Размещено на http:www.allbest.ru/

1. Загальний розділ

1.1 Визначення класу деталі та опис конструктивних особливостей деталі

Деталь “Шестірня ведена” по своїй конструкції і технологічних ознаках відноситься до класу тіл обертання.

Деталі подібної форми і типу застосовуються в різних механізмах і вузлах машин. Креслення шестірні веденої має всі необхідні відомості про деталь. деталь шестірня різання заготовка

Розглянемо всі поверхні, які обробляються з метою установлення методів обробки. Зовнішній контур має циліндричну поверхню розміром Ш 378h11. На торці є шліцевий отвір Ш82^+0,23, 8 наскрізних отворів Ш50Н14 та отвір Ш92Н14 на L=23. З іншого боку зовнішня поверхня циліндрична Ш 378h11. Не обробляються радіуси R40 та R30.

Шестірня має наскрізний шліцевий отвір Ш82^+0,23. В цей отвір встановлюються шліци для передавання крутного моменту. Аналіз точності і параметрів шорсткості поверхонь шестірні веденої зводимо в таблиці.

Таблиця 1.1 Характеристика поверхонь деталі “Шестірня ведена”

№ поверхні	Назва поверхні деталі, розміри,мм	Квалітет точності	Граничні відхилення,мм	Параметри шорсткості, Ra.мкм
ЗОВНІШНІ ЦИЛІНДРИЧНІ ПОВЕРХНІ
1.	Ш 378h11	11	-0.36	6,3
Внутрішні циліндричні поверхні
2.	Н14	14	-1	12,5
3.	Н8	8	+0,07	6,3
4.	Н11	11	+0,23	6,3
5.	Н14	14		12,5
Торцеві поверхні
5.	в розмір 144	10		12,5
6.	Ш 378h11 в розмір 63	11	-0,4	3,2
Шліцеві пази
7.	Паз l=114; t=4, наскрізно	7		3,2
Зубчасті поверхні
8.	Нарізаємо зуби m=7, z=52	7	Степінь точності 7	1,6
Фаски
9.	1х45	14		12,5
10.	2х45	14		12,5
11.	3x45	14		12,5

1.2 Матеріал деталі та його властивості

Шестерня виготовляється із 18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71. Сталь конструкційна легована у цементованому і покращеному стані застосовується для відповідальних деталей, до яких пред'являються вимоги високої міцності, в'язкості і зносостійкості, а також для деталей, що піддаються високим вібраційним і динамічним навантаженням. Сталь може застосовуватися при температурі від -70 до +450 ° С.

Таблиця 1.2 - Хімічний склад 18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71

Склад елементів в %
Вуглець С	Кремній Si	Марганець Mn	Нікель Ni	Сірка S	Фосфор P	Хром Cr	Молібден Mo	Титан Ti	Мідь Cu
0.14	0.17	0.25	4	до   0.025	до  0.025	1.35	0.3 - 0.4	до   0.06	до   0.3

Таблиця 1.3 - Механічні властивості 18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71

Твердість по Брінелю, HB	Відносне видовження, %	ударна в'язкість, кДж/м2	щільність матеріалу, кг/м3	відносне звуження, %
269	12	98	7950	50

1.3 Аналіз технологічності конструкції деталі

Якісна оцінка технологічності конструкції деталі

Деталь складається із зовнішніх і внутрішніх поверхонь обертання. Для обробки деталі потрібні спеціальні пристрої, стандартні різальні і вимірювальні інструменти. Деталь простої форми, міцна і жорстка. Всі поверхні для обробки доступні. Найвищий квалітет точності - сьомий, найвищий параметр шорсткості поверхні Ra=6,3мкм. Це економічний параметр шорсткості і квалітет точності.

Кількісний аналіз технологічності визначається по коефіцієнту уніфікації

Ky = Qye / Qe (1.1)

Де Qye - це кількість уніфікованих типорозмірів конструктивних елементів:Qye=16; Qe- це загальна кількість типорозмірів конструктивних елементів в деталі: Qe=16.

Ky = 16/16=1>0.6

Отже, по коефіцієнту уніфікації деталь технологічна.

Коефіцієнт точності обробки деталі

Km = 1- 1/ITсер (1.2)

Де ITсер - середній квалітет точності обробки деталі

ITсер = 7+8+10+11+12+14х3/8 = 11,25

Km = 1-1/11,25=0,08

Коефіцієнт шорсткості поверхні

Кш = 1/Ra cep (1.3)

Де Ra cep - середнє цифрове значення параметру шорсткості

Ra сер = 4х2+3х5+5х2+6/10 = 3,9

Кш = 1/3,9 < 2

Висновок : на основі якісної і кількісної оцінок вважаємо, що деталь технологічна.

1.4 Вибір типу виробництва

При розробці технологічного процесу виготовлення будь-якої деталі необхідно в першу чергу визначити тип виробництва, що є одним з головних вихідних даних при подальших розрахунках. Тип виробництва визначає метод отримання заготовки, тип технологічної оснастки, розташування обладнання і багато інших важливих питань.

