Размещено на http://www.allbest.ru/

1.Описание конструкции и работы детали

Заданная деталь - винт черт 9037.07.03.109 - относится к классу валов, ее масса составляет 0,7 кг. Вал имеет длину l = 190 мм и наибольший диаметр 50 мм. Винт входит в состав редуктора и служит для преобразования вращательного движения в поступательное движение механизма. Деталь работает на изгиб и кручение с малыми скоростями при повторно-переменных нагрузках.

1.1 Материал детали, его химический состав и механические свойства

Вал изготавливается из стали 11Х17Н2 ГОСТ 5949-75, которая используется для изготовления деталей дисков, валов, втулок, крепежных и др. деталей компрессорных машин, работающих в условиях агрессивных сред (азотная, уксусная, фосфорная кислоты, растворы щелочей и солей), а также при пониженных температурах.

Таблица 1.1 Химический состав стали 11Х17Н2 ГОСТ 5949-75

С, %	Si, %	Mn, %	Cr %	Ni %	Cu %	Ti %	S	P
							%, не более
0,11-0,17	0,6-0,8	0,6-0,8	16,0-18,0	1,5-2,0	0,30	0,2	0,025	0,025

Таблица 1.2 Механические свойства стали 11Х17Н2 ГОСТ 5949-75

Состояние поставки	Сечение, мм	у т , МПа	у в, МПа	Ш, %	д, %
Прутки, закалка 120-11000С, воздух, масло или вода	60	850	1110	30	10

2.Анализ технологичности детали как основного объекта

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое внимание ее конструкция и технические требования на изготовление.

Требования к технологичности конструкции детали согласно ГОСТ14.204-73 следующие:

- конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или быть стандартной в целом;

- детали должны изготовляться из стандартных или унифицированных заготовок , полученных рациональным способом;

- размеры и поверхности делали должны иметь соответственно оптимальные степень точности и шероховатость;

- физико-химические и механические свойства материала, жесткость делали, ее форма и размеры должны соответствовать требованиям технологии изготовления;

- показатели базовой поверхности (точность, шероховатость) детали должны обеспечивать точность установки, обработки и контроля;

- конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.

Заданная деталь относится к классу валов. Ее поверхность представляет собой совокупность поверхностей вращения, плоских и торцевых поверхностей простой геометрической формы.

Для механической обработки детали не требуется специальных приспособлений, специальных режущих и мерительных инструментов.

Деталь достаточно жесткая и прочная.

L / D = 190/50 = 3,8 < 12.

Условие жесткости L / D ? 12 выполнено.

Все поверхности заданной детали доступны и удобны в обработке.

Конструкция детали дает возможность соблюдать принцип постоянства установочной базы.

Самый высокий квалитет точности детали - k6, следовательно по точности деталь технологична.

Изготовление детали не требует доводочных операций в связи с невысокими требованиями к шероховатости поверхности (наименьшее значение параметра шероховатости обрабатываемой поверхности Rа=1,25).

Исходя из этих соображений, можно считать деталь технологичной.

2.1 Определение типа производства

Исходя из массы детали ( 0,7 кг) и годовой программы выпуска деталей (200 000 шт) принимаем тип производства - массовое.

Такт выпуска для массового производства определяем по формуле:

t = , мин

где 365 - количество дней в году;

Т вых =106 - количество выходных дней в году;

Тпр = 10 - количество праздничных дней в году;

2 - количество рабочих смен в сутки;

8 - продолжительность рабочего дня, час;

0,93 -коэффициент, учитывающий потери времени на ремонт

оборудования;

0,95 - коэффициент, учитывающий время регламентированных перерывов. N = 200 000 шт - годовая программа выпуска изделий

t = = 1,07 мин

2.2 Обоснование лучшего варианта заготовки для детали

Основными видами заготовок в зависимости от назначения деталей и типа производства являются: отливки из черных и цветных металлов , кованные и штампованные заготовки, штамповки из листового металла, из проката.

Заготовки из круглого проката в большинстве случаев более целесообразны, чем кованные или штампованные заготовки, однако, если масса заготовки из прокатки превышает массу штамповки более, чем на 15%, целесообразнее применять штампованные заготовки.

В массовом производстве штампованные заготовки изготавливают на штамповочных молотах и прессах в закрытых и открытых штампах.

При изготовлении заданной детали (винта) возможно применение заготовки по одному из двух вариантов:

- горячекатаный прокат

- горячая объемная штамповка

Разработка процесса изготовления заготовки детали по двум принципиальным направлениям:

1) получение грубой заготовки с большими припусками

- единичное и мелкосерийное производство

2) получение заготовки, приближенной по форме и размерам к готовой детали

- массовое и крупносерийное производство

Определяем расчетные размеры и массу заготовки для каждого из вариантов



Рис. 2.1 - Эскиз заготовки - прокат

Рис. 2.2 - Эскиз заготовки - штамповка

Первый вариант - поковка (рис. 2.1)

Определение диаметра круглого проката производим по наибольшему диаметру и длине детали, прибавив к размерам обрабатываемых поверхностей значения соответствующих припусков, назначенных по нормативам. Результаты сводим в таблицу.

Таблица 2.1. Определение расчетных размеров заготовки из круглого проката

№ п/п	Размер поверхности согласно Рабочего чертежа детали, мм	Значение припуска на размер по нормативным таблицам, мм	Расчетный размер на поверхность заготовки, мм	Допуск на размер заготовки, мм
2	50	-	50	±1,2
9	L = 190	2 х 2,5	195	-1,5

Выбираем по ГОСТ 2590-71 горячекатаный прокат обычной точности диаметром D = 50 мм.

Масса заготовки (проката) М з = Vз ,

где Vз- объем заготовки, см3

= 7,85 г/см3 - удельный вес стали

V = = 382,5 см3

М з = Vз = 382,5 х 7,85 = 3004 г ? 3,0 кг

Второй вариант

Горячая объемная штамповка

Форма и размеры штампованной заготовки должны максимально быть приближены к форме и размерам готовой детали учетом конструктивных и технологических особенностей получения заготовки на горизонтально-ковочной машине .

