Технологический процесс обработки червяка

Назначение и конструкция детали. Определение типа производства. Анализ автоматизированного техпроцесса заготовки механической обработки резанием. Экономическое обоснование средств автоматизации. Станочное приспособление для фрезерования шпоночного паза.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 10.01.2015
Размер файла 261,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Повышение эффективности машиностроительного производства, переход к рыночным принципам ведения хозяйства, усиление конкуренции предполагает расширение номенклатуры изделий, уменьшение их числа в серии. В результате этого возрастает число предприятий и цехов, ориентированных на серийный и мелкосерийный типы производства. Особенности современного машиностроительного производства, стремление к его интенсификации в условиях частой сменяемости выпускаемой продукции выдвигают на первый план задачу сокращения сроков разработки технологических процессов и повышения качества проектных решений.

Проектирование технологического процесса с учётом характера производства и оперативная возможность корректировки технологического процесса в зависимости от изменения производственной ситуации во многом предопределяет эффективность работы производственной системы. Обновление современного промышленного потенциала должно осуществляться в условиях роста фондооснащенности, технического перевооружения и модернизации производства, ускоренного обновления основного капитала, сокращений жизненного цикла новой техники, что влечёт за собой сокращение сроков её разработки и освоения, повышения конкурентоспособности продукции. Такая стратегия предусматривает привлечение научного потенциала страны, её ученых к разработке инновационных проектов.

Прогнозируя перспективы развития машиностроения Беларуси, следует иметь в виду два направления: так называемое «естественное», то есть развитие на базе фундаментальных и теоретических исследований в области естественных наук, и развитие технологий машиностроения, связанное с состоянием экономики и динамикой организационных преобразований в промышленности.

Первое направление предусматривает увеличение объёма высокоэффективных технологий на основе новых физических принципов, развитие технологии воздействия на конструкционные материалы. В ближайшие годы ожидается прогресс в разработке качественно новых средств автоматизации техпроцессов, максимально вытесняющих субъективный фактор из системы обеспечения и воспроизводимости требуемого качества машиностроительных конструкций.

Одним из путей повышения производительности труда и снижения себестоимости изготовления изделий является совершенствование действующих технологических процессов и их замена более прогрессивными.

Эта работа проводится на основе комплексного анализа, как конструкции изделий (деталей), так и технологии их изготовления, начиная с выбора более прогрессивных видов заготовки. Серьёзное внимание уделяется повышению качества выпускаемых изделий, повышению их надёжности и долговечности.

Учитывая то, что предприятия Республики Беларусь на сегодняшний день не имеют достаточных средств на приобретение нового технологического оборудования, основное внимание уделяется совершенствованию технологических процессов на основе имеющегося оборудования, применению более совершенных приспособлений и инструментов.

Могилёвский лифтостроительный завод (Могилевлифтмаш) - специализированное предприятие по производству широкой гаммы пассажирских и грузовых лифтов. Свою производственную деятельность предприятие начало в 1969 году.

Основное продукцией завода являются пассажирские лифты для жилых и административных зданий, больниц; грузопассажирские и грузовые лифты грузоподъёмностью от 100 до 5000 кг.

В данном курсовом проекте разрабатываются технологический процесс обработки червяка, специальная оснастка, анализ точности обработки.

Основой проекта является детально разработанная технологическая часть. Решение всех остальных частей проекта производиться на основании данных и требований технологического процесса.

Изменение технологического процесса позволяет не только улучшить форму организации производства, но и в некоторых случаях получить ощутимый эффект от внедрения новых методов получения заготовки и обработки детали.

1. Назначение и конструкция детали

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

Червячные редукторы применяют для передачи движения между скрещивающимися (обычно под прямым углом) осями. Одним из существенных преимуществ червячных редукторов является возможность получить большое передаточное число в одной ступени (до 80 в редукторах общего назначения и до нескольких сотен в специальных редукторах). Данные редукторы обладают высокой плавностью хода и бесшумностью в работе и самоторможением при определенных передаточных числах, что позволяет исключать из привода тормозные устройства.

Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса. Червяк изготавливают из стали за одно целое с валом (вал - червяк) резанием, фрезерованием или накаткой (в горячей состоянии) с последующим упрочнением боковых поверхностей витков червяка. В опорах вала-червяка могут быть установлены как роликовые конические однорядные, так и шариковые радиально - упорные однорядные подшипники. Червячное колесо представляет собой сборочную единицу, состоящую из центра и зубчатого венца. Венец надет на центр с натягом, который выбирают из условия обеспечения передачи вращающего момента от колеса. Колесо, в свою очередь, надето на вал с натягом (для лучшего центрирования), а вращающий момент на вал передают с помощью шпоночного соединения.

В качестве материала для детали учитывая условия эксплуатации используется конструкционная легированная сталь 40Х ГОСТ4543-71.

Таблица 1 - Химический состав стали 40Х ГОСТ4543-71, %

C

Si

Cr

Ni

Mn

P

S

Cu

не более

0,36-0,44

0,17-0,37

0,45-0,75

1-1,4

0,5-0,8

0,035

0,035

0,3

Таблица 2 - Механические свойства стали 40Х ГОСТ4543-71

у0,2, МПа

у В, МПа

д5, %

Ш, %

KCU,

Дж/см2

HB

не более

не менее

780

980

10

45

59

167-207

2. Анализ технологичности

Деталь -изготовлена из легированной стали 40Х и проходит термообработку, что имеет большое значение в отношении короблений, возможных при нагревании и охлаждении детали.

Червяк представляет собой деталь типа тела вращения. Деталь является достаточно жесткой, что позволяет использовать высокопроизводительное оборудование и вести обработку на нормативных режимах резания, не уменьшая их. Обработка почти всех поверхностей ведется с установкой по центровым отверстиям, что позволяет значительно снизить погрешность установки детали. Конструкция детали дает возможность совмещать конструкторские, технологические и измерительные базы.

