Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

на тему: «Разработать технологический процесс механической обработки детали «Ударник»

Содержание

Введение

1. Описание конструкции заданной детали

2. Характеристика запроектированого типа производства

3. Выбор вида и метод получения заготовки

4. Расчет межоперационных припусков и операционных размеров

5. Определение коэффициента использования материала

6. Разработка маршрута технологического процесса

7. Разработка технологического процесса обработки заданной детали. Выбор технологического оборудования и технологической определение режимов резания и норм времени

8.Описание и расчет режущего инструмента

9. Описание и расчет мерительного инструмента

10.Список используемой литературы

Приложение 1. Технологические карты

Введение

Автоматизация производства - это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Введение автоматизации на производстве позволяет значительно повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции, сократить долю рабочих, занятых в различных сферах производства. заготовка операционный технологический

До внедрения средств автоматизации замещение физического труда происходило посредством механизации основных и вспомогательных операций производственного процесса. Интеллектуальный труд долгое время оставался не механизированным (ручным). В настоящее время операции физического и интеллектуального труда, поддающиеся формализации, становятся объектом механизации и автоматизации.

Процесс автоматизации начался намного раньше чем нам могло бы казаться -- автоматизация на самом деле появилась практически сразу же с возникновением производства, а само по себе производство существует уже давно.

Самодействующие устройства - прообразы современных автоматов - появились в глубокой древности. практического применения они не получили и оставаясь занимательными "игрушками", свидетельствовали лишь о высоком искусстве древних мастеров.

Промышленная революция создала необходимые условия для механизации производства в первую очередь прядильного, ткацкого, металло- и деревообрабатывающего. К. Маркс увидел в этом процессе принципиально новое направление технического прогресса и подсказал переход от применения отдельных машин к «автоматической системе машин», в которой за человеком остаются сознательные функции управления: человек становится рядом с процессом производства в качестве его контролёра и регулировщика. Важнейшими изобретениями этого периода стали изобретения русским механиком И. И. Ползуновым автоматического регулятора питания парового котла (1765) и английским изобретателем Дж. Уаттом центробежного регулятора скорости паровой машины (1784), ставшей после этого основным источником механической энергии для привода станков, машин и механизмов.

1. Oписание конструкции заданной детали

Рисунок 1.1

Наименование детали «Ударник».

Относится к классу втулок.

Материал детали. Сталь А12 ГОСТ1414-88.

Предел прочности дВ. 420МПа (42кг/мм2).

Твердость НВ. 160единиц.

Деталь типа тела вращения. Общая длина детали 30-0,16 мм. Максимальным диаметром является гладкая цилиндрическая поверхность диаметром 20-0,13 мм. Наружная поверхность детали представляет собой ступенчатый вал, состоящий из участков гладкой цилиндрической поверхности диаметрами 20-0,16 мм, 14-0,1 мм, 7,5-0,36 длиной 2,5-0,4 мм, 8-0,58 мм и 22 мм соответственно.

Внутренняя поверхность имеет форму сквозного ступенчатого отверстия, расположенного по оси детали, с участком резьбы М10Ч1-8h и диаметром 14 мм длинной 4,5 мм и 15,5 мм соответственно.

С торца диаметром 7,5-0,36 мм просверлено глухое отверстие диаметром 4+0,21 мм по оси изделия длиной 5+0,25.

С поверхности диаметром 20-0,13 мм сняты лыски на расстоянии 16 мм.

Деталь «Ударник» технологична в изготовлении. Ее технологичность обусловлена следующими факторами:

1) конструкция и размеры детали, а также степень ее сложности позволяют применять при токарной обработке многошпиндельный токарный автомат модели 1Б225 - 6;

2) точность обработки всех поверхностей не превышает 11 квалитета, что позволяет обрабатывать деталь без применения специальных высокоточных методов обработки;

3) расположения паза позволяет применить многоместные тиски, что способствует повышению труда на фрезерной операции.

2. Характеристика заданного типа производства

Согласно полученному заданию, технологический процесс механической обработки детали должен быть спроектирован применительно к массовому производству. К характерным признакам массового производства относятся: узкая номенклатура и большой объем выпуска изделий, непрерывно изготовляемых и ремонтируемых в течение продолжительного времени.

Массовое производство характеризуется так же установившимся объектом производства, что при значительном объеме выпуска продукции обеспечивает возможность закрепления операций за определенным оборудованием с расположением его в технологической последовательности. А так же возможно широкое применение специализированного и специального оборудования, механизации и автоматизации. Эти производственные процессы при строгом соблюдении принципов взаимозаменяемости обеспечивают резкое сокращение трудоёмкости сборочных работ.

3. Выбор вида и метода получения заготовки

Так как заданная деталь относится к классу тел вращения, то наиболее трудоемкой является токарная операция. Для достижения максимальной производительности на токарной операции в качестве оборудования целесообразно использовать многошпиндельные токарные автоматы, для которых заготовкой служит калиброванный пруток. Исходя из этого, в качестве заготовки для заданной детали выбираем круглый калиброванный прокат по ГОСТ 7417-80.

4. Определение межоперационных припусков и операционных размеров

Для определения требуемого диаметра заготовки (круглого калиброванного прутка обычной точности) производим расчет припусков на обработку наружной поверхности наибольшего диаметра заданной детали. Такой поверхностью является гладкая цилиндрическая поверхность диаметром 20-0,13 мм. Определение припусков производим расчетно-аналитическим методом. Все результаты расчетов заносим в таблицу 4.1. Все расчеты производим по «Справочнику технолога - машиностроителя» том 1 под общей редакцией Косиловой А.Г. [Л10].

Высоту микро неровностей R z и толщину дефектного слоя h выбираем из табл. 1 стр. 180.

R z = 125 мкм; h = 150 мкм.

Удельную кривизну проката выбираем из табл. 4 стр. 180.

К= 0.5 мкм.