Тип виробництва вибираємо в залежності від річної програми випуску та маси деталі. За вихідними даними на курсове проектування Np = 200 шт. m = 55,5 кг визначаємо тип виробництва - середньо серійний.

Серійним називають таке виробництво, при якому деталі виготовляються партіями, які регулярно повторюються через визначений проміжок часу. В такому виробництві використовується високопродуктивне устаткування, де разом з універсальними верстатами використовуються швидкодіючі пристрої, універсальний і спеціальний різальний і вимірювальний інструмент. Характерною ознакою серійного виробництва є виконання на робочих місцях декількох операцій, які повторюються.

Визначаємо розмір партії деталей :

n = N (1+t/Фу) / Фу, шт (1.4)

Де N - річна програма випуску деталей, N = 200шт.

t - Необхідний запас заготовок на складі для серійних деталей, t = 5днів

Фу - кількість робочих днів, Фу = 251 дні

n = 200 x (1+5)/251 = 4.78

Приймаємо n = 5



2. Технологічний розділ

2.1 Вибір виду заготовки та обґрунтування методу її виготовлення

Вид вихідної заготовки в значній мірі впливає на характер технологічного процесу механічної обробки деталей машин.

Від розміру припуску на механічну обробку, який може мати різні величини в залежності від вихідних заготовок. Чим більше вихідна заготовка за формою і розмірах наближена до форми і розмірів готової деталі, тим менші затрати часу і засоби на її виготовлення. Вид вихідної заготовки залежить від матеріалу, розмірів, форми деталі і типу виробництва.

Із заготовок, які використовуються в машинобудуванні(прокат, поковка, виливка) в якості заготовки для даної деталі, зваживши, що матеріал деталі - 18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71, тип виробництва - середньо серійний, приймаємо виготовлення заготовки штампуванням.

Метод отримання гарячим штампуванням відноситься до прогресивних методів. Цей метод включає процес отримання поковок за допомогою спеціальної оснастки штампу(матриці та пуансону), під дією сили удару молота або тиску преса нагріта заготовка деформується і заповнює порожнину штампа. В результаті штампуванням одержують деталь, що за формою і розмірами відповідає формі і розмірам штампу.

2.2 Вибір величини припусків та розрахунок розмірів заготовки з допусками. Визначення коефіцієнту використання матеріалу

Використовуючи ГОСТ 7505-89 установлюємо величини загальних припусків на розміри деталі “Шестірня ведена”

Для визначення величин припусків на всі поверхні, згідно ГОСТ 7505-89 визначаємо загальний допуск на розміри від оброблювальної поверхні до базової, при цьому допуски розмірів штамповки, які змінюються обробкою, визначаємо за номінальними розмірами деталі:

Деталь: Шестірня ведена.

Штампувальний пристрій - Штамп.

Нагрів заготовки: полум'яний.

1. Вихідні дані по деталі

a. Матеріал Сталь 18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71 0,18% С :

b. Маса деталі 55.5кг

2. Вихідні дані для розрахунку

a. Маса поковки (розрахункова) = 83.3кг

Кр = 1,5

55.5кг * 1,5 = 83.3 кг (маса поковки)

b. Клас точності заготовки Т4

c. Група сталі М3, Сталь 18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71

d. Степінь складності С2

С = М_заг / М_ф ; М_ф = 148.6кг (2.1)

М_ф = V_ф * с (2.2)

Vф = 3.14 * (R * K)² * (l * K)

K = 1.05

R = 185 мм.

l = 144 мм.

с = 7850 кг/м³

Vф = 3.14 *377733 * 151.2 =17814421 мм³ = 0,00179 м³.

M_ф = 7850 * 0,00179 м³.

C = 83.3/148.6 = 0.56



Приймаємо степінь складності С2

е. Конфігурація роз'єму поверхні штампу плоска П.

f. Вихідний індекс 18.

Назва поверхні	Параметр шорсткості, мкм	Величини припуска	Розмір заготовки з допуском
Діаметральні розміри
?378	6.3	(3.8+1)2=9,6	?387.6
?82	6.3	(3.0+1)2=8	?74
Лінійні розміри
30	12.5	(2.2+1)=3,2	30±4
63	6.3	(3.0+1)2=8	71
144	6,3	12.5	(3.0+1)+(2.6+1)=7,6	151,6

При застосуванні полум'яного нагріву заготовки допускається збільшення припуску для поковок з масою 83.3кг до 1.0 мм.

Враховуючи тип виробництва, розміри і конструкцію деталі вважаємо, що метод отримання заготовки вибраний вдало.

