При массе детали 42 кг и программе выпуска N=10 шт./год, можно предположить, что тип производства будет мелкосерийным.

Типы производства характеризуются следующими значениями коэффициентов закрепления операций:

Тип производства K₃₀ ;

Массовое - 1;

Крупносерийное - Св. 1 до 10;

Среднесерийное - Св. 10 до 20;

Мелкосерийное - Св. 20 до 40;

Единичное Св. - 40.

1.4 Порядок проведения технологической подготовки производства по базовому варианту.

Технологическая подготовка производства (ТПП) - совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства (ГОСТ 14.004-83). Под технологической готовностью производства понимается наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями.

Рисунок 2

2.1 Качественный и количественный анализ технологичности

Анализ проводим по методике, описанной в методических указаниях [10].

Для качественной оценки технологичности отдельных групп элементов необходимо воспользоваться распределением их по функциональному признаку. В качестве таких функциональных признаков, обеспечивающих требуемый уровень качества продукции и снижение материальных и трудовых затрат, можно выделить следующие функции:

F1. Обеспечить свободное врезание и выход режущего инструмента.

F2. Обеспечить точность.

1) Обеспечить рациональные условия базирования.

2) Обеспечить рациональную простановку размеров.

F3. Обеспечить достаточно высокий уровень жёсткости детали и режущего инструмента.

F4. Обеспечить унификацию конструктивных элементов.

F5. Обеспечить удобство составления программ для станков с ЧПУ.

F6. Повысить эффективность использования станков с ЧПУ и обрабатывающих центров.

F7. Снизить объём ручных операций и слесарной доработки.

Перед выделением вышеуказанных функций необходимо выделить конструктивные обрабатываемые элементы, для которых будет производиться оценка. Анализ осуществляется в следующей последовательности:

В соответствии с конкретным исполнением детали осуществляется подбор необходимых технологических функций

Для каждой функции определяется коэффициент весомости (значимости) по сравнению с остальными функциями. Коэффициент весомости каждого показателя K_i определяется экспертным путём по их приоритету, а их сум2.марное значение , т.е. весовые показатели нормированы на единицу.

Проводится экспертная оценка качества исполнения функций. Для этой цели конструкция рассматриваемой детали оценивается с позиции реализации каждой из выбранных функций в виде вербальных оценок «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно».

Рассчитывается комплексный показатель качества реализации рассматриваемых функций (A_k), оценивающий технологичность детали по качественным признакам, рассчитанный как средняя величина из суммы бальных оценок с учётом коэффициентов весомости каждой функции :

, (1)

где A_i - усреднённая бальная оценка реализации каждой функции;

K_i - коэффициент весомости (значимости) каждой функции.

Так как комплексный показатель технологичности для всех конструктивных элементов детали А_к > 3, то общая оценка технологичности удовлетворительная, но отдельные конструктивные элементы нуждаются в качественном улучшении.

Рисунок 3 - Эскиз детали с нумерацией поверхностей

Количественные методы оценки технологичности позволяют количественно определить отличие возможных вариантов конструктивных решений друг от друга и установить, насколько принятый вариант соответствует эталонному, принятому за базу сравнения. Эти методы предусматривают применение показателей технологичности, позволяющих определить значение этих величин.

Согласно ГОСТ 14.201-83 рекомендуется 11 показателей ТКИ: трудоемкость изготовления изделия; удельная материалоемкость изделия (удельная металлоемкость, удельная энергоемкость и пр.); технологическая себестоимость изделия; средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания (ремонта) данного вида; средняя стоимость технического обслуживания (ремонта) данного вида; удельная трудоемкость изготовления изделия; трудоемкость монтажа; коэффициент применяемости материала; коэффициент унификации конструктивных элементов; коэффициент сборности.

Исходя из экономического подхода все показатели производственной технологичности делят на две группы: показатели, прямо определяющие затраты на изготовление изделия; косвенные показатели, характеризующие метод снижения затрат на их производство.

К первой группе относятся удельные трудоемкость изготовления, удельная материалоемкость (металлоемкость), удельные расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, технологическая себестоимость.

Во вторую группу входят коэффициенты применяемости, повторяемости, поэлементной стандартизации, блочности, собираемости, охвата составных частей изделия типовыми технологическими процессами.

При выборе числа и номенклатуры показателей ТКИ для конкретного изделия необходимо руководствоваться правилом, требующим применения минимального, но достаточного для характеристики изделий числа показателей.

Показатели первой группы как меры затрат труда следует применять постоянно. Из показателей второй группы следует выбирать наиболее важные для данного изделия.

Из экономического содержания понятия ТКИ следует, что изменение степени отработанности конструкции изделия на технологичность приводит к изменению потребных затрат рабочей силы, прошлого труда, воплощенного в орудиях и предметах труда при производстве, эксплуатации и ремонте изделия.