Кривизну выступающей части заготовки Дзаг, мкм из цангового патрона определяем по формуле:

заг = К L, (4.1)

Где: L - длина выступающей части заготовки, которая состоит из длины детали, ширины отрезного резца и расстояния от отрезного резца до цанги, мм.

Длина заданной детали составляет 26 мм. Ширина отрезного резца должна быть 3 мм, тогда длина выступающей части заготовки из цангового патрона L, мм:

L = 1 + t + l, (4.2)

Где: 1- длина детали, мм;

t - ширина отрезного резца, мм.

L = 30 + 3 + 1 = 34мм.

Определяем кривизну выступающей части заготовки Д заг, мкм:

заг = 0.5 34 = 17мкм.

Высоту микро неровностей Rz и толщину дефектного слоя h после чернового точения выбираем из табл. 5 стр. 181.

R z = 63 мкм; h = 60 мкм.

Кривизна заготовки после чернового точения Дчерн, мкм составляет 5% от первоначальной величины:

Погрешность установки заготовки в цанговом патроне определяем по табл.13 стр.42.

очерн = 70 мкм.

Погрешность установки при чистовом точении будет равна 0, так как черновое и чистовое точение производится при одном закреплении очист =0

Допуск на заготовку принимаем по 12 квалитету из табл. 32 стр.192

Тdзаг= 210 мкм.

Допуск на черновое точение так же принимаем по 12 квалитету

Tdчерн = 210 мкм.

Допуск на чистовое точение берем из чертежа детали

Tdчист = 130 мкм.

Величину минимальных расчетных припусков 2Zmin, мкм определяем по формуле:

2Zmin = 2[(Rz+h)i-1+ ] (4.3)

Где: i-1 - индекс, обозначающий предыдущую обработку;

i - индекс, обозначающий выполняемую обработку.

Определяем величину минимального припуска на черновое точение:

2Zmin черн = 2[(125+150)+] = 694 мкм.

Определяем величину минимального припуска на чистовое точение:

2Zmin чист = 2[(63+60)+]= 247мкм.

В графу «Расчетный минимальный размер» для чистового точения записываем минимальный размер детали d min чист, мм:

dmin чист = dном - Tdчист = 20 - 0,13 = 19,87мм.

Определяем минимальный размер детали dmin черн, мм после чернового точения:

dmin черн = dmin чист + 2Zmin чист = 19,87 + 0,247 = 20,12 мм.

Определяем минимальный размер заготовки d min заг , мм:

dmin заг = d min черн + 2Zmin черн = 20,12 + 0,694 = 20,81мм.

Определяем максимальные принятые размеры dmax , мм:

dmax заг = dmin заг+ Tdзаг = 20,81 + 0,21 = 21,02 мм.

dmax черн = dmin черн + Tdчерн = 20,12 + 0,21 = 20,33 мм.

dmax чист = dmin чист + Tdчмст = 19,87 + 0,13 = 20 мм.

Определяем полученное значение припусков 2Z max, 2Z min, мкм:

2Zmax черн = dmax заг - dmax черн =21,02 -20,33 = 690 мкм.

2Zmax чист = dmax черн - dmax чист = 20,33 - 20 = 330 мкм.

2Zmin черн = dmin заг - dmin черн = 20,81 - 20,12 = 690 мкм.

2Zmin чист = dmin черн - dmin чист = 20,12 - 19,87 = 250 мкм

Проверка:

2Zmax общ + 2Zmin общ = Tdзаг -Tdчист

690 + 330 - (690 + 250) = 210 - 130

Вывод: таким образом, согласно расчету заготовка должна быть диаметром 21,02-0.21 мм. Округляем полученный размер в большую сторону по сортаменту на круглую калиброванную сталь ГОСТ 7417-80 («Обработка металлов резаньем», табл. 5 стр.573). Таким образом, принятый размер заготовки - круглый калиброванный пруток

Таблица 4.1

Элементарная поверхность и переходы обработки	Элементы припуска, мкм	Минимальный при-пуск мкм	Расчет раз-мера в мкм	Допуск Td, мкм	Принятые размеры, мм	Полученные значения допуска, мкм
					dmax	dmin	2Zmax	2Zmin
	Rz	h		е
Наружная поверхность Ш20-0.13 Заготовка	125	150	17	_	_	20,81	210	21,02	20,81	_	_
Точение	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Черновое	63	60	0,85	70	694	20,12	210	20,33	20,12	690	690
Чистовое	-	-	-	0	247	19,87	130	20	19,87	330	250



Рисунок 4.1 - Схема расположения припусков при черновой и чистовой боработке наружных цилиндрицеских поверхностей

Для определения длины подачи прутка на одну деталь после отрезки предыдущей определяем величину припуска на обработку торца. Расчет производим статистическим методом. Все результаты расчетов заносим в таблицу 4.2.

Припуск на обработку торца выбираем из табл. 59 стр. 256 [Л11].

Zmin = 0,6 мм = 600 мкм

В графу «Расчетный минимальный размер» для точения однократного записываем минимальный допустимый размер детали 1 min дет, мм:

1min дет = 1ном дет - Тlдeт = 30 - 0,16 = 29,84 мм.

Допуск на точение однократное берем из чертежа детали Т1дет = 160 мкм.

Допуск на заготовку принимаем по 12 квалитету из табл. 32 стр.192 Т1заг = 0,21 мм = 210 мкм.

Определяем расчетный минимальный размер заготовки 1min заг, мм:

1min заг =1min дет + Zmin = 29,84 + 0,6 = 30,44мм.

Определяем максимальные принятые размеры путем прибавления к минимальным принятым размерам допускаемых отклонений 1mах, мм:

1mах заг = 1min заг + Т1заг = 30,44 + 0,21 = 30,65 мм.

1mах дет = 1min дет + Т1дет = 29,84 + 0,16 = 30 мм.

Определяем полученное значение припусков Z max мкм как разность между максимальными принятыми размерами; и Z min, мкм как разность между минимальными принятыми размерами.

Zmax = lmax заг - 1mах дет= 30,65 - 30 = 650 мкм.