2.3 Економічне обґрунтування вибору виду заготовки

Визначаємо економічну доцільність отримання заготовки штампуванням в порівнянні з методом отримання заготовки поковкою. Собівартість заготовок в обох випадках визначаємо по формулі:

Sзаг = (Ci x Mзаг x Kт x Kc x Kв x Kм х Кп) - (Мзаг - Mg) Sвід, (2.3)

Де Сі - базова вартість одного кг поковки з Сталь 18Х2Н4МА для обох випадків Сі = 16 000/т

Мзаг - маса заготови, Мзаг = 83,3 кг

Мg - маса деталі, Mg = 55,5 кг

Маса поковки Мзаг.к = 148,6 кг

Маса штамповки Мзаг.к = 76,9 кг

Кт - коефіцієнт, який залежить від точності поковки, для обох випадків Кт = 1,0

Кв - коефіцієнт, який залежить від маси поковки, для обох випадків Кв = 0,7

Кс - коефіцієнт, який залежить від групи складності поковки Кс = 0,9

Км - коефіцієнт, який залежить від марки матеріалу, Км = 1,79

Кп - коефіцієнт, який залежить від об'єму виробництва, при поковці Кп = 0,8

Sвідх - ціна одного кг відходів, ціна стружки Sвідх = 1грн

Собівартість поковки (заводський варіант)

S_заг.з=(16х148,6х1х0,9х0,7х1,79х0,8)-(83-55,5)х1=2117,17

Собівартість штамповки(проектний варіант)

S_заг.к=(16х76,9х1х0,9х0,7х1,79х0,8)-(83,3-55,5)х1=1082,21



Таблиця 2.1 Порівняльна характеристика вибору виду заготовки

Вид заготовки	Коефіцієнт використання металу	Вартість, грн.
Заготовка - поковка	0,37	2117,17
Заготовка - штамповка	0,72	1082,21

На підставі розрахунків, встановлюємо, що в даному типі виробництва доцільно отримувати заготовку - штамповку.

2.4 Розробка маршрутів обробки поверхонь та плану маршрутного технологічного процесу

Маршрут механічної обробки поверхонь деталі розробляється з урахуванням типу виробництва.

Таблиця 2.1 План технологічного процесу обробки деталі “Шестірня ведена”

Назва поверхні	Маршрут обробки	Квалітет точності	Параметр шорсткості, мкм
Торець	Точіння одноразове	14	12,5
Торець h11	Точіння торця чорнове Точіння торця чистове	14(h14) 11(h11)	12,5 3,2
Отвір	Розточування чорнове Розточування чистове	14(Н14) 11(Н11)	12,5 6,3
Отвір 92Н14	Розточування чорнове	14(Н14)	12,5
Торець h11 в розмір 63-1,4	Точіння чорнове Точіння чистове	14(h14) 11(h11)	12,5 3,2
Торець 108-1.5+2.5 в розмір 30±4	Точіння одноразове	14(h14)	12,5
Поверхня 378h11	Точіння чорнове Точіння чистове	14(h14) 11(h11)	12,5 6,3
Шліци D-10x82+0,23х90+0.07 х14	Протягування	9	6,3
Отвір 50H14 8отв.	Свердління Розсвердлювання	14(Н14) 14(Н14)	12,5 12,5
Зубчаста поверхня m=7 z=52	Нарізати зуби начорно	Степінь точності 7	6,3
Зубчаста поверхня m=7 z=52	Нарізати зуби начисто		6,3



Таблиця 2.2 Технологічний процес механічної обробки деталі «Шестірня ведена»

№ опе- рації	Назва і короткий зміст операції	Технологічне обладнання	Настановча технологічна база	Верстатний пристрій
005	Токарна з ЧПК 1. Підрізати торець Ш 110 в розмір 148±0,3 2.Підрізати торець Ш 387,6h14 в розмір 67-1,4 з утворенням фаски 2х450 3. Розточити отвір в розмір Ш 92Н14 на l-23+2 з утворенням фаски 1х450; розточити отвір в розмір Ш 80,4Н12 напрохід. 4.Розточити отвір Ш82Н11 напрохід.	Верстат токарний з ЧПК моделі 16А20Ф3	Ш 387,6-0,36 торець Ш 387,6-0,36	Патрон трикулачковий З електромеханічним приводом
010	Токарна з ЧПК 1. Підрізати торець Ш 387,6h14 в розмір 144±0,3 2.Підрізати торець Ш108 в розмір 30±4 3.Точити поверхню в р-р Ш 378,35h14 напрохід 4.Точити Ш 378h11 на довжину 63-0,4 з утворенням фаски 3х450 5. Розточити фаску в розмір 2х450	Верстат токарний з ЧПК моделі 16А20Ф3	Отвір Ш 82H11 торець Ш 387,6-0,36	Патрон трикулачковий З електромеханічним приводом
015	Горизонтально протягувальна 1.Протягнути шліци в розмір D-10х82+0,23х90+0,07 х14	Горизонтально протягувальний верстат моделі 7б55	Торець Ш 378h11, Ш 378h11	Адаптер з настановчою призмою
020	Радіально свердлильна 1.Свердлити 8 отворів в розмір Ш25H14 Ш210± напрохід, послідовно 2.Розсвердлити 8 отворів в розмір Ш50Н14 напрохід, послідовно	Радіально свердлильний верстат моделі 2Д175	Отвір Ш 82H11, торець Ш110	Кондуктор накладний з механічним рушієм
025	Зубофрезерна 1.Нарізати зуби відповідно ТУ начорно	Зубофрезерний верстат моделі 53А50	Поверхня шліцева Ш 82H11, торець Ш110	Пристосування для фрезерування зубів з механічним приводом
030	Зубофрезерна 1.Нарізати зуби відповідно ТУ начисто	Зубофрезерний верстат моделі 53А50	Поверхня шліцева Ш 82H11, торець Ш110	Пристосування для фрезерування зубів з механічним приводом

В розроблюваному технологічному процесі вибрано більш продуктивне обладнання і пристрої в порівнянні з існуючим на базовому заводі.

