Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Назначение и конструкция инструмент

1.2 Анализ технологичности конструкции изделия

1.3 Определение типа производства

1.4 Анализ базового варианта и обоснование принятого технологического процесса

1.5 Выбор и экономическое обоснование метода получения заготовки

1.6 Принятый технологический процесс

1.7 Расчет припусков на обработку

1.8 Расчет режимов резания

1.9 Расчет норм времени

1.10 Расчет и проектирование станочного приспособления

Список использованных источников

Введение

Машиностроение - отрасль промышленности, тесно связанная с изготовлением деталей, узлов машин и оборудования различного назначения, от использования которых в значительной степени зависит интенсивность развития всего народнохозяйственного комплекса. При этом по сравнению с другими способами получения детали машин обработка резанием обеспечивает наибольшую их точность, а также наибольшую гибкость производства, быстрый переход от изготовления одних деталей к изготовлению других.

Эффективность металлообработки - это комплексный показатель, учитывающий среди прочих условий роль режущего инструмента, его влияние на производительность труда, его экономность, надежность, металлоемкость. Несмотря на кажущуюся незначительность и дешевизну по сравнению с современным металлорежущим станком, режущий инструмент во многом определяет возможности современного машиностроительного производства, особенно автоматизированного.

Основные параметры режущих инструментов определяются их назначением и должны обеспечивать надежность, производительность, экономичность обработки. Курсовое проектирование является решающим этапом обучения в ВУЗЕ и представляет собой самостоятельную инженерную работу.

Основной задачей курсового проектирования является проверка знаний общетехнических и специальных дисциплин, способности использования полученных знаний для решения практических задач, связанных с разработкой прогрессивных конструкций режущих инструментов и технологических процессов их изготовления, основанных на современных достижения отечественной и зарубежной науки и техники; конструированию станочных и контрольных приспособлений.

1. Технологическая часть

1.1 Назначение и конструкция инструмента

Разработанный в данном курсовом проекте инструмент типа развёртка профильная насадная применяется при изготовлении ступенчатых отверстий высокой точности (величина припуска под развёртывание составляет 0,05...0,15 мм на диаметр) по 8 - 6-му квалитету точности с шероховатостью получаемой поверхности Ra = 0,4... 1,6 мкм.

Так как разработанная развёртка является многолезвийным осевым режущим инструментом предназначенным для повышения точности формы и размеров отверстия и снижения шероховатости, то именно сочетанием процессов развёртывания сразу двух поверхностей одним инструментом данного типа мы получаем ряд дополнительных преимуществ. Благодаря наличию в инструменте режущих пластинок из твёрдого сплава мы сможем получить отверстия требуемого качества.

Проектируемый инструмент изготавливаем из легированной стали 9ХГОСТ 5950-73,пластинки из твёрдого сплава Т30К4 ГОСТ3882-7

По своей конструкции он представляет собой ступенчатую развёртку с десятью зубьями рисунок 1.1.

Рисунок 1 - Развёртка ступенчатая насадная

Внутренняя коническая поверхность и шпоночный паз служат для крепления развёртки на оправке , а также несут нагрузку в процессе изготовления развёртки, т.к. является базовой поверхностью.

Химический состав и основные механические свойства данной стали представлены в таблице 1.1 и таблице 1.2.

Таблица 1 - Химический состав и механические свойства твердого сплава Т30К4 ГОСТ 3882-74.

Карбид титана (TiC), %	Карбид вольфрама (WС),%	Кобальт (Со),%
30	66	4

Таблица 2 - Химический состав и механические свойства стали 9ХС ГОСТ 5950 - 73.

Углерод (С), %	Кремний (Si),%	Марганец (Mn), %	Хром (Сr),%	HRC	Предел выносливости, в, мПа
0,85-0,95	1,2-1,6	0,3-0,6	0,95 - 1,25	62…65	500-600

1.2 Анализ технологичности конструкции изделия

Инструмент развёртка профильная насадная является чистовым инструментом, для изготовления которого применяются черновые и чистовые базы. В прцессе токарной обработки заготовок наружная поверхность является сначала черновой , а затем чистовой базой.

При дальнейшей обработке заготовки, во время токарной операции с ЧПУ 015, образуется чистовая база, а именно посадочное отверстие. Эта поверхность являются технологической базой.

Практически все поверхности для точения доступны и обрабатываются стандартными режущими инструментами. Образование стружечных канавок инструмента осуществляется наиболее производительным методом - фрезерованием.

Шлифовальные и заточные операции выполняются на универсальном и широко применяемом оборудовании.

Конструкцию комбинированного инструмента типа развёртка профильная насадная можно считать технологичной, поэтому представляется возможность применения прогрессивных технологий изготовления.

1.3 Определение типа производства

Тип производства определяем по методике, приведенной в /1/.

Тип производства по ГОСТ 3.1108 - 74 характеризуется коэффициентом закрепления операций К_зо, который определяем по формуле

, (1.1)

где П_О - суммарное число различных операций;

Р_Я - явочное число рабочих подразделений.

Располагая штучно-калькуляционным временем, затраченным на каждую операцию, определяем количество станков m_р, шт. по формуле

, (1.2)

где N = 12 000 шт. - годовая программа;

Т_ш-к - штучно - калькуляционное время, мин;

F_д = 4015 час - годовой фонд времени работы оборудования, при двух-сменном режиме;

К_з.н= 0,8 - нормативный коэффициент загрузки оборудования.