Zmin = l min заг - 1min дет = 30,44 - 29,84 = 600 мкм.

Проверка правильности расчетов:

Zmах - Zmin = Т1заг - Т1дет

650 - 600 = 210 - 160

Таким образом, согласно расчету длина заготовки на одну деталь должна быть 1заг = 30,65-0.21 мм.

С учетом ширины отрезного резца (t = 3 мм) длина подачи прутка 1под.пр, мм должна быть:

1под пр = 1заг+ t = 30,65 + 3 = 33,65 мм.

Таблица 4.2

Элемент поверхности и ее обработка	Минимальный припуск Zmin, мкм	Расчетный минимальный размер L, мм	Допуск Tl, мкм	Принятые размеры, мм	Полученные значения припуска, мкмк
				L max	L min	Z max	Z min
Торец. Расчетный размер 30-0.16 Заготовка	-	30,44	210	30,65	30,44	_	_
Точение однократное	600	29,84	160	30	29,84	650	600



Рисунок 4.2 - Схема расположения припусков при черновой и чистовой обработкеплоских поверхностей.

5. Определение коэффициента использования материала

Коэффициент используемого материала определяем по формуле:

KИМ = 0.6, (5.1)

Где: q - вес готовой продукции, гр;

Q - вес заготовки, гр.

Для определения веса детали используем формулу

Q = Vдет , (5.2)

Где: Vдет - объем детали, см3 ;

удельный вес стали, гр/см3 ( =7.8 )



Рисунок 5.1

Для определения объема детали, разбиваем деталь на элементарные объемы. При этом с целью сокращения расчетов производим некоторые конструктивные упрощения мелких элементов детали (резьб, фасок, зарезьбовых канавок).

Определяем общий объем детали Vдет, см3:

Vдет = (V1 +V2+V3 ) - (V4 +V5 + V6 + 2V7)

1 = см3

2 = см3

3 = см3

4 = см3

5 = см3

6 = см3

7 = =7,5 см3

Vдет = (785+846+972) - (431+125+62+2?7,5) = 1970 = 1,97 см3

Определяем вес детали q, гр:

q = Vдет = 1,977,8 = 15,36

Определяем объем заготовки Vзаг, см3:

(5.3)

Где: D заг и Lзаг берем из расчета межоперационных припусков на линейные и диаметральные размеры.

Vзаг = =11,64 см3

Определяем вес заготовки Q, гр:

Q = Vзаг = 11,647,8 = 90,8гр

Определяем коэффициент используемого материала

KИМ

KИМ = 0,17 < 0,6

Несмотря на сравнительно малый коэффициент используемого материала, в качестве заготовки оставляем круглый калиброванный пруток, так как предварительные расчеты показывают, что дополнительные затраты на изготовление штамповочной заготовки с целью повышения Ким превышают стоимость сэкономленного материала. Кроме того, применение штамповочной заготовки не позволяет использовать на токарной операции высокопроизводительные многошпиндельные токарные автоматы или требует применения сложных загрузочных устройств.

6. Разработка маршрута технологического процесса

Так как заданая деталь относится к классу тел вращения, то вначале небоходимо произвести токарную обработку. Исходя из максимального диаметра детали и ее сложности, вкачестве оборудования выбираем токарный многошпиндельный автомат модели 1Б225 - 6.

После токарной операции производим обработку отверстия диаметром 4 мм. В качестве оборудования выбираем вертикально - сверлильный станок модели 2Н112; в качестве приспособления - скальчатый кондуктор с пневмозажимом закрытого действия.

Затем обрабатываем лыски. В качестве оборудования выбираем широкоуниверсальный фрезерный станок 6В75; в качестве приспособления - многоместные тиски с пневмозажимом.

В конце механической обработки необходимо произвести притупление острых кромок. Обработку целесообразно производить виброгалтовочным методом. В качестве оборудования выбираем виброгалтовочный барабан ЗИМ - 263.

Таким образом, маршрут обработки детали будет следующим:

005 - Токарная автоматная

010 - Сверлильная

015 - Фрезерная

020 - Виброгалтовочная

7. Разработка технологического процесса обработки заданной детали. Выбор технологического оборудования и технологической оснастки. Определение режима резания и норм времени

Операция 005. Токарная

Оборудование. Токарный многошпиндельный автомат модели 1Б225-6

Технические характеристики выбранного автомата

Количество шпинделей, шт. 6

Наибольшие размеры обрабатываемого прутка, мм:

круглого 25

шестигранного 22

квадратного 17

Наибольшая длина подачи прутка, мм 150

Наибольший диаметр нарезаемой резьбы, мм:

по стали 20

по латуни 24

Количество поперечных суппортов, шт 6

Количество продольных суппортов, шт 1

Рабочий ход продольного суппорта, мм 0- 120

Продолжительность холостого хода, с 3

Рабочий ход поперечного суппорта, мм до 20

Работа выполняемая на позициях:

быстрое сверление: на всех позициях

нарезание резьбы 3,4,5,6

отрезка 6

Время изготовления детали, с 4.9 -167

Частота вращения шпинделя, об/мин: 280; 310; 340; 373; 410; 452; 492; 537; 590; 650; 710; 780; 920; 1015; 1120; 1225; 1350; 1475; 1615; 1710; 1930; 2120; 2330; 2560.

Мощность электродвигателя, кВт 14

Рисунок 7.1 - Операционный эскиз

Позиция 1

Рисунок 7.2

Переход 1. Продольный суппорт

Точить поверхность и центровать торец, выдерживая размеры 1, 2, 3,4.

Инструмент - резец проходной упорный, материал режущей части Т15К6.

Длина рабочего хода резца, мм:

L=l + l1 + l2 + l3, (7.1)

Где: 1 - длина обрабатываемой поверхности в направлении подачи;

l1 - длина подвода инструмента, мм;

l2 - длина врезания, мм;

1з - длина перебега инструмента, мм.