Конструкция детали достаточно технологична. Для обработки всех поверхностей детали существует возможность применения высокоэффективного оборудования и высокопроизводительных методов обработки. Некоторые размеры детали обеспечиваются самим инструментом. Шпоночные пазы находятся в одной плоскости, что упрощает их обработку. К недостаткам можно отнести различные углы наклона боковых граней в местах нарезки резьбы и глубину паза на конической поверхности детали. Также нетехнологичным я является то, что шпоночные пазы имеют различную ширину.

Также наблюдается уменьшение диаметров поверхностей от середины к торцам вала.

Жесткость вала обеспечивается достижение необходимой точности при обработке, так как l/d меньше 10…12.

К нетехнологичным элементам данной детали относят нарезание витков червяка.

Проанализировав перечисленное выше условие, делаем вывод, что, данная деталь является технологичной.

В соответствии с ГОСТ 14.202-73 рассчитываем показатели технологичности конструкции детали.

Средний квалитет точности обработки детали [3]

где - номер квалитета точности i - ой поверхности;

- количество размеров деталей, обрабатываемых по - му квалитету.

Для расчета составляем исходную таблицу точности 3

Таблица 2.1- Точность поверхностей детали

Квалитет точности, JT

6

8

10

14

Количество размеров, n

4

6

10

15

Коэффициент точности обработки [3]

,

Средняя шероховатость поверхностей [3]

,

где - значение шероховатости i-ой поверхности;

-количество поверхностей, имеющих шероховатость .

Для расчета составляем исходную таблицу 2.2 шероховатости детали.

Таблица 2.2 - Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость Rа, мкм

0,32

0,63

1,25

2,5

3,2

12,5

Количество поверхностей n

2

2

6

4

4

17

,мкм

Коэффициент шероховатости детали

Коэффициент использования материала

,

где - масса детали

- масса заготовки

Так как расчетное значение коэффициента точности обработки больше нормативного, равного 0,8 и значение коэффициента шероховатости поверхностей также больше нормативного, равного 0,18 (ГОСТ 14.201-83), можно сделать вывод о том, что с количественной оценки конструкция червяка технологична.

В целом конструкция червяка является достаточно технологичной и позволяет сравнительно легко и гарантированно обеспечивать заданные требования известными технологическими способами. При этом на всех операциях обеспечивается соблюдение принципа единства и постоянства баз.

3. Определение типа производства

Ввиду отсутствия данных, необходимых для определения коэффициента закрепления операций на начальной стадии проектирования тип производства определяем ориентировочно, пользуясь рекомендациями методических указаний [5].

Рассчитаем размер партии деталей по формуле из [5]:

где а - количество дней запаса деталей на складе (принимаем а=6);

Ф - количество рабочих дней в году (Ф=254).

При массе детали mд=10 кг и количестве деталей в партии 56,7 штуки принимаем тип производства -- среднесерийное. После расчета норм времени на операции произведем уточнение типа производства.

4. Анализ базового техпроцесса

В базовом техпроцессе заготовкой является прокат. При обработке червяка применяются высокопроизводительные станки с ЧПУ.

Для обеспечения точности и высоких скоростей резания используется режущий инструмент с механическим креплением твердосплавных пластин.

После выполнения токарных операций в базовом технологическом процессе предусмотрена термическая обработка для устранения наклепа и снятия внутренних напряжений. После термообработки производится отделочная операция по правке центровых отверстий, точность изготовления которых необходима в дальнейшем для уменьшения погрешности базирования на дальнейших операциях.

Базовый маршрутный техпроцесс представлен в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Маршрутный техпроцесс обработки вала

Наименование и краткое содержание операции

Модель станка

Режущий инструмент

Технологические базы

1

2

3

4

5

005

Ленточно-отрезная

МП6-1920

Ленточная пила

010

Фрезерно - центровальная

КЛ-435

Фреза 2214-0275

2214 - 0276

ГОСТ26595 - 85

Сверло центровочное 2317 - 0019 ГОСТ 14952 - 75

Наружная цилиндрическая поверхность, торец

015

Токарная с ЧПУ

16К20Ф3

Резцы:

2120-4084

2120-4084-01

К01,4976.000 ГОСТ 18879-73;

Центровые

отверстия

020

Токарная с ЧПУ

16К20Ф3

Резец

К01,4976.000

2120-4084

2120-4084-01

ГОСТ 18879-73;

Центровые отверстия

025

Термообработка

(улучшение)

030

Отделочная

3926

Развертка 2373 - 4012

Наружная цилиндрическая поверхность

035

Токарная с ЧПУ

16К20Ф3

Резец

К01.4933.000

2120-4084

2120-4084-01

2660-0005

ГОСТ 18879-73;

Центровые

отверстия

040

Токарная с ЧПУ

16К20Ф3

Резец

К01.4933.000

2120-4084

2120-4084-01

Центровые

отверстия

045

Круглошлифовальная

3К151В

Круг 1 600Ч80Ч305 14А

25-ПС1-С2 7К5 50 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Центровые

отверстия

050

Круглошлифовальная

3К151В

Круг 1 600Ч80Ч305 14А

25-ПС1-С2 7К5 50 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Центровые

отверстия

055

Фрезерная

ДФ1016

Фреза 2234 - 0363

ГОСТ 9140-78

Наружная цилиндрическая поверхность, торец

060

Фрезерная

ДФ1013

Фреза 2234 - 0015 ГОСТ 9140 - 78

Наружная цилиндрическая поверхность, торец

065

Токарная

1М63

Резцовая головка

2557-4004

Установить деталь во втулке, поджав центром

070

Резьбошлифовальная

5886В

Круг1 400Ч16Ч203 25А

40-П С1 7К5 35 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Игла 3908-0037 ГОСТ 17654-85(2 шт.), карандаш3908-0063 ГОСТ 607-80, прибор 8734-4070, эталон 8736-4063