Результаты расчетов сводим в таблицу 3

Таблица 3- расчет коэффициента закрепления операций

№ операции	Наименование операции	Тш-к, мин	mр, шт.	Р, шт.	Кз.ф	Од, шт.
005	Абразивно-отрезная	0,96	0,028	1	0,028	29
010	Токарная с ЧПУ	7,16	0,21	1	0,21	4
015	Токарная с ЧПУ	3,38	0,11	1	0,11	8
020	Горизонтально-фрезерная	1,24	0,04	1	0,04	20
025	Горизонтально-фрезерная	13,01	0,4	1	0,4	2
030	Горизонтально-фрезерная	10,26	0,32	1	0,32	3
045	Внутришлифовальная	1,18	0,035	1	0,035	23
050	Круглошлифовальная	1,36	0,04	1	0,04	20
055	Универсально-заточная	8,36	0,26	1	0,26	3
060	Универсально-заточная	8,36	0,26	1	0,26	3
065	Универсально-заточная	4,75	0,15	1	0,15	6
070	Универсально-заточная	4,79	0,15	1	0,15	6
075	Круглошлифовальная	5,07	0,16	1	0,16	5
Итого				13		132

После расчета и записи в графы таблицы по всем операциям значения Т_ш-к, m_р устанавливаем принятое число рабочих мест Р, округляя до ближайшего целого числа полученное значение m_р.

Вычисляем значение фактического коэффициента загрузки рабочего места К_ЗФ по формуле

, (1.3)

где m_р - расчетное количество станков, шт.;

Р - принятое число рабочих мест.

Количество операций О_Д, шт., закрепленных за одним рабочим местом определяем по формуле

, (1.4)

где К_з.н= 0,8 - нормативный коэффициент загрузки;

К_з.ф- фактический коэффициент загрузки.

После заполнения всех граф таблицы подсчитаем суммарные значения для О_Д и Р, и определим коэффициент закрепления операций и тип производства

При значении коэффициента закрепления операций 10,15 согласно ГОСТ 3.11108 - 74 производство будет мелкосерийным.

После выбора типа производства определяем количество деталей n, шт., в партии для одновременного запуска по формуле

, (1.5)

где N = 12 000 шт. - годовой объем выпуска деталей;

а = 3 дн. - количество дней запаса деталей на складе;

Ф = 254 дн. - количество рабочих дней в году.

Принимаем n = 142 штук.

1.4 Анализ базового и обоснование принятого технологического процесса

Анализ базового технологического процесса проводился с точки зрения обеспечения качества продукции и оптимальности использования оборудования, обращаем внимание на операции 010-025 токарно-винторезные. В новом технологическом процессе рекомендуется применять операцию 010 "Токарную с ЧПУ", что обеспечивает уменьшение процента брака, а также сокращает время на обработку, так как на токарных операциях с ЧПУ уменьшается отношение подготовительно-заключительного и вспомогательного времени.

На этой операции в качестве черновой базы выбираем наружный диаметр инструмента.

1.5 Выбор и экономическое обоснование метода получения заготовки

Для изготовления инструмента типа развёртка профильная насадная требуется заготовка из горячекатанного проката.

Произведем экономическое обоснование выбора заготовки для рабочей части по методике представленной /2/.

Себестоимость заготовки из проката S_заг, руб, определяем по формуле

S_заг=, (2.1)

где М - материальные затраты, руб.;

С_оз - технологическая себестоимость заготовительной операции.

Затраты на материал М, руб, определяются по формуле

М = QS - (Q - q )S_отх, (2.2)

где Q = 2,8 кг. - масса заготовки; q = 2,2 кг. - масса детали; S = 17520 руб. - стоимость 1 кг. материала;

S_отх = 2502 руб. - стоимость 1 кг. отходов.

М = 2,8 17520 - (2,8 - 2,2) 2502 = 47554,8 руб.

Технологическая себестоимость С_оз, руб, определяется по формуле

С_оз =, (2.3)

где С_nз = 2020 руб./час. - приведенные затраты на рабочее место;

Т_ш-к = 0,96 мин. - штучно - калькуляционное время операции резки.

С_оз = руб.

S_заг1 = 47554,8 + 32,32 = 47587,12 руб.

Стоимость поковки S_заг, руб, определяем по формуле

, (2.4)

где С_i = 26280 руб. - базовая стоимость 1 кг. заготовки;

Q = 2,58 кг. - масса заготовки;

q = 2,2 кг. - масса детали;

К_т = 1 - коэффициент, зависящий от точности;

К_с = 1 - коэффициент, учитывающий группу сложности заготовки;

К_в = 1,1 - коэффициент, учитывающий массу заготовки;

К_м = 1,1 - коэффициент, зависящий от материала детали;

К_п = 0,95 - коэффициент, учитывающий годовую программу.

S_заг2 = (26280 2,58 1 1 1,1 1,1 0,95) - (2,68 - 2,2) 2502 = =76437,65 руб.

Экономический эффект Э, руб, от внедрения нового вида заготовки определяем по формуле

Э = (S_заг4 - S_заг) N, (2.5)

где N=12000 дет. - годовая программа выпуска.

Э = (76437,65 -47554,8) 12000 = 346 594 200 руб.

1.6 Маршрутная технология принятого технологического процесса

Описание маршрутной технологии принятого технологического процесса, исходя из целесообразности, выполним в виде таблицы 4.

Таблица 4 - Маршрутная технология принятого технологического процесса изготовления развёртки профильной насадной