Вибір технологічних баз

При виготовленні шестірні веденої до технологічного процесу пред'являються вимоги від яких залежить якість готової деталі.

За початкову базу обробки деталі вибираємо необроблену зовнішню поверхонь фланець і торець. Далі в процесі обробки обробляються отвір та торець. Базовою поверхнею є оброблена зовнішня поверхня Ш 378h11. Це дозволяє виконати умови перпендикулярності торця відносно вісі отвору деталі.

На наступній операції базова поверхня не змінюється.

В наступній операції базою є отвір Ш 82H11.

На протягу вальній операції технологічною базою є торець Ш 378h11.

На трьох наступних операціях базовими поверхнями є отвір Ш 82H11

та торець Ш110.

При обробці важливо, щоб конструкторські і технологічні процеси співпадали, щоб витримувався принцип постійності баз. В даному проекті ці принципи дотримуються при використанні центрального отвору, як основної базової поверхні.



2.5 Визначення величин між операційних припусків аналітичним методом на одну поверхню Ш 82H11 та табличним методом на решту поверхонь

Призначення припусків табличним методом ведемо в порядку оберненому маршрутній технології механічної обробки поверхонь.

Вибір між операційних припусків ведемо за таблицею (2.3). Вибрані за таблицями між операційні припуски, встановлені проміжні розміри зводимо в таблиці.

Таблиця 2.3 Міжопераційні припуски і розміри

№	Методи обробки	Параметри шорсткості,мкм	Квалітет точності	Припуск на діаметр, мм	Прийняті міжопераційні розміри з допусками, мм
Ш 82H11
1.	Протягування	6,3	11	0	?82Н11
	Розточка чистова	6,3	11	1,6
3	Розточка чорнова	12,5	12	6,4	?80,4Н12
4.	Заготовка	0	13кл	8	?74
?92Н12
1.	Розточка чорнова	12,5	12	18	?92Н12
2.	Заготовка	0	13кл	18	?74
?378h11
1.	Нарізання зубів	6,3	11	1,75	?364h11
2.	Нарізання зубів	6,3	11	14	?366,1h11
3	Точіння чистове	6,3	11	0,35	?378h11
4.	Точіння чорнове	12,5	14	9,25	?378,35h14
5.	Заготовка	0	13кл		?387.6
?50Н14
1.	Розсвердлювання	12,5	14	25	?50Н14
2.	Свердління	12,5	14	50	?25Н14
3.	Заготовка	0	Т4
?108
1.	Точіння чорнове	12,5	14	0,8	30±4
2.		0	13кл		30,8
63h14
1.	Точіння з двох сторін	3,2	14	4+4=8	63-1,4
2.	Заготовка	0	13кл		71
144
1.	Точіння з двох сторін	12,5	14	4+3,6=6,6	144
2.	Заготовка	0	13кл		151,6

Припуски на чорнове точіння (розточування) визначені як різниця між загальним припуском на дану поверхню та сумою припусків на обробку отвору Ш 82H11 виконаний аналітичним методом.

В розроблювальному курсовому проекті токарна обробка поверхні Ш 82H11 виконується з однієї установки на токарному верстаті з ЧПК мод 16К20Ф3 з кріпленням деталі в трикулачковому патроні з електромеханічним приводом.

Таблиця 2.4 Вихідні дані

Методи обробки поверхні	Квалітет точності	Параметри шорсткості поверхні, мкм	Граничні відхилення розмірів мкм, д	Розрахункові величини, мкм
				Rz	T	P	Ey
Заготовка - штамповка	13 кл	0	+870 0	Rz0=320	350	1148
Чорнове розточування	12(Н12)	12,5	+300 0	Rz1=50	50	68	150
Чистове розточування	11(Н11)	6,3	+220 0	Rz2=30	30	3.4	5.0

Розрахунок величини між операційного припуску виконується за формулою :

2Z_ip=2 (Rz_i-1 + T_i + vP²_i-1 + E²_yi) = д_i-1 - д_i (2.4)

Де 2Z_i-1 - вислта мікронерівностей, які залишися від попередньої операції, або переходу, мкм;

T_i-1 - глибина дефектного шару, який залишився від попередньої операції, або переходу, мкм;

Р_і-1 - підсумкове значення просторових відхилень, які залишилися від попередніх операцій, або переходу, мкм;

Е_уі - похибка установки заготовки в пристрої на даній операції, мкм;

д_i-1 - допуск розміру на попередньої операції , мкм;

д_i - допуск розміру на розраховуваному переході, мкм;

Сумарне значення просторових відхилень для обробки отвору штамповки, закріпленої в патроні визначаємо за формулою:

Р = vР²_ко +Р²_ек (2.5)

Де Р_о - загальна кривизна заготовки, мкм Р_о= 750

Р_ек - величина зміщення стержня, дорівнює допуску на номінальний розмір від вісі отвору до вимірювальної бази, Р_см = 870

Р₀ = v750^{2 +} 870² = 1148 мкм

Р₁ = Р_о х К_у1 = 732 х 0,06 ? 68 мкм

Р₂ = Р₁ х К_у2 = 68 х 0,05 ? 3 мкм

Де К_у1 =0,06; К_у2 = 0,05 - коефіцієнти уточнення (3)

Так, як токарна обробка отвору введеться в трикулачковому самоцентруючому патроні з базуванням по зовнішній поверхні, яка оброблена, то:

E_д1 = 150 мкм

При чистовому розточуванні

Е_д2 = E_д1 x К_у1 = 150 х 0,06 = 9 мкм

Пружні деформації деталі із-за сил кріплення в зв'язку з малою їх величиною, не враховуються, тобто вважаємо, що Е_з = 0, отже Е_у = Е_д. Знайдені величини Rz, T, P, E_y вносимо в таблицю. Розрахунок між операційних величин припусків зводимо в таблиці.

Таблиця 2.5 Розрахунок величин між операційних припусків

Розрахункові (максимальні) значення, мкм	Прийняті значення припуску, мм
1.Розрахунковий припуск на чорнове розточування 2Zip=2 (Rzi-1 + T0 + vP2i-1 + E21i) = дi-1 - д1 = = 2(320+350+ v11482+602)+ 870-350 = 4678	2Z1p = 4.7
2.Розрахунковий припуск на чистове розточування 2Zip=2 (Rzi-1 + Ti + vP2i-1 + E22i) = дi-1 - д2 = = 2(50+50 +v682+502 ) + 350 - 220 = 300	2Z2p = 0.3

Розрахунок величин між операційних розмірів і встановлення операційних допусків.

Розрахунок ведемо в порядку оберненому ходу технологічного процесу, тобто розміру готової деталі.

Розрахунок припусків зводимо в таблиці.

Таблиця 2.6 Розрахунок величин між операційних розмірів

Методи обробки	Розрахунковий розмір, мм	Допуск, мм	Граничні Розміри, мм	Значення припуску, мм
Чистове розточування	82	0,22	82	81,78	0,2
Чорнове розточування	81,8	0,30	81,8	81,5	7,2
Заготовка - штамповка	74,6				7,4

Виконуємо схему розташування полів допусків з припусками на поверхню Ш82H11.

Рис. Схема розташування полів допусків з припусками на отвір Ш82H11.

2.6 Вибір обладнання, технологічного оснащення, різального та вимірювального інструментів

Таблиця 2.7 Технологічне обладнання з короткою технічною характеристикою

Номер, назва, код операції	Назва, модель і код верстата	Технічна характеристика	Габаритнірозміри, мм	Вартість верстату
		Діапазон частот обертання, хв-1	Діапазон подач, мм/хв	Потужність гол. урухомника, квт
005, 010, Токарна з ЧПК 4114	Верстат Токарний з ЧПК мод. 16А20Ф3 381101	Nmin=12.5 Nmax=2000 Z = 22	Повздовжні 3-1200 Поперечні 1,5-600	10	3360х 1710	44 000
015, Горизонтально- протяжна 4181	Верстат Горизонтально протягувальний 7Б55 381751	Робочий хід Nmin = 1.5 Nmax =11,5 Зворотній хід Nmin = 20 Nmax = 25	Найбільша довжина робочого ходу салазок - 1250	18,5	6340Ч 2090	72 000
020 Радіально- свердлильна 4123	Верстат Радіально свердлильний 2М55 381217	Nmin = 20 Nmax=2000 Z=12	Подача шпінделя = 0,056 - 2,5мм/об	5,5	2265х 1020	52 000
025, 030 Зубофрезе-рний верстат 4153	Верстат Зубофрезерний 53А50 381572	Nmin = 40 Nmax = 405	Вертикальна чи повздовжня 0,75 - 7,5 Радіальна 0,22 - 2,25 мм/об	8-12,5	2670х 1810	70 000

Таблиця 2.8 Верстатні пристрої

Номер і назва операції	Назва пристрою	Установочні елементи	Вид затиску	Стандарт ГОСТ	Код пристрою
005, 010 Токарна з ЧПК	Трикулачковий патрон	Кулачки	Електро-механічний	Спеціалізований	396110
015 Горизонтально протягувальна	Адаптер	Адаптер з настановчою призмою	Пневматичний	Спеціалізований	405864
020 Радіально-свердлильна	Кондуктор накладний	Отвір Ш82H11, торець Ш110	Механічний	Спеціалізований	395510
020, 025 Зубофрезер на	Пристрій для фрезерування зубів	Оправка шліцева	Механічний	Спеціалізований	3984631