Центровые

отверстия, поводок

075

Термообработка

080

Отделочная

3926

Развертка 2373-4012

Наружная цилиндрическая поверхность

085

Круглошлифовальная

3М152

Круг 1 600Ч80Ч305 14А

25-ПС1-С2 7К5 50 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Центровые отверстия, поводок

090

Круглошлифовальная

3М152

Круг 1 600Ч80Ч305 14А

25-ПС1-С2 7К5 50 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Центровые отверстия, поводок

095

Круглошлифовальная

3М152

Круг 1 600Ч80Ч305 14А

25-ПС1-С2 7К5 50 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Центровые

отверстия, поводок

100

Круглошлифовальная

3М152

Круг 1 600Ч80Ч305 14А

25-ПС1-С2 7К5 50 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Центровые

отверстия, поводок

105

Резьбошлифовальная

5886В

Круг 1 400Ч16Ч203 25А

40-П С1 7К5 35 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Игла 3908-0037 ГОСТ 17654-85(2 шт.), карандаш3908-0063 ГОСТ 607-80, шаблон 8384-4054-01

Центровые

отверстия, поводок

110

Токарная

Полировать деталь согласно эскизу.

16К20

Шкурка полировальная тканевая 2С770х50

ГОСТ 500982.

Центровые

отверстия

115

Промывка

120

Контрольная

Чтобы уменьшить затраты на изготовление данного изделия, следует заменить старые станки на более усовершенствованные, с числовым программным управлением, что улучшает качество и количество обрабатываемых изделий. Операции 055 и 060 совместим и заменим станок ДФ1016 на вертикально-фрезерный с ЧПУ 6Р13Ф3. На 110 операции выполняется полирование на токарном станке. Заменим её на алмазное выглаживание. Применять мерительный и режущий инструмент на современном оборудовании можно увеличить производительность процесса изготовления детали.

5. Выбор метода получения заготовки

Согласно приведенного в пункте 3 расчета, производство является среднесерийным. С целью максимального приближения формы заготовки к форме готовой детали, а соответственно, и снижения расхода материала, предусмотрим получение заготовки на КГШП.

При данном методе получения заготовки обеспечиваются минимальные припуски и достаточно высокая точность заготовки.

Сравним данный метод получения заготовки с базовым (отрезка из проката ш90) для определения эффективности выбора заготовки.

Определим коэффициент использования металла Ким и затраты на материал заготовки М для базового варианта:

Стоимость заготовки в этом случаи определяется по формуле:

,

где М-затраты на материал заготовки,руб;

?Со.з.-технологическая себестоимость правки, руб.

Расчеты затрат на материалы и технологической себестоимости выполняются по формулам:

,

где Q-масса заготовки,кг;

S-цена 1 кг.материала заготовки,руб;

q-масса детали,кг;

Sотх.-цена 1 кг. отходов, руб.

,

где Сп.з.-приведенные затраты на рабочем месте, р/ч [1];

tшт- трудоемкость операции резки,мин.

Рассчитаем те же показатели для заготовки из поковки.

Стоимость заготовки полученного штамповкой определяется по формуле [1]

,

где Сi- базовая стоимость 1 т заготовок , Ci= 6700000 руб;

Q - масса заготовки;

Кт - коэффициент, зависящий от класса точности, Кт=1;

Кс - коэффициент, зависящий от степени сложности, Кс=0,77;

Кв - коэффициент, зависящий от массы заготовки, Кв=0,8;

Км - коэффициент, зависящий от марки материала, Км=1,13;

Кп - коэффициент, зависящий от объема выпуска заготовок, Кп=1.

Принимаем для проектируемого технологического процесса штампованную заготовку полученную на КГШП.

При этом годовая экономия составит

.

6. Разработка автоматизированного техпроцесса механической обработки резанием

Для обработки поверхности Ш мм рассчитываем необходимое количество переходов по коэффициенту уточнения.

Необходимое общее уточнение рассчитывается по формуле

,

где - допуск на изготовление заготовки, мм;

- допуск на изготовление детали, мм.

Допуск заготовки мм, допуск детали мм.

Для обработки поверхности Ш принимаем следующий маршрут:

- черновое точение ;

- чистовое точение;

- шлифование.

Из таблицы 5 справочника [2] выписываем допуски на межоперационные размеры: мм (квалитет точности IT12); мм (квалитет IT11); мм (квалитет IT8).

Рассчитываем промежуточное значение уточнений по формулам 6.2

; ;

; ;

Определяем общее уточнение для принятого маршрута обработки по формуле 6.3

115,8 < 116,1.

Полученное значение показывает, что при принятом маршруте точность обработки поверхности Ш обеспечивается.

Таблица 6.1 - Принятый маршрутный техпроцесс обработки червяка

Наименование и краткое содержание операции

Модель станка

Режущий инструмент

Технологические базы

1

2

3

4

5

005

Заготовительная

(поковка)

КГШП

010

Фрезерно - центровальная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. Фрезеровать 2 торца одновременно (L = 452-0,5)

3. Центровать 2 отверстия одновременно.

МР - 93

Фреза 2214-0278

2214 - 0277 ГОСТ22085 - 78

Сверло центровочное 2317 - 0018 ГОСТ 14952 - 75

Наружная цилиндрическая поверхность, торец

015

Токарная с ЧПУ

А. Установить и закрепить заготовку.

2. Обточить начерно по контуру пов. ш30,2, 1:10,ш46, ш60,6, ш68,6, ш52,8,ш84,6

3. Обточить начисто по контуру пов. ш45,4, ш54,8, ш60,2, ш68, ш52 ш84,2 фаски, канавки нарезать резьбу М30х2-8g

Б. Установить и закрепить заготовку.

