Для первого и второго перехода исходя из похожести профилей можно применить шлифовальный круг формы 1D1 с углом профиля 60 градусов. При этом учитывая глубину обрабатываемой канавки, необходимо чтобы высота эльбороносного слоя составляла в первом случае была не менее 11мм, а во втором не менее 9мм. Для 3 перехода вполне подойдет круг прямого профиля. Для 4 перехода необходимо чтобы круг имел профиль 45 градусов, но в тоже время ширину рабочей части по торцу и периферии не менее 6мм. Путем геометрического построения находим, что наиболее близкую форму искомого круга можно получить из круга формой 1D1 с углом профиля 60 градусов. Для 5 и 6 перехода также подойдет шлифовальный круг с углом профиля 60 градусов (угол прорезки 60 градусов). Для 7, 8 и 9 переходов можно также использовать круг прямого профиля, при этом ширина круга должна быть не меньше ширины самого большого торцового зуба (ширину зуба находим при помощи компьютерного построения), т.е. 12мм. Остальные размеры шлифовальных кругов примем в зависимости от наружного диаметра, который вычислим исходя из постоянной частоты вращения шпинделя (по паспорту станка). Двигатель двухступенчатый – 3000 и 4500 об/мин и рекомендуемой скорости резания 30-35 м/с.

Диаметр шлифовального круга найдем по формуле:

D = 1000*60*V/p*n, где

V – скорость резания, принимаем 30 м/с

n – частота вращения шпинделя, 4500 об/мин

D = 1000*60*30/3,14*4500= 127 мм

Округляем до ближайшего значения из стандартного ряда. Диаметр шлифовального круга – 125 мм. Тогда остальные типоразмеры круга возьмем из ГОСТ 16172-90

Типоразмеры шлифовального круга для 1 перехода:

Высота круга – 20 мм

Толщина эльбороносного слоя – 20 мм

Посадочное отверстие – 20 мм

Аналогичным способом выберем типоразмеры шлифовальных кругов на остальные переходы.

Выбор материала абразивного зерна.

Абразивные материалы, применяемые при шлифовании и заточке режущих инструментов: алмаз, эльбор, электрокорунд, карбид кремния обладают различными физико-химическими свойствами, которые определяют их область применения. Наибольшую износостойкость и режущую способность при шлифовании быстрорежущих сталей имеет эльбор. Важным свойством эльбора является его способность противостоять циклическому воздействию высоких температур. При нагревании кристаллов эльбора в воздушной среде до 1000°С на их поверхности образуется тонкая оксидная пленка, которая служит как бы защитным покрытием и препятствует дальнейшему окислению. Применение шлифовальных кругов из эльбора при шлифовании и заточке быстрорежущих сталей позволяет избегать прижогов, повышать производительность. Период стойкости инструмента, заточенного кругами из эльбора, в 1,5 раза выше, чем при заточке кругами из электрокорунда.

Выбор зернистости.

Зернистость абразивных материалов характеризует размеры абразивных зерен, представляющих собой геометрические тела неправильной формы. Основным размером зерна является его ширина. Классификацию абразивных зерен по размерам осуществляют рассевом ситами на специальной аппаратуре. Номер зернистости для всех абразивных материалов обозначает номинальный размер стороны ячейки сита в свету, на котором задерживаются зерна основной фракции. Чем больше номер зернистости шлифовального круга, тем большую нагрузку выдерживает шлифовальный круг и тем большую производительность он обеспечивает при шлифовании. В тоже время чем больше зернистость, чем хуже шероховатость поверхности. В данном случае требования к шероховатости поверхности – Ra 0.63 мм, поэтому выбираем зернистость 125/100.

Выбор связки.

Эльборовые шлифовальные круги изготавливают на органических (бакелитовых), металлических и керамических связках.

Для силового глубинного шлифования быстрорежущих сталей наиболее подходящая связка – органическая. Выбираем органическую связку Б2.