Таблиця 2.9 Різальні інструменти

№, назва і короткий зміст операції	Назва різального інструменту	Основна характеристика інструмента	Мате-ріал	Стандарт ДСТУ	Код
005 Токарна з ЧПК 1. Підрізати торець Ш 110 2. Підрізати торець Ш 378h11	Різець для контурного точіння	г=930 ц=120 Ь=100 л=0	Т5К10	20872-80	392190
1. Розточити отвір Ш 82 напрохід начорно. 2.Розточити Ш 92 на довжину 23+2 3.Розточити отвір Ш82Н11 начисто напрохід. 4.Розточити фаску 1х450	Різець розточний	г=930 ц=120 Ь=100	Т5К10	20872-80	392190
1. Точити фаску 3х450	Різець для контурного точіння	г=930 ц=120 ; Ь=100	Т5К10	20872-80	392190
010 Токарна з ЧПК 1. Підрізати торець Ш 378 2.Підрізати торець Ш108 3.Точити Ш 378 на довжину 64-0,4 начорно. 4.Точити Ш 378 на довжину 64-0,4 начисто з утворенням фаски 3х450 5. Розточити фаску 2х450	Різець для контурного точіння	г=930 ц=120 Ь=100	Т5К10	20872-80	392190
015 Вертикально-протягувальна	Протяжка	b = 4	Р6М5	18220-90	392302
020 Радіально свердлильна 1.Свердлити 8 отворів Ш25 в розмір Ш210± напрохід, послідовно	Свердло спіральне Ш25 мм	2ц=1180 Ь=16	Р6М5	10903-77	391210
2.Розсвердлити 8 отворів Ш50 в розмір Ш210± напрохід, послідовно	Свердло спіральне Ш50 мм	2ц=1180 Ь=16	Р6М5	10903-77	391210
020, 025 Зубофрезерна 1.Нарізати зуби m=7 z=52 начорно 2. 1.Нарізати зуби m=7 z=52 начисто	Черв'ячна модульна фреза m=7	m=7	Р6М5	8027-86	381810

Метод контролю залежить від багатьох факторів - типу виробництва, конструктивної характеристики деталі, точності виготовлення та інше. Вданому випадку використовується вибірковий контроль деталей. Вимірювальний інструмент, який використовується на операціях, різноманітний, універсальний і спеціальний, простий і складний.

Таблиця 2.10 Контрольно-вимірювальні інструменти

№ операції	Розмір що контролюється	Назва вимірювального інструменту	Стандарт ГОСТ	Код
005	148±0,3; 67-1,4; 23+2; Ш92Н14; Ш80,4Н12; 82Н11	Штангенциркуль ШЦЦ-1-0-250-0,01 Калібр-пробка 82Н11	166-80 2534-77	393311 393120
010	1440,3; 30±4; 64-0,4; Ш378,35h14; Ш378h11;	Штангенциркуль ШЦЦ-1-0-250-0,1 Штангенциркуль ШЦЦ-II-250-630-0,1-1	166-89 166-89	393311 393311
015	D-10x82+0.23x900,07x14	Шліцева калібр пробка	24960-81	393715
020	Ш25Н14 Ш210±; Ш50Н14	Штангенциркуль ШЦЦ-1-0-250-0,01	166-89	393311
025,030	M=7 Z=52	Пристрій для контролю крупно габаритних зубчастих коліс	4445-81	396181

2.7 Докладний розрахунок режимів різання та норм часу на вказану оперецію

Розрахунок режимів різання аналітичним методом: операція токарна з ЧПК 005

На цій операції виконуються наступні технологічні переходи:

1.Підрізати торець Ш110 в розмір 148±0,3

2.Підрізати торець Ш387,6h14 в розмір 67_-1,4

3.Розточити отвір в розмір Ш80,4Н12 напрохід ; Розточити отвір в розмір Ш92Н14 на довжину 23⁺² з утворенням фаски 1х45⁰.

4.Розточити отвір в розмір Ш82Н12 напрохід.

5.Розточити фаску в розмір 2х45⁰

Аналітичний розрахунок режимів різання проводимо для підрізання торцю Ш387,6 h14 , параметр шорсткості поверхні 6,3мкм. Установчою базою на даній операції є зовнішня поверхня Ш387,6 h14 і торець деталі. Верстат токарний з ЧПК мод. 16А20Ф3.

Пристрій - трикулачковий патрон з електромеханічним приводом. Заготовка - штамповка.

Для контролю чорнового точіння приймаємо штангенциркуль ШЦЦ-1-0-250-0,01.

1. Вибір різального інструменту

Приймаємо контурний різець по ГОСТ 20872-80 з поперечним перерізом державки 25х25мм з швидкозмінною різальною пластиною Т5К10. Матеріал державки різця - сталь 45. Геометричні параметри різця - форма передньої поверхні - плоска з фаскою, г=12⁰ ; L=10⁰ ; л=0.

2. Глибина різання t = 4мм

3. Призначаємо величину подачі S = 0,6мм/об

4. Призначаємо період стійкості різьця Т= 50хв.