L = 33 + 1,5 + + 0= 35мм. (К1стр. 69 [8]).

Подача S = 0,16 мм/об (К4стр. 74 [8]).

Инструмент - сверло центровочное диаметром 16 мм, материал режущей части Р6М5.

Длина рабочего хода сверла, мм:

L = 2 + 2 + 4,8 + 0 = 8,8 мм. (К1стр. 69 [8]).

Подача S = 0,16 мм/об (К10стр. 84 [8]).

Позиция 2

Рисунок 7.3

Переход 2. Продольный суппорт

Сверлить отверстие и точить поверхность, выдерживая размеры 5, 6, 7, 8, 9.

Инструмент - сверло спиральное диаметром 9 мм, материал режущей части Р6М5.

Длина рабочего хода сверла, мм:

L = 4 + 2 + 2,4 + 0 = 8,4мм. (К1стр. 69 [8]).

Подача S = 0,22 мм/об (К10стр. 84 [8]).

Инструмент - резец проходной упорный, материал режущей части Т15К6.

L = 30,5 + 1,5 + + 0= 34 мм. (К1стр. 69 [8]).

Подача S = 0,16 мм/об (К4стр. 74 [8]).

Позиция 3

Рисунок 7.4

Переход 3. Продольный суппорт

Сверлить отверстие и точить поверхность, выдерживая размеры 10, 11, 12, 13, 14.

Инструмент - сверло спиральное диаметром 4 мм, материал резжущей части Р6М5.

Длина рабочего хода сверла, мм:

L = 11,5+ 1,5 + 2 + 0 = 15мм. (К1стр. 69 [Л8]).

Подача S = 0,30 мм/об (К10 стр. 84 [Л8]).

Инструмент - резец проходной упорный, материал режущей части Т15К6.

L = 30,5 + 1,5 + + 0= 33мм. (К1 стр. 69 [8]).

Подача S = 0,20 мм/об (К 4 стр. 74 [8]).

Позиция 4,5

Рисунок 7.5

Переход 4. Продольный суппорт

Сверлить отверстие, выдерживая размеры 15,16.

Инструмент - зенкер ступенчатый, материал Р6М5.

Длина рабочего хода L, мм:

L = 5,5 + 2 + 0 + 0 = 7,5мм. (К1стр. 69, [8]).

Подача S=0,3 мм/об (К12 стр. 85, [8]).

Переход 5. Поперечный суппорт

Фасонировать поверхность, выдерживая размеры 17, 18, 19, 20.

Инструмент - резец фасонный Т15К6.

Длина рабочего хода, мм:

L = + 1 + 0 + 0 = 3,5мм. (К1стр. 69 [Л8]).

Подача S = 0,085 мм/об (К8стр. 79 [Л8]).

Позиция 6,7

Рисунок 7.6

Переход 6. Продольный суппорт

Зенкеровать отверстие, выдерживая размеры 21, 22.

Инструмент - метчик машинный Р6М5.

Длина рабочего хода L, мм:

L = 5,5 + 1,5 + 3,7 + 0 = 10,7 мм. (К1стр. 69, [8]).

Подача S= 1 мм/об.

Переход 7. Поперечный суппорт

Фасонировать поверхность, выдерживая размеры 23, 24, 25.

Инструмент - резец фасонный Т15К6.

Длина рабочего хода, мм:

L = + 1 + 0 + 0 = 2,25 мм. (К1стр. 69 [Л8]).

Подача S = 0,085 мм/об (К8стр. 79 [Л8]).

Позиция 8

Рисунок 7.7

Переход 8. Поперечный суппорт

Отрезать деталь, выдерживая размер 26.

Инструмент - резец отрезной, материал режущей части Т15К6 .

Длина рабочего хода резца L, мм:

L = + 0,8 + 0 + 0 = 6,05мм. (К1стр. 69 [Л8]).

Подача S = 0,06 мм/об (К 8стр. 79 [Л8]).

Так как все продольно работающие инструменты закреплены в одном суппорте, то единую подачу принимаем меньшую из выбранных подач, для инструментов, закрепленных в продольном суппорте (за исключением сверл диаметром 9 мм и 4 мм, метчика диаметром 10 мм). Таким образом, подачи продольного суппорта

Sпрод = 0,16об/мин (см. переходы 1)

Из всех длин рабочих ходов инструментов, закрепленных на продольном суппорте, за исключением резьбового резца, выбираем наибольшую. Это будет длина рабочего хода продольного суппорта

Lпрод = 35мм (см. переход 1).

Определяем число оборотов шпинделя необходимое для выполнения работы каждым суппортом. Число оборотов шпинделя N, об/мин находим по формуле:

Продольный суппорт

Nпрод = (7.2)

Nпрод = 218об/мин

Поперечный суппорт

n5 =41об/мин

n7 = 26об/мин

n8 = 101об/мин

Наибольшее количество оборотов шпинделя требуется для выполнения работы продольным суппортом

Nmax = Nпрод= 182об/мин.

Этот суппорт является лимитирующим. Корректируем полученное количество оборотов шпинделя в сторону увеличения по паспорту станка

Nпрод.пасп = 246o6/мин.

Сменные шестерни механизма подач, соответствующие этому количеству оборотов E/F =47/30; g/h = 24/40.

Тогда фактическая подача лимитирующего суппорта Sпрод.факт , мм/об:

Sпрод.факт = (7.3)

Sпрод. факт.= 0,14мм/об

С целью выравнивания загрузки станка во времени и для сбережения инструментов, закрепленных на лимитирующих суппортах.

S прод факт = S прод лимит = 0.14 мм/об.

Определяем фактическую подачу S, мм/об для поперечных суппортов:

0,014мм/об

0,009мм/об

0,02мм/об

Выбираем скорость резанья V, м/мин и определяем частоту вращения шпинделя n, об/мин по формуле:

n=, (7.4)

Где: D - диаметр сверла или заготовки, мм.