Назначаем припуски на обрабатываемые поверхности детали по нормативным таблицам, а также расчетные размеры и допуски на размеры заготовки.

На основании эскиза штампованной заготовки определяем ее массу, предварительно разбив ее на участки простой геометрической формы.

Результаты сводим в таблицу.

Таблица 2.2. Определение расчетных размеров штампованной заготовки

№ п/п	Размер поверхности согласно Рабочего чертежа детали, мм	Значение припуска на размер по нормативным таблицам, мм	Расчетный размер на поверхность заготовки, мм	Допуск на размер заготовки, мм
1	Ш30	2 х 3,5	37	+1,5 -0,8
2	Ш50	-	50	+1,5 -0,8
3	Ш21,2	2 х 3,4	28	+1,5 -0,8
4	М 24 х 1,5-8g	2 х 3,5	31	+1,5 -0,8
5	Tr 26 х 5 - 8с	2 х 3,5	33	+1,5 -0,8
6	L= 190	2 х 2,5	195	±1,5
7	L= 5	2 х 2,5	10	±05

Масса заготовки

М з = Vз ,

где Vз= V1 + V2 + V3 + V4+ V5- объем заготовки, см3

= 7,85 г/см3 - удельный вес стали

V1 = = 23,6 см3

V2 = = 19,6 см3

V3 = = 14,2 см3

V4 = = 18,8см3

V5 = = 98,6 см3

Vз= V1 + V2 + V3 + V4 + V5 = 23,6+19,6+14,2+18,8+98,6 = 174,5см3

М з = Vз = 174,5 х 7,85 = 1369 г = 1,37 кг

Определяем коэффициент использования металла

Ким =

Мдет - масса готовой детали, кг

Мзаг - масса заготовки , кг

Первый вариант - прокат

Ким = = 0,23

Второй вариант - штамповка

Ким = = 0,51

Определяем себестоимость заготовки для первого варианта

Sзаг = ,

где Спр = 11200 грн - стоимость одной тонны проката стали 11Х17Н2

mпр = 3,0 кг - масса заготовки - проката

mд = 0,7 кг - масса детали

Сотх = 1200 грн - стоимость одной тонны реализуемых отходов

Sм = 8,0 грн - стоимость обработки поковки до размера штампованной заготовки

Sзаг1 = = 38,84 грн

Определяем себестоимость заготовки для второго варианта

Sзаг = ,

где Спр = 12800 грн - стоимость одной тонны штампованных поковок из стали 11Х17Н2

mпр = 1,37кг - масса заготовки - штамповки

Кт = 1 - коэффициент точности

Кс =0,84 - коэффициент сложности

Кв = 0,82 - коэффициент массы

Км = 0,8 - коэффициент материала

Mотх = mзаг - mд = 1,37 - 0,7 = 0,67 кг

Сотх = 1300 грн - стоимость одной тонны реализуемых отходов

Sзаг2 = = 8,81 грн

На основании сравнения значений коэффициента использования металла и себестоимости получения заготовки для каждого варианта делаем вывод о целесообразности использования штампованной заготовки, т.к. при этом выше коэффициент использования металла, что дает его значительную экономию:

На одной заготовке э = Мпр - Мшт = 3,0 - 1,37 = 2,63 кг

На всю годовую программу Э = э•N = 2,63•200 000 = 526 000 кг = 526 т

2.3 Анализ существующего на заводе технологического процесса изготовления детали и обоснование проектируемого

Таблица 2.3 Технологический процесс, применяемый на заводе

№ опер.	Наименование операции	Применяемое оборудование
005	Транспортная	Мостовой кран
010	Заготовительная	Горизонтально-ковочная машина
015	Термическая ( отжиг )	Печь ТВЧ
020	Транспортная	Мостовой кран
025	Токарная	Токарно-винторезный станок 16К20
030	Фрезерная	Вертикально-фрезерный станок мод. 6Р11
035	Сверлильная	Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н125
040	Круглошлифовальная	Круглошлифовальный станок мод. 3М151
045	Контрольная	Контрольный стол

Типовой технологический процесс полностью обеспечивает получение детали заданной точности. Однако этот процесс не обеспечивает необходимой производительности изготовления детали в соответствии с заданной программой. Отклонений от заданного технологического процесса на заводе нет. Оборудование применяется универсальное. На заводе используют универсальные приспособления, режущий и мерительный инструмент. Передачу деталей от одного рабочего места к другому осуществляют с помощью мостового крана в контейнерах.

Анализируя заводской и проектируемый технологический процесс механической обработки винта черт. 9037.07.03.109, необходимо отметить, что целесообразно внести некоторые изменения, в частности:

1) ввести две токарно-револьверные операции на станке 1365;

2) ввести дополнительную операцию чистовой обработки на станке с ЧПУ мод. 16К20Т1;

3) нарезание резьбы производить на токарном станке с ЧПУ 16К20Т1 (резьба М24х1,5-8g) и на токарно-револьверном станке 1365 ( резьба Tr 26 х 5-8с)

Предлагаемые изменения дают возможность увеличить годовую программу выпуска данного вала, снизить трудоемкость изготовления, по возможности расширить участок механической обработки, при этом штат рабочих, занимающихся выпуском данной продукции оставить прежним.

Рис. 2.3 - Эскиз обрабатываемой детали с указанием баз

Таблица 2.4. Проектируемый технологический процесс механической обработки

№ опер	Наименование операции	Устан. база	Применяемое оборудование
005	Токарно-револьверная	Пов. 3, торец	Токарно-револьверный станок мод. 1365
010	Токарно-револьверная	Пов. 6, торец	Токарно-револьверный станок мод. 1365
015	Токарная с ЧПУ	Цен. отверстия	Токарный станок с ЧПУ 16К20Т1
020	Резьбонарезная	Пов. 1, 6, 7	Токарно-револьверный станок мод. 1365
025	Фрезерная	Пов.4,7	Вертикально-фрезерный станок мод. 6Р13
030	Вертик.-сверлильная	Пов.4,7	Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н125
035	Термическая		Печь ТВЧ
040	Контрольная		Контрольный стол
045	Круглошлифовальная	Цен. отверстия	Круглошлифовальный станок мод. 3М131
050	Контрольная		Контрольный стол

2.4 Расчет операционных размеров, допусков и окончательных размеров и допусков заготовки

2.4.1 Определение припусков расчетно-аналитическим методом

На одну из поверхностей (Ш 30k6) расчет припусков и операционных размеров производим аналитическим методом.