Характеристикой затрат живого труда при производстве изделия является технологическая трудоемкость его изготовления. Для обеспечения возможности сравнивания конструкций по этому показателю он должен быть приведен к сопоставимому виду путем оценки трудоемкости единицы полезности данного изделия, т.е. по удельному показателю трудоемкости.

Расчет этого показателя выполняют по формуле:

 , (2)

где t_уд - удельная трудоемкость; Т_u - технологическая трудоемкость изготовления изделия; Х - показатель полезности изделия.

Показатель полезности изделия - это показатель, характеризующий основной выходной параметр изделия с учетом его назначения, надежности и т.д. Определение показателя полезности является самостоятельной сложной задачей, которую должен решать главный конструктор изделия. Слагаемые показателя полезности всегда вносятся в техническое задание на проектирование изделия.

Аналогично в удельных показателях, рассчитанных на единицу полезности, должны учитываться показатели материалоемкости и расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.

При оценке технологичности конструкции изделий необходимо различать общую, конструктивную и технологическую материалоемкость (металлоемкость).

Под конструктивной материалоемкостью понимают чистую массу единицы изделия.

Она зависит от принятых конструктивных решений: кинематических схем, компоновки составных частей, коэффициентов запаса прочности и т.п. Этот показатель характеризует качество конструктивных решений, т.е. работу конструктора.

Под технологической металлоемкостью понимают разность массы металла по нормам расхода и чистой массы изделия, т.е. массу отходов при изготовлении изделия. Технологическая металлоемкость служит характеристикой выбранных вариантов технологических процессов получения заготовок деталей и их обработки с точки зрения рационального использования металлов при изготовлении изделия.

Коэффициент унификации конструктивных элементов:

, (3)

где Q_{у. э} - число унифицированных конструктивных элементов;

Q_э - число конструктивных элементов в детали.

Согласно таблице общее число конструктивных элементов составляет 14 шт., т.е. Q_э =14. Число конструктивных элементов составляет 5, т.е. Q_у.э=5.

Тогда:

Коэффициент стандартизации конструктивных элементов:

, (4)

где Q_{с. э} - число стандартизованных конструктивных элементов;

Q_э - число конструктивных элементов в детали.

Среди общего числа конструктивных элементов стандартизованными являются резьбовые поверхности, центровые отверстия, пазы, фаски, канавки т.е. Q_{с. э}=5.

Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей:

, (5)

где D_О.С. - число поверхностей, обрабатываемых стандартным режущим инструментом;

D_О.П. - число поверхностей, подвергаемых механической обработке.

Прежде чем перейти к вычислению данного коэффициента необходимо разбить некоторые конструктивные элементы на несколько частей, т.к. они обрабатываются разными инструментами.

Коэффициент обработки поверхностей:

, (6)

где D_о.п. - число поверхностей, подвергаемых механ. обработке D_о.п. =12

D_п - общее число поверхностей детали, D_п =14.

Тогда:

Коэффициент повторяемости поверхностей:

, (7)

где D_н -- число наименований поверхностей, D_н =5;

D_п -- общее число поверхностей детали, D_п =14;

Тогда:

Коэффициент точности обработки:

=, (8)

где A_ср == - средний квалитет точности;

A - квалитет обработки;

n - число размеров соответствующего квалитета.

A_ср =

К_тч=0,92.

Коэффициент шероховатости поверхности.

, (9)

Б_СР - среднее числовое значение параметра шероховатости.

=

где Б - числовое значение параметра шероховатости (предпочтительно по параметру Ra);

n - число поверхностей с соответствующим числовым значением параметра шероховатости (например, по параметру Ra.)

Комплексный показатель технологичности:

, (10)

где Б_i - базовое значение i-го показателя технологичности;

а_i - коэффициент весомости i-го показателя технологичности.

Таблица 2.2 - Показатели технологичности

Т.к. Б_к>3, то общая оценка технологичности удовлетворительная.

Таблица 2.3 - Показатели технологичности

	Показатели технологичности		Базовые значения показателей технологичности
№п/п	Наименование	Обозна-чение	Неудовлет.	Удовлетв.	Хорошо
1	Коэффициент унификации конструктивных элементов	Ку.э.	<0,1	0,1…0,2	>0,2
2	Коэффициент стандартизации конструктивных элементов	Кс.э.	<0,1	0,1…0,2	>0,2
3	Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей	Кс.о.э.	<0,6	0,6…0,8	>0,8
4	Коэффициент обработки поверхностей	Ко.п.	<0,3	0,3…0,7	>0,7
5	Коэффициент повторяемости поверхностей	Кп.п.	<0,2	0,2…0,8	>0,8
6	Коэффициент использования материала	Ки.м.	<0,5	0,3…0,7	>0,7
7	Коэффициент обрабатываемости материала	Ко.м.	<0,7	0,7…1,0	>1,0
8	Коэффициент точности обработки	Кт.ч.	<0,85	0,85…0,92	>0,92
9	Коэффициент шероховатости поверхности	Кп.	<0,6	0,6…0,95	>0,95
10	Коэффициент применения типовых технологических процессов	Кт.п.	<0,2	0,2…0,5	>0,5
Баллы	2	3	4