Переход 1

Для резца V= 54м/мин (К 15 стр. 88 [Л8]).

n1=817об/мин

Для сверла V= 31,5м/мин (К25 стр. 101 [Л8])

n1=626об/мин

Переход 2

Для сверла V= 26м/мин (К25 стр. 101 [Л8])

n2=918об/мин

Для резца V= 54м/мин (К 15 стр. 88 [Л8]).

n2=817об/мин

Переход 3

Для сверла V= 17,6м/мин (К25 стр. 101 [Л8])

n3=1399об/мин

Для резца V= 56м/мин (К 15 стр. 88 [Л8]).

n3=1113об/мин

Переход 4

Для зенкера V= 28,5 (К28 стр. 104 [Л8])

n4=954об/мин

Переход 5

Для фасонного резца V= 38,5 (К23 стр. 98 [Л8])

n5=874 об/мин

Переход 4

Для сверла V= 17,6м/мин (К25 стр. 101 [Л8])

n4=1119об/мин

Переход 5

Для фасонного резца V= 38,5м/мин (К23 стр. 98 [Л8])

n5=680об/мин

Переход 6

Для метчика V= 14м/мин (К 15 стр. 88 [Л8]).

n6=445об/мин

Переход 7

Для фасонного резца V= 38,5м/мин (К23 стр. 98 [Л8])

n7=1360об/мин

Переход 8

Для отрезного резца V= 38,5м/мин (K 21 стр. 94 [Л8])

Nшп=1632об/мин

Из всех полученных частот вращения шпинделя, за исключением сверл диаметром 9 мм и 4 мм, метчика диаметром 10 мм, выбираем минимальную. Такой частотой является nmin = 626 об/мин.

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспорту станка в сторону уменьшения nпасп = 590 об/мин.

Соответствующие этой частоте вращения шпинделя сменные шестерни механизма главного движения a/b = 39/45; c/d = 35/49.

Определяем фактическую скорость резанья Vфакт, м/мин по формуле:

Vфакт =, (7.5)

Где: D - диаметр сверла или заготовки, мм.

=29,6мм.

=38,9мм.

=37мм.

29,6мм

=25,9мм.

16,6мм

13,9мм

Расчет норм времени

Определяем время рабочего хода автомата Траб, мин

Траб = 0,41мин

Определяем продолжительность цикла обработки одной детали Тмаш, мин

Тмаш=Траб + Тхх , (7.6)

где Тхх - время холостого хода автомата, мин.

Тмаш = 0,41 + 0,46 мин.

Определяем вспомогательное время на утановку прутка в автомат (К65 стр. 143 [Л9]) Тв = 0,0044 мин.

Время технологического обслуживания на смену затупившегося инструмента в процентах от Топ, %:

%

Суммарное значение подготовительно - заключительного времени определяем и времени организационного обслуживания автомата в процентах от Топ, %:

= 6.7%

Время на отдых и личные потребности определяем в процентах от Топ, %:

4%

Определяем штучно-калькуляционное время Тшк, мин:

Определяем подготовительно - заключительное Тпз ,мин время для подготовки автомата к работе по формуле

Т пз = (То +Т вп)?( )?ОП, (7.7)

Где: ОП - объем партии деталей, который выполняет рабочий за одну смену, шт:

ОП ==827шт.

Тпз = ( 0,46 + 0.0044)??827 = 13мин.

Расчет быстро сверлильного привода

Определяем коэффициент быстрого сверления для сверла диаметром 9 мм:

Ксв =1,5мм

Корректируем коэффициент в меньшую сторону по паспорту станка

Ксв пасп = 0,9

Соответствующая этому коэффициенту сменная шестерня С = 32.

Определяем количество оборотов шпинделя N, об/мин необходимое для быстрого сверления:

N = = 66об/мин

Таким образом, время быстрого сверления не превышает времени рабочего хода автомата. Тогда фактическая скорость резанья Vфакт, м/мин при быстром сверлении равна:

Vфакт = 15м/мин

Определяем коэффициент быстрого сверления сверла диаметром 4 мм:

Ксв =2,37

Корректируем коэффициент в меньшую сторону по паспорту станка

Ксв пасп = 1,9

Соответствующая этому коэффициенту сменная шестерня С = 42.

Определяем количество оборотов шпинделя N, об/мин. необходимое для быстрого сверления:

N = = 56об/мин

Таким образом, время быстрого сверления не превышает времени рабочего хода автомата. Тогда фактическая скорость резанья Vфакт, м/мин при быстром сверлении равна:

Vфакт = 14м/мин

Расчет настройки резьбонарезного привода

Из расчетов выбираем n эф = 445 об/мин для резьбового резца.

Определяем коэффициент резьбонарезания:

Крезьб = = 0,75

Корректируем полученное значение в сторону уменьшения по паспорту станка К резьб = 0,49.

Этому коэффициенту соответствуют сменные шестерни I/j = 42/64

Определяем потребное число оборотов шпинделя N, об/мин необходимое для нарезания резьбы:

N = , (7.8)

Где: l - длина хода инструмента, мм;

S - подача инструмента, мм/об.

По паспорту станка К св = 0,9об/мин.

N = = 39об/мин.

Таким образом, время быстрого сверления не превышает времени рабочего хода автомата. Тогда фактическая скорость резанья Vфакт, м/мин при резьбонарезании равна:

Vфакт = 9м/мин

Операция 010. Сверлильная

Оборудование. Вертикально - сверлильный станок модели 2Н112

Технические характеристики станка.

Наибольший диаметр сверления, мм 12

Вылет шпинделя, мм 200

Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола, мм 0 ? 650

Наибольшее вертикальное перемещение сверлильной головки, мм 300

Наибольшее вертикальное перемещение стола, мм 350

Частота вращения шпинделя, об/ми 180; 250; 350; 500; 710; 1000;

1420;2000; 2800

Крутящий момент на шпинделе, кгс • м 880

Число ступеней подач шпинделя 6

Подачи шпинделя за 1 оборот, мм 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56

Мощность электродвигателей, кВт 1,5

Расчет режимов резанья



Рисунок 7.8 - Операционный эскиз.

