск равен 0,3 мм по 12 квалитету точности

для заготовки допуск равен 1,2 мм по 15 квалитету точности.

Наибольшие предельные размеры определяют из наименьших предельных прибавлением допусков соответствующих переходов,

d_{max.чист.точ} = 67,2мм;

d_{min.черн.точ} = 67,65 мм;

d_max.заг = 70,37 мм.

Наибольшие предельные размеры определяют как разность размеров, так и определяет и наименьшие предельные размеры. Определим значения припусков для чернового точения:

Z= 70,37 - 67,65 = 2,72 мм = 2720 мкм;

Z= 69,17 - 67,35 = 1,82 мм = 1820 мкм.

Для чистового точения

Z= 67,65 - 67,2 = 0,45 мм = 450 мкм;

Z= 67,35 - 67,08 = 0,27 мм = 270 мкм.

Общие допуски

Z_omax = 2720 + 450 = 3170 мкм;

Z_omin = 1820 + 270 = 2090 мкм.

Общий припуск номинальный определяется по формуле:

Z_оном = Z_omin + H_з - Н_{д ,} (2.12)

где Z_omin - общий минимальный припуск, Z_omin = 2090 мкм;

H_з - нижнее отклонение размера заготовки, H_з = 1000 мкм;

Н_д - нижнее отклонение размера детали, Н_д = 120 мкм.

Z_о = 2090 + 1000 - 120 = 2970 мкм.

Согласно ГОСТ 26645-85

Z_оном = 3200 мкм = (3,00,5) мм.

Номинальный размер

d_н = d_Дн + Z_оном = 67,2 + 2,97 = 70,17 мм.

Произведем проверку правильности вычислений

Z- Z= 2720 - 1820 = 900 мкм; д₃ - д₂ = 1200 - 300 = 900 мкм;

Z- Z= 450 - 270 = 180 мкм; д₂ - д₁ = 300 - 120 = 180 мкм.

Таким образом, припуски рассчитаны верно.

Рассчитываем припуски и предельные размеры по технологическим переходам на обработку торца 18 h11 (-0,11) с шероховатостью на операции 035

Заготовка базируется по внутреннему диаметру.

Технологический маршрут механической обработки торца состоит из двух переходов

1. Заготовка.

2. Черновая подрезка торца

3. Чистовая подрезка торца.

Расчет минимальных значений межоперационных припусков производим по формуле:

Z_imin = R_zi-1 + T_i-1 + с_i-1+ е_{i ,} (2.13)

где R_zi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм ;

T_i-1 - глубина дефектного слоя на предшествующей операции, мкм - суммарное пространственное отклонение на предшествующей операции, мкм;

с_i-1- погрешность установки, мкм.

Элементы припусков назначаем для заготовки

R_z = 150 мкм ; Т = 200 мкм.

Для черновой подрезки

R_z = 50 мкм ; Т = 50 мкм.

Для чистовой подрезки

R_z = 30 мкм ; Т = 30 мкм.

Величина пространственных отклонений для заготовки

 , (2.14)

где с_кор - пространственное отклонение на корабление;

с_см - пространственное отклонение на осевое смещение на заготовку.

с_кор = , (2.15)

где - удельное значение корабления заготовки (= 0,71) = 1 мкм/мм;

- наибольший размер заготовки;

= 22,4 мм.

= 1 ? 22,4 = 22,4 мкм.

= д - допуск заготовки;

у _см = 700 мкм.

с_з = = 701 мкм.

Для чернового точения по формуле:

с = К_у ? с_з , (2.16)

где К_у - коэффициент уточнения формы, К_у = 0,05.

с = 0,05 ? 701 = 35 мкм.

Погрешность установки е_i не учитывается, е_i = 0 т.к. обрабатываем в самоцентрирующем патроне минимальный припуск под черновую подрезку определяем по формуле (2.13):

Z_min = 150 + 200 + 701 = 1151 мкм.

под чистовую подрезку

Z_min = 50 + 50 + 35 = 135 мкм.

Определяем расчетные размеры по формуле:

Z= 19,876 - 18,295 = 1,581 = 1581 мкм.