2.2 Определение вариантов получения заготовки по методике выбора эффективной заготовки

Способ получения заготовки определяется, прежде всего, материалом из которого изготавливается заготовка, и конфигурацией детали: материал льется или штампуется, можно ли прошить отверстие такого диаметра и такой глубины и т.п. Обязательно учитывается тип производства, т.к. с повышением серийности становится возможным получать более точные и сложные заготовки, обеспечивая и большую экономию металла.

Всего в машиностроении используются четыре вида заготовок :

1) заготовки, полученные из сортового проката;

2) заготовки, полученные давлением (поковки, штамповки);

3) заготовки, полученные литьем (отливки);

4) заготовки, получаемые сваркой частей, получаемых из проката, отлитых или штампованных.

Заготовками для отверстий класса "корпуса" служат почти исключительно отливки, получаемые разными способами: литьем в землю (все размеры и все конфигурации), по выплавляемым моделям (сложные стальные детали), под давлением (алюминиевые сплавы). Отдельные заготовки могут получаться сваркой из предварительно отлитых или штампованных частей, а так же из проката (лист, полоса, уголок).

Эти общетехнические рекомендации по выбору вида заготовки должны затем обосновываться технико-экономическими расчетами.

Выбор и методы получения заготовки

Для данного типа детали (корпус) и объёма производства предполагается два способа получения заготовки:

- литье в землю;

- литье в кокиль.

2.3 Расчет стоимости заготовки, сравнение вариантов

Стоимость литой заготовки можно приближенно определить как:

С=15,0?М_з?К_т?(10000/N)^0,12?К_сл?К_м, (11)

где М_з - масса заготовки после обрубки литников, кг;

К_т - коэффициент точности отливки (нормальной точности (2 класс) - 1.0 - литьё в землю; повышенной точности (1 класс) - 1.5 - литьё в кокиль; литье под давлением - 2.1);

N - годовой объем производства отливок, шт.;

К_сл - коэффициент сложности отливок (простые отливки - 0.8; средней сложности с 2-3 стержнями - 1.04 сложные многостержневые с наличием тонких и длинных тел - 1.45; особо сложные, формуемые в 3-4 полуформах - 2.0);

К_м - коэффициент материала (чугун - 1.1…1.3; стали углеродистые - 1.4…1.5; стали легированные - 1.6…2.0; алюминиевые сплавы - 6.0; бронзы - 9.0).

Литьё в землю:

С=15,0?М_з?К_т?(10000/N)^0,12?К_сл?К_м=15,0?62?1,0?(10000/10)^0,12?1,04?1,1?2440 ( руб.)

Литьё в кокиль:

С=15,0?М_з?К_т?(10000/N)^0,12?К_сл?К_м=15,0?48?1,5?(10000/10)^0,12?1,04?1,1?2830 ( руб.)

Годовая экономия металла, кг:

Э_м=(М_з2-М_з1)?N, (12)

где М_з1, М_з2 - массы заготовок по двум сравниваемым вариантам.

Э_м=(М_з2-М_з1)?N=(48-62)?10= -- 140 (кг).

Экономический эффект (выбранного вида) изготовления заготовки:

Э=( С_з2-С_з1)?N, руб. (13)

где С_з2 и С_з1 стоимость заготовки по первому (более дешевому) и второму варианту, соответственно.

Э=(2830-2440)?10=3900 (руб.).

Результаты сведем в таблицу:

Таблица 2.4

Исходные данные	Стоимость заготовки, руб.	Годовая экономия металла, кг	Годовой эконом. эффект, руб.
Мз	Мд	Кт	N	Ксл	Км	Sз	Кв	Кс
Литье в землю
62	42	1,0	10	1,04	1,1	-	-	-	2440	-140	3900
Литье в кокиль
48	42	1,5	10	1,04	1,1	-	-	-	2830	40	-3900

Окончательно выбираем заготовку - отливку в землю.

2.4 Размерный анализ точности

В данной сборочной единице - Кокиль - проведем размерный анализ точности, а именно решим задачу собираемости пуансона и матрицы, решив размерную цепь А:

Задача: обеспечить соосность посадочных отверстий (под ось) в пуансоне и матрице для обеспечения собираемости сборочной единицы.

Цепь А.