Выбор концентрации

Концентрация эльборовых кругов характеризует содержание в них эльборовых зерен. За 100% концентрацию принято содержание 4,4 кар (0,88 г) в 1 куб см рабочего слоя, что составляет 25% объема независимо от вида связки. С увеличением концентрации повышаются режущая способность и период стойкости кругов на органических связках, поэтому для окончательного шлифования и доводки рекомендуют круги 100%- и 150%-ной концентрации, а для профильного шлифования- круги 150%- и 200%-ной концентрации. Выбираем концентрацию эльбора 150%.

Маркировка полная:

1 круг (1 переход) – 1D1-60º 125х32х20х20 ЛКВ40 125/100 100% Б2.

2 круг (2, 4, 5, 6 переход) – 1D1-60º 100х20х16х12 ЛКВ40 125/100 100% Б2.

3 круг (3, 7, 8, 9 переход) – 1F1 100х20х20х10 ЛКВ40 125/100 100% Б2.

6.1.3. Режимы резания и время обработки

Теперь по [4] назначим некоторые режимы резания.

Назначаем продольную подачу S =0,5 м/мин

Подачу на глубину t=1 мм/ход

Рассчитаем время обработки фрезы:

Машинное время определяется по формуле:

TM=(L+lП)*i/S*1000+(L+lД)*i/SУ*1000, где

L – длина рабочего хода,

lП – длина холостого хода, примем 10мм

SУ – скорость ускоренного перемещения, по паспортным данным станка примем 5 м/мин

lД – Различные дополнительные перемещения, примем 10 мм

i - число проходов;

Где число проходов найдем по формуле:

i=(D/t + iB)*Z , где

iB – число проходов на выхаживание, исходя из требований по шероховатости, принимаем в случае если Ra - 0,32 – 1 проход, если грубее, то - 0

Z – число зубьев, по чертежу 3

D – толщина снимаемого металла (припуск под шлифование)

Теперь рассчитаем по переходам:

Число проходов:

i1= (12/1+1)*3=39

i2= (9/1+1)*3=30

i3= (6/1+1)*3=21

i4= (1/1+1)*3=6

i5= (4/1+1)*3=15

i6= (5/1+0)*3=15

i7= (1/1+0)*3=3

i8= (1/1+1)*3=6

i9= (1/1+1)*3=6

Машинное время:

TM1= (55+10)*39/0,5*1000+(55+10)*39/5*1000=5,577 мин

TM2= (55+10)*30/0,5*1000+(55+10)*30/5*1000=4,29 мин

TM3= (55+10)*21/0,5*1000+(55+10)*21/5*1000=3 мин

TM4= (10+10)*6/0,5*1000+(10+10)*6/5*1000=0.264 мин

TM5= (10+10)*15/0,5*1000+(10+10)*15/5*1000=0.66 мин

TM6= (12+10)*15/0,5*1000+(12+10)*15/5*1000= 0.726 мин

TM7= (8+10)*3/0,5*1000+(8+10)*3/5*1000= 0.118 мин

TM8= (2+10)*6/0,5*1000+(2+10)*6/5*1000= 0.158 мин

TM9= (2+10)*6/0,5*1000+(2+10)*6/5*1000= 0.158 мин

Отсюда находим общее машинное время на операции:

TM=5,577+4,29+3+0,264+0,66+0,726+0,118+0,158+0,158= 14,951 мин.

Штучное время Тшт найдём по формуле:

Тшт=Тв+Тп-з+Тм

ТВ= 5 мин – вспомогательное время;

ТП-З = 2 мин – подготовительно–заключительное время;

Тшт=14,951+5+2=21,951 мин

6.2. Операция фрезерования трубы картера новой фрезой

6.2.1. Последовательность обработки

Обработка трубы картера рулевого механизма производится на специальном фрезерном станке фирмы «Буш» (Германия). В специальные призмы расположенные на столе станка устанавливается труба. Призмы изготовлены таким образом, чтобы производить закрепление заготовки и необходимое центрирование. С торца трубы происходит фиксация специальным упором (см. рис. ). Профильная фреза закрепляется в цанговом патроне в шпинделе станка вертикально. Фреза сориентирована таким образом, чтобы ее ось пересекала ось заготовки трубы строго перпендикулярно.