Обработка производится в скальчатом кондукторе.

Содержание перехода - сверлить отверстие, выдерживая размеры 1,2.

Инструмент ? сверло диаметром 4 мм по ГОСТ 19543-74; материал Р6М5 ГОСТ 19256 - 88.

Определяем глубину резанья t, мм по формуле:

t = (7.9)

Где: D - диаметр отверстия после обработки, мм:

t = = 2мм.

Длина рабочего хода инструмента L, мм:

L = l + l1 + l2, (7.10)

Где: 1 - глубина отверстия, мм;

l1 - длина врезания, мм;

l2 - длина перебега инструмента, мм.

Величины врезания и перебега выбираем из табл. 3, стр. 466 [Л6].

l1= 1,2 мм; l2 = 1 мм.

L = 5 + 1,2 + 1 = 7,2мм.

Подача S = 0,08 мм/об (Карта С-2 стр.111 [Л13]).

Скорость резания V, м/мин определяем по формуле:

V = (7.11)

Значение коэффициента С v и показатели степеней выбираем из табл. 28, стр.278 [Л11].

C v =7.0; q = 0.4; y = 0.7; m = 0.2

Стойкость сверла Т выбираем из табл. 30, стр. 279 [Л11]. Принимаем Т = 15 мин.

Общий поправочный коэффициент KV определяем по формуле:

KV = KmV ·KuV · KlV (7.12)

Значение коэффициента K nv определяем по табл. 5, стр.263 [Л11].

K nv = 1

Значение коэффициента K lV выбираем по табл. 31, стр. 280 [Л11].

K lV = 1

Значение коэффициента K uv определяем по табл. 6, стр. 263 [Л11].

Значение коэффициента K mv определяем по табл. 1- 2. стр. 261-262 [Л11].

 (7.13)

Кг = 1; nv = -0.9

0,6

Тогда общий поправочный коэффициент

Kv =0,611 = 0,6

V = 25м/мин

Определяем потребную частоту вращения шпинделя n, об/мин:

1990об/мин.

Корректируем полученную частоту вращения шпинделя по паспорту меньшую сторону n пасп = 1420об/мин.

Определяем фактическую скорость резания Vфакт, м/мин:

17,8м/мин

Крутящий момент M кр, Н·м определяем по формуле:

M кр= 10·См·Dq·Sy·Kp (7.14)

Значение коэффициента См и показатели степеней выбираем из табл. 32, срт.281 [Л11].

См = 0.0345; q = 2; y = 0.8;

Коэффициент Kp определяем по формуле:

Kp = Kvp = 0,84 (7.15)

Мкр = 10·0.0345·41·0,080.8 ·0,84 = 0,15

Определяем осевую силу Po, Н по формуле:

Po = 10·Cр·Dq·Sy·Kp,

Значение коэффициента Ср и показатели степеней выбираем из табл. 32, срт.281 [Л11].

Ср = 68; q = 1; y = 0.7

Из формулы 7.28 Kp = 0,84

Po = 10·68·41·0,080.7·0,84 =389

Определяем фактическую мощность резанья Nе, кВт по формуле:

Nе = (7.16)

Nе = 0,05 кВт

По паспорту станка мощность двигателя равна 1,5 кВт.

Таким образом, потребная мощность резанья не превышает паспортную.

Расчет норм времени.

Определяем основное машинное То, мин по карте С-1,стр. 104-109, [13].

= 0,06мин. (7.17)

Вспомогательное время Твп , мин определяем по формуле:

Твп = tуст.+ tвп.+ tк + tвкл, (7.18)

Где: tуст? вспомогательное время на установку, закрепление, раскрепление детали, мин;

t вп? вспомогательное время связанное с переходом, мин;

t к - вспомогательное время на контроль, мин;

t вкл ? вспомогательное время на включение станка, мин;

tуст = 0,11 мин. (К16 стр.54 ? 58 [7]);

t вп = 0,06 мин. (К27 стр.95 [7]);

tоч = 0,04 мин. (К16 стр. 57 [7]);

tк = 0,05 мин. (K86 стр.188 [7]);

Tвп = 0,11 + 0,06 + 0,04 + 0,05 = 0,26мин.

Определяем оперативное время Топ, мин по формуле:

Топ = То +Твп = 0,063 + 0,26 = 0,35мин.

Время на обслуживание рабочего места в процентах от оперативного времени обс=3.8% (К28 стр.100 [7]).

Время на одых и личные потребности в процентах от оперативного времени отл=5% (К88 стр.203 [7])

Штучное время Тшт, мин определяется по формуле:

=(0,063+ 0,26)=0,35мин.

Подготовительно ? заключительное время на партию деталей определяем по К 28, стр. 100 [Л7]. Для настольно- сверлильного станка Тпз =11 мин.

Определяем штучно ? калькуляционное время Тшк, мин с условием, что партия деталей обрабатывается рабочим в течение одной рабочей смены по формуле:

Тшк = Тшт + = 0,35 +0,36мин

Операция 015. Фрезерная.

Оборудование. Горизонтально-фрезерный станок модели 6Р80

Технические характеристики станка.

Частота вращения горизонтального шпинделя, об/мин: 95; 170; 300; 470; 900; 1650

Частота вращения вертикального шпинделя, об/мин: 110; 200; 360; 540; 1050; 1860

Продольная и вертикальная подача стола, мм/об: 17.5; 28.6; 44.7; 69.7; 106.9; 178

Размеры стола (длина x ширина), мм 630 Ч200

Мощность электродвигателя, кВт 1,7

Рисунок 7.9 - Операционный эскиз.

Содержание перехода: фрезеровать лыски, выдерживая размер 1.

Инструмент - фреза дисковая пазовая; диаметр Dф = 63 мм, ширина В = 6 мм, число зубьев фрезы zф = 16 по ГОСТ 3964-78 (таб.82,стр.181 [Л11]); материал режущей части Р6М5 ГОСТ 19256 - 88.