Рисунок 4 - Размерная цепь А

0 - ось пуансона;

1 - ось отверстия в пуансоне под ось;

2 - ось отверстия в матрице под ось;

3 - ось матрицы.

А₁ - линейный размер пуансона от оси вращения до оси отверстия под установочную ось;

А₂ - отклонение от соосности оси вращения пуансона и матрицы;

А₃ - линейный размер матрицы от оси вращения до оси отверстия под установочную ось;

А_? - замыкающее звено - отклонение от соосности посадочных отверстий под ось в матрице и пуансоне.

А_?=0±0,08;

А₁ =200

А₂=0±0,03 - зазор вследствие посадки по конической поверхности Б (см. чертеж «Размерный анализ») пуансона и матрицы.

А₃=200.

Необходимо определить допуски на линейные размеры А₁ и А₃.

Решаем задачу методом полной взаимозаменяемости.

Т(А_?)=0,16 мм;

Т(А₁)=?

Т(А₂)=0,06 мм;

Т(А₃)=?

Допуск замыкающего звена должен быть равен или меньше суммы допусков увеличивающих и уменьшающих звеньев цепи:

Т(А_?)=УТ(А_i), (14)

0,16=2х+0,06;

х=0,05.

;

;

;

.

Примем симметричное расположение предельного значения А₁, то есть ±0,025.

Тогда:

;

.

Таким образом, имеем:

А_?=0±0,08 (мм);

Т(А₁)=200±0,025

Т(А₂)=0±0,03 мм;

Т(А₃)=200±0,025.

• Цепь Б.
• Необходимо определить минимальный зазор между матрицей и пуансоном, то есть реальный размер толщины дна отливаемого изделия - сковороды.

Рисунок 5 - Размерная цепь Б

Б₁ - расстояние от дна до посадочного торца матрицы, Б₁=44 мм, Т_Б1=0,16 мм;

Б₂ - расстояние от посадочного торца до дна пуансона, Б₂=40,4, мм, Т_Б2=?;

Б_? - толщина дна отливаемой детали, Б_?=3,6 мм (с учетом усадки отливаемого материала), Т_Б?=0,32 мм.

Б₁ - увеличивающее звено;

Б₂ - уменьшающее звено, тогда:

.

Необходимо определить допуск на линейный размер Б₂.

Решаем задачу методом полной взаимозаменяемости.

Т(Б_?)=0,32 мм;

Т(Б₁)=0,16 мм;

Т(Б₂)=?

Допуск замыкающего звена должен быть равен или меньше суммы допусков увеличивающих и уменьшающих звеньев цепи:

Т(Б_?)=УТ(Б_i), (14)

0,32=х+0,16;

х=0,16.

;

;

;

.

Тогда:

;

.

Таким образом, имеем:

Б_?=3,6^+0,32 (мм);

Т(Б₁)=44_-0,16 (мм);

Т(Б₂)=40,4_-0,16 (мм).

2.5 Выбор технологических баз

Базирование - придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.

Согласно теоретической механике, требуемое положение или движение твердого тела относительно выбранной системы координат достигается наложением геометрических или кинематических связей.

Общая классификация баз

Все многообразие поверхностей деталей сводится к четырем видам:

1) исполнительные поверхности - поверхности, при помощи которых деталь выполняет свое служебное назначение;

2) основные базы - поверхности, при помощи которых определяется положение данной детали в изделии;

3) вспомогательные базы - поверхности, при помощи которых определяется положение присоединяемых деталей относительно данной;

4) свободные поверхности - поверхности, не соприкасаемые с поверхностями других деталей.

По назначению

Конструкторская база - база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.

Основная база - конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения ее положения в изделии.

Вспомогательная база - конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения положения присоединяемого к ним изделия.

Технологическая база - база, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта.

Измерительная база - база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.

Исходя из определений, можно сделать следующие выводы:

1. Основными базами детали являются плоскости основания.

2. Вспомогательными базами являются отверстия под установку в кронштейне.

Схемы базирования представлены на плакате.

2.6 Определение двух вариантов состава и последовательности выполнения операций (заводской, проектный)

Разработка технологического маршрута обработки детали.

Проанализировав конструкцию детали, марку материала, вид заготовки, определим маршрут обработки детали и сравним его с заводским.

В таблице представлен заводской вариант маршрута обработки детали.