Z= 19,176 - 18,095 = 1,551 = 1151 мкм.

= , (2.17)

На операции для окончательной подрезке чистовая = 17,89 мм последовательно прибавляя расчетные минимальные припуски каждой технологической операции, получим расчетный размер для черновой подрезки

= 17,89 + 0,135 = 18,025 мм.

Расчетный размер для заготовки

= 18,025 + 1,151 = 19,176 мм

Значения допусков каждой операции принимается в соответствии квалитетом точности вида обработки.

Так для чистовой подрезке допуск равен 0,110 мм по 11 квалитету точности для черновой подрезке допуск равен 0,270 по 13 квалитету точности.

Для заготовки допуск равен 0,7 мм по 15 квалитету точности. Наибольшие предельные размеры определяют из наименьших предельных размеров прибавлением допусков соответствующих переходов, а наименьшие предельные размеры получают по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода.

Наибольшие предельные размеры определим значения припусков для черновой подрезки.

Для чистовой подрезки

Z= 18,295 - 18 = 0,295 = 295 мкм;

Z= 18,025 - 17,89 = 0,15 = 135 мкм;

Z_оmax = 1581 + 295 = 1876 мкм;

Z_оmin = 1151 + 135 = 1286 мкм.

Общий припуск номинальный определяется по формуле:

Z_оном = Z_omin + H_з - Н_{д ,} (2.18)

где Z_omin - общий минимальный припуск, Z_omin = 1286 мкм;

H_з - нижнее отклонение размера, H_з = 300 мкм;

Н_д - нижнее отклонение размера детали, Н_д = 110 мкм;

Zоном =1286+300-110=1476 мкм.

Согласно ГОСТ 26545-85

Z_оном = 1500 мкм (1,50,3) мм.

Номинальный размер заготовки

= + Z_оном = 17,89 + 1,476 = 19,366 мм.

Произведем проверку правильности вычислений

Z- Z= 1581 - 1151 = 430 мкм;

д₁ - д₂ = 700 - 270 = 430 мкм;

Z- Z= 295 - 135 = 160 мкм;

д₂ - д₁ = 270 - 110 = 160 мкм.

Таким образом, припуски рассчитаны верно.

2.6 Расчет и назначение режимов резания

Расчет режимов резания производим по двум операциям

030 - токарная

035 - токарная.

На остальные операции режимы резания назначаем табличным методом.

Рассчитываем режимы резания на операцию 030 - токарную, которая состоит из пяти переходов:

Переход 1.

Подрезать торец 1 предварительно,обточить фаску 2. 0,5 45. Инструмент - резец проходной пластина Т15К6.

Глубина резания - t = 1 мм

Подача S = 0,1 мм/об.

Скорость резания рассчитываем по формуле [1;4]:

V = , (2.19)

где С_v - постоянный коэффициент по справочным таблицам [1;4];

С_v = 350 ,m, x, y - показатели степени, m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35;

Т - период стойкости резца, мин. Т = 60 мин.;

К_v - общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

К_v = К_мv ? К_nv ?К_{иv ,} (2.20)

где К_мv - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_nv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

К_nv = 0,8

К_иv = 0,8 - коэффициент, учитывающий материал заготовки, К_иv = 0,65.

К_мv = К_r (), (2.21)

где К_r - коэффициент, характеризующий группу стали обрабатываемости, К_r = 1,0;

n_v - показатель степени, n_v = 1,0;

у_в - предел прочности для материала детали, у_в = 1030 МПа.

К_мv = 1,0 ()= 0,728;

К_v = 0,728 ? 0,8 ? 0,65 = 0,38;

V = = 148 м/мин.

Частоту вращения шпинделя находим по формуле:

n = , (2.22)

где D - наибольший диаметр, D = 69 мм .

n = = 628 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее значение частоты вращения n = 625 мин.

Рассчитываем фактическую скорость резания по формуле:

V = , (2.23)

V = = 135 м/мин.