Обработку производим в тисках с пневмозажимом. Количество деталей одновременно устанавливаемых в приспособление равно 6.

Расчет режимов резанья.

Глубина резанья t, мм находим по формуле:

t = h , (7.19)

t = h = 2,5мм.

Длина рабочего хода инструмента L, мм определяем по формуле:

L=l + l1 + 12, (7.20)

Где: 1 - длина обрабатываемой поверхности в направлении подачи, мм;

l1 + l2 - сумма врезания и перебега инструмента, мм.

Сумму врезания и перебега выбираем из табл.7 стр. 469 [Л6].

l1 + l2 = 16мм.

L = 6·20 + 16 = 136мм.

Подачу на зуб фрезы выбираем из карты Ф-2 стр.85 [Л13]

S z = 0,07 - 0,12 мм на зуб. Принимаем S z = 0,1 мм /зуб.

Скорость резания V, м/мин определяем по формуле:

(7.21)

Значение коэффициента C v и показатели степеней q, x, y, u, p, m выбираем из табл.39, стр. 286 [Л11].

Cv =68.5; q = 0.25; x =0.3; y = 0.2; u = 0.1; p =0.1; m = 0.2.

Стойкость фрезы Т выбираем из табл. 40, стр. 290 [Л11].

Принимаем Т=120 мин.

Общий поправочный коэффициент K v определяем по формуле:

K v = K mv K nv K uv (7.22)

Значение коэффициента K nv определяем по табл. 5, стр.263 [Л11].

K nv = 1

Значение коэффициента K uv определяем по табл. 6, стр. 263 [Л11].

K uv =1

Значение коэффициента K mv определяем по табл. 1- 2. стр. 261-262 [Л11].

(7.23)

Кг = 1; nv = -0.9

0,6

Тогда общий поправочный коэффициент

Kv =0,611 = 0,6

V=0,6 = 42м/мин.

Определяем необходимую частоту вращения шпинделя n, об/мин по формуле:

, (7.24)

Где: D - диаметр фрезы, мм;

V - скорость резанья, м/мин.

n =212об/мин

Корректируем полученную частоту вращения шпинделя по паспорту в меньшую сторону n пасп = 170об/мин.

Определяем фактическую скорость резания Vфакт , м/мин по формуле:

Vфакт (7.25)

Vфакт = 33м/мин.

Определяем требуемую минутную подачу S мин, мм/мин по формуле:

Sмин =S zn паспz (7.26)

Sмин = 0,1·170·16 = 272 мм/мин

Корректируем полученную подачу по паспорту станка в сторону уменьшения Sмин.пасп = 178 мм/мин.

Тогда фактическая подача на зуб фрезы SZ факт , мм/зуб.

SZ факт (7.27)

S Z факт =0,07мм/зуб

Главную составную силы резания Pz, Н определяем по формуле:

(7.28)

начение коэффициента Ср и показатели степеней выбираем из табл. 41, стр. 291[Л11].

С р = 68.2; x = 0.86; y = 0.72; u = 1; q = 0.86; w = 0.

Значение коэффициента К mp определяем по табл. 9, стр. 264 [Л11].

0,84

Pz = 168

Определяем мощность резания Nе, кВт по формуле:

(7.29)

Nе =0,09кВт

По паспорту станка мощность двигателя равна 1,7 кВт.

Таким образом, потребная мощность двигателя не превышает паспортную.

Расчет норм времени.

Определяем основное машинное время Т осн, мин:

То = , (7.30)

Где: i - число проходов фрезы.

То =·1 = 0,76мин.

Вспомогательное время Т вп, мин определяем по формуле:

Твп = tуст.+ tвп.+tк + 2tоч (7.31)

Где: tуст - вспомогательное время на установку, закрепление, раскрепление детали, мин;

tвп - вспомогательное время связанное с переходом, мин;

tк - вспомогательное время на контроль, мин;

tоч - вспомогательное время на очистку приспособления от стружки, мин;

tуст = 0,31мин. (К 9 стр. 43 [Л7]);

tвп = 0,14 мин. (К 31 стр. 108 [Л7]);

tк = 0,14мин. K 86 стр. 185 [Л7]);

tоч = 0,05 мин. (K 16 стр. 57 [Л7]);

Tвп =0,31 + 0,14 + 0,14 + 0,05 = 0,64мин.

Определяем оперативное время Т оп, мин по формуле:

Топ = То +Твп (7.31)

Топ = 0,76 + 0,64 = 1,25мин

Время на обслуживание рабочего места в процентах от оперативного времени обсл= 3% (К 32 стр. 11 [Л7]).

Время на отдых и личные потребности в процентах от оперативного времени отл = 4% (К 88 стр. 202 [Л7]).

Штучное время Т шт , мин определяем по формуле:

, (7.32)

Где: q - количество одновременно обрабатываемых деталей в приспособлении, шт.

Тшт = (0,76 + 0,64) = 0,25мин. Подготовительно - заключительное время на партию деталей определяем по К32 стр. 110 [Л7]. Тпз = 14 мин.

Определяем штучно - калькуляционное Тшк, мин время с условием, что партия деталей обрабатывается рабочим в течение одной рабочей смены:

Тшк = Тшт + (7.33)

Тшк = 0,25 +0,26мин.

Операция 020. Виброгалтовочная.

Оборудование. Виброгалтовочный барабан модели ЗИМ- 263.

Содержание перехода: притупить острые кромки.

Технические характеристики

Объём контейнера - 50000см3.

Количество загружаемых деталей - 10% от объёма контейнера.

Определяем количество загружаемых деталей q, шт:

, (7.34)

Где: Dдет- максимальный диаметр детали в см;

lдет - общая длина детали в см.

= 530шт.

Принимаем q = 530 шт.

Время обработки деталей Тмин = 60 мин.

Вспомогательное время Твп =20 мин.