№ опер.	Наименование операции	Оборудование, приспособление и инструмент	Содержание операции, базовые поверхности
005	Абразивно-отрезная	8А240 Круг отрезной ГОСТ 21963-2002 Штангенциркуль ШЦ II-250-0,1 ГОСТ 166-89.	Отрезаем заготовку
010	Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ 16К20Т1 Патрон 7100-0002 П ГОСТ 2675-80; Резец проходной 2101-0605 ГОСТ 20872-80; Резец проходной 2103-0721 ГОСТ 20872-80; резец 2100-0569 ГОСТ 18869-73, центр 7032-0027 ГОСТ 13218 -79, Резец расточной 2141-0056 ГОСТ 18883-73;Сверло центровочное 2317-0122 Р6М5 ГОСТ 14952-75; Сверло 20 2301-0439 Р6М5 ГОСТ 2092-77; Развёртка специальная; Резцедержатель 1-50 ОСТ П15-3-84; Калибр-пробка специальная; калибр-скобы специальные; Штангенциркуль ШЦ II-250-0,1 ГОСТ 166-89.	Подрезаем торец, точим наружную поверхность, центруем отверстие, сверлимотверстие, растачиваем отверстие и фаску, растачиваем выточку, развёртываем отверстие . База - наружный диаметр и опорный торец.
015	Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ 16К20Т1 Патрон 7100-0002 ГОСТ 2675-80; Резец проходной 2103-0721 ГОСТ 0872-80; Резец канавочный специальный; резец 2100-0569 ГОСТ 18869-73, центр 7032-0027 ГОСТ 13218 -79, Резцедержатель 1-50 ОСТ П15-3-84; Микрометр МК60 ГОСТ 6507-78; Шаблон специальный .	Подрезаем торец,точим наружную поверхность, растачиваем фаску,точим канавку. База - наружный диаметр и опорный торец.
020	Горизонтально-фрезерная	Фрезерный 6Н11 Призма опорная 7030-0085 ГОСТ 12195-66; Упор плиточный 7030-1082 ГОСТ 1555-67; Оправка 6225-0171 ГОСТ 15068 - 75; Фреза 2250-0057 ГОСТ 8543-71;Шаблон специальный	Фрезеровать паз на торце. База -отверстие,наружная поверхность и торец.
025	Горизонтально-фрезерная	Фрезерный 6Н11 Оправка специальная; Оправка 6225-0171 ГОСТ 15068 - 75; Приспособление станочное, Фреза 6225-0171 ГОСТ 15068-75; Шаблон специальный; УРИ ТУ2-034-362-81.	Фрезеровать стружечные канавки. База -отверстие,наружная поверхность.
035	Пайка		Припоять твёрдосплавные пластины.
040	Термическая	Печь шахтная ПШ 100	Закалить, релаксационно отпустить в течении 8ч. ,при температуре 200-240°
045	Внутришлифоваль-ная	3К227А Патрон мембранный 7151-0031; круг 1-20х8х20 Э9 40СМ 28К 35 м/c ГОСТ 2424-85; Калибр-пробка специальный.	Шлифовать отверстие и торец. База-наружная поверхность и торец
050	Круглошлифоваль-ная	3А110В Оправка специальная; Хомутик поводковый 7107-0064 ГОСТ 16488-70; круг 1-200х32х50 Э9 40СT 15К 35 м/c ГОСТ 2424- 85; Скоба 8113-3571 60k7 ГОСТ14816-69; Скоба 8113-3571 70h7 ГОСТ14816-69.	Шлифовать наружные поверхности. База - отверстие и торец.
055	Универсально-заточная	3672 Оправка специальная; Приспособление станочное; круг 11-200х20х25 4А 40СМ 25К 35 м/c ГОСТ 2424-85; Штатив Ш-11Н ГОСТ10197-70; Индикатор ИЧ2 ГОСТ 577-68.	Заточить зубья развёртки по передней поверхности. База - отверстие , торец , передняя поверхность зуба.
060	Универсально-заточная	3672 Оправка специальная; Приспособление станочное; круг 1-250х32х50 Э9 40СT 15К 35 м/c ГОСТ 24 Штатив Ш-11Н ГОСТ10197-70; Индикатор ИЧ2 ГОСТ 577-68.24-85;	Заточить зубья развёртки по задней поверхности, обеспечить главный угол в плане 5° База - отверстие , торец ,передняя поверхность зуба.
065	Универсально-заточная	3672 Оправка специальная; Хомутик поводковый 7107-0064 ГОСТ 16488-70; круг 1 -250х32х50 Э9 40СT 15К 35 м/c ГОСТ 2424- 85; Специальное контрольное приспособление.	Заточить задние поверхностизубьев по режущей части. База - отверстие и торец.
070	Универсально-заточная	3672 Оправка специальная; Хомутик поводковый 7107-0064 ГОСТ 16488-70; круг 1-200х32х50 Э9 40СT 15К 35 м/c ГОСТ 2424- 85;.Специальное контрольное приспособление	Шлифовать обратный конус. База - отверстие , торец , передняя поверхность зуба.
075	Кругло- шлифовальная	3А110В Оправка специальная; Хомутик поводковый 7107-0064 ГОСТ 16488-70; круг 1-200х32х50 Э9 40СT 15К 35 м/c ГОСТ 2424- 85; Штатив Ш-11Н ГОСТ10197-70; Индикатор ИЧ2 ГОСТ 577-68.	Шлифовать наружные поверхности окончательно. База - отверстие и торец.
080	Химико-термическая		Карбонитрация
085	Контрольная	Стол контролера	Контроль основных параметров.

1.7 Расчет припусков на обработку

Расчет припусков аналитическим методом производим на две поверхности по методике представленной в /1/.

Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные размеры для поверхности диаметром 22h7, длиной 100h9.

Технологический маршрут обработки поверхности диаметром 22h7 состоит из операций: сверления, растачивания предварительного, растачивания окончательного, развёртывания. Расчет сводим в таблицу 3, в которую записываем соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значение элементов припуска. Значения R_zи Т характеризуют качество поверхности заготовки.

При базировании по наружному диаметру и торцу суммарное значение пространственных отклонений , мм, определяем по формуле

, (2.6)

где -удельная кривизна заготовки; - длинна заготовки;

Остаточные пространственные отклонения:

сверление: ₁ = 0,06 = 0,06 10 = 0,6 мкм;

растачивание черновое: ₂ = 0,04 = 0,04 10 = 0,4 мкм;

растачивание чистовое: ₃ = 0,02 = 0,02 10 = 0,2 мкм;

развёртывание: ₄ = 0,005 = 0,005 10 = 0,05 мкм.