Заготовка - штамповка на ГКМ повышенной точности.

Масса заготовки - 1,37 кг.

Таблица 2.4. Маршрут обработки поверхности Ш 30k6

№	Наименование операции	Квалитет	шероховатость	Допуск	источник
				Обознач.	величина
	заготовка	14	Ra 50 (Rz320)	Т	2790	По расчету
1	Черновое обтачивание	12	Ra 12,5 (Rz150)	Т1	250	СТ СЭВ
2	Чистовое обтачивание	9	Ra 6,3 (Rz50)	Т2	62	ГОСТ 144-75
3	Шлифование	6	Ra 1,6 (Rz25)	Т3	16	По чертежу

Определяем величину допуска на заготовку:

Т = Ннед + Иш + Ку,

где Ннед = 1600 мкм - недоштамповка,

Иш = 800 мкм - износ штампов,

Ку = 2·L = 2·195 = 390 мкм

Т = 1600 + 800 + 390 = 2790 мкм

Cуммарное значение пространственных отклонений:

сзаг=V скор2 + ссм2 + сц2

где скор = Дк х L - коробление заготовки

Дк = 0,8 - удельное коробление заготовки, мкм / мм

L = 385 - длина заготовки, мм

скор = 0,8 х 195 =156 мкм ? 0,16 мм

ссм = дз/2- смещение наружной поверхности штамповки относительно ее оси;

где дз - допуск на размер Ш 37h16, мкм

ссм = 2,2 /2 = 1,1 мм

сц - погрешность установки заготовки в радиальном направлении.

сц == = 1,13 мм

Суммарное отклонение

сзаг = = 1,82 мм = 1820 мкм

Допуск на поверхности, используемые в качестве базовых на фрезерно-центровальной операции, определяем по ГОСТ 7505-80 для штамповок повышенной точности, для стали группы С1, степени сложности С3.

Остаточное пространственное отклонение:

После предварительного обтачивания с1 = 0,06 сзаг =0,006 х 1820 = 109,2 мкм

После окончательного обтачивания с2 = 0,04 сзаг =0,004 х 1820 = 72,8 мкм

После шлифования сз = 0,02 сзаг =0,02 х 1820 = 36,4 мкм

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь формулой:

2Zmini = 2(Rzi-1 + Ti-1 + сi-1).

Минимальный припуск:

Под предварительное обтачивание

2Zmin1 = 2(150+2790+1820) = 5180 мкм,

Под окончательное обтачивание

2Zmin2=2( 50+250+109,2) = 818 мкм,

Под шлифование

2Zmin3=2( 30+62+72,8) = 344 мкм.

Расчетные размеры детали по операциям определяем, начиная с конечного (чертежного) размера путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

dp2 = 30,002 +0,344= 30,346 мм,

dp1 = 30,346 + 0,818= 31,164 мм,

dpзаг = 31,164 + 5,18 = 36,344 мм.

Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру:

dmax3 = 0,016 + 30,002 = 30,018 мм,

dmax2 = 0,062 + 30,346 = 30,408 мм,

dmax1 = 0,25 + 31,164 = 31,414 мм,

dmaxзаг = 0,62 + 36,344 =36,964 мм

Предельные значения припусков 2Zпрmax определяем как разность наибольших предельных размеров и 2Zпрmin - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

2Zпрmax3 = 30,408 - 30,018 = 0,39 мм

2Zпрmax2 = 31,414 - 30,408 = 1,006 мм

2Zпрmax1 = 36,964 -31,414 = 5,55 мм

2Zпрmin3 = 30,346 - 30,002 = 0,344 мм

2Zпрmin2 = 31,164 - 30,346 = 0,818 мм

2Zпрmin1 = 36,344 - 31,164 = 5,18 мм

Общие припуски Zоmin и Zоmax рассчитываем , суммируя промежуточные припуски:

Zоmin = 0,344 + 0,818 + 5,18 = 6,342 мм

Zоmax = 0,39 + 1,006 + 5,55 = 6,946 мм

Номинальный припуск определяем с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки:

Zоном = Zоmin + Нзаг + Ндет

Нижнее отклонение размера заготовки находим по ГОСТ 7505-80

Нзаг = 2200 мкм.

Zоном = 6,342 + 2,2 + 0,016 = 8,858 мм

dзагном = 30,002 + 8,858 = 38,56 мм

Проверка правильности расчетов:

dmaxзаг - dmax1 = Zоmax =36,964- 30,018 = 6,946 мм

dminзаг - dmin1 = Zоmin= 36,344- 30,002 = 6,342 мм,

следовательно, расчеты выполнены правильно

Окончательно принимаем операционные размеры

Dзаг = 37-0,62 Dчерн = 32,2-0,05 Dчист =30,2-0,025 Dшл = 30

На остальные обрабатываемые поверхности детали припуски и допуски принимаем по ГОСТ 7505-80 и заносим в таблицу:

Таблица 2.5. Припуски и допуски на обработанные поверхности детали

Поверхность	Размер	Припуск	Допуск
		табличный	расчетный
1	Ш30 h14	2 х 3,5	2 х 3,18	-0,62
2	Ш50 h14	-	-	-0,74
3	Ш21,2 h14	2 х 3,4	-	-0,52
4	М 24 х 1,5-8g	2 х 3,57	-	-0,52
5	Tr 26 х 5 - 8с	2 х 3,5	-	-0,52
6	L= 190 h14	2 х 2,5	-	-1,15
7	L= 5 h14	2 х 2,5		-0,25

Таблица 2.6. Определение припусков табличным методом

Размер поверхности	Общий припуск	Припуск
		черновой	чистовой	отделочный
Ш30 h14	2 х 3,5	2 х 2,4	2 х 1,0	2 х 0,1
Ш50 h14	-	-	-	-
Ш21,8 h14	2 х 3,4	2 х 2,4	2 х 1,0	-
М 24 х 1,5-8g	2 х 3,57	2 х 2,57	2 х 1,0	-
Tr 26 х 5 - 8с	2 х 3,5	2 х 2,5	2 х 1,0	-
L= 190 h14	2 х 2,5	2 х 2,5	-	-
L= 5 h14	2 х 2,5	2 х 2,5	-	-