Силу резания при подрезке определяем по формуле:

Р_z=10?C_р?t?S?К_р (2.24)

где К_р - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, определяется по формуле:

К_р = К_мр ? К_цр? К_ур ? К_р ? К_{чр ,} (2.25)

где К_мр, К_цр, К_ур, К_р, К_чр - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента.

По справочным таблицам

C_р = 300; х = 1,0; у = 0,75; К_цр = 0,89; К_ур = 1,1; К_р = 1,0; К_чр = 0,93.

К_мр = (), (2.26)

где n = 0,75 - поправочный коэффициент.

К_мр = () = 1,59

Тогда К_р = 1,59 ? 0,89 ? 1,1 ? 1,0 ? 0,93 = 1,448.

Р_z = 10 ? 300 ? 1? 0,178 ? 1,448 = 773 Н.

Мощность резания определяется по формуле:

N = _, (2.27)

N = = 1,7 кВт.

Определим режимы резания на фаску 0,5 ? 45.

Скорость резания определяем по формуле (2.19):

где C_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; T = 60 мин; S = 0,1 мм/об; t = 0,5 мм; К_v = 0,38

V = = 266 м/мин/

Частота вращения находим по формуле (2.22):

n = = 1303 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее значение частоты вращения n = 625 мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле (2.23):

V = м/мин.

Сила резания на расточки фаски определяется по формуле (2.24) где C_р = 300; t = 0,5; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,1 мм/об; К_р = 1,448.

Р_z = 10 ? 300 ? 0,5? 0,1 ? 1,448 = 387 Н.

Мощность резания определяется по формуле (2.27):

N = = 1,64 кВт.

Переход 2.

Расточить канавку 3, расточить отверстие 6, подрезать торец 5 предварительно. Резец канавочный 2126-4182 пластина Т15К6. Определим скорость резания по формуле:

V = , (2.28)

где C_v = 47; Т = 60 мин; S = 0,05 мм/об; m = 0,2; у = 0,8; К_v = 0,38;

К - коэффициент уточнения скорости резания при прорезании канавки с охлаждением, К = 1,4.

V = = 119 м/мин.

Частоту вращения определяем по формуле (2.22), где D = 55 мм.

n = = 655 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее значение частоты вращения n = 650 мин.

Рассчитываем фактическую скорость резания по формуле (2.23):

V = м/мин.

Определим силу резания по формуле (2.24)

где C_р = 300; t = 3,5 мм; x = 1,0; y = 0,75;

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки определяем по формуле (2.25):

К_р = 1,59 ? 0,89 ? 1,0 ? 1,0 ? 0,87 = 1,23 _.

Р_z = 10 ? 300 ? 3,5? 0,05 ? 1,23 = 1356 Н.

Мощность резания определяем по формуле (2.27):

N = = 2,48 кВт.

Растрачиваем отверстие O56Н11 () мм.

Скорость резания определяем по формуле (2.19) :

где С_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; Т = 60 мин, t = 0,5 мм S = 0,05мм/об; К_v = 0,38.

V = = 162 м/мин .

Частота вращения определяется по формуле (2.22):

n = = 921 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение частоты вращения n = 650 мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле (2.23):

V = м/мин.

Сила резания определяется по формуле (2.24) где C_р = 300; t = 0,5;

x = 1,0; y = 0,75; S = 0,05 мм/об; К_р = 1,23.

Р_z = 10 ? 300 ? 0,5? 0,05 ? 1,23 = 194 Н.

Мощность резания определяем по формуле (2.27):

N = = 0,5 кВт .

Подрезать торец предварительно на 1 мм диаметром O28- _0,52мм С Скорость резания определяем по формуле (2.19):

где C_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; T = 60 мин; S = 0,05 мм/об; t = 1 мм; К_v = 0,38.

V = = 167 м/мин.

Частоту вращения шпинделя находим по формуле (2.22) где D = 28 мм.

n = = 1899 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение частоты вращения n = 650 мин рассчитываем фактическую скорость резания по формуле (2.23):

V = м/мин .

Определяем силу резания по формуле (2.24):

где C_р = 300; t = 1 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,05 мм/об; К_р = 1,448.