Таблица 5 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности диаметром 22h7

Переходы	Элементы припуска, мкм	Расчёт- ный при-пуск 2ЧZmin, мкм	Расчёт- ный размер, dp, мм	До- пуск, д, мкм	Предельный размер, мм	Предельное значение припуска, мкм
	Rz	Т	с	е				dmin	dmax	2Zпр min	2Zпр max
Заготовка	200	300	10	-		19,961	800	19.2	20
Сверление	40	60	0,6	110	610	21.181	210	20.97	21.18	1770	1180
Растачивание черновое	50	50	0,4	80	180	21.541	130	21.41	21.54	440	360
Растачивание чистовое	30	30	0,2	60	160	21.861	52	21.809	21.861	399	321
Развёртыва-ние	10	25	0,05	20	80	22,021	21	22	22.021	191	160
Итого										2800	2021

Расчет минимальных значений припусков 2Z_min, мкм, производим, пользуясь основной формулой

2Z_min=2 ( R_zi-1 + Т_i-1 + _i-1 + Е), (2.7)

гдеZ_min- минимальный припуск на i-тый переход, мкм;

R_zi - высота микронеровностей на i-м переходе, мкм;

Т_i- допуск, мкм;

_i- суммарное значение пространственных отклонений на i-м переходе, мкм.

Минимальный припуск под:

сверление: 2Z_min=2 (200+ 300+ ) = 2 610.45мкм;

растачивание черновое: 2Z_min=2 (40+ 60+ ) = 2 180 мкм;

растачивание чистовое: 2Z_min=2 (50+ 50+) = 2 160 мкм;

развёртывание: 2Z_min=2 (30+ 30+ ) = 2 80 мкм;

Графа таблицы "Расчетный размер d_р" заполняем, начиная с конечного размера путем прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

d_р4 = 22.021- 0.16= 21.861мм;

d_р3 =21.861- 0.32 = 21.541 мм;

d_р2 = 21.541 -0,36 = 21.181 мм.

d_р1 = 21.181 -1.22 = 19.961 мм.

Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на каждый технологический переход и заготовку, в графе "Номинальный предельный размер" определяем их значения для каждого технологического перехода, округляя расчетный размеры. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру:

dmin₁ =19.961- 0.8 = 22.021 мм;

dmin₂ = 21.181 - 0.21= 21.861 мм;

dmin₃ = 21.541 - 0.13 = 21.54 мм;

dmin₄= 21.861 - 0.052 = 21.18мм;

dmin₅= 22.021 - 0.021 = 20 мм;

Предельное значение припусков Z^прmax определяем как разность наибольших предельных размеров и Z^прmin - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов

Zпрmax5 = 22.021-21.861=0.16 мм

Zпрmax4 =21.861 - 21.54 = 0.321 мм;

Zпрmax3 = 21.54 - 21.18 = 0.36 мм;

Zпрmax2 = 21.18- 20 = 1.180 мм;

Zпрmin5 = 22-21.809 = 0.191мм;

Zпрmin4 = 21.809 - 21.41 = 0.399 мм;

Zпрmin3 = 21.41 - 21.97 = 0.440 мм;

Zпрmin2 = 20.97 - 19.2 = 1.770 мм.

Общие припуски определяем, суммируя промежуточные припуски, записываем их значения внизу соответствующих граф

2Zо_max= 160 + 321 + 360 + 1180 = 2800мкм;

2Zо_min = 191 + 399+440 + 1770 = 2021 мкм.

Общий номинальный припуск

Zo_ном = 2800 + 800 - 19 = 3581 мкм.

Номинальный диаметр заготовки

dз_ном= 20 -3.581 = 16.41916 мм.

Проверка правильности расчетов

2Z^прmax - 2Z^прmin = _max - _min, (2.8)

2800 - 2021 = 800 - 21 = 779 мкм.

Расчёты выполнены верно.

На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков по обработке поверхности диаметром 22h7.

Рисунок 2 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности диаметром 22h7.

Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры на поверхность 170h14.

Технологический маршрут обработки поверхности состоит из операций: точения предварительного, точения окончательного, шлифования предварительного, шлифования окончательного. Расчеты сводим в таблицу 4, в которую записываем соответствующие заготовке и операциям значения элементов припуска.

Таблица 6 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности 100h9

Переходы	Элементы припуска, мкм	Расчёт-ный при-пуск Zmin, мкм	Расчётный размер, Lp, мм	До-пуск, д, мкм	Предельный размер, мм	Предельное значение припуска, мкм
	Rz	Т	с				Lmin	Lmax	Zпр min	Zпр max
Заготовка	200	300	10		100.423	800	100.4	101.2
Точение черновое	50	50	0.6	410	100.013	350	100.01	100.36	390	840
Точение чистовое	30	30	0.4	100.06	99.913	87	99.913	100	97	360
Итого									487	1200

Расчет минимальных значений припусков 2Z_min, мкм, производим, пользуясь основной формулой

Z_min= ( R_zi-1 + Т_i-1 + _i-1 ), (2.9)

где Z_min- минимальный припуск на i-тый переход, мкм;

R_zi - высота микронеровностей на i-м переходе, мкм;

Т_i- допуск, мкм;

_i- суммарное значение пространственных отклонений на i-м переходе, мкм.

Минимальный припуск под:

точение черновое: Z_min= (150+ 250+10) = 410 мкм;

точение чистовое: Z_min= (50+ 50+0.6) = 100.06 мкм;

Графа таблицы "Расчетный размер l_р" заполняем, начиная с конечного размера путем прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

L_р2 =99.913+0.1= 100.013 мм;

Lр1 = 100.013+0.41= 100.423 мм.

Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на каждый технологический переход и заготовку, в графе "Номинальный предельный размер" определяем их значения для каждого технологического перехода, округляя расчетный размеры. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру:

Lmax₀ = 100.4+0.8 = 101.2мм;

Lmax₁ = 100.01+0.35 = 100.36 мм;

Lmax₂ = 99.913+0.87 = 100 мм;

Предельное значение припусков Z^прmax определяем как разность наибольших предельных размеров и Z^прmin - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов

Z^прmax₂ =101.2 - 100.36= 0.84 мм;

Z^прmax₁ =100.36- 100 = 0.36 мм;

Z^прmin₂ =100.4- 100,01 = 0.39мм;

Z^прmin₁=100.01- 99.913 = 0.097 мм.