Время обслуживания рабочего места обс.= 3%

Время на отдых и личные потребности отл = 7%

Определяем штучное время Тшт, мин по формуле:

(7.35)

= 0,16

Подготовительно - заключительное время на получение задания в начале смены, инструктаж, подготовку рабочего места, а так же на уборку инструмента в конце смены. Тпз =31 мин.

Определяем штучно-калькуляционное время с условием, что партия деталей обрабатывается рабочим в течении одной рабочей смены.

0,17

Объем партии деталей N, шт по формуле:

N = , (7.36)

Где: бобс-время на переналадку (обс =8? от Топ )

N== 1458 шт.

8. Описание и расчет режущего инструмента

В качестве режущего инструмента производим расчет сверла спирального диаметром 4 мм, используемого на сверлильной операции.

В качестве материала для хвостовика сверла выбираем углеродистую легированную сталь 40Х ГОСТ 4543-80, материал режущей части быстрорежущая сталь Р6M5 ГОСТ 19265 - 80.

Определяем диаметр сверла Dсв = 4 мм.

Выписываем из расчетов Ро =389 Н и Мкр= 0,15 Н·м.

Определяем средний диаметр конуса хвостовика dср, мм по формуле:

d ср = , (8.1)

Где: µ = 0,096 - коэффициент стали по стали;

и = 1є 26? 16? - половина угла конуса;

?и = 5? - отклонение угла конуса.

dср = = 0,05 мм.

Так как средний диаметр конуса хвостовика меньше диаметра рабочей части, то хвостовик сверла будет без утолщения. Значит, диаметр хвостовика принимаем равным диаметру рабочей части dхв = 4 мм.

Определяем длину сверла. Размеры выбираем из табл. 41,стр.142-146,[Л11].

Общая длина сверла L = 70 мм.

Длина рабочей части l = 23 мм.

Определяем геометрические параметры рабочей части сверла.

Определяем форму заточки (К 43, стр. 200 - 201 [Л14]) - Н (нормальная). Угол наклона винтовой канавки W = 30є.

Углы между режущими кромками 2ц = 116?.

Задний угол = 12?.

Угол наклона поперечной кромки ш = 55?.

Передний угол г = 0 - 4?.

Длина поперечной кромки б = 0,2 мм.

Шаг винтовой канавки Н, мм:

Н = = 9,2 мм. (8.2)

Толщину сердцевины расчитываем Dс , мм по формуле (стр. 193, [Л5]):

Dc =0.14?Dсв = 0,18?4 = 0,72мм.

Утолщение сердцевины по направлению к хвостовику составляет 1,4 - 1,8 мм на 100 мм длины рабочей части. Принимаем 1,5 мм.

Обратную конусность сверла на 100 мм рабочей части принимаем 0,08 мм.

Ширину ленточки ѓо, мм и высоту затылка К, мм выбираем из табл. 63, стр.

158, [Л5].

ѓо = 0,6; K =0,15.Ширину пера В, мм рассчитываем по формуле:

В = 0,58·Dсв = 0,58·4 = 3,32 мм. (8.3)

9. Описание и расчет мерительного инструмента

Определяем размеры калибра - скобы для контроля диаметра 14-0.1 мм.

Определяем предельные отклонение вала.

es = 0;

ei = - 0,1 = -100 мм.

Определяем минимальный dmin, мм и максимальный dmax, мм диаметры отверстия

dmax = d + es, (9.1)

Где: d - контролируемый диаметр, мм.

dmax = 14 + 0 = 14 мм.

dmin = d + ei, (9.2)

Где: d - контролируемый диаметр, мм.

dmin =14 - 0,1 = 13,9 мм.

Из таблицы П27, стр. 232-233 [Л2] выбираем

H1 = 5 мкм = 0,005 мм.

y1 = 0

z 1= 8 мкм = 0,08 мм.

Учитывая схему расположения полей допусков калибра - скобы вычисляем

Наименьший размер проходного калибра - скобы ПРmin, мм:

ПРmin = dmax - z1 - 13,9895 мм. (9.3)

Исполнительный размер калибра - скобы

ПРисп = 13,9895+ 0.005 мм.

Наибольший размер изношенного калибра - скобы ПРизн, мм:

ПРизн = dmax + y1 = 14 + 0 = 14 мм. (9.4)

Наименьший размер непроходного калибра - скобы HEmin, мм:

HEmin = dmin - = 13,9 - =13,8975 мм. (9.5)

Исполнительный размер калибра - скобы

HEисп = 13,8975+ 0.005 мм.

Рисунок 9.1 - Схема полей допусков данного калибра - скобы.

Список используемой литературы

1. Горюшкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. М. «Машиностроение», 1979г.

2. Козловский Н.С., Ключников В.М. Сборник примеров и задач «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения.».М. «Машиностроение», 1983г.

3. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник. М. «Машиностроение», 1976г.

4. Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах. М. «Высшая школа», 1986г.

5. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М. «Машиностроение», 1984г.

6. Монахов Г.А., Жданович В.Ф. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. М. «Машиностроение», 1974г.

7. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательные, на обслуживание рабочего места и подготовительно- заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. М. «Машиностроение», 1974г.

8. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания на токарно-автоматные работы. М. «Машиностроение», 1974г.

9. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. М. «Машиностроение», 1974г.

10. Косилова А.Г.Справочник технолога машиностроителя. Т.1.М. «Машиностроение», 1985г.

11. Косилова А.Г.Справочник технолога машинострителя.Т.2.М.«Машиностроение», 1985г.

12. Федоренко В.А., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению. Л. «Машиностроение», 1981г.

13. Барановский Ю.В.Режимы резанья металлов. Справочник. М. «Машиностроение», 1972.

14. Малов А.Н., Исаченко В.К.Справочник технолога машиностроителя М.«Машиностроение», 1972.

15. Оганян А.Л., Радинский Э.М., Гай Л.Б., Райвид Г.Д.Справочник по наладке токарных и токарно- револьверных автоматов. М.«Машиностроение», 1983.

Размещено на Allbest.ru

...