3. Обточить начерно по контуру поверхности ш48,5; ш50,8;ш62,4; ш52,4

4.Обточить начисто по контуру пов. ш50,2; ш62; ш52, фаски, канавки, нарезать резьбу М48х1,5-8g

16К20Ф3

Резцы:

2120-4084

2120-4084-01

К01,4976.000

К01.4933.000

2120-4084

2120-4084-01

2660-0005

ГОСТ 18879-73;

Центровые

отверстия

020

Термообработка

(улучшение)

025

Отделочная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. Развернуть 2 центровых отверстия одновременно.

3926

Развертка
2373 - 4012

Наружная цилиндрическая поверхность

030

Вериткальнофрезерная с ЧПУ

1. Установить и закрепить заготовку.

2.Фрезеровать шпоночный паз(L=52+1, b=12)

3. Фрезеровать шпоночный паз (L=25±0,5, b=8±0,2)

6Р13Ф3

Фреза
2234 - 0363

ГОСТ 9140-78

Наружная цилиндрическая поверхность, торец

035

Слесарная

Править резьбу М48х1,5-8g

-

Плашка

040

Токарная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. Нарезать виток червяка

S = 10.05 Н=6,4

1М63

Резцовая головка

2557-4004

Установить деталь во втулке, поджав центром

045

Термообработка

050

Отделочная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. Развернуть 2 центровых отверстия, одновременно

3926

Развертка 2373-4012

Наружная цилиндрическая поверхность

055

Круглошлифовальная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. Шлифовать

пов.ш45, пов. ш45-0,1, пов. Ш60±0,0095, пов. ш84

3М152

Круг

1 600Ч80Ч305 14А

25-ПС1-С2 7К5 50 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Центровые

отверстия, поводок

060

Торцекруглошлифовальная

1. Установить и закрепить заготовку.

2.Шлифовать

пов. Ш50±0,08 и торец.

3Т160

Круг

1 600Ч130Ч305

ГОСТ 2424-83.

Центровые отверстия

065

Круглошлифовальная

1. Установить и закрепить заготовку.

2.Шлифовать коническую поверхность

3М152

Круг

1 600Ч80Ч305 14А

25-ПС1-С2 7К5 50 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Центровые

отверстия, поводок

070

Резьбошлифовальная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. шлифовать виток червяка

5886В

Круг 1 400Ч16Ч203 25А

40-П С1 7К5 35 м/с А 1кл.

ГОСТ 2424-83

Игла 3908-0037 ГОСТ 17654-85 (2шт.), карандаш3908-0063 ГОСТ 607-80, шаблон 8384-4054-01

Центровые

отверстия, поводок

075

Выглаживание

1.Выглаживать поверхность Ш45-0,1

16К20

Алмазная головка

Центровые отверстия

080

Промывка

085

Контрольная

7. Расчёт припусков на заготовку

Рассчитаем припуски по технологическим переходам на обработку диаметрального размера Ш и линейного размера 452-0,5.[1].

Технологический маршрут обработки поверхности Ш состоит из чернового растачивания, чистового растачивания и однократного шлифования.

Таблица 7.1 - Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия.

Технологические переходы обработки отверстия

Элементы припуска, мкм

Расчётный припуск , мкм

Расчётный размер , мкм

Допуск , мкм

Предельные размеры, мкм

Предельные припуски, мкм

Заготовка

200

300

1300

-

64,17

2200

66,37

64,17

-

-

Точение черновое

50

50

78

1800

60,57

740

61,31

60,57

3600

5060

Точение чистовое

30

30

52

178

60,21

120

60,33

60,21

360

980

Шлифование чистовое

6,3

15

26

112

59,99

19

60,01

59,99

219

320

Итого

4179

6360

Запишем технологический маршрут обработки, а также соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска в таблицу 7.1.

,

где к.о. - общая кривизна заготовки, мм;

ц - погрешность зацентровки, мм;

,

где к - удельная кривизна стержня, к = 0,6 мкм/мм;

L - длина заготовки, L = 452 мм;

Погрешность зацентровки определим по формуле

,

где дз - допуск на поверхность, используемой в качестве базовой на фрезерно-центровальной операции, дз = 2,2 мм (по ГОСТ 7505-74);

Остаточные пространственные отклонения определяются по формуле

,

где - коэффициент уточнения формы, определяется по [1] стр. 73.

После чернового растачивания 1,3=0,078мм.

После чистового растачивания 1,3=0,052 мм.

После шлифования 1,3=0,026 мм.

Определяем значения - глубины дефектного слоя и - высоты микронеровностей соответствующих технологических переходов.

Для заготовки =200 мкм; 300 мкм.

Для чернового растачивания =50 мкм; 50 мкм.

Для чистового растачивания =30 мкм; 30 мкм.

Для шлифования =6,3 мкм; 15 мкм.

Определяем минимальные значения припусков по формуле

Минимальный припуск под черновое растачивание

мкм

Минимальный припуск под чистовое растачивание

мкм

Минимальный припуск под шлифование

мкм

Определим расчётные размеры , начиная с чертёжного размера, путём последовательного прибавления минимального припуска каждого технологического перехода.

мм;

мм;

мм;

Определяем значения допусков для каждого технологического перехода по ГОСТу 7505-89.

Для заготовки по ГОСТ 7505-89 2200 мкм;

Для чернового растачивания 740 мкм;

Для чистового растачивания 120мкм;

Для шлифования 19 мкм.

Определим наибольший предельный размер dmax прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру dmin:

мм;

мм;

мм;

мм.

Определим предельные значения припусков как разность наименьших предельных размеров и - как разность наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого перехода.

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

,

где - минимальный предельный припуск, мм;

- верхнее отклонение размера заготовки, мкм;

- допуск на деталь, мкм.

По ГОСТ 7505-89 = 900 мкм.

мкм

Определяем номинальный размер заготовки по формуле:

мм

Производим проверку вышеизложенного расчёта

6360-4179=2200-19

2181=2181

Вывод: вышеизложенный расчёт выполнен верно.