Общие припуски определяем, суммируя промежуточные припуски, записываем их значения внизу соответствующих граф

2Zо_max= 840 + 360 = 1200 мкм;

2Zо_min = 390 + 97 = 487 мкм.

Общий номинальный припуск Zo_ном = 487 + 800 - 87 = 1200 мкм.

Номинальный диаметр заготовки Lз_ном= 99.913 + 1.2= 101.113 мм.

Проверка правильности расчетов

2Z^прmax - 2Z^прmin = _max - _min, (2.10)

1200 - 487 = 800 - 87 = 713 мкм.

Расчёты выполнены верно.

На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков по обработке поверхности 100h9.



Рисунок 3 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности 100h9

2.7 Расчет режимов резания

Операция 020 - Горизонтально-фрезерная.

Исходные данные: ширина фрезерования - 7.4мм, длина фрезерования - 38 мм, глубина фрезерования - 9.5 мм, материал заготовки - 9XC ГОСТ 5950-73.

Длину рабочего хода L_рх, мм, определяем по формуле

L_рх = L_рез + L_доп,

где L_рез = 38 мм - длина резания;

L_доп = 17 мм - дополнительная длина хода.

L_рх = 38 + 17 = 55 мм.

Принимаем подачу на зуб фрезы S_z = 0.03 мм/зуб.

Определяем стойкость инструмента Т = 120 мин.

Скорость резания V_р, м/мин, определяем по формуле

V_р= V_таб К₁ К₂ К₃ ,

где V_таб =26 м/мин - табличное значение скорости;

К₁ = 1,2 - коэффициент, зависящий от размеров обработки;

К₂ = 0,6 - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности и ее твердости;

К₃ = 1 - коэффициент, зависящий от стойкости и материала инструмента.

V_р= 26 1,2 0,6 1 = 18,72 м/мин.

Частоту вращения шпинделя станка n мин^-1,определяем по формуле

n_р = ,

где V_р = 18,72 м/мин - скорость резания; D = 50 мм - диаметр фрезы.

n_р= мин^-1.

Уточняем число оборотов шпинделя по паспорту станка n_ст=100 мин^-1.

Пересчитываем скорость резания по принятой частоте вращения:

V =м/мин.

Минутную подачу при фрезеровании S_м, мм/мин,определяем по формуле

S_м = S_zz_и n,

где S_z= 0,3 мм/зуб - подача на зуб фрезы; n_ст= 100 мин^-1 частота вращения; S_м = 0,3 100 14 = 420 мм/мин.

Мощность резания N_рез, кВт, определяем по формуле

N_рез =,

где Е = 0,1 - постоянная величина;

V =15,7 м/мин - скорость резания;

t = 9,5 мм - глубина фрезерования;

z_и = 14 - число зубьев фрезы;

К₁ = 1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К₂ = 1 - коэффициент зависящий от типа фрезы и скорости резания.

N_рез = кВт.

На горизонтально-фрезерном станке 6Н11 мощность электродвигателя 5,5 кВт, таким образом необходимая мощность резания не превышает станочную.

Время на обработку Т_о, мин, определяем по формуле

Т_о = ,

где L_рх = 40 мм - длина рабочего хода;

S_м = 420 мм/мин - минутная подача.

i = 1 - количество пазов.

Т_о = мин.

Операция 050 - Круглошлифовальная.

Исходные данные: поверхности длинной - 33 мм, 38 мм, глубина резания - 0,2 мм, материал сталь 9XC ГОСТ 5950-73, круглошлифовальный станок модели 3А110В.

Скорость шлифовального круга V_кр, м/с, определяем по формуле

 ,

где D =200 мм - диаметр круга;

n = 2680 мин^-1 - число оборотов круга по станку.

V_кр = м/с

Определяем рекомендуемую скорость вращения детали по нормативам V_д = 25 м/мин.

Рассчитываем число оборотов шпинделя n, мин^-1, соответствующего рекомендуемой скорости по формуле

,

где d = 60 мм - диаметр детали.

мин^-1

Основное время на обработку То, мин, рассчитывается по формуле

,

где t = 0,2 мм - глубина шлифования;

Lрез. = 33 мм - длина шлифования;

Sо = 0,05 мм/дв.ход. - подача на двойной ход;

Sм = 1 м/мин - минутная подача.

мин

Операция 10 - токарная с ЧПУ. Станок модели 16К20Т1. Инструмент с пластинкой твердого сплава Т30К4. Содержание операции: черновое точение поверхности 68.

Глубина резания: t = 1,5 мм,

Рекомендуемая и принятая по паспорту станка подача: S_о = 0,4 мм/об,

Рассчитываем скорость резания по формуле:

,

где C_V - постоянный коэффициент для данного вида обработки,

Т - стойкость;

t - глубина резания;

S - подача;

K_V - поправочный коэффициент.

,

где К_иV - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента;

К_мV - коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала;

К_пV - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности.

,

где К_г - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

n_V - показатель степени.

К_иV = 1

К_пV = 1

Т = 45 мин

C_V = 350

x = 0,15

y = 0,15

m = 0,2

м/мин

Рассчитываем частоту вращения шпинделя:

мин^-1

Рассчитаем действительную скорость вращения детали :

м/мин

Силу резания рассчитываем по формуле:

,

где C_P - постоянный коэффициент,

x, y, n - показатели степени.

С_Р = 300

x = 1

y = 0,75

n = -0,15

,

где К_мР - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала;

, , , - коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента.

Н

Мощность резания:

кВт

Мощность двигателя главного привода станка:

кВт

N<N_ст

Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.

Операция 10 - Токарная с ЧПУ.

Сверление отверстия диаметром 20 мм.