5. Визначаємо швидкість різання

V_i = Cv/T^m x t^xv x S₀^yv x K_v; м/хв (2.6)

Де Cv = 340; x = 0.15; y = 0.45; m = 0.2

Kv - загальний поправочний коефіцієнт

Kv = Kmv x Knv x Kiv х Коv (2.7)

Kmv - коефіцієнт, який враховує матеріал заготовки

Kmv =Kr(750/у_в)^nv = 0.8(750/1100)^1.0 =0.6

Knv - коефіцієнт, який враховує стан поверхні при точіннні поковки,

Knv = 0,8(табл. 5, с. 263)

Коv - коефіцієнт який залежить від виду токарної обробки

Коv = 1,18

Kiv - коефіцієнт, який враховує інструментальний матеріал, при сплаві Т5К10,

Kiv = 0,65

Kv = 0.6 x 0.8 x 0,6 = 0.48

V = 340/ 50^0.2 x 4^0.15 x 0,6^0.45 x 0.48 х 1,18 = 48,8 ? 50 м/хв. (2.8)

6. Частота обертання шпинделя

n = 1000v/рД = 1000 x 50/(3.14x387.6) = 41.3 ? 42 хв^-1 (2.9)

Дійсна швидкість різання

V = р x D x nд/1000 = 3,14 х 387 х 42 /1000 = 51 м/хв (~0.85 м/с) (2.10)

7. Хвилинна подача

Sхв = So x nд = 0,6x42 = 25,2 мм/хв. (2.11)

Знайдена величина подачі може бути встановлена на верстаті, який має межі робочих подач 1-1200 мм/хв. При безступеневому регулюванні.

8. Визначаємо потужність, яка затрачається на різання

Np = Pz x V/1000 x 60 кВт (2.12)

Де Pz - тангенціальна сила різання (2.13)

Pz = 10xCp x t^x x S^y x Vⁿ x Kp x Н

Ср = 300; x = 1; y = 0.75; n = -0.15

Kp - загальний поправочний коефіцієнт

Кр = Кмр х Кцр х Кгр х Клр х Кzp (2.14)

Де Кмр - коефіцієнт, який враховує якість оброблювального матеріалу

Кмр = (у_в/750)ⁿ = (1100/750)^0.75 = 1,32 (2.15)

Кцр, Кгр, Клр, Кzp - коефіцієнти які враховують геометричні параметри різьця. Кцр = 0,89; Кгр = 1,0; Клр = 1,0; Кzp = 0,9

Кр = 1,32 х 0,89 х 1 х 1 х 0,9 = 1,05

Pz = 10 х 300 х 4¹ х 0,6^0,75 х 51^-0,15 х 1,05 = 1712Н

Потужніть різання

Np = 1712 x 118.6/60 = 1,4 кВт (2.16)

9. Перевіряємо, чи достатня потужність приводу верстата. Потужність на шпинделі верстату :

Nшп = Nм x Ю = 10 x 0.75 = 7.5 кВт, отже (2.17)

Np < Nшп (1,4 < 7,5) тобто обробка можлива.

10. Основний час на перехід

То = L/(n x S), хв. (2.18)

Де L - довжина проходу L = l + y + ? мм

l - довжина обробки; l = D-d/2 = (387,6-295)/2 + 5= 50,3 мм; у + ? = 5мм;

y + ? - величина врізання і перебігу

То = 50,3/42 х 0,6 = 1,99 хв

Розрахувати режими різання на інші переходи токарної операції з ЧПУ 005, результати розрахунків вносимо в таблицю.

Таблиця 2.11 Зведена таблиця режимів різання

Номер, назва і зміст операції	t, мм	Розрахункові величини	Прийняті величини	То, хв
		Sр, мм/об	Vр, м/хв	n, хв-1	Sд, мм/об	Vд, м/с	n, хв1
005Токарна з ЧПК 1. Підрізати торець ?110 в розмір 148.	3,6	0,6	50	133	0,6	0,45	133	0,19
2.Підрізати торець Ш387,6 h14 в розмір 67-1,4	4,0	0,6	50	41,3	0,6	0,85	42	2,0
3.розточити отвір в розмір Ш 80,4Н12 напрохід; Розточити отвір в розмір Ш 92Н14 на l-23+2 з утворенням фаски 1х450	4,7	0,4	48	250	0,4	0,8	250	2,3
	5,8	0,3	48	250	0,3	0,8	250	1,9
4. Розточити отвір Ш82Н11 напрохід.	0,8	0,2	86	419	0,2	1,4	419	0,38
5. Розточити фаску 2х450	2	0,2	86	419	0,2	1,4	419	0,02

11. Визначення норм часу

Штучний час обробки деталі

Тшт = То + tв + tобе + tп (2.20)

де То = Уtoi - основний час на операцію То = 6,79 хв

tв = tву + tмв - допоміжний час, який складається з часу tву - на установку і зняття

заготовки, і допоміжний час tмв, зв'язаний з виконанням допоміжних ходів і переміщень при обробці поверхні, хв;

tобс - час на обслуговування робочого місця, хв;

tп - час на особисті потреби, хв; призначається в процентах від оперативного часу

Топ = То + tву + tмв (2.21)

Час роботи верстата по програмі управління (час циклу обробки) tпу дорівнює неповному оперативному часу верстата.

tпу = to + tмв = tоп. (2.22)

11.1. Допоміжний час на установку і зняття заготовки tуст = 5,4хв, при масі деталі до 100 кг в трикулачковому патроні при кріпленні за необроблену поверхню (5)

11.2. Допоміжний час зв'язаний з виконанням допоміжних ходів і переміщень при обробці поверхні tмв

Час холостих ходів tхх.