Графическая схема расположения припусков и допусков на обработку отверстия мм представлена на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1- Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия

Рассчитаем припуски по технологическим переходам на обработку размера 452-0,5.

Маршрут обработки торца включает следующие операции (переходы):

1. Заготовка.

2. Фрезерование торцев.

Выбираем значения высоты микронеровностей и глубины поверхностного дефектного слоя и заносим их в таблицу 7.2.

Определяем величину суммарного пространственного отклонения , мкм:

,

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой:

;

Определяем расчетный размер , мм:

.

Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на технологические переходы и заготовку, в графе “предельный размер” определяем их минимальные значения для технологического перехода, округляя расчетные размеры.

Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру:

.

Предельное значение припуска определяем как разность наибольших предельных размеров и - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

Проверка правильности расчетов:

Расчеты выполнены верно.

Расчеты приводим в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности длиной 452-0,5 мм.

Переходы

Элементы припуска, мкм

Расчетный припуск Zmin, мкм

Расчетный размер, lр,

мм

Допуск,

,мм

Предельный размер, мм

Предельное значение припуска, мкм

Rz

Т

lmin

lmax

2Zпрmin

2Zпрmax

Заготовка

150

250

1480

455,16

2,4

455,16

457,56

Фрезерование

50

50

2·1830

451,5

0,6

451,5

452,1

3660

5460

Итого

3660

5460

Величину номинального припуска определяем с учетом несимметричности расположения поля допуска заготовки:

Номинальный размер заготовки:

Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности длиной 452 мм приведена на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку длины 452-0,5

Припуски на остальные поверхности рассчитываем согласно рекомендациям [1] и ГОСТ7505-89.

Таблица 7.3 - Припуски и предельные отклонения на обрабатываемые поверхности

Размер детали

Припуск

Предельные отклонения

Табличный

Расчётный

Ш50±0,08

2?2,2

+1,8

-1,0

62

2?2,3

+1,8

-1,0

Ш 84

2?2

+1,8

-1,0

Ш68

2?2,3

-

+1,8

-1,0

Ш60±0,0095

2?2,53

+1,75

-0,45

Ш45-0,1

2?3,5

+1,8

-1,0

Ш30

2?1,55

+1,6

-1,0

452-0,5

2?2,45

+1,7

-0,7

8. Расчёт режимов резания аналитическим методом

Используя аналитические формулы и справочные данные, приведенные в справочнике технолога-машиностроителя [4] производим расчёт режимов резания на токарную и вертикально-сверлильную операции.

Расчёт режимов резания на операцию №030- вертикально - фрезерная

Исходные данные для расчета.

Обрабатываемый материал - сталь 40Х ГОСТ4543-71; ув=750 МПа; станок вертикально - фрезерный 6Р13Ф3

Характеристика обрабатываемой поверхности:

Фрезеруется шпоночный паз - В = 12мм, длиной - L = 52 +1мм.

Выбор режущего инструмента:

Фреза 2234-0135 ГОСТ6396-78 (диаметром 12 мм; L=73мм).

Скорость фрезы: деталь заготовка автоматизация фрезерование

м/мин,

где Сv - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;

D-диаметр фрезы в мм;

T - стойкость инструмента в мин;

t- глубина резания в мм;

s-подача в мм/об;

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания.

Определим коэффициент Кv по формуле из [4]

,

где - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

- коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Значение коэффициента Кмv рассчитаем по формуле

где уB - предел прочности, уB = 750 МПа;

KГ - коэффициент, учитывающий группу стали, KГ = 1;

nv - показатель степени, nv = 1;

.

Тогда скорость вращения фрезы:

Определим частоту вращения фрезы:

, мин-1 ,

где D - диаметр фрезы, мм;

n =

По паспорту станка n = 473 мин-1 .

Уточним скорость резания:

, м / мин ,

V =

Определим силу резания по формуле из [4]:

где Ср - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;

D - диаметр фрезы, в мм;

tx - глубина резания;

s - подача, в мм/об;

Кмр - общий поправочный коэффициент на силу резания.

Определим мощность резания по формуле из [4]:

, кВт,

где Pz - сила резания в Н;

V - скорость резания в м / мин.

Проверяем достаточность мощности привода станка.

У станка мод. 6Р13Ф3

NШП = NДВ Ч з,

где NДВ - мощность двигателя, в кВт.;

з - К.П.Д. станка

NШП = 3 Ч 0,85 = 2,55 кВт.,

Обработка возможна при условии, что N ? NШП, следовательно, обработка возможна, так как 0,16 <2,55.

Расчёт режимов резания на операцию №015- токарная с ЧПУ.

Исходные данные для расчета.

Обрабатываемый материал - сталь 40Х ГОСТ4543-71; ув=750 МПа; станок токарный с ЧПУ 16К20Ф3. Точиться поверхность диаметром 84,6±0,3мм

Выбор режущего инструмента:

Резцы: 2102-4084 ГОСТ 18879-73

Скорость резания по формуле из [3]:

м/мин,

где Сv - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;

T - стойкость инструмента, в мин;

S - подача, в мм/об;

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания.

,

где D = 84,6 мм - диаметр детали;

.

По паспорту станка nст.=372 (мин-1)

Уточняем скорость резания

V = 3,14Ч84,6Ч372/1000 = 98 м/мин.

Cилы резания определяется по формуле из (4):

Рz(Px, Py) = 10 ·Ср·txp·Syp·Vnp·Kp, Н

Рz = 10 · 300 ·1,51 ·1,70.35·121-0.15·0,75 = 1450 Н.

Мощность резания :

Nрез = Pz·V/(1020·60) кВт,

Nрез = 1450·98/(1020·60)= 2,3 кВт.

Проверим осевую силу резания по допустимому усилию подачи станка и мощности резания: Станок 16K20Ф3

Nрез < Nдв·.

2,8 < 10·0,8 кВт,

2,8< 8 кВт.