Глубина резания:

t =10 мм.

Рекомендуемая и принятая по паспорту станка подача:

S_о = 0,32 мм/об.

Рассчитываем скорость резания по формуле:

,

где C_V - постоянный коэффициент для данного вида обработки,

Т - стойкость;

D - диметр;

S - подача;

K_V - поправочный коэффициент.

,

где К_иV - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента;

К_мV - коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала;

К_lV - коэффициент, учитывающий глубину сверления.

,

где К_г - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

n_V - показатель степени.

К_иV = 1

К_пV = 1

Т = 45 мин

C_V =9,8

q = 0,4

y = 0,5

m = 0,2

м/мин

Рассчитываем частоту вращения шпинделя:

мин^-1

Рассчитаем действительную скорость вращения детали :

м/мин

Силу резания рассчитываем по формуле:

Po = 10*Cp*D^q*s^y*Kp,

где C_P - постоянный коэффициент,

K_P -коэффициент, учитывающий фактические условия обработки

q, n - показатели степени.

Cp=68

q=1

y=0.7

Kp=1

Н

Мкр=10*Cm*D^q*s^y*Kp

Cm=0.0345

q=2

y=0.8

Kp=1

M=10*0.0345*20²*0.32^0.8*1=55,46

Мощность резания:

кВт

Мощность двигателя главного привода станка:

кВт

N<N_ст

Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.

Режимы резания всех операций механической обработки сводим в таблицу 7.

Таблица 7 - Сводная таблица режимов резания.

№ операции	Наименование операции	Модель станка	Переход	Глубина резания (t), мм.	Подача (S)	скорость резания (V), м/мин.	частота вращения (n), мин-1.	Основное время (То), мин.
					мм/об (мм/дв.х.)	мм/мин (м/мин)
005	Абразивно-отрезная	8А240	1	3,00	0,40	160	90,48	400	0,237
010	Токарная с ЧПУ	16К20Т1	1	2,0	0,40	200	106,82	500	5,29
				0,50	0,20	126	134,59	630
			2	1,50	0,40	200	85,41	400
			3	2,0	0,40	320	95,51	800
				0,50	0,20	250,7	149,23	1250
			4	2,0	0,08	1280	20,09	1600
			5	10	0,32	80	15,7	250
			6	0,6	0,20	417,2	2532	2000
				0,2	0,10	200	3221,2	2000
			7	0,1	0,75	75	102,26	100
015	Токарная с ЧПУ	16К20Т1	1	2,00	0,40	200	106,82	500	1,81
				0,50	0,20	126	94,25	630
			2	2,00	0,40	200	154,89	500
				0,50	0,20	160	150,8	800
020	Горизонтально-фрезерная	6H11	1	9,50	0,54	54	15,7	100	0,1
025	Горизонтально-фрезерная	6Н11	1	6,0	0,8	100	37,91	125	8,6
030	Горизонтально-фрезерная	6Н11	1	5,0	0,98	245	39,25	250	4,76
045	Внутришлифовальная	3К227А	1	0,15	0,004	88	23,02	22000	0,5
				0,05	0,0035	66	23,02	22000
050	Круглошлифовальная	3А110В	1	0,20	0,002	5,36	28,05	2680	0,35
				0,10	0,001	2,68	28,02	2680
			2	0,20	0,002	5,36	28,05	2680
				0,10	0,001	2,68	28,02	2680
055	Универсально-заточная	3672	1	0,15	0,002	6	31,40	3000	3,55
				0,05	0,001	3	31,40	3000
060	Универсально-заточная	3672	1	0,10	0,002	6	39,25	3000	3,55
				0,10	0,002	6	39,25	3000
065	Универсально-заточная	3672	1	0,10	0,002	6	39,25	3000	0,1
070	Универсально-заточная	3672	1	0,10	0,002	6	31,4	3000	0,2
				0,05	0,001	3	31,4	3000
075	Круглошлифовальная	3А110В		0,10	0,002	5,36	28,05	2680	0,4
				0,10	0,002	5,36	28,05	2680

1.8 Определение норм времени

Расчет технологических норм времени произведем для всех операциях по методике представленной в /1/.

Для двух разнохарактерных операций проводим подробный расчет норм времени по элементам.

Операция 020 - Горизонтально-фрезерная

Исходные данные: ширина фрезерования - 7,4 мм, длина фрезерования -38 мм, глубина фрезерования - 9,5 мм, материал заготовки - сталь 9ХС ГОСТ 5950-73, подача S_о - 0,3 мм/об, число оборотов шпинделя n -100мин^-1, длина резания L_рез - 38 мм.

Длину рабочего хода L_рх, мм, определяем по формуле

L_рх=L_рез+L_доп,

где L_рез = 38 мм - длина резания;

L_доп = 2 мм - дополнительная длина хода.

L_рх = 38 + 17 = 55 мин

Основное время обработки Т_о, мин, определяем по формуле

Т_о=,

где L_рх = 55 мм - длина рабочего хода;

n = 100 мин^-1- число оборотов шпинделя;

S_о = 0,3 мм/об - подача.

Т_о = мин

Вспомогательное время Т_в, мин, определяем по формуле

Т_в=(Т_у.с+Т_уп+Т_из+ Т_зо )к ,

где Т_у.с = 0,12 мин - время на установку и снятие детали;

Т_уп = 0,05 мин - время на управление станком;

Т_из = 0,12 мин - время на измерение детали.

Т_зо = 0,024 мин - время на закрепление ,открепление детали.

Т_в = (0,12 + 0,05 + 0,12+0,24)*1,85 = 0,962 мин

Оперативное время Т_оп, мин, определяем по формуле

Т_оп=Т_о+Т_в,

где Т_о= 0,1 мин - основное время;

Т_в= 0,962 мин - вспомогательное время.

Т_оп = 0,1 + 0,962 = 1,062

Общее время на обслуживание рабочего места и отдых Т_обс, мин, определяем по формуле

Т_обс=,

где П_об.от= 7 % - норматив времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности.