Таблица 2.5 - Заводской вариант маршрута обработки детали

Операция/переход	Оборудование
005 Токарно-винторезная - Точить торец в размер 104± 0,5	16К30
010 Слесарная	Верстак
015 Токарно-винторезная - Точить контур предварительно - Точить контур окончательно - Сверлить отв. диам. 20 напроход	16К30
020 Разметка	Стол разметочный
025 Вертикально-сверлильная - Центровать 2 отв. по разметке в размеры 120±0,25 - Сверлить 2 отв. диам. 10 на глубину 25(+1) - Зенковать 2 фаски 1,5х45 - Нарезать резьбу.М10-7Н в 2-х отв.	2Н125
030 Вертикально-фрезерная - Фрезеровать конусную торцовую поверхность по контуру	6Р13
035 Слесарная	Верстак
040 Сварка	Автомат сварочный
045 Термообработка (снятие внутренних напряжений)	Печь отжига
050 Слесарная	Верстак
055 Радиально-сверлильная - Сверлить отв. диам. 20 напроход по кондуктору	2М55
060 Вертикально-фрезерная Фрезеровать лыску в размеры 3±0,125, угол 45 град.	6Р13
065 Слесарная	Верстак
070 Контрольная	Стол контролера

После проведения анализа на технологичность, определения серийности производства составим проектный маршрут механической обработки детали.

Таблица 2.6 - Проектный вариант маршрута обработки детали

Операция/переход	Оборудование
005 Токарно-винторезная - Точить торец в размер 110-2	16К30
010 Слесарная	Верстак
015Токарная с ЧПУ - Точить контур по программе предварительно - Точить контур по программе окончательно	16К30Ф3С32
020 Разметка	Стол разметочный
025 Вертикально-сверлильная - Центровать 2 отв. по разметке в размеры 120±0,25 - Сверлить 2 отв. диам. 10 на глубину 25(+1) - Зенковать 2 фаски 1,5х45 - Зенкеровать 2 отв. диам. 10Н7(+0,022)	2Н125
030 Вертикально-фрезерная с ЧПУ - Фрезеровать поверхность по программе	6Р13Ф3
035 Слесарная	Верстак
040 Радиально-сверлильная - Сверлить отв. диам. 20 напроход по кондуктору	2М55
045 Вертикально-фрезерная Фрезеровать лыску в размеры 3±0,125, угол 45 град.	6Р13
050 Слесарная	Верстак
055 Контрольная	Стол контролера

2.7 Расчёт режимов резания

Операция Токарная с ЧПУ

Черновое точение конусной поверхности 203.

В качестве инструмента выбираем токарный проходной упорный резец с пластиной из твердого сплава ВК3.

Определим глубину резания по формуле:

t = (D-d)/2, (24)

где D = 214 мм - диаметр заготовки,

d = 203 мм - диаметр обработанной поверхности.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

t = (214 - 203) /2 = 5,5 (мм).

Принимаем 2 прохода по 2,5 мм каждый (черновой) и 0,1 мм - чистовой.

Скорость резания определяется по формуле:

, (25)

где Т - среднее значение стойкости, мин;

(при одноинструментальной обработке Т=60 мин);

t - глубина резания,мм;

s - подача, ммоб.

Подача при черновой обработке чугуна принимается 0,3 мм/об.

C_v=292, x=0,15; y=0,2; m=0,2.

Коэффициент K_v определяется по формуле

K = K₁K₂K₃K₄K₅K₆K₇K₈K₉, (26)

где K₁- коэффициент размеров резца.

К₁=(q/600)^0,04, (27)

где q - площадь поперечного сечения резца, мм².

К₁=(q/600)^0,04?1.

К₂ - коэффициент угла в плане ц.

К₂=(45/ц)ⁿ, (28)

где n=0,3 - при обточке резцами из твёрдых сплавов группы ТК;

n=0,45 - группы ВК;

n=0,6 -- при обточке резцами из быстрорежущих сталей.

К₂=(45/ц)ⁿ=(45/45)^0,45=1.

К₃ - коэффициент влияния угла.

К₃=(10/ц1)^0,09 - для резцов из быстрорежущих сталей;

К₃=(15/ц1)^0,09 - для твёрдосплавных резцов.

К₃=1.

К₄ - коэффициент влияния радиуса при вершине резца.

К₄=(r/2)ⁿ, (29)

где r - радиус при вершине резца, мм;

n=0,1 - при грубой обработке стали;

n=0,2 - при получистовой обработке стали;

n=0,08 - при получистовой обработке чугуна.

К₄=(r/2)ⁿ=(0,5/2)^0,08=0,89.

К₅ - коэффициент влияния инструментального материала.

К₅=1 - для быстрорежущих сталей и твердых сплавов марок Т15К6 и ВК8;

К₅=0,73 - для твердых сплавов марки Т5К10 при грубой обработке;

К₅=0,85 - для твердых сплавов марки Т14К8 при грубой обработке.

Принимаем К₅= 1.

К₆ - коэффициент влияния марки обрабатываемого материала.

К₆=1 - для углеродистых сталей;

К₆=0,5 - для высоколегированных сталей.

Принимаем К₆= 1.