Р_z = 10 ? 300 ? 1? 0,05 ? 1,448 = 456 Н.

Мощность резания определяем по формуле (2.27):

N = = 1,17 кВт.

Переход 3.

Рассточить фаску 4, подрезать торец 5, подрезать торец 1, рассточить отверстие 6.

Скорость резания определяем по формуле (2.19):

где C_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; T = 60 мин; S = 0,1 мм/об; t = 3 мм; К_v = 0,38.

V = = 111 м/мин.

Частоту вращения находим по формуле (2.22) где D = 23 мм.

n = = 1536 м/мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значения частоты вращения n = 1500 мин.

Фактическая скорость резания определяем по формуле (2.23):

V = м/мин .

Сила резания определяем по формуле (2.24):

где C_р = 300; t = 3 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,1 мм/об; К_р = 1,448.

Р_z = 10 ? 300 ? 3? 0,1 ? 1,448 = 2320 Н.

Мощность резания определяется по формуле (2.27):

N = = 4,1 кВт.

Подрезать торец 5 окончательно на 1 мм диаметром O 28.

Скорость резания определяем по формуле (2.19)

где C_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; T = 60 мин; S = 0,1 мм/об; t = 1 мм; К_v = 0,38.

V = = 130 м/мин.

Частоту вращения шпинделя находим по формуле (2.22) где D = 28 мм.

n = = 1579 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение частоты вращения n = 1500 мин.

Рассчитываем фактическую скорость резания по формуле (2.23):

V=м/мин .

Определяем силу резания по формуле (2.24) где C_р = 300; t = 1 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,1 мм/об; К_р = 1,448.

Р_z = 10 ? 300 ? 1? 0,1 ? 1,448 = 773 Н.

Мощность резания определяем по формуле (2.27):

N = = 1,55 кВт.

Подрезать торец 1. Скорость резания рассчитываем по формуле (2.19):

где C_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; T = 60 мин; S = 0,1 мм/об; К_v = 0,38.

V = = 148 м/мин.

Частоту вращения шпинделя находится по формуле (2.22) где D = 69 мм.

n==1683мин.

П По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значения частоты вращения n = 1500 мин .

Фактическая скорость резания определяется по формуле (2.23) где D = 69 мм.

V=м/мин .

Силу резания определяем по формуле где C_р = 300; t = 1 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,1 мм/об; К_р = 1,448.

Р_z = 10 ? 300 ? 1? 0,1 ·?1,448 = 773 Н.

Мощность резания определяется по формуле (2.27):

N = = 1,78 кВт.

Переход 4.

Расточить отверстие 7 под резьбу O 18,43мм.

Резец расточной 2140 - 4063.

Пластина Т15К6.

Скорость резания определяем по формуле (2.19):

где C_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; T = 60 мин; S = 0,1 мм/об; t = 0,5мм; К_v = 0,38.

V = = 156 м/мин.

Частоту вращения определяем по формуле (2.22) где D = 18,43 мм.

n = = 2695 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значения частоты вращения n = 2600 мин. Фактическая скорость резания определяется по формуле (2.23) D = 18,43 мм.

V=м/мин .

Сила резания определяется по формуле мощность резания определяется по формуле (2.24):

где C_р = 300; t = 0,5 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,1 мм/об; К_р = 1,448.

Р_z = 10 ? 300 ? 0,5? 0,1 ? 1,448 = 387 Н.

Переход 5.

Нарезать резьбу М 20 ? 1,5 - 7Н, резец резьбовой 2145-4052.

Пластина Т15К6.

Скорость резания определяется по формуле:

 V = , (2.29)

где Т = 60 мин. S = 1,5 мм/об.

V = = 8,2 м/мин .

Частоту вращения определяем по формуле (2.22) где D = 20 мм..

n = = 129,8 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение частоты вращения n = 125 мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле:

V=м/мин .

Определяем крутящийся момент по формуле:

М_кр = 4,6 d ? 20 ? 1,5= 243,4 Н · м.

Мощность резания определяется по формуле:

N = , (2.31)

N = = 0,97 кВт .