Т_обс = мин

Штучное время на обработку Т_шт, мин, определяем по формуле

Т_шт=Т_о+Т_в+Т_обс,

где Т_о = 0,1 - основное время;

Т_в = 0,962 - вспомогательное время;

Т_обс= 0,07 мин - общее время на обслуживание рабочего места и отдых.

Т_шт = 0,1 + 0,962 + 0,07 = 1,132 мин.

Подготовительно-заключительное время составляет:

Т_п-з = 21 мин.

Штучно-калькуляционное время Т_ш-к, мин, определяем по формуле

Т_ш-к=,

где n = 142 шт. - величина партии деталей.

Т_ш-к = мин

Операция 015 - Токарная с ЧПУ

Исходные данные: Точим наружную поверхность, торец, канавку и растачиваем фаску .

Длину рабочего хода L_рх, мм, определяем по формуле

L_рх = (L_рез+ y + L_доп) i,

где L_рез - длина резания;

y - подвод, врезание и перебег инструмента;

L_доп - дополнительная длина хода.

i - количество проходов.

L_рх1 = L_рх3 (36+2 + 0) 1 = 38 мм,

L_рх2 = L_рх4 =(42 + 4 + 0) 4 = 184 мм,

L_рх5 = (12+ 2 + 0) 1 = 14 мм,

L_рх6 = (1 + 2 + 0) 1 = 3 мм

Основное время обработки Т_о, мин, определяем по формуле

Т_о = ,

где L_рх - длина рабочего хода, мм;

n - число оборотов шпинделя, мин^-1;

S_о - подача, мм/об.

Т_о1 = мин,

Т_о2 = мин,

Т_о3 = мин,

Т_о4 = мин,

Т_о5 = мин,

Т_о6 = мин,

Т_о = Т_о1 + Т_о2 +Т_о3 + Т_о4 + Т_о5 + Т_о6 =

=0,19 + 0,84+0,301+0,28+0,1+0,07 =1,811 мин,

Вспомогательное время Т_в, мин, определяем по формуле

Т_в =( Т_у.с + Т_уп + Т_из + Т_зо)Ч1,85

где Т_у.с = 0,23 мин - время на установку, снятие детали

Т_уп = 0,01 мин - время на управление станком

Т_из = 0,38 мин - время на измерение детали.

Т_зо = 0,042 мин - время на закрепление детали

Т_в = (0,23+0,01+0,38+0,042) Ч1,85= 1,23

Оперативное время Т_оп, мин, определяем по формуле

Т_оп = Т_о + Т_в,

где Т_о= 1,811 мин - основное время;

Т_в= 1,23 мин - вспомогательное время.

Т_оп = 1,811 + 1,23 = 3,041 мин,

Общее время на обслуживание рабочего места и отдых Т_обс, мин, определяем по формуле

Т_обс = ,

где П_об.от= 6,5 % - норматив времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности.

Т_обс = мин,

Штучное время на обработку Т_шт, мин, определяем по формуле

Т_шт = Т_о +Т_в + Т_обс,

где Т_о =1,811 мин - основное время; Т_в = 1,23 мин - вспомогательное время; Т_обс = 0,197 мин - общее время на обслуживание рабочего места и отдых; Т_шт = 1,811 + 1,23 + 0,197 = 3,238 мин,

Подготовительно-заключительное время: Т_п-з = 22 мин.

Штучно-калькуляционное время Т_ш-к, мин, определяем по формуле

Т_ш-к = ,

где n = 142 шт. - величина партии деталей.

Т_ш-к = мин

Таблица 8 - Сводная таблица норм времени по операциям.

№ опер.	Наименование операции	Основное время, tо, мин	Вспомогательное время, tв, мин	Оператиое время, tоп, мин	Обслуж. раб. места, отдых и естеств. надобности, tоб.отд.	Штучное время, tшт, мин.	Подготовит. закл. время, tпз, мин	Величина партии, n, шт.	Штучно-калькул. время, tшт-к, мин
			tуст.	Tзо.	tупр.	tизм.
005	Абразивно-отрезная	0,237	0,1	0,024	0,01	0,16	0,78	0,05	1,067	18	142	0,96
010	Токарная с ЧПУ	5,29	0,23	0,042	0,01	0,41	6,57	0,427	6,29	22	142	7,16
015	Токарная с ЧПУ	1,81	0,23	0,042	0,01	0,38	3,03	0,19	3,23	22	142	3,38
020	Горизонтально-фрезерная	0,1	0,12	0,024	0,05	0,12	1,06	0,07	1,132	21	142	1,2
025	Горизонтально-фрезерная	8,6	0,19	0,042	0,05	1,5	11,9	0,93	12,8	23	142	13,01
030	Горизонтально-фрезерная	4,76	0,19	0,042	0,05	2,2	9,35	0,748	10,098	23	142	10,26
045	Внутришлифовальная	0,5	0,11	0,024	0,05	0,11	1,04	0,02	1,06	16	142	1,18
050	Круглошлифовальная	0,35	0,19	0,042	0,05	0,22	1,28	0,021	1,3	8	142	1,36
055	Универсально-заточная	3,55	0,19	0,042	0,05	2,2	8,14	0,146	8,26	8	142	8,32
060	Универсально-заточная	3,55	0,19	0,042	0,05	2,2	8,14	0,146	8,26	8	142	8,32
065	Универсально-заточная	0,10	0,19	0,042	0,05	2,2	4,69	0,079	4,69	8	142	4,75
070	Универсально-заточная	0,2	0,19	0,042	0,05	2,2	4,1	0,08	4,6	8	142	4,75
075	Круглошлифоваль-ная	...

Подобные документы

• Разработка технологического процесса изготовления передней крышки водомасляного радиатора

  Назначение и конструкция детали, определение типа производства. Анализ технологичности конструкции детали, технологического процесса, выбор заготовки. Расчет припусков на обработку, режимов резания и технических норм времени, металлорежущего инструмента.
  