Условие по проверке осевой силы резания по допустимому усилию подачи станка и мощности резания выполнено.

Расчёт режимов резания по нормативам

Расчёт режимов резания на операцию №015- токарная с ЧПУ.

Исходные данные для расчета.

Обрабатываемый материал - сталь 40Х ГОСТ4543-71; ув=750 МПа; станок токарный с ЧПУ 16К20Ф3. Точение поверхности диаметром 46±0,3мм

Выбор режущего инструмента:

Резцы: 2102-4008 ГОСТ 18879-73

Длина рабочего хода

Lр.х. = lр + у = 218 + 43 = 261 мм ,

где lр - длина резания;

у = 43 мм - длина пробега.

Определяем подачу по формуле из [6]:

S0 = Sot Ks cos ,

где Sot = 0,7 мм/об - табличная подача;

Ks = 1 - коэффициент, учитывающий материал детали.

S0 = 0,7 1 0,961 = 1,92 мм/об.

Определяем скорость резания:

V = Vt K1 K2,

где Vt = 90 м/мин - табличная скорость резания;

K1 = 0,9 - коэффициент, учитывающий материал детали;

К2 = 1,2 - коэффициент, учитывающий стойкость инструмента.

V = 90·0,9·1,2= 97,2 м/мин.

Определяем частоту вращения

,

где D = 46 мм - диаметр детали:

По паспорту станка nст.=670 (мин-1)

Уточняем скорость резания

V =3,14Ч46Ч670/1000 = 96,8 м/мин.

Расчёт режимов резания на операцию №055- Круглошлифовальная

Исходные данные для расчета.

Обрабатываемый материал - сталь 40Х ГОСТ4543-71; ув=750 МПа; станок - круглошлифовальный мод. 3М152.

Характеристика обрабатываемой поверхности:

Шлифуется поверхность диаметром - D = 45мм, длиной -

L = 53 ± 0,2 мм. Припуск на диаметр h = 0,2 мм.

Выбор режущего инструмента.

Маркировка абразива - 14А; индекс зернистости - П (содержание основной фракции при зернистости № 6 55%); структура круга - средняя № 1; керамическая связка - к1; класс круга - А; допускаемая окружная скорость круга - 50 м/сек. Диаметр круга - Dk = 600 мм; ширина круга - Вк = 63 мм. Маркировка полной характеристики круга: «Шлифовальный круг МАЗ 14А25ПС17К550А1, 500Ч305Ч63 ГОСТ 2424 - 83».

Определяю глубину резания t = h = 0,2 мм.

Скорость шлифовального круга

,

где Dk - диаметр шлифовального круга (500 мм);

nk - частота вращения шлифовального круга (1450 мин-1).

Итак, скорость шлифовального круга Vk = 46 м/сек, что входит в предел диапазона Vk =45…50 м/сек.

Скорость движения детали,VД = 15…20 м/мин. Принимаем VД = 20 м/мин. Эта скорость может быть установлена на станке мод. 3М152Ф3, имеющим бесступенчатое регулирование скорости вращения шпинделя заготовки в пределах 2…40 м/мин.

Глубина шлифования (вертикальная подача круга) tВ = 0,005…0,015мм. Принимаю tВ = 0,01мм/об; такая величина вертикальной подачи круга имеется у используемого станка.

Определяем мощность резания:

,

где Vд - скорость движения детали,

t - глубина резания.

Выписываем значения коэффициентов и показателей степени:

СN = 1,3; r = 0,75; x = 0,85; y =0,55

Время выхаживания tвых=0,08мин

Слой, снимаемый при выхаживании: aвых=0,05мм

Проверяем достаточность мощности двигателя шлифовального шпинделя. Станок мод. 3М152:

Nшп=NдвЧз=10Ч0,85=8,5 кВт,

где Nдв - мощность двигателя станка (10 кВт); з - К.П.Д. станка (0,85);

N ? Nдв (0,28 < 8,5), следовательно обработка возможна.

Аналогично рассчитываем режимы резания на другие операции и заносим результаты расчетов в таблицу 8.1

Таблица 8.1- Сводная таблица режимов резания

Наименование операции, перехода

Глубина резания t, мм

Длина резания Lрез, мм

Подача sо(sр), мм/об (мм/зуб)

Скорость v, м/мин

Частота вращения, n мин-1

Минутная подача sм, мм/мин

рачетная

принятая

рачетная

принятая

рачетная

принятая

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

010

Фрезерно-центровальная

1. Фрезерование торцов

2. Сверление центровых отверстий

2,45

2,5

55

13

0,1

0,06

0,1

0,06

162

29,44

156,45

29,15

257,8

585

249

580

24,9

34,8

Токарная с ЧПУ

Установ А

1.Черновое точение поверхностей ш30,2, 1:10,ш46, ш60,6, ш68,6, ш52,8,ш84,6

2.Чистовое точение поверхностей ш45,4, ш54,8, ш60,2, ш68, ш52 ш84,2 ,фаски,

3.Точение канавки

4. Нарезание резьбы М30х2-8g

3

1

2

1,5

20

61

3

26

0,7

0,52

0,17

0,3

0,7

0,52

0,17

0,3

98,7

114,1

60

54,45

90

114

60

54,45

372

800

330

578

370

800

330

578

259

416

56,1

222,88

015

Установ Б

1.Черновое точение поверхностей ш48,5; ш50,8;ш62,4; ш52,4

2.Чистовое точение поверхностей ш50,2; ш62; ш52, торец и фаски

4.Точение канавки

5.Нарезание резьбыМ48х1,5-8g

3

1,5

2

1,5

62

7

3

22

0,7

0,52

0,17

0,3

0,7

0,52

0,17

0,3

117

155,7

60

54,45

117

155,7

60

54,45

630

800

330

578

630

800

330

578

441

416

56,1

222,88

025

Отделочная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. Развернуть 2 центровых отверстия одновременно.

