Wprowadzenie nr 3

Moduł 2/3
Projekt procesu technologicznego obróbki przedmiotu
typu „bryła obrotowa”
Zajęcia nr: 3
Temat zajęć: Dobór naddatków obróbkowych
Materiał przygotowany z wykorzystaniem opracowań
dr inż. Jacka Habla
Prowadzący:
mgr inż. Łukasz Gola, mgr inż. Dorota Warżołek
e-mail:
[email protected], [email protected]
1. Dobór naddatków obróbkowych
•
•
Wartości niezbędnych naddatków mogą być określane na podstawie normatywów
składowych oraz normatywów naddatków operacyjnych na obróbkę skrawaniem (np.
IOS Kraków).
W celu skorzystania z tabel normatywów należy dla ustalonych wcześniej:
–
–
–
–
•
określić:
–
–
–
–
–
•
klasy przedmiotu obrabianego,
postaci półfabrykatu, materiał,
sposobu ustawienia,
metody obróbki
przedział zakresu długości (czynnej) przedmiotu obrabianego,
przedział zakresu średnicy (średniej) przedmiotu obrabianego,
wymaganą klasę dokładności
wymaganą klasę chropowatości.
oraz odczytać nominalną wartość naddatku na obróbkę.
Uwaga:
– Należy w tym miejscu jednak zwrócić uwagę na bardzo ważny fakt. Powierzchnia obrabiana w danym
zabiegu jest zawsze częścią całego PO i nie może być rozważana osobno. Stąd wartość średnicy dla
doboru właściwego naddatku nie jest średnicą powierzchni obrabianej, ale jest średnią średnicą
całego PO. Niejako niejawnie pod tym hasłem uwzględnia się sztywność PO, która jak stwierdzono,
ma wpływ na wielkość naddatku – dlatego uwzględnia się sposób ustalenia PO.
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
2
• Do wyznaczenia średniej średnicy PO należałoby rozwiązań układ równań
różniczkowych 2-go rzędu (bazując na wiadomościach z wytrzymałości
materiałów), ale wraz ze wzrostem ilości stopni zadanie to staje się bardzo
trudne.
• Z dużym przybliżeniem możemy jednak wyznaczyć średnią średnicę z
następującego wzoru:
n
d śr 
d1  l1    d n  ln
lc
d śr 
d i  li

i 1
• gdzie:
lc
– dśr – średnia średnica wału,
– d1...dn – średnice poszczególnych stopni wału,
– l1...ln – długości poszczególnych stopni wału,
– n – ilość stopni wału,
– lc – całkowita czynna długość wału.
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
3
1.1 Przykład doboru naddatków operacyjnych
•
Dane odczytane z rysunku:
–
–
–
–
–
•
d1
d2
d3
d4
d5
=
=
=
=
=
28,
30,
35,
45,
30,
l1
l2
l3
l4
l5
=
=
=
=
=
65
93 – 65 = 28
135.5 – 93 = 42.5
310 – 135.5 – 80 = 94.5
80
lc = 310,
Obliczenie średniej średnicy:
d sr 
2012-05-07
28  65  30  28  35  42,5  45  94,5  30  80 10800