Таблица 2.7. Операционные размеры и допуски на них

Содержание операции	Операционные припуски, мм	Операционные размеры, мм	Допуски на операционные размеры
Наружная цилиндрическая поверхность Ш30 h14
Размер заготовки		37	-0,62
Черновое обтачивание	2 х 2,4	32,2
Чистовое обтачивание	2 х 1,0	30,2	-0,33
Шлифование	2 х 0,1	30	+0,018 +0,002
Наружная цилиндрическая поверхность Ш21,2 h14
Размер заготовки		28	-0,52
Черновое обтачивание	2 х 2,4	23,2
Чистовое обтачивание	2 х 1,0	21,2	-0,33
Наружная цилиндрическая поверхность М 24 х 1,5-8g
Размер заготовки		31	-0,52
Черновое обтачивание	2 х 2,57	25,86
Чистовое обтачивание	2 х 1,0	23,86	-0,33
Наружная цилиндрическая поверхность Tr 26 х 5 - 8с
Размер заготовки		33	-0,52
Черновое обтачивание	2 х 2,5	28
Чистовое обтачивание	2 х 1,0	26	-0,33
Размер L= 190
Размер заготовки		195	-1,9
Подрезка торцев	2 х 2,5	190	-1,15
Размер L= 5
Размер заготовки		10	-0,06
Подрезка торцев	2 х 2,5	7	-0,25

2.5 Обоснование проектируемого технологического процесса механической обработки заданной детали

Операция 005 Токарно-револьверная

Содержание операции:

1.Установить и закрепить деталь

2.Подрезать торцы, точить канавку, выдержав размеры l = 115, Ш21, b=8

3. Сменить инструмент

4. Точить наружную цилиндрическую поверхность и фаски, выдержав размеры Ш28, 3х450, 2х450

5. Сменить инструмент

6. Центровать торец, выдержав размеры d = 4,0, l =5,0, l1 = 3,9

7. Раскрепить и снять деталь

Оборудование: Токарно-револьверный станок мод . 1365

Таблица 2.8. Техническая характеристика станка

Наименование параметров	Значение параметров
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм	65
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм	500
Наибольшая длина подачи прутка, мм	200
Наибольшее продольное перемещение поперечного суппорта, мм	310
Частота вращения шпинделя, об/мин	34-1500
Поперечная (круговая) подача револьверной головки, мм/об	0,045-1,35
Продольная подача револьверного суппорта, мм/об	0,09-2,7
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	13
Габаритные размеры, мм	5360х1500

Режущий инструмент: Резец проходной упорный правый Т15К6 ГОСТ 18879-73,

резец подрезной отогнутый правый ГОСТ 18880-73, резец канавочный Т15К6, сверло центровочное d = 4,0 мм Р6М5 ГОСТ 14952-75

Мерительный инструмент: скоба Ш28 ГОСТ 18362-73 , коническая калибр-пробка на центровое отверстие Ш 4,0

Приспособление : Цанговый патрон ГОСТ 2675-80,

Вспомогательный инструмент: револьверная головка

Определение режимов резания и основного времени для одного из переходов токарно-револьверной операции аналитическим методом

На токарно-револьверном станке 1365 производится наружное точение и центрование торцев заготовки винта. Диаметры торцев d1 = 31 мм, d2 = 33мм, диаметры центровых отверстий d1 =4,0 мм. Заготовка - поковка из стали 11Х17Н2 ГОСТ 5949-75 с пределом прочности ув =1110 МПа Параметр шероховатости поверхности Rа = 12,5 мкм

Переход 3. Центровать торец

1. Выбираем сверло и устанавливаем значения его геометрических параметров. Сверло диаметром D = 4 мм с режущей частью из быстрорежущей стали марки Р6М5

Подача для сверления стали с ув более 800 МПа и диаметра сверла 4 мм s = 0,06...0,08 мм/об. Поправочные коэффициенты на подачу для заданных русловий обработки равны единице. Корректируем подачу по паспорту станка: s = 0,09мм/об.

2. Назначаем период стойкости сверла. Для сверла D = 4 мм при обработке конструкционной стали сверлом из быстрорежущей стали рекомендуется период стойкости Т = 45 мин.

3. Скорость резания, допускаемая режущими свойствами сверла

V =

где Cv - постоянная величина

D - диаметр сверла , мм

T - стойкость сверла, мин

t - глубина сверления, мм

S -подача, мм/об

Kv - поправочный коэффициент

По табл. для обработки конструкционной легированной стали с ув свыше 750 МПа сверлом из стали Р18 при s до 0,2 мм/об:

Сv = 3,5

q = 0,5 x = 0

m = 0,12 y = 0,45

Учитываем поправочные коэффициенты на скорость резания :

Kv=KM•KИ•Кl

Kм == 0,6 - коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала

Kи = 1,0 - коэффициент, учитывающий механические свойства материала инструмента

Кl - коэффициент, учитывающий степень жесткости заготовки

Kl = 1,0, т.к. l / D = 8,9 /4 = 2,22

V = = 8,7 м/мин

4. Частота вращения шпинделя , соответствующая найденной скорости резания

n = 692,6 об/мин.

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения : nд = 630 об/мин.

5. Действительная скорость резания

Vд == 7,9 м/мин

6. Крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении:

М = 10СмDqsykp

Для сверления конструкционной стали с ув свыше 750 МПа

См = 0,041

q = 2,0

y = 0,7

kp = kм = 0,6

М = 10 х 0,041 х 42 х0,090,7 х 0,6 = 0,39 Нм

Мощность, затрачиваемая на резание

7. Nрез == 0,25 кВт

8. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка.

Мощность на шпинделе станка Nшп = Nдз .