0,1

8,3

0,35

0,35

6

6

50

50

17,5

030

Вертикальнофрезерная с ЧПУ

1. Установить и закрепить заготовку.

2.Фрезеровать шпоночный паз(L=52+1, b=12)

3. Фрезеровать шпоночный паз (L=25±0,5, b=8±0,2)

5

2

52

20

1,13

1,13

1,13

1,13

17,83

17,83

17,7

17,7

473

473

470

470

531,1

531,1

040

Токарная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. Нарезать виток червяка

S = 10.05 Н=6,4

15

128

19,7

25,13

126,2

126,2

480

480

700

050

Отделочная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. Развернуть 2 центровых отверстия, одновременно

0,1

8,3

0,35

0,35

6

6

50

50

17,5

055

Круглошлифовальная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. Шлифовать

пов.ш45, пов. ш45-0,1, пов. Ш60±0,0095, пов. ш84

0,2

35

0,01

0,01

37,1

м/сек

37,1

м/сек

1450

1450

14,5

060

Торцекруглошлифовальная

1. Установить и закрепить заготовку.

2.Шлифовать

пов. Ш50±0,08 и торец.

0,01

32

0,1

0,1

35

м/сек

34,85

м/сек

185,7

185

37

065

Круглошлифовальная

1. Установить и закрепить заготовку.

2.Шлифовать коническую поверхность

0,03

54

0,003

0,003

35

м/сек

35

м/сек

262

262

0,786

070

Резьбошлифовальная

1. Установить и закрепить заготовку.

2. шлифовать виток червяка

0,03

108

0,01

0,01

35

м/сек

35

м/сек

1320

1320

13,2

075

Выглаживание

1.Выглаживать поверхность Ш45-0,1

-

35

0,23

-

141

141

1000

1000

-

9. Расчёт норм времени

В среднесерийном производстве рассчитывается норма штучно-калькуляционного времени[7]:

,

где - штучное время, мин;

- подготовительно-заключительное время;

- размер партии деталей.

Штучное время определяется по формуле (9.2)

,

где - оперативное время, мин;

- время на обслуживание рабочего места, отдых рабочего,

определяется в процентах от оперативного времени.

Операция №015 - токарная с ЧПУ

Определяем основное время

де L - длина рабочего хода, в мм.;

i - число проходов;

S0 - подача на оборот, в мм/об.;

n - частота вращения шпинделя, в мин-1;

L = I + y + ?

где I - длина резания, в мм.;

y - величина врезания, в мм.;

? - величина перебега, в мм.;

L1 = 331 + 35 + 8 =374 мм.;

Итак tо = 1,44 мин

Определяем вспомогательное время

tв = tв.у + tм.в = 1,3 + 0,15 = 1,45 мин.,

где tв.у - время на установку и закрепление детали, мин.,

tв.у - время, связанное с выполнением вспомогательных ходов и перемещений инструмента при обработке поверхностей, мин.;

Определяем оперативное время.

tоп = ? to + tв = 1,44 + 1,45 = 2,89 мин.;

Определяем время на организационное обслуживание рабочего места

tорг.об = 2% Ч tоп = 0,02 Ч 2,89 = 0,06 мин.

Определяем время на отдых

tотдх = 2% Ч tоп = 0,02 Ч 2,89 = 0,06 мин.

Определяем штучное время.

tшт = tоп + +tорг.об +tотдх = 2,89+ 0,06 + 0,06 = 3,01 мин.

Определяем подготовительно - заключительное время

tп.з = 30 мин.

Определяем штучно - калькуляционное время.

гдеn - количество деталей в партии (n = 56 шт.).

Операция №030 - вертикально- фрезерную

Выполняется фрезерование шпоночного паза по длине L= мм.

Основное время на операцию:

to=10,8 мин

Вспомогательное время :

- включение и выключение станка: t1=0,05 мин;

- подвод и отвод инструмента: t2=0,07 мин;

- время перемещение фрезерной головки: t3=0,15 мин;

tв=0,05+0,07+0,15=0,27 мин.

Оперативное время:

toп=to+tв

toп=10,8+0,27=11,07 мин

Время на обслуживание рабочего места и отдых [10]:

tобс= 0,076tоп;

tобс=0,076*11,07=0,84 мин

Определяем штучное время.

tшт = tоп +(tорг.об +tотдх) = 11,07+ 0,84= 11,91 мин.

Подготовительно-заключительное время:

tп.з=21+4+3+2=30 мин

Таблица 9.1 - Сводная таблица норм времени

Номер операции

Наименование операции

Основное время

Вспомогательное время

Оперативное время

Время обслуж. и отдыха

Штучное время

Подготовительно-закл. время

Величина партии

Штучно-кальк. время

010

Фрезерно-центровальная

4,82

047

5,29

0,22

5,51

18

56

5,83

015

Токарная с ЧПУ

1,44

1,45

2,89

0,12

3,01

30

3,55

025

Отделочная

0,3

0,9

1,5

0,85

2,35

10

2,52

030

Верт.-фрезерная с ЧПУ

10,8

0,27

11,07

0,84

11,91

30

12,4

040

Токарная

21,2

1,45

22,6

0,51

23,1

30

23,61

050

Отделочная

0,3

0,9

1,5

0,85

2,35

10

2,52

055

Круглошлифов.

1,82

0,41

2,23

4,4

6,63

10

6,08

060

Торцекруглошлифовал

1,9

0,54

2,44

3,3

5,74

10

5,92

065

Круглошлифов

1,82

0,41

2,23

4,4

6,63

10

6,08

070

Резьбошлифовальная

11

1,48

12,5

0,39

13,5

23

13,9

075

Выглаживание

2

0,8

2,8

0,21

3,01

10

3,18

Производим уточнение типа производства.