Расчет режимов резания на операцию - 035 токарную, которая состоит из пяти переходов.

Переход 1.

Подрезать торец 1; выдержав размер 18h11 (_-0,11) фаску 2 ? 45 и точить поверхность 3 выдержав размер O 67,2 h 10 (_-0,12)

Подрезать торец 1.

Резец проходной, пластина Т15К6 глубина резания t = 1 мм. T = 60 мин. Глубина резания S = 0,1 мм/об. Скорость резания рассчитываем по формуле (2.19), она будет идентична из операции 030 V = 148 м/мин.

Частоту вращения определяем по формуле (2.22) она также идентична n = 628 мин. По паспорту станка n = 625 мин.

Фактическая скорость определяется по формуле (2.23).

Сила резания при подрезке определяется по формуле (2.24).

Мощность резания определяется по формуле (2.27).

Они также идентичны где V = 135 м/мин, Р_z = 773 Н, N = 1,7 КВт

Определим режимы резания на точения фаски 0,5 ? 45 которые идентичны из операции 030; где t = 0,5 мм, Т = 60 мин; n = 625 мин, S = 0,1 мм/об, фактическая скорость равна V = 260 м/мин; Р_z = 387 н. N = 1,64 КВт.

Точить поверхность 3

Резец проходной пластина Т15К6 где t = 0,75 мм, Т = 60 мин, S = 0,1 мм/об.

Скорость резания рассчитываем по формуле (2.19):

где C_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; К_v = 0,38.

V = = 166 м/мин.

Частоту вращения шпинделя находим по формуле (2.22) где D = 67,2 мм.

n = = 787 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение частоты вращения n = 625 мин. Фактическую скорость резания определяем по формуле (2.23):

V=м/мин .

Силу резания определяем по формуле (2.24) где C_р = 300; t = 0,75 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,1 мм/об; К_р = 1,448.

Р_z = 10 ? 300 ? 0,75? 0,1 ? 1,448 = 194 Н.

Мощность резания определяется по формуле (2.27):

N = = 1,5 кВт.

Переход 2.

Расточить канавку 4 отверстие 5 предварительно и подрезать торец 7 предварительно. Резец канавочный 2126-4182 пластина Т15К6 расточить канавку 4.

где t = 0,5 мм, Т = 60 мин, S = 0,05 мм/об.

Скорость резания определяем по формуле (2.28) где C_v = 47; m = 0,2; у = 0,8; К_v = 0,38.

V = = 119 м/мин .

Частоту вращения определяется по формуле (2.22) где D = 53,0 мм.

n = = 708 м/мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее значение меньшее частоты вращения n = 700 мин. Рассчитываем фактическую скорость по формуле (2.23):

V=м/мин.

Определяем силу резания по формуле (2.24) C_р = 300; t = 0,5 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,05 мм/об; К_р = 1,23.

Р_z = 10 ? 300 ? 0,5? 0,05 ? 1,23 = 194 Н.

Мощность резания определяется по формуле (2.27):

N = = 0,37 кВт.

Расточить отверстие O 54Н14 () скорость резания определяется по формуле (2.19):

где C_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; К_v = 0,38; Т = 60 мин; t = 0,5 мм; S = 0,05 мм/об.; К_V = 0,38 .

V = = 162 м/мин.

Частоту вращения определяется по формуле (2.22) где D = 54 мм.

n = = 955,4 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее значение меньшее частоты вращения n = 700 мин. Фактическая скорость резания определяется по формуле (2.23):

V=м/мин.

Сила резания определяется по формуле (2.24):

где C_р = 300; t = 0,5 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,05 мм/об; К_р = 1,23.

Р_z = 10 ? 300 ? 0,5? 0,05 ? 1,23 = 194 Н.

Мощность резания определяется по формуле (2.27):

N = = 0,51 кВт.

Подрезать торец 7 предварительно на 0,5 мм диаметром O 22Н14 (_-0,52)

Скорость резания определяем по формуле (2.19):

где C_v = 350; m = 0,2; x = 0,15; y = 0,35; S = 0,05 мм/об; Т = 60 мин; К_v = 0,38; t = 0,5 мм.