  курсовая работа [2,4 M], добавлен 20.08.2010
  

• Разработка технологического процесса изготовления шпинделя

  Назначение и технологические требования к конструкции изготавливаемой детали - шпинделя металлорежущего станка. Выбор, экономическое обоснование метода получения заготовки, расчет режимов резания. Разработка конструкции специального режущего инструмента.
  
  курсовая работа [587,1 K], добавлен 27.01.2013
  

• 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
  

• Изготовление торцовой насадной фрезы

  Конструкция и служебное назначение фрезы торцовой насадной, типы и их отличительные признаки. Характеристика типа производства для изготовления данной фрезы, выбор способа получения заготовки и его обоснование. Расчет измерительного инструмента.
  
  курсовая работа [241,2 K], добавлен 16.11.2009
  

• Технологический процесс механической обработки детали винт

  Назначение и конструкция детали "винт", технологический маршрут механической обработки. Определение типа производства и способа получения заготовки. Расчёт припусков, подбор оборудования, режущего и мерительного инструмента; выбор режимов резания.
  
  курсовая работа [754,3 K], добавлен 17.01.2013
  

• Технология изготовления корпуса редуктора

  Определение типа производства. Экономическое обоснование метода получения заготовки. Расчет режимов резания. Разработка технологического процесса изготовления корпуса редуктора. Оценка загрузки оборудования. Разработка специального режущего инструмента.
  
  курсовая работа [526,5 K], добавлен 08.12.2012
  

• Разработка технологического процесса изготовления вала

  Анализ служебного назначения и технологичности детали. Выбор способа получения заготовки. Обоснование схем базирования и установки. Разработка технологического маршрута обработки детали типа "вал". Расчет режимов резания и норм времени по операциям.
  
  курсовая работа [288,6 K], добавлен 15.07.2012
  

• Проектирование технологического процесса изготовления детали "Ось"

  Назначение и технические характеристики оси. Определение типа производства. Способы получения заготовки и методы ее обработки. Разработка маршрутного технологического процесса. Расчет режимов резания, станочной оснастки и контрольного приспособления.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.02.2011
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали "муфта"

  Функциональное назначение детали "муфта", разработка технологического процесса ее изготовления. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Расчет режимов резания на самую ответственную поверхность. Оборудование, инструменты и приспособления.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.05.2012
  

• Разработка технологического процесса изготовления детали "Патрон"

  Описание конструкции и работы детали. Обоснование типа производства. Способ получения заготовки. Разработка маршрутного и операционного технологического процесса. Определение режимов резания и норм времени. Расчет измерительного и режущего инструмента.
  
  дипломная работа [532,0 K], добавлен 24.05.2015
  

• Разработка технологического процесса механической обработки ступенчатого вала с шпоночным пазом

  Служебное назначение изделия и анализ технологичности его конструкции. Определение типа и организационной формы производства. Выбор способа получения заготовки, маршрут ее обработки, обоснование оборудования и инструментов. Расчет режимов резания.
  
  курсовая работа [165,6 K], добавлен 26.06.2014
  

• Производство и испытание станков

  Служебное назначение передачи ходовой винт – гайка и условия ее эксплуатации. Выбор и обоснование материала для заготовки, способа и метода ее получения. Маршрут технологического процесса механической обработки, расчет режимов резания и приспособления.
  
  курсовая работа [195,3 K], добавлен 31.05.2010
  

• 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 технологического процесса и организация участка по обработке детали "Шестерня 50-1601331-А"

  Назначение и конструкция шестерни. Выбор станочных приспособлений и режущего инструмента. Анализ технологичности конструкции детали. Экономическое обоснование выбора заготовки. Описание конструкции, принципа работы и расчет станочного приспособления.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.03.2012
  

• Характеристика конструкции детали "Бугель" и обоснование технических требований

  Анализ технологичности детали "Бугель". Выбор способа получения заготовки на основе экономических расчетов. Технологический маршрут обработки детали. Выбор технологического оборудования, режущего и измерительного инструмента. Расчёт режимов резания.
  
  курсовая работа [953,1 K], добавлен 14.03.2016
  

• Разработка технологического процесса на деталь "Полумуфта" Н17.168.07.12 и изделия "Муфта" Н-235-23-1

  Выбор и технико-экономическое обоснование метода изготовления заготовки. Методы обеспечения технических требований на деталь в процессе обработки. Проектирование станочного приспособления, режущего и мерительного инструмента. Контроль детали на участке.
  
  дипломная работа [447,2 K], добавлен 22.02.2012
  

• Проектирование специального станочного приспособления для обработки поверхности лысок

  Анализ технологичности конструкции лысок, выбор метода получения и механической обработки заготовки. Формулирование служебного назначения станочного приспособления. Расчет режимов резания деталей, параметров силового привода и погрешности установки.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 03.07.2011
  

• Проектирование технологического процесса изготовления детали "Рычаг КЗК-10-0115301"

  Назначение и конструкция детали "Рычаг КЗК-10-0115301". Анализ технологичности конструкции детали. Обоснование метода получения заготовки. Расчет припусков на обработку, режимов резания, усилия зажима. Расчет станочного приспособления на точность.
  
  курсовая работа [306,8 K], добавлен 17.06.2016
  

• Проектирование и расчет приспособлений

  Определение типа производства. Технологический контроль чертежа и анализ технологичности конструкции детали. Выбор и обоснование метода изготовления заготовки. Проектирование станочного приспособления. Назначение режущего и измерительного инструмента.
  
  курсовая работа [525,8 K], добавлен 04.01.2014
  

• Разработка технологических процессов обработки детали "переходник" на автоматизированных участках

  Определение объема выпуска переходника и типа производства. Разработка технологического процесса обработки детали. Выбор оборудования, режущего инструмента и приспособления. Расчет размеров заготовки, режимов резания и нормы времени для токарной операции.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.01.2015
  

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