У станка 1365 мощность привода Nд = 13кВт, а з = 0,8;

Nшп = 13 х 0,8 = 10,4кВт. Следовательно, обработка возможна , т.к. Nрез < Nшп (0,25 < 10,4)

9. Основное время То =

где L = l + у + Д ;

l = 5+3,9=8,9 мм - длина резания

y = 0,4D = 0,4•4 = 1,6 мм - длина врезания при двойной заточке сверла

Д = 0 - длина перебега (глухое отверстие)

L = 8,9 + 1,6 = 10,5 мм;

То3 == 0,18 мин.

Общее основное время на операции

Т0 = То1 +То2 +То3 = 0,2+0,14+0,18 = 0,52 мин

Штучное время на операции Тшт = ( То+ Тв+ Тп) (1 +

где То - основное время,

То =0,52 мин

Тв- вспомогательное время ( Тв = Ѕ от То)

Тв = 0,26 мин

аобсл - время обслуживания станка, ( % от Топер ) = 3,75

аотд - время отдыха, ( % от Топер ) = 3,75

Тп - время на переход ( Тп = 2 х 0,32=0,64 мин)

Тшт = ( 0,52+0,26+0,64) ( 1 + = 1,42 ·1,075 = 1,53 мин

Таблица 2.9. Режимы резания и нормы времени

№ инструмента	t	s	n	v	Tо	Тшт
	мм	мм/об	об/мин	м/мин	мин	мин
1	2,5	0,2	500	78,5	0,2	1,53
2	2,5	0,5	500	70,65	0,14
3	2,0	0,09	630	7,9	0,18

Операция 010 Токарно-револьверная

Содержание операции:

1.Установить и закрепить деталь

2.Подрезать торцы, выдержав размеры l = 70, l = 23,

3. Сменить инструмент

4. Точить наружные цилиндрические поверхности и фаску, выдержав размеры Ш23,2, Ш25,86, Ш32,2, l = 23, l = 25, l = 22, 1,6х450

5. Сменить инструмент

6. Центровать торец, выдержав размеры d = 4,0, l =5,0, l1 = 3,9

7. Раскрепить и снять деталь

Оборудование: Токарно-револьверный станок мод . 1365

Режущий инструмент: Резец проходной упорный правый Т15К6 ГОСТ 18879-73, резец подрезной отогнутый правый ГОСТ 18880-73, сверло центровочное d = 4,0 мм Р6М5 ГОСТ 14952-75

Мерительный инструмент: скобы Ш23,2, Ш25,86, Ш32,2 ГОСТ 18362-73 , коническая калибр-пробка на центровое отверстие Ш 4,0

Приспособление : цанговый патрон ГОСТ 2675-80,

Вспомогательный инструмент: револьверная головка

Таблица 2.10. Режимы резания и нормы времени

№ инструмента	t	s	n	v	Tо	Тшт
	мм	мм/об	об/мин	м/мин	мин	мин
1	2,5	0,2	500	65,94	0,2	1,25
2	2,5	0,5	500	70,65	0,11
3	2,0	0,09	630	7,9	0,18

Операция 015 Токарная с ЧПУ

Содержание операции:

1.Установить и закрепить деталь

2. Точить наружную поверхность вала по программе ЧПУ

3.Раскрепить и снять деталь

Оборудование: токарный станок с ЧПУ мод. 16К20Т1

Таблица 2.11. Техническая характеристика станка

Наименование параметров	Значение параметров
Диаметр обрабатываемой заготовки, мм	50-215
Длина обрабатываемой заготовки, мм	20-900
Число скоростей шпинделя	6
Частота вращения шпинделя, об/мин	10-200
Предел рабочего хода, мм	500
Мощность электродвигателя, кВт	11,0
Габаритные размеры, мм	3700х1770

Режущий инструмент: резец проходной упорный правый Т15К6 ГОСТ 18879-73, резец проходной упорный левый Т15К6 ГОСТ 18879-73,резец канавочный специальный Т15К6, резец токарный резьбовый Т15К6 ГОСТ 18885-73. Мерительный инструмент: скоба Ш21,2, скоба 30,2, скоба Ш23,86, скоба Ш26 ГОСТ 18362-73, кольцо резьбовое М24х1,5-8g ГОСТ 17763-72. Приспособление: центр ведущий, центр вращающийся

Таблица 2.12. Режимы резания и нормы времени

№ инструмента	t	s	n	v	Tо	Тшт
	мм	мм/об	об/мин	м/мин	мин	мин
1	1,0	0,2	500	47,1	0,67	3,79
2	1,0	0,2	500	40,8	1,15
3	1,03	0,2	500	40,8	0,01
4	1,0	0,1	500	40,8	0,01
5	1,3	1,5	500	40,8	0,1

Операция 020 Резьбонарезная

Содержание операции:

1.Установить и закрепить деталь

2. Прорезать впадину резьбы, выдержав размеры Ш20,8, l = 107

3. Сменить инструмент

4. Нарезать правую сторону резьбы, выдержав размеры Ш20,8, l = 107, б =150

5. Сменить инструмент

6. Нарезать левую сторону резьбы, выдержав размеры Ш20,8, l = 107, б =300

7. Сменить инструмент

8.Произвести отделку профиля резьбы, выдержав размеры Ш20,6, l = 107, б=300

9.Раскрепить и снять деталь

Оборудование: Токарно-револьверный станок мод . 1365

Режущий инструмент: комплект резьбовых резцов Р6М5

Мерительный инструмент: кольцо резьбовое Tr 26x5-8c ГОСТ 17763-72

Приспособление: центр упорный, хомутик

Таблица 2.13. Режимы резания и нормы времени

№ инструмента	t	s	n	v	Tо	Тшт
	мм	мм/об	об/мин	м/мин	мин	мин
1	2,6	5,0	125	10,2	0,2	1,9
2	2,6	5,0	200	16,3	0,15
3	2,6	5,0	200	16,3	0,15
4	0,1	5,0	200	16,3	0,15