V = = 162 м/мин.

Частоту вращения находим по формуле (2.22) где D = 22 мм.

n = = 2348 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее значение меньшее частоты вращения n = 700 мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле (2.23):

V=м/мин.

Определим силу резания по формуле (2.24):

где C_р = 300; t = 0,5 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,05 мм/об; t = 0,5 мм; К_р = 1,448.

Р_z = 10 ? 300 ? 0,5? 0,05 ? 1,448 = 228 Н.

Мощность резания определяется по формуле (2.27):

N = = 0,6 кВт.

Переход 3.

Расточить фаску 6 0,5? 45 подрезать торец 7 окончательно t = 0,5 мм диаметром O 22 мм, расточить отверстие 5.

Определим режимы резания на точения фаски 0,5? 45, которые идентичны на переходе 1, где t = 0,5 мм, S = 0,1 мм/об., n = 625 мин, Р_z = 387 н, N = 1,64 КВт, V = 260 м/мин, Т = 60 мин.

Определим режимы резания на подрезке торца 7 окончательно они аналогичны перехода 2 предварительно, где t = 0,5 мм, S = 0,05 мм/об., Р_z = 228 н _, N = 2,48 КВт, V = 135 м/мин, Т = 60 мин, n = 625 мин.

Переход 4.

Обточить канавку 8 предварительно на O 62,1 мм резец канавочный 2126-4180 пластина Т15К6.

Скорость резания определяется по формуле:

где C_v = 47; Т = 60 мин; S = 0,05 мм/об; t = 0,1 мм; К = 1,4; К_v = 0,38; m = 0,2; у = 0,8;

V = = 119 м/мин .

Частоту вращения определяем по формуле (2.22) где D = 62,1 мм.

n = = 510 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение частоты вращения n = 500 мин фактическая скорость резания определяем по формуле определяем силу резания по формуле (2.23):

V=м/мин.

Определим силу резания по формуле (2.24):

где C_р = 300; t = 0,1 мм; x = 1,0; y = 0,75; S = 0,05 мм/об; t = 0,1 мм; К_р = 1,23.

Р_z = 10 ? 300 ? 0,1? 0,05 ? 1,23 = 38,7 Н.

Мощность резания определяется по формуле (2.27):

N = = 0,06 кВт.

Переход 5.

Обточить канавку 8 окончательно на O62h9 (_-0,074) резец канавочный 2126-4181 пластина Т15К6.

Скорость резания определяем по формуле (2.28):

где C_v = 47; Т = 60 мин; S = 0,05 мм; К = 1,4; К_v = 0,38; m = 0,2; у = 0,8.

V = = 119 м/мин.

Частоту вращения определяем по формуле (2.22) где D = 62мм.

n = = 611 мин.

По паспорту станка принимаем ближайшее меньшее значение частоты вращения n = 600 мин фактическая скорость резания определяется по формуле (2.23):

V=м/мин.

Определяем силу резания по формуле.Мощность резания определяется по формуле (2.24):

где C_р = 300; t = 0,05 мм; S = 0,05 мм/об; x = 1,0; y = 0,75; К_р = 1,23.

Р_z = 10 ? 300 ? 0,05? 0,05 ? 1,23 = 19,4 Н.

Мощность резания определяется по формуле (2.27):

N = = 0,04 кВт.

2.7 Обоснование применения СОТС

СОТС - смазочно-охлаждающей технологической средой.

В качестве СОТС на практике используют самые разнообразные вещества, находящиеся в различном агрегатном состоянии. Целенаправленное применение тех или иных веществ в том или ином состоянии позволяет снизить изнашивание режущего инструмента, улучшить качества обработанной поверхности и повысить производительность труда. Применение СОТС позволяет повысить стойкость инструмента от 1,5 до 10 раз, в 1,1 - 3 раза, увеличить параметры режима резания, улучшить качество и эксплуатационные свойства обработанных поверхностей, а также санитарно-гигиенические условия труда.