 34,8
310
310
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
4
• Dobór naddatków z normatywów (dla zakresów długości i średnicy):
– Dla obróbki zgrubnej:
– Dla obróbki kształtującej:
– Dla obróbki wykańczającej:
•
•
•
•
•
2qzgr = 3.0,
2qkszt = 1.05,
2qwyk = 0,43,
Jeśli dobór półfabrykatu jest z pręta okrągłego walcowanego to:
Dla największej średnicy wału otrzymujemy:
Naddatek całkowity: 2qc = 2qzgr + 2qkszt +2qwyk = 3.0 + 1,05+0,43 = 4.48 [mm]
Obliczoną średnicę półfabrykatu: dPF = 45 + 4.13 = 49.48 [mm]
Dobraną średnicę półfabrykatu (z programu walcowania PN): dPF = 50 [mm]
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
5
1.1.1 Obliczenie wymiarów pośrednich
•
Dla stopnia 1:
– Przed obróbką wykańczająca:
• d1 = 28 + 0.43 = 28.43, przyjmuje d1 = 28.5,
• naddatek 2qwyk = 0.5,
– Przed obróbką kształtującą:
• d1 = 28.5 + 1.05 = 29.55, przyjmuje d1 = 29.6,
• naddatek 2qkszt = 1,1,
– Przed obróbką zgrubną:
• d1 = 29.6 + 3.0 = 32.6,
• ponieważ przyjęto pręt Φ50 to naddatek rzeczywisty 2qzgr = 50 – 32.6 = 17.4,
dalej analogicznie dla
pozostałych stopni wału
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
6
2. Przykład zestawienia wyników po obliczeniach wstępnych
2.1 Przedmiot obrabiany – rysunek wykonawczy 2D
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
7
2.2 Obliczenia wstępne
• Wymiary stopni, objętość i masa:
Stopień
wału
1
2
3
4
SUMA
Zestawienie Stopni PO
Długość Średnica Di Iloczyn Objętość V
Li [mm]
[mm]
A [mm2]
[dm3]
80
38
3 040
0,0907
33
40
1 320
0,0415
72
45
3 240
0,1145
48
40
1 920
0,0603
233
x
9 520
0,3070
Masa
[kg]
0,712
0,326
0,899
0,474
2,410
• Ogólne parametry, smukłość i średnia średnica:
Nazwa
Całkowita długość PO
Największa średnica PO
Smukłość PO
Średnia średnica PO
Objętość PO
Masa PO
Parametr
LPO
Dmax
S
Dsr
VPO
MPO
Wartość
233
45
5,2
40,9
0,307
2,41
Jednostka
[mm]
[mm]
[mm]
[dm3]
[kg]
• Wskaźnik wzrostu dokładności i ilość koniecznych operacji:
Stopień
wału
1
2
3
4
2012-05-07
Długość Li Średnica Di Chrop. Ra
[mm]
[mm]
[μm]
Pasow. IT
80
38
0,63
k6
33
40
1,25
h8
72
45
0,63
k6
48
40
1,25
h8
G [mm]
0,018
0,000
0,018
0,000
D [mm]
0,002
-0,039
0,002
-0,039
TPO [μm] TPF [μm]
16
1600
39
1600
16
1600
39
1600
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
K0
100
41
100
41
Ilość OP
3
2
3
2
8
2.2 Naddatki
• Dobrane naddatki operacyjne:
Naddatki operacyjne
Parametr
Min
Max
Jednostka
Zakres długości
Lz
160
250
[mm]
Zakres średnic
Dz
40
63
[mm]
Na wykańczającą
Qwyk
0,22
0,3
[mm]
Na kształtującą
Qksz
0,55
0,6
[mm]
Na zgrubną
Qzgr
3,1
3,1
[mm]
Całkowity
Qcalk
3,87
4,0
[mm]
Naddatek na planowanie
Qplan
1,9
2,0
[mm]
Naddatek na przecinanie
Qprzec
2,5
2,5
[mm]
• Obliczone wymiary stanów pośrednich:
Stopień Długość Średnica
wału
Li [mm] Di [mm] Di Wyk
1
80
38
38,3
2
33
40
40,0
3
72
45
45,3
4
48
40
40,0
2012-05-07
Di Kszt
38,9
40,6
45,9
40,6
Di Zgr
42,0
43,7
49,0
43,7
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
Di Całk
50
50
50
50
Max Ap
[mm]
6
5
3
5
9
2.3 Stany pośrednie
2.3.1 Stan pośredni po przecinaniu
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
10
2.3.2 Stan pośredni po planowaniu i nakiełkowaniu
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
11
2.3.3 Stan pośredni po toczeniu zgrubnym – Ustawienie 1
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
12
2.3.4 Stan pośredni po toczeniu zgrubnym – Ustawienie 2
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
13
2.3.5 Stan pośredni po toczeniu kształtującym – Ustawienie 1
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
14
2.3.6 Stan pośredni po toczeniu kształtującym – Ustawienie 2
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
15
2.3.7 Stan pośredni po frezowaniu rowków wpustowych
2012-05-07
Projektowanie procesów obróbki i
montażu
16