Операция 025 Фрезерная

1.Установить и закрепить деталь

2.Фрезеровать шестигранник, выдержав размеры 19-0,52, Ш21,2 и 1=23

4. Раскрепить и снять деталь

Оборудование: Вертикально-фрезерный станок мод. 6Р13

Таблица 2.14. Техническая характеристика станка

Наименование параметров	Значение параметров
Раз меры рабочей поверхности стола, мм	400 х 1600
Наибольшее пермещение стола, мм
-продольное	1000
-поперечное	300
-вертикальное	420
Число скооростей шпинделя	18
Частота вращения шпинделя, об/мин	31,5-1600
Количество подач стола	18
Подачп стола, мм/мин
-продольная и поперечная	25-1250
-вертикальная	8,3-416,6
Мощность электродвигателя, кВт: - главного привода	11
Габаритные размеры, мм	2560 х 2260

Режущий инструмент: фреза торцевая d = 50мм Р6М5 ГОСТ 22085-76;

Мерительный инструмент: калибр-скоба 19h14, Ш21,2 ГОСТ 18362-73

Приспособление: специальное с пневмоприводом, универсальная делительная головка

Таблица 2.15. Режимы резания и нормы времени

Переход	t мм	s мм/мин	n об/мин	v м/мин	Tо мин	Тшт мин
1	1,1	8,0	200	31,4	0,15	1,52
2	1,1	8,0	200	31,4	0,15
3	1,1	8,0	200	31,4	0,15

Операция 030 Вертикально-сверлильная

Содержание операции:

1. Установить и закрепить деталь

2.Сверлить сквозное отверстие , выдержав размеры Ш2+0,25, 1=10±1, h=19-0,52

3.Раскрепить и снять деталь

Оборудование: Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н125

Таблица 2.16 Техническая характеристика станка

Наименование параметров	Значение параметров
Наибольший диаметр сверления, мм	25
Вылет шпинделя, мм	250
Наибольший ход шпинделя, мм	200
Частота вращения шпинделя, об/мин	45-2000
Число скоростей шпинделя	12
Подача шпинделя, мм/об	0,1-1,6
Мощность электродвигателя, кВт:	2,2
Габаритные размеры, мм	915 х 785

Режущий инструмент: сверло d = 2,0 мм Р6М5 ГОСТ 10903-77;

Мерительный инструмент: пробка Ш2+0,25 ГОСТ 16780-71

Приспособление : тиски с пневматическим зажимом

Таблица 2.17. Режимы резания и нормы времени

Параметры, ед. изм	t	s	n	v	Tо	Тшт
	мм	мм/об	об/мин	м/мин	мин	мин
Значение параметров	1,0	0,2	800	5,02	0,12	0,54

Операция 045 Круглошлифовальная

Содержание операции:

1.Установить и закрепить деталь

2.Шлифовать наружную цилиндрическую поверхность, выдержав размеры 30k6 , 1 = 20 мм

4. Раскрепить и снять деталь

Оборудование: Круглошлифовальный станок мод. 3М131

Таблица 2.18. Техническая характеристика станка

Наименование параметров	Значение параметров
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм	200
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм	700
Наибольшие размеры шлифовального круга, мм	600х100х305
Частота вращения шпинделя, об/мин	50-500
Наибольшее поперечное перемещение шлифовальной бабки, мм	0,001- 0,05
Мощность электродвигателя, кВт:	10,0
Габаритные размеры, мм	4605х2450

Режущий инструмент: Круг шлифовальный ПП 600х20х305 ГОСТ2424-75 Мерительный инструмент: скоба 30k6 ГОСТ 18362-73

Приспособление : центр упорный, хомутик

Таблица 2.19. Режимы резания и нормы времени

Параметры, ед. изм	t	Sп	nд	nкр	Vд	Tо	Тшт
	мм	мм/ход	об/мин	об/мин	м/мин	мин	мин
Значен. пар.	0,1	0,005	124	1112	11,68	0,32	0,86

3.Конструирование и расчет режущего инструмента для обработки

Производим расчет проходного токарного резца для чернового обтачивания винта из стали 12Х17Н2 с пределом прочности ув = 1110 МПа. Диаметр заготовки D = 37 мм, припуск на обработку h = 2,4 мм, подача s = 0,2 мм/об, вылет резца l = 60 мм.

1. В качестве материала для державки резца выбираем углеродистую сталь 50 с ув = 650 МПа и допустимым напряжением на изгиб уи = 200 МПа;

2. Сила резания

Pz = 9,81CpztxsyKp

Из таблицы выписываем значения коэффициента и показателей степеней

Cpz = 204

x =1,0 y = 0,75

Определяем поправочный коэффициент Кр :

Кр = ()n

n= 0

Kp = ( )0 = 1,0

Pz = 9,81 х 204 х 2,4 х 0,20,75 х 1,0 = 961 Н,

Ширина прямоугольного сечения державки резца при условии , что

h = 1,6b

b = = 12,1 мм

Принимаем ближайшую по стандарту СТ СЭВ 153-75 ( таблица 4 приложения) большее сечение державки ( b = 16 мм).

Высота державки резца h = 1,6b = 1,6 х 1,6 = 25,6 мм. Принимаем h =25мм.

Проверяем прочность и жесткость державки:

а) максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца:

Pzдоп = 5500 Н

б) максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца:

Pzжест = = = 0,00577 · 106 = 5770 Н ;

где f = 0,1·103м - допускаемая стрела прогиба резца при черновом точении;

Е = 2·105МПа= 2·1011Па - модуль упругости материала державки резца;

l = 60мм - вылет резца;

J = = 2,08х10-3 м4 - момент инерции прямоугольного сечения державки;

Резец обладает достаточными прочностью и жесткостью , так как

Pzдоп > Pz < Pzжест ( 5550 > 961 < 5770)

3. Конструктивные размеры и геометрические параметры резца принимаем по СТ СЭВ 190-75 (таблица 5 приложения) :

форма передней поверхности - радиусная с фаской ;

а) общая длина резца L = 140 мм;

б)главный угол в плане ц = 60о ;

в) расстояние от вершины резца по боковой поверхности в

направлении главной режущей кромки n = 7 мм;

г) радиус закругления вершины головки резца R = 1,0 мм;

д) пластина из твердого сплава , l =12 мм,

форма № 0239А по ГОСТ 2209-82.