Різець 1

Час холостих ходів визначаємо з циклограми

Час для повздовжніх і поперечних переміщень

tп1 =УLn₁/ Sn = 290/ 7500 = 0,038хв

tхх1= 0,038хв

Різець 2

tп2= 173/7500 = 0,023хв

tхх2 = 0,023 хв

Різець 3

tп3=166/7500=0.022хв

tхх3 = 0,022хв

tхх = Уti = 0,038 + 0,023 + 0,022 = 0,083 хв;

Час на зміну одного інструменту поворотом різцевої головки складає 0,02 хв (5)

tзм = 0,02 х 3 = 0,06 хв

Час на зчитування кадрів tк = 0,2 хв (6)

До допоміжного часу відносяться наступні елементи: (7)

- установити задане взаємне розташування деталі і інструмента по координатах х, у, z і в випадку необхідності зробити підналадку - 0,32 хв.(8)

- перевірити перехід деталі чи інструменту в задану точку після обробки - 0,15 хв.

- установити і зняти щиток від забризкування емульсією - 0,03 хв.

tмв = 0,083 + 0,06 + 0,2 +0,32 + 0,15 + 0,03 = 0,84 хв

Час циклу tпу

tоп = tпу + t (2.23)

tпу = То + tмв = 6,79 + 0,84 = 7,63 хв

11.3. Оперативний час

tоп = tпу + tву = 7,63 + 5,4 = 13,03 хв (2.24)



11.4. Час на обслуговування робочого місця і на особисті потреби складає 8% від оперативного часу (5)

tобс + tп = 8% tоп = 0,08 х 13,03 = 1,04 хв (2.25)

11.5. Штучний час

Тшт = tоп + tобс + tп = 13,03 + 1,04 = 14,07 хв (2.26)

11.6 Підготовчо-заключний час на партію (5)

- на організаційне підготовку - 17 хв

- на наладку верстата, пристроїв, інструменту, програмних улаштувань - 16 хв

Тп-з = 17+16 = 33 хв.

11.7. Штучно-калькуляційний час

Тшт х к = Тшт + Тп-з / n = 14,07 + 33/200 = 14,23 хв. (2.27)



2.8 Вибір та розрахунок режимів різання на решту операцій

Таблиця 2.12 Зведена таблиця режимів різання

Номер операції, переходу	Назва і зміст операції, переходу	t, мм	Розрахункові величини	Прийняті величини	То, хв
			Sр мм/об	Vр м/хв	nр хв-1	Sд мм/хв	Vд м/с	nд хв-1
010	Токарна з ЧПК 1. Підрізати торець Ш 387,6h14 в розмір 144±0,3 2.Підрізати торець Ш108 в розмір 30±4 3.Точити поверхню в розмір Ш 378,35h14 напрохід 4.Точити Ш 378h11 на довжину 63-0,4 з утворенням фаски 3х450 5. Розточити фаску в розмір 2х450	4 3,2 4.3 0,17 2	0,6 0,6 0.6 0,35 0,2	50 50 65 148 86	42 130 50 125 200	0,6 0,6 0,6 0,35 0.35	60 0.85 1,08 2,46 1.43	42 130 50 125 125	2.0 0,19 1,8 1,4 0.02
015	Горизонтально протягувальна 1.Протягнути шліци в розмір D-10х82+0,23х90+0,07 х14	1	0.1						2.0
020	Радіально свердлильна 1.Свердлити 8 отворів в розмір Ш25H14 Ш210± напрохід, послідовно 2.Розсвердлити 8 отворів в розмір Ш50Н14 напрохід, послідовно	12,5 12,5	0,28 2,8	19,6 7,8	250 50	0,28 2,8	0,32 0,13	250 50	4 1,84

2.9 Вибір та розрахунок норм часу

Таблиця 2.13 Зведена таблиця норм часу

Назва і номер операції	То, хв.	Tуст	Топ, хв.	Тобс,	Тшт, хв.	Тп.з, хв.	Тшт.к, хв.
				%	хв.
005 токарна з ЧПК	6,79	5,4	13,03	0,08	1,04	14,07	33	14,23
010 токарна з ЧПК	5,41	4	3,42	0,08	0,27	3,69	28	5,09
015 Горизонтально протягувальна	2,0	3.4	6,1	0,08	0,48	6,58	12	8,56
020 радіально-свердлильна	5,84	6	12,54	0,08	1	13,54	10	15,19
025 Зубофрезерна	3,2	3	6,9	0,08	0,5	7,4	6	8,39
030 Зубофрезерна	4,7	1,7	7,2	0,08	0,57	7,77	1,3	7,98

Размещено на Allbest.ru

...