Основными целями применения СОТС являются:

1. Повышение технологических показателей выполнения операций обработки резанием: снижение шероховатости обработанной поверхности, удаление из зоны резания продуктов функционирования системы резания, уменьшение наклепа обработанной поверхности, повышения точности обработки в результате уменьшения механических и температурных деформаций заготовки и инструмента, а также интенсивности разменного износа инструмента.

2. Повышение экономических показателей выполнения операций: увеличение стойкости инструмента и сокращение его расхода, повышение производительности труда путем изменения параметров режима резания, обеспечение малолюдной и безлюдной технологий путем повышения надежностей инструмента и обеспечение стружколомания и отвода стружки.

3. Улучшение условий труда в результате уменьшения содержания механической пыли в атмосфере цеха, улучшение стружкозависания и отвода стружки.

Цель смазки при резании заключается в снижении коэффициента трения между инструментом, обрабатываемой поверхность и стружкой, что достигается разделением контактирующих поверхностей смазочными пленками. Происходит перевод трения между смазочной пленкой, и материалом или в трение между пленками, или между слоями пленки.

Смазывающее действия СОТС определяется скоростными образования и изнашивания смазочных пленок, их составом, строением, толщиной, свойствами и прочностью сцепления с металлом. Но выбор состава СОТС для различных операций механической обработки влияют материал инструмента и заготовки, температуры и давление в местах их контактов

Важно отметить, что в принципе невозможно создать универсальное средство, в равной мере пригодное для всех операции обработки резанием различных металлов. Объясняется это тем, что свойства смазочного вещества при резании зависят от свойств внешней среды, трудящихся поверхностей, температуры и давления на контактных поверхностях, которые определяются видом и условиями обработки, параметрами режима резания и другими факторами.

Охлаждающее действие СОТС позволяет снизить температуру инструмента и детали и тем самым уменьшить изнашивание режущего инструмента, повысить точность и качество изготовления детали. Главный источник охлаждения инструмента - теплообмен между охлаждающей средой и инструментом. Для снижения температуры на изнашиваемых поверхностях инструмента надо обеспечить возможность более интенсивное и непосредственное охлаждение резца, а не стружки или детали.

Для интенсификации теплоотвода необходимо правильно выбирать место подвода СОТС, ее температуру, давление, конструкция инструмента и технологические факторы, место подвода (СОЖ) смазочно-охлаждающая жидкость.

При одинаковых условиях теплоотдачи (одинаковые размеры струи) подвод охлаждения сверху в общем более выгоден, чем подвод охлаждения снизу.

Температура СОЖ.

Применение охлажденной СОТС обеспечивает увеличение стойкости инструментов. Если повысить температуру охлаждающего водного раствора с 20 до 40 С, то стойкость снизится в 1,7 раза, а если жидкость охладить до 5С возрастет в 1,5 раза.

Давление струи СОЖ.

Подача СОТС под давлением практически во всех случаях эффективней безнапорной подачи. Однако применение высоких давлений 1,5...2,0 МПа связано с рядом эксплуатационных трудностей (очистка СОТС, сложность оборудования, эффект, противодавления, возникающей между резцом, деталью и стружкой; потеря однородности струи жидкости за счет захвата пузырьков воздуха и др.). Поэтому широко распространена подача СОТС под давлением, не превышающими 0,2... 0,3 МПа.

Распыление жидкости.

Охлаждение за счет испарения распыленной СОЖ гораздо эффективней полива, так как на испарение единицы объема жидкости расходуется количество теплоты, превышающее теплоту, необходимую для нагрева жидкости для кипения. Непременным условием охлаждения распылением является обеспечение свободного испарения жидкости, то есть капля жидкости должна попасть на охлаждаемую поверхность только после испарения предыдущей капли. В противном случае свободное испарение нарушается, парообразование затрудняется, и теплоотдача резко снижается. При проектировании технологического процесса необходимо так организовать движение СОТС, чтобы она сначала встречала горячие поверхности стружки и непрерывно циркулировала.

В технологическом процессе на операциях 0,10;0,15;0,30;0,35;0,40;0,45 применяем СОЖ 3-5?раствор эмульсии на эмульсоле.