Геометрические параметры режущей части выбираем по справочникам:

- форма передней поверхности - радиусная с фаской ;

- ц = 60о ; гf = -5о; f =0,06 мм;

- R = 6 мм; В = 2,5 мм;

- глубина лунки h = 0,15 мм

- г = 15о;

- б = 12о;

- л = 0о

- ц1 = 15о;

- r =1мм

4. По ГОСТ 5688-81 принимаем:

а) качество отделки (параметры шероховатости) передней и задней поверхности режущей части резца и опорной поверхности державки;

б) предельные отклонения габаритных размеров резца;

в) марку твердого сплава пластины и материала державки;

г) содержание и место маркировки.

3.1 Конструирование и расчет мерительного инструмента для операции контроля

технологический винт конструирование

Производим расчет калибра-скобы для контроля диаметра

Ш30k6 ( )

По нормативным данным таблицы допусков и отклонений калибров устанавливаем значения для определения исполнительных калибров и контркалибров:

Дв1 = 3,5 мкм = 0,0035 мм

Ув1 = 3,0 мкм = 0,0030 мм

Нк1 =4,0 мкм = 0,0040 мм

Нр = 1,5 мкм = 0,0015 мм

1. Наибольший предельный размер Dmax :

Dmax = Dн + ДD = 30,000 + 0,018 = 30,018 мм

2. Наименьший предельный размер Dmin:

Dmin = Dн + Дd = 30,000 + 0,002 = 30,002 мм

3. Наименьший размер проходного калибра-скобы ПРс:

ПРс = Dmax + Дв1 - Нк1/2 = 30,018 + 0,0035 - 0,0040/2 = 30,0195 мм

4. Наибольший размер проходного калибра-скобы НЕс:

НЕс = Dmin - Нк1/2 = 30,002 - 0,0040/2 = 30,000 мм

5.Предельный размер изношенного калибра-скобы ПРи:

ПРи = Dmax - Ув1 = 30,018 - 0,0030 = 30,015 мм

6. Наибольший размер проходного контркалибра К-ПР:

К-ПР = Dmax - Дв1 + Нр/2 = 30,018 - 0,0035 + 0,0015/2 = 30,01525 мм

7. Наибольший размер непроходного контркалибра К-НЕ:

К-НЕ = Dmin + Нр/2 = 30,002 + 0,0015/2 =30,00095 мм

8. Исполнительный размер контркалибра К- Ис:

К- Ис = Dmax + Ув1 + Нр/2 = 30,018 + 0,0030 + 0,0015/2 = 30,02175 мм

Предельные отклонения на исполнительные размеры ПР и НЕ (+ Нк = 0,004), для К-ПР. К-НЕ и К-И (+ Нр = 0,0015)

4. Управляющая программа ЧПУ

4.1 Применяемое оборудование, устройство ЧПУ, его краткая характеристика

Система числового программного управления (СЧПУ) - это совокупность специализированных устройств, методов и средств, необходимых для осуществления ЧПУ станками. Устройство ЧПУ станками - часть СЧПУ, связанная конструктивным единством, осуществляющая выдачу управляющих воздействий по заданной программе. С устройства ввода программы 1 технологическая информация поступает в блок технологических команд 7, а затем на исполнительные механизмы 8, отрабатывающие технологическую информацию. Геометрическая информация с устройства ввода программы 1 поступает в устройство обработки программ 2, а затем в устройство управления приводом 3 или на привод 4. Привод 4 приводит в движение какой-либо исполнительный механизм станка. Датчик 5 контролирует положение исполнительного механизма и корректирует его перемещение через блок связи 6.

Рис. 3

Принятая в дипломном проекте для станка 16К30Т1 система ЧПУ -оперативная контурная система управления на базе устройства «Электроника НЦ-31»

Контурные системы обеспечивают автоматическое перемещение рабочего органа по произвольной траектории с контурной скоростью, заданной программой управления станком. Контурная скорость - результирующая скорость подачи рабочего органа станка, направление которой совпадает с направлением касательной в каждой точке заданного контура обработки.

Траектория обработки обеспечивается совместным и взаимосвязанным движением нескольких исполнительных устройств.

Оперативная система управления станком на базе устройства «Электроника НЦ-31» обеспечивает ввод, отладку и редактирование программ обработки непосредственно на станке с помощью клавиатуры. Программа вводится оператором с чертежа детали или при обработке сложных деталей - с бланка, подготовленного технологом-программистом. Контроль программы осуществляют с помощью цифровой индикации, а ее корректировку - непосредственно на станке от клавиатуры панели управления.

В устройстве «Электроника НЦ-31» возможна передача в кассету внешней памяти (ВКП) для хранения вне станка и последующего ввода программы из КВП в систему управления. Устройство ЧПУ - контурное, оперативно управляет следящими электроприводами подач по двум координатным осям. Интерполяция - линейная и круговая. В память устройства введены стандартные рабочие циклы: точение конусов, обработка любых дуг окружности, нарезание резьбы, продольное и поперечное точение с разделением величины припуска на рабочие ходы и т.д. Такие циклы упрощают работу оператора и уменьшают время ввода программы в память устройства.

Таблица 3.1. Техническая характеристика станка 16К20Т1

Наименование параметров	Значение параметров
Диаметр обрабатываемой заготовки, мм	50-215
Длина обрабатываемой заготовки, мм	20-1000
Число позиций автоматического резцедержателя	6
Число частот вращения шпинделя	24
Частота вращения шпинделя, об/мин	10-2000
Пределы рабочих подач (бесступенчатое регулирование):
<...

Подобные документы

• Технологический процесс изготовления детали "вал"

  Назначение и конструктивно-технологический анализ детали "вал". Выбор и обоснование размеров заготовки; расчет припусков и технологические операции обработки детали. Выбор станков и режущего инструмента, обеспечение точности обработки; сборочный процесс.
  
  курсовая работа [703,1 K], добавлен 05.12.2013
  

• Разработка технологического процесса механической обработки заготовки "Ролик"

  Основные процессы технологии машиностроения. Определение типа производства. Выбор метода получения заготовки. Технологический процесс изготовления детали "Ролик", выбор оборудования, приспособления, режущего инструмента. Расчет припусков и режима резания.
  