В этом случае для нового технологического процесса по формуле 9.8 рассчитываем необходимое количество оборудования по операциям

Определяем количество станков по формуле

,

где - годовая программа, шт.;

- штучное или штучно-калькуляционное время;

- действительный фонд времени, ч. (=4029);

- нормативный коэффициент загрузки оборудования, (=0,85).

Фактический коэффициент загрузки рабочего места вычисляется по формуле.

По формулам 9.9 и 9.10 определяем фактический коэффициент загрузки рабочего места и количество операций, выполняемых на рабочем месте.

,

где - принятое количество станков.

Количество операций, выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле:

,

Рассчитанные значения для всех операций заносим в сводную таблицу 9.2

Таблица 9.2 -Расчетные данные для уточнение типа производства

Операция

, мин

Фрезерно-центровальная

5,51

0,064

1

0,064

13,21


Подобные документы

  • Назначение и конструкция червячного редуктора. Определение типа производства, оснастка, анализ точности обработки детали. Разработка автоматизированного процесса механической обработки детали резанием. Экономическое обоснование средств автоматизации.

    курсовая работа [90,4 K], добавлен 01.03.2015

  • Служебное назначение и конструкция детали "Рычаг правый", анализ технологичности конструкции. Выбор метода получения исходной заготовки. Технологический процесс механической обработки детали. Выбор оборудования; станочное приспособление, режим резания.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.04.2016

  • Разработка приспособления для фрезерования шпоночного паза. Структура технологического процесса механической обработки детали. Выбор оборудования, инструмента; расчет режимов резания; нормирование, определение себестоимости детали; техника безопасности.

    курсовая работа [231,7 K], добавлен 26.07.2013

  • Описание конструкции детали и операции, для которой предназначено приспособление, эскиз детали. Анализ операции, на которую проектируется приспособление, определение типа производства. Обоснование выбора зажимного элемента и определение его конструкции.

    курсовая работа [684,8 K], добавлен 21.05.2013

  • 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

  • Служебное назначение фланца. Класс детали и технологичность ее конструкции. Определение и характеристика типа производства. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки. Оформление чертежа заготовки. Разработка маршрутно-технологического процесса.

    курсовая работа [575,4 K], добавлен 16.06.2010

  • Конструкция и служебные назначения детали. Анализ технических требований к муфте. Определение и обоснование типа производства. Выбор заготовки и конструирование. Частота вращения шпинделя по станку. Предложения по применению прогрессивной техники.

    дипломная работа [994,9 K], добавлен 14.03.2017

  • Разработка технологического процесса механической обработки детали – сателлит 5336-2405035, назначение и условия работы в сборочной единице. Выбор типа и организационной формы производства, подбор оборудования. Экономическое обоснование выбора заготовки.

    курсовая работа [4,0 M], добавлен 13.04.2012

  • Назначение и анализ технологичности конструкция детали. Предварительный выбор типа производства, заготовки. Принятый маршрутный технологический процесс. Расчёт припусков на обработку, режимов резания, норм времени. Определение типа производства.

    курсовая работа [3,8 M], добавлен 01.09.2010

  • Технологический процесс изготовления детали "Крышка подшипника". Технология механической обработки. Служебное назначение и технологическая характеристика детали. Определение типа производства. Анализ рабочего чертежа детали, технологический маршрут.

    курсовая работа [574,4 K], добавлен 10.11.2010

  • Определение типа производства по заданной годовой программе. Разработка маршрутного и операционного технологического процессов механической обработки вала-червяка, выбор метода и способа получения заготовки. Расчет припусков на обработку и режимы резания.

    курсовая работа [322,0 K], добавлен 14.09.2010

  • Выбор, обоснование типа производства детали "Вал". Обоснование выбора заготовки и расчет ее стоимости. Сопоставление и выбор варианта технологического процесса при различных способах получения заготовки. Чертеж детали, исходные данные для проектирования.

    реферат [694,3 K], добавлен 08.12.2014

  • Назначение, устройство, принцип работы приспособления для фрезерования шпоночного паза. Определение расчетной частоты вращения шпинделя станка и скорости резания. Выбор фрезы. Проверка диаметра штока на прочность и устойчивость. Расчет зажимного усилия.

    курсовая работа [935,9 K], добавлен 19.12.2013

  • Конструкция и назначение детали "стакан подшипника". Характеристика типа производства и способа получения заготовки. Выбор технологических баз, поэлементный процесс обработки детали. Расчет оборудования и режущего инструмента. Определение площади цеха.

    дипломная работа [400,9 K], добавлен 14.07.2016

  • Назначение и конструкция обрабатываемой детали. Расчет припусков на механическую обработку, элементов приспособления на прочность и на точность. Расчет режимов резания. Технико-экономическое обоснование процесса. Приспособление для фрезерования.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 12.07.2012

  • Назначение и конструктивно-технологический анализ детали "вал". Выбор и обоснование размеров заготовки; расчет припусков и технологические операции обработки детали. Выбор станков и режущего инструмента, обеспечение точности обработки; сборочный процесс.

    курсовая работа [703,1 K], добавлен 05.12.2013

  • Процесс обработки металлов резанием, его роль в машиностроении. Основные требования, предъявляемые к проектируемой детали. Выбор оборудования, приспособлений, инструмента для обработки детали. Расчёт режимов резания. Вид заготовки и припуски на обработку.

    курсовая работа [340,4 K], добавлен 26.03.2013

  • 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

  • Общие принципы технологического проектирования. Технологический анализ рабочего чертежа детали и ее конструктивных характеристик. Структура и оформление процесса обработки заготовок. Технологический процесс механической обработки вала концевого.

    курсовая работа [144,4 K], добавлен 19.05.2011

  • Конструкция детали "муфта подвижная". Механические свойства стали 12ХН3А. Определение типа производства. Выбор заготовки и маршрутного технологического процесса. Расчёт припусков на обработку поверхности. Выбор режимов резания аналитическим методом.

    дипломная работа [976,1 K], добавлен 16.12.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.