К₇ - коэффициент влияния вида материала заготовки.

К₇=1,1 - для холоднокатаного;

К₇=1,0 - для горячекатаного и нормализованного,

К₇=0,9 - для отожженного металлов.

Принимаем К₇=0,9.

К₈ - коэффициент влияния обрабатываемой поверхности.

к8=1,0 - для стали и стального литья с окалиной;

к8=0,9 - для чугуна с отбеленным слоем.

Принимаем К₈=0,9.

К₉ - коэффициент влияния формы передней поверхности.

К₉=1,0 - плоская;

К₉=1,05 - радиусная;

К₉=1,2 - плоская поверхность с отрицательным передним углом.

Принимаем К₉= 1.

K = K₁K₂K₃K₄K₅K₆K₇K₈K₉=0,890,90,9=0,72.

(м/мин).

Частота вращения инструмента определяется по формуле:

. (30)

(об/мин).

По паспорту станка принимаем ближайшее значение числа оборотов инструмента n_ф=150 (об/мин).

Уточняем фактическую скорость резания по формуле:

. (31)

(м/мин).

Определим силы резания. Силы резания будут действовать вдоль трех осей координат x, y, z и называются соответственно P_x, P_y, P_z. Наибольшей из них является сила P_z, поэтому дальнейший расчет ведем по ней.

P_z = 10C_p t^x S^{y n} K_p, (32)

где C_p = 92 - коэффициент;

x, y, n - показатели степени: x = 1,0; y = 0,75;n = 0;

K_p - поправочный коэффициент определяем по формуле

K_p = K_mp K_p K_p K_p K_p, (33)

где K_p - коэффициент зависящий от главного угла в плане;

K_p - коэффициент зависящий от переднего угла;

K_p - коэффициент зависящий от заднего угла;

K_p - коэффициент зависящий от радиуса на вершине резца;

K_mp - коэффициент зависящий от материала заготовки, определяется как:

K_mp = (_в/750)ⁿ, (34)

где n =1 - показатель степени.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

K_mp = (980/750)¹ = 0,81.

По таблицам выбираем К_p = 0,98 ;K_p = 1,15 ; K_p = 1,0 ; K_p = 0,87.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

K_p = 1 0,98 1,15 1 0,87 = 0,81.

Подставив все вычисленные значения в формулу, получаем

P_z = 10 200 2¹ 0,3^0.75 107⁰ 0,81 ? 1310 (H).

Определим мощность, необходимую для осуществления процесса резания по формуле:

N_рез = P_z v_ф / (601020), (35)

где N_рез - мощность резания, кВт;

P_z - сила резания, Н;

v_ф - фактическая скорость резания, м/мин.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

N_рез = 1310107/(601020) ? 2,3 (кВт).

Полученное значение мощности не превышает мощность привода главного движения станка. Процесс резания на данных режимах осуществим.

Чистовое точение поверхности 203

Резец с пластиной из твердого сплава, аналогичного ВК3.

Глубина резания:

t=0,1 мм.

Подача:

R_a=2,5 мкм, следовательно подача S_о=0,1 мм/об [9].

Стойкость инструмента T=60 мин [9].

Скорость резания:

V =150 м/мин. [9].

Частота вращения шпинделя n:

 (об/мин).

По паспорту станка принимаем n=200 об/мин.

Действительная скорость резания:

(м/мин).

Сила резания:

Р_Z=·К_р (36)

C_p=92;

x=1;

y=0,75;

n=0;

K_p=K_MpK_pK_pK_p=1110,93=0,93 [9].

Р_Z=10·92·0,1¹·0,1^0.75·127⁰·0,93=300,4 (Н).

Мощность резания:

N_рез = P_z v_ф / (601020)=300,4?127/60?1020=0,7 (кВт).

Полученные данные занесем в таблицу 14.

Таблица 2.7

	t, мм	v, м/мин	s, мм/об	n, об/мин	N, кВт
Черновое точение	2,5	100	0,5	150	2,3
Чистовое точение	0,1	127	0,1	200	0,7

Операция Вертикально-фрезерная с ЧПУ

Фреза концевая специальная 20, z=4 с пластинами из твердого сплава ВК3.

Глубина резания t=4 мм;

подача S_z=0,1 мм/зуб;

S_о=z·S_z=4·0,1=0,4 (мм/об).

Стойкость инструмента T=420 мин [9].

Скорость резания:

V=, (36)

где C_v=445;

q=0,2;

х=0,15;

у=0,35;

u=0,2;

р=0;

m=0,32.

K_v=K_mv·K_nv·K_иv (37)

где K_mv=1,0;

K_nv=0,8;

K_иv=0,83.

K_v=1,0·0,8·0,83=0,66.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

(об/мин).

По паспорту станка принимаем n=150 об/мин.

Фактическая скорость резания будет равна:

(м/мин).

Сила резания:

(38)

где C_p=54,5;

x=0,9;

y=0,74;

u=1,0;

q=1,0;

z=12;

w=0.

к_мp===1,0.

(Н).

Мощность резания:

(39)

(кВт).

Таблица 2.8

t мм	Sо мм/об	n об/мин.	V м/мин.	РZ Н	N кВт
4	0,4	150	75	2590	3.2

Операция Сверлильная (переходы)

Сверление 2 отверстий 10 на глубину 25 мм.

Сверло из быстрорежущей стали Р6М5.

Глубина резания:

t=D/2=10/2=5 мм.

Подача S_о = 0,2 (мм/об).

Стойкость инструмента:

T =T_табл.k_T=751,8=135 мин.

Скорость резания, м/мин:

(40)

где C_v=17.1;

q=0.25;

y=0.4;

m=0.125.

Коэффициент К_v определяется по формуле:

K_v=K_mv·K_иv·K_lv, (41)

где K_mv=1,0;

K_иv=1,0;

K_lv=1,0.

K_v=1,0·1,0·1,0=1,0.

(м/мин).

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

, (42)

(об/мин).

По паспорту станка принимаем n=800 об/мин.

Действительная скорость резания:

(м/мин).

Крутящий момент резания:

М_кр=10·С_м ·D^q · S^y ·K_m; (43)

где C_m=0.021;

q=2;

y=0.8.

Коэффициент К_мр определяется по формуле:

К_мp===1,0.

Тогда:

M_кр= 10·0,021·10² · 0,2^0.8 ·1,0=27,6 (Н?м).

Мощность резания определяется по формуле:

(44)

где N - мощность резания, кВт;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

M_кр - крутящий момент, Н?м.

(кВт).

Осевая сила резания вычисляется по формуле:

 (45)

где С_р=28,7;

D=20 мм;

s=0,12 мм/об;

z=1;

y=0,4;

k_m=0,96.

Тогда:

Таблица 2.9

D, мм	Sо, мм/об	n, об/мин	V, м/мин	Mкр, Н?м	N, кВт
10	0,2	800	25,1	27,6	2,30
20	0,12	500	31,4	30,4	1,80

Зенкерование отверстий диаметром 10Н7

Подача при зенкеровании определяется по формуле:

S_о=K_SK_HBS, (46)

где S_о - подача при зенкеровании, мм/об;

K_S - коэффициент;

K_HBS - коэффициент, зависящий от твердости обрабатываемого материала.

S_о=K_SK_HBS=0,52?1=0,52 (мм/об).

Частота вращения шпинделя станка определяется по формуле:

n=(1000 K_v K_М K_HBv K_T• K_И)/d, (47)

где K_v=7;

K_М=1;

K_HBv=1,01;

K_T=1;

K_И=1.

n=(1000 7 1 1,01 1• 1)/10,5=666 (об/мин).

Принимаем по паспорту станка n=630 об/мин.

Действительная скорость резания:

(м/мин).

Таблица 17

D...

Страница:

•  1 
•  2 
•  3 

дипломная работа "Производство детали пуансон" скачать

Подобные документы

• Проектирование технологического процесса изготовления детали "Пуансон удлиненно-продолговатый ГОСТ 16635-80"

  Служебное назначение детали "Пуансон удлиненно-продолговатый ГОСТ 16635-80", определение типа ее производства. Критерии выбора способа получения заготовки, разработка маршрута изготовления детали. Расчет режимов резания и технического нормирования.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.02.2012
  

• Автоматизация технологического процесса получения детали "Корпус инструментального ящика"

  Определение коэффициента использования материала при раскрое детали "Корпус инструментального ящика". Выбор типа и технологической схемы штампа, материала и термообработки деталей. Расчет исполнительных размеров разделительных пуансонов и матриц.
  
  дипломная работа [2,6 M], добавлен 05.09.2014
  

• Проектирование технологического процесса восстановления детали

  Разработка единичного технологического процесса ремонта детали, входящей в сборочную единицу машины. Выбор рационального способа восстановления детали, расчет экономической эффективности. Анализ возможных дефектов детали и требований к их устранению.
  
  курсовая работа [516,6 K], добавлен 04.06.2011
  

• Разработка технологического процесса коксодробилки

  Технологический маршрут изготовления детали "Четырех валковая коксодробилка Винт". Анализ служебного назначения детали, технических требований и точности. Характеристика индивидуального типа производства, обоснование выбора способа получения заготовки.
  
  курсовая работа [997,6 K], добавлен 16.05.2012
  

• Разработка технологического процесса

  Описание служебного назначения детали и ее технологических требований. Выбор типа производства. Выбор способа получения заготовки. Проектирование маршрута изготовления детали. Расчет и определение промежуточных припусков на обработку поверхности.
  
  курсовая работа [150,2 K], добавлен 09.06.2005
  

• Разработка технологического процесса обработки резанием

  Конструкция, назначение и условия работы детали. Определение типа производства и его организационной формы. Виды технологических процессов. Выбор способа получения заготовки. Анализ технических требований чертежа. Расчет режимов резания и норм времени.
  
  презентация [567,9 K], добавлен 21.12.2010
  

• Анализ технологической операции изготовления гильзы цилиндра

  Анализ служебного назначения машины, узла, детали. Описание конструктивных отличий детали и условий эксплуатации. Определение типа производства, такта выпуска и партии запуска. Выбор способа получения заготовки и разработка технических требований к ней.
  
  курсовая работа [178,5 K], добавлен 21.03.2009
  

• Секция секционного пуансона

  Эскиз секции секционного пуансона. Анализ свойств материала детали, механические характеристики стали. Выбор типа производства по массе детали и годовой программе выпуска. Соответствие технических требований и норм точности служебному назначению детали.
  
  курсовая работа [496,1 K], добавлен 07.01.2015
  

• Проектирование технологического процесса изготовления корпуса подшипника

  Расчет по объему выпуска и определение типа производства. Анализ служебного назначения детали и технические условия на ее изготовление. Анализ детали на технологичность. Выбор способа получения заготовки. Анализ вариантов базирования. Расчет припусков.
  
  курсовая работа [225,5 K], добавлен 17.04.2014
  

• Механосборочный цех по выпуску гидротурбин с подробной разработкой технологического процесса изготовления детали "Фланец"

  Разработка технологического процесса изготовления детали "Вал". Анализ типа производства, технологичности конструкции детали. Технико-экономический анализ методов получения заготовки. Расчет припусков на мехобработку. Планировка механосборочного цеха.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 12.05.2017
  

• Технологический процесс изготовления детали "Шестерня"

  Анализ рабочего чертежа детали "Шестерня" и технических требований к ней. Характеристика материала детали и выбор способа её заготовки. Подбор станочного оборудования и разработка маршрутно-операционного технологического процесса по изготовлению детали.
  
  курсовая работа [380,9 K], добавлен 18.12.2014
  

• Выбор оптимального варианта технологического процесса для изготовления детали-представителя "Корпус"

  Конструкция детали, анализ её технических требований и служебного назначения. Характеристика заданного типа производства. Выбор вида и метода получения заготовки. Расчет и кодирование программ для станков. Описание контрольно-измерительного инструмента.
  
  дипломная работа [886,1 K], добавлен 04.08.2014
  

• Разработка маршрутной технологии изготовления детали "Крышка"

  Определение типа производства. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор вида и метода получения заготовки. Материал детали и его технологические свойства. Разработка технологического процесса обработки детали "Крышка". Расчет режимов резания.
  
  курсовая работа [705,4 K], добавлен 03.05.2017
  

• Разработка детали типа "вал"

  Проектирование технологического процесса изготовления детали типа "вал", выбор оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструментов. Определение метода получения заготовки и его технико-экономическое обоснование. Расчет режимов резания.
  
  курсовая работа [289,6 K], добавлен 05.02.2015
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали типа "Вал"

  Анализ технологичности конструкции детали, выбор способа получения заготовки и разработка плана обработки. Выбор основного технологического оборудования и технологической оснастки, расчет режимов резания и припусков на обработку, анализ схем базирования.
  
  курсовая работа [480,1 K], добавлен 09.09.2010
  

• Усовершенствование технологии, оборудования и инструмента для изготовления детали "Зенкер улиточный 150"

  Анализ технических требований чертежа и конструкции детали. Определение типа производства. Назначение режимов резания на остальные операции технологического процесса. Выбор режущего и вспомогательного инструментов для горизонтально-фрезерных операций.
  
  дипломная работа [1,6 M], добавлен 18.11.2013
  

• Технология производства детали "Корпус", входящего в состав топливной системы летательного аппарата

  Материал детали и его свойства. Анализ и обоснование выбора получения заготовки. Разработка маршрутного описания технологического процесса. Расчет режимов резания на токарную и сверлильную операции. Определение технологической себестоимости детали.
  
  курсовая работа [61,3 K], добавлен 11.12.2009
  

• Усовершенствование технологии, оборудования и инструмента для изготовления детали "Зенкер улиточный"

  Критический анализ базового технологического процесса. Краткие сведения о детали, анализ технических требований чертежа, материал и техничность конструкции, тип производства и методы получения заготовки. Выбор и обоснование технологического инструмента.
  
  дипломная работа [761,7 K], добавлен 12.11.2013
  

• 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
  

• 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
  

Другие документы, подобные "Производство детали пуансон"

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