  курсовая работа [207,9 K], добавлен 04.09.2009
  

• Разработка конструкции специального инструмента

  Анализ существующих технологических процессов изготовления подшипников. Выбор режущего инструмента и способа изготовления заготовки. Расчёт ремённой передачи. Разработка технологического процесса изготовления детали "Шкив". Применение долбежного резца.
  
  курсовая работа [3,7 M], добавлен 27.10.2017
  

• Технология изготовления держателя 71-П-055-4

  Служебное назначение держателя 71-П-055-4. Анализ технологичности детали, расчет и выбор вида заготовки, оборудования для ее изготовления и технологического маршрута ее обработки. Определение типа производства. Расчет режущего и мерительного инструмента.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.06.2010
  

• Определение параметров резьбы винта

  Этапы проектировочного расчёта винта. Анализ схемы для расчета винта на износостойкость. Основные особенности проверки обеспечения прочности и устойчивости винта принятыми размерами. Приведение расчета винт-гайки. Рассмотрение параметров резьбы винта.
  
  контрольная работа [384,4 K], добавлен 27.08.2012
  

• Технологический процесс изготовления цанги

  Выбор средств технологического оснащения изготовления кулачкового самоцентрирующего цангового патрона. Нормирование технологического процесса, расчет и проектирование станочного и контрольного приспособлений, режущего инструмента, припусков на обработку.
  
  дипломная работа [886,1 K], добавлен 17.10.2010
  

• Технологический процесс изготовления детали "Сухарь"

  Выбор способа получения заготовки, обоснование материала. Разработка технологического маршрута изготовления детали. Расчет полей допусков на обрабатываемые размеры. Выбор режущего и мерительного инструмента, приспособлений и вспомогательного инструмента.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.01.2011
  

• Технологический процесс обработки детали "Корпус авиационный"

  Служебное назначение детали. Обоснование метода получения заготовки. Разработка технологического процесса изготовления детали. Обоснование выбора технологических баз. Проектирование режущего инструмента. Техническое нормирование станочных операций.
  
  дипломная работа [676,3 K], добавлен 05.09.2014
  

• Технологический процесс изготовления промежуточной шестерни 60640 коробки передач комбайна СК-4

  Назначение зубчатого колеса, выбор и проектирование заготовки. Технологический процесс обработки заготовки. Выбор режущего и вспомогательного инструмента. Определение режимов резания. Проектировка установочно-зажимного приспособления к токарной операции.
  
  курсовая работа [557,0 K], добавлен 17.05.2011
  

• Разработка маршрутно-операционного технологического процесса изготовления крышки

  Выбор и техническое обоснование метода получения заготовки. Маршрутный технологический процесс. Разработка операционного технологического процесса на токарную операцию. Определение припусков, операционных размеров, размеров заготовки, режимов резания.
  
  курсовая работа [108,1 K], добавлен 22.05.2012
  

• Технологический процесс изготовления корпусных деталей

  Разработка прогрессивного технологического процесса изготовления корпусных деталей с обеспечением снижения их трудоемкости и себестоимости на основе рациональных заготовок, станков с ЧПУ, режущего инструмента и совершенствования организации производства.
  
  дипломная работа [12,7 M], добавлен 07.06.2012
  

• Технологический процесс изготовления ведомой шестерни четвертой передачи

  Назначение коробки передач. Качественная и количественная оценка технологичности конструкции. Выбор метода получения заготовки шестерни с экономическим обоснованием проектируемого варианта. Процесс изготовления каретки из стальной штампованной заготовки.
  
  курсовая работа [58,2 K], добавлен 07.05.2010
  

• Проектирование и разработка технологических процессов изготовления детали

  Назначение, область применения, анализ технологического процесса изготовления винта и предложения по его улучшению. Прохождение процесса по цехам предприятия (прокатное производство, механический). Вопросы безопасности (монтаж и демонтаж, общие).
  
  отчет по практике [82,5 K], добавлен 23.12.2009
  

• Технологический процесс изготовления втулки

  Разработка рационального технологического процесса изготовления втулки. Определение типа производства. Выбор методов обработки элементарных поверхностей детали. Выбор заготовки; разработка размерной схемы процесса. Расчет суммарной погрешности обработки.
  
  курсовая работа [402,4 K], добавлен 07.01.2015
  

• Технологический процесс изготовления детали "Коромысло"

  Выбор вида заготовки и способа ее получения. Разработка технологического маршрута процесса изготовления коромысла механизма газораспределения двигателя. Определение припусков и операционных размеров. Расчёт исполнительных размеров предельного калибра.
  
  курсовая работа [327,5 K], добавлен 16.04.2014
  

• Технология контроля ходового винта

  Разработка методики выполнения измерений параметров всех стадий технологического процесса изготовления ходового винта. Проектирование контрольно-измерительных приспособлений. Метрологическая экспертиза конструкторской и технологической документации.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 08.09.2014
  

• Разработка технологического процесса изготовления плунжера

  Описание и конструкторско-технологический анализ детали, анализ требований к геометрическим параметрам поверхностей плунжера. Выбор заготовки и инструментов, разработка маршрута технологического процесса изготовления, проектирование станочных операций.
  
  курсовая работа [117,1 K], добавлен 04.09.2010
  

• Организация капитального ремонта горизонтально-расточного станка модели 2620

  Назначение и устройство ходового винта. Техническая характеристика станка, его разборка. Материальная и организационная подготовка к ремонту, предварительная дефектация. Разработка технологического процесса восстановления и изготовления ходового винта.
  
  дипломная работа [90,2 K], добавлен 23.09.2014
  

• Технологический процесс изготовления корпуса цилиндра типа Г29-3

  Разработка технологического процесса изготовления корпуса гидроцилиндра типа Г29-3 в условиях среднесерийного типа производства. Анализ назначения и условий работы детали, технологический маршрут и план ее изготовления. Выбор и проектирование заготовки.
  
  дипломная работа [637,7 K], добавлен 17.10.2010
  

• Разработка технологического процесса изготовления корпуса

  Технологический процесс изготовления корпуса, его чертеж, анализ технологичности конструкции, маршрут технологии изготовления, припуски, технологические размеры и режимы резания. Методика расчета основного времени каждого из этапов изготовления корпуса.
  
  курсовая работа [3,6 M], добавлен 12.04.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам