Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Проектирование технологического процесса изготовления детали 150.41.055 "Вал ведущий"

Проектирование технологического процесса изготовления детали 150.41.055 "Вал ведущий"

Качественная и количественная оценка технологичности вала ведущего. Выбор типа и организационной формы производства, характеристика технологических баз и оценки точности базирования. Специфика и описание процесса проектирования станочного приспособления.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 11.02.2016
Размер файла 514,4 K
рефераты на заказ со скидкой

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/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Технология металлов»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по технологии сельскохозяйственного машиностроения

на тему: Проектирование технологического процесса изготовления детали 150.41.055 «Вал ведущий»

Разработал Сеген А.Н

Руководитель Кусин Р.А.

Минск 2014

СОДЕРЖАНИЕ

  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1. Назначение, УСЛОВИЯ РАБОТЫ и особенности конструкции детали
  • 2. Анализ технологичности конструкции
    • 2.1 Качественная оценка технологичности
    • 2.2 Количественная оценка технологичности
  • 3. ВЫБОР ТИПА И ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ФОРМЫ ПРОИЗВОДСТВА
  • 4. АНАЛИЗ БАЗОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
  • 5. Выбор заготовки
  • 6. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ И ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ БАЗИРОВАНИЯ
  • 7. проектирование технологического процессА
    • 7.1 Разработка и выбор варианта технологического маршрута механической обработки заготовки
    • 7.2 Разработка технологических операций
    • 7.3 Выбор модели оборудования и технологической оснастки
    • 7.4 Расчет припусков на обработку
    • 7.5 Расчет режимов резания
    • 7.6 Расчет технологической нормы времени на обработку детали
  • 8. проектирование станочного приспособления
    • 8.1 Выбор типа приспособления
    • 8.2 Описание устройства и работы приспособления
    • 8.3 Расчет силы резания и усилия зажима деталей в приспособлении
    • 8.4 Расчет приспособления на точность
  • 9. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТОГО ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • Список используемой литературы
  • ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Современный уровень технического прогресса, непрерывное создание современных высокопроизводительных автоматизированных и высокоточных машин, основанных на использовании новейших достижений науки, требуют подготовки высококвалифицированного персонала.

Технология обработки материалов и превращение заготовок в детали всегда была определяющим фактором научно-технического прогресса в машино- и приборостроении. Как бы ни увеличивалось количество методов и способов обработки материалов, наиболее распространенным и значимым в современном машиностроительном производстве остаются методы и способы формообразующей и отделочно-упрочняющей обработки резанием и пластическим деформированием.

Основной задачей данного курсового проектирования является закрепление, углубление и обобщение знаний, полученных во время лекционных занятий.

Защита проекта позволяет оценить умение студента кратко изложить сущность проделанной работы, а также аргументировано объяснить принятые решения при ответах на вопросы по проекту.

1. Назначение, УСЛОВИЯ РАБОТЫ и особенности конструкции детали

Вал ведущий позиции 4 входит в состав узла первичного вала коробки передач трактора МТЗ-82 (рисунок 2.1). Предназначена для передачи крутящего момента от первичного вала к шестерне промежуточного вала КПП.

Рисунок 2.1 - Вал первичный КПП

Вал ведущий предназначен для установки шестерен, которые передают крутящий момент на промежуточный вал коробки передач. Вал опирается на два шарикоподшипника. Для фиксации шестерни вал имеет резьбовую шейку с просверленным отверстием, предназначенным для установки фиксирующего штифта.

В процессе работы на деталь действуют переменные циклические нагрузки, поэтому шлицы подвергаются закалкой с нагревом ТВЧ.

Основной конструкторской базой является ось детали. К вспомогательным конструкторским базам относятся торцы.

Вал ведущий изготовлен из стали 40Х ГОСТ 4543-71, которая удовлетворительно обрабатывается резанием.

Химический состав и механические свойства используемой стали приведены в таблицах 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 - Химический состав стали 40Х ГОСТ 4543-71, %

C

Cr

Cu

P

Mo

S

не более

0,35-

0,39

1,00-1,30

0,30

0,035

0,30

0,035

Таблица 2.2 - Механические свойства стали 40Х ГОСТ 4543-71

в, МПа

0,2, МПа

д, %

Твердость, HB

890

650

8

255…302

где ут - предел текучести; уR - предел прочности; д - относительное удлинение при растяжении; ш - относительное сужение; Мо - молибден; S -сера; P - фосфор; Cr - хром.

2. Анализ технологичности конструкции

2.1 Качественная оценка технологичности

Деталь - Вал ведущий - изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Заготовка получается из круглого горячекатанного проката.

Параметры шероховатости, способы обработки отвечают применяемости для обработки на станках. Контролируемые размеры детали доступны для непосредственного измерения.

Деталь не содержит глубоких отверстий, резьбовых отверстий диаметром меньше 5 мм.

Все поверхности легкодоступны для механической обработки. При обработке отсутствует необходимость применения специального режущего инструмента, все поверхности имеют простую форму и могут обрабатываться универсальным режущим инструментом. Нетехнологичным в конструкции детали является наличие шлицев, обработка которых требует применения специальных режущих инструментов.

Анализируя простановку размеров на чертеже, необходимо заметить, что предельные отклонения размеров, определяющих нерабочие поверхности, имеют более широкие поля допусков и большую шероховатость, чем размеры рабочих поверхностей, что не требует увеличения трудоемкости при изготовлении данной детали.

С учётом всего перечисленного выше технологичность данной детали можно оценить как «хорошо».

2.2 Количественная оценка технологичности

1) Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

[3]

где Qу.э., Qэ - соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее число поверхностей.

Всего деталь содержит: канавок - 3; цилиндрических поверхностей - 6; отверстий - 2, торцов - 2, фасок - 9, шлицевых венцов - 2, резьбовых поверхностей - 1. Всего элементов 25 из них унифицированных 15.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2) Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей:

[3]

где Dо.с и Dм.о - соответственно число поверхностей детали, обрабатываемых стандартным инструментом, и всех, подвергаемых механической обработки поверхностей.

3) Коэффициент обработки поверхностей:

4)

[3]

где Dм.о., Dэ.- соответственно число обрабатываемых и число всех поверхностей детали.

5) Коэффициент использования материала:

[3]

где q., Q.- соответственно масса детали и заготовки, кг.

6) Уровень технологичности конструкции по точности обработки

,

где - соответственно базовый и достигнутый коэффициенты точности обработки.

Коэффициент точности обработки

где Tср -- средняя точность всех размеров поверхностей, подлежащих обработке, рассчитывается по формуле

,

где - квалитет точности обработки

- число размеров соответствующего квалитета

Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета Кт.ч.

Квалитет точности обработки

Число размеров соответствующего квалитета

6

1

6

7

1

7

11

1

11

14

22

308

У

25

332

;

Базовый коэффициент точности обработки

.

6) Уровень технологичности конструкции по шероховатости поверхности

,

где - среднее числовое значение шероховатости.

,

где Ra -- шероховатость поверхностей, начиная с Ra = 50мкм, далее: 12,5; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8; 0,4; 0,2; 0,1 и т.д.;

n - число поверхностей с соответствующим числовым значением параметра шероховатости.

Таблица 3.2 - Исходные данные для расчета

Числовое значение параметра шероховатости ,

Число поверхностей

20

18

360

10

2

20

5

2

10

1,25

3

3,75

У

25

272,58

;

.

7) Уровень технологичности конструкции по использованию материала

.

8) Уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления

.

9) Уровень технологичности конструкции по технологической себестоимости

10) Максимальное значение квалитета обработки IT - 6;

11) Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых

поверхностей Ra - 1,25 мкм;

Вывод: конструкция детали достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции.

3. ВЫБОР ТИПА И ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ФОРМЫ ПРОИЗВОДСТВА

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о., который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест.

Определяется расчетное количество станков тр для каждой операции:

,

где N - годовой объем выпуска деталей, N=1000 шт.,

Тшт - штучное или штучно-калькуляционное время, мин.;

зз.н - нормативный коэффициент загрузки оборудования, принимаем зз.н=0,75.

Fд=4015 ч при двухсменной 40-часовой рабочей неделе, принимается согласно штатному расписанию предприятия.

Значение фактической загрузки оборудования

.

Количество операций, выполняемых на рабочем месте

Коэффициент закрепления операций

Для операции 010 Токарная с ЧПУ

, Р=1.

.

Результаты расчетов сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Расчет коэффициента закрепления операций

Операция

Тшт,мин

mp

P

зз.ф

О

005 Фрезерно-центровальная

1,38

0,008

1

0,008

93,8

010 Токарная с ЧПУ

4,67

0,026

1

0,026

29,2

015 Токарная с ЧПУ

2,58

0,014

1

0,014

53,6

020 Шлицефрезерная

15,62

0,086

1

0,086

8,7

025 Шлицефрезерная

8,78

0,048

1

0,048

15,6

030 Вертикально-сверлильная

0,72

0,004

1

0,004

187,5

050 Круглошлифовальная

0,69

0,004

1

0,004

187,5

055 Круглошлифовальная

0,69

0,004

1

0,004

187,5

УP=8 УO=763,4

Определяем коэффициент закрепления операций

К з.о.> 40, следовательно, данное производство единичное.

Такт выпуска

4. АНАЛИЗ БАЗОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

В качестве исходных данных к курсовому проектированию базовый технологический процесс механической обработки детали «Вал ведущий» не представлен, поэтому задачей данного курсового проекта является проектирование нового технологического процесса обработки данной детали.

5. Выбор заготовки

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали, её назначение и технические требования на изготовление, объём и серийность выпуска, форма поверхностей и размеры детали.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчёта технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным.

Рассматриваемая заготовка получается из круглого горячекатанного проката диаметром 52 мм.

Экономическое обоснование заводского метода получения заготовки

Исходя из формы вала и принятого типа производства наиболее целесообразно будет использовать заготовку, полученную из круглого проката. Стоимость заготовки рассчитываем по формуле:

[3, с. 42]

где ? базовая стоимость 1 кг заготовок;

и ? масса соответственно заготовки и готовой детали, кг;

? коэффициенты, зависящие соответственно от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовак;

? стоимость 1 кг стружки стали

По данным [3, с45-46] примем коэффициенты и цены следующие:

=1,18 дол. США

=0,69

=1,12

=0,95

=0,075

Масса заготовки исходя из чертежа поковки составляет 5 кг.

Стоимость заготовки

Цену заготовки указываем в белорусских рублях исходя из курса доллара США:

6. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ И ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ БАЗИРОВАНИЯ

Для оценки схем базирования детали в ходе технологического процесса изобразим эскиз детали на рисунке 7.1 и составим таблицу 7.1.

Рисунок 7.1 - Базы механической обработки детали «Вал ведущий»

Таблица 7.1 Базирование заготовки при обработке

№ операции

Номера поверхностей - баз

Устано-вочная

3

Направляющая

2

Двойная направляющая 4

Опорная

1

Двойная опорная2

005

5

1

010

2

1

015

2,8

7

020

2,8

025

2,8

030

3

4

050

2,8

055

2,8

7. проектирование технологического процессА

7.1 Разработка и выбор варианта технологического маршрута механической обработки заготовки

Составляем маршрут технологического процесса изготовления вала ведущего.

Таблица 8.1 - Маршрут технологического процесса изготовления вала ведущего

Номер опера-ции

Наименование и краткое содержание операции

Модель

станка

Режущий инструмент, размеры, марка инструментального материала

Технологи-ческие базы

005

Фрезерно-центровальная

1. Фрезеровать торцы

2. Сверлить центровые отверстия

2Г942

Фреза торцевая Ш80 Р6М5

Сверло центр. Ш6,3 Р6М5

Наружная поверхность, торец

010

Токарная с ЧПУ

1. Точение поверхностей

2. Сверлить отверстие

3. Зенкеровать отверстие

4. Развернуть отверстие

1П426ДФ3

Резец подрезной Т15К6

Сверло Ш20 Р6М5

Зенкер Ш24,2 Р6М5

Развертка Ш25 Р6М5

Центровое отверстие, торец, люнет

015

Токарная с ЧПУ

1. Точение поверхностей

2. Точение канавок

3. Точение резьбы

1П426ДФ3

Резец подрезной; Т15К6

Резец канавочный Т15К6

Резец резьбовой Т15К6

Центровые отверстия, торец

020

Шлицефрезерная

Фрезеровать шлицы

5350

Фреза червячная Ш80 Р6М5

Центровые отверстия

025

Шлицефрезерная

Фрезеровать шлицы

5350

Фреза червячная Ш80 Р6М5

Центровые отверстия

030

Вертикально-сверлильная

1. Сверлить отверстие Ш6

2. Зенковать фаски

2Н118

Сверло Ш6 Р6М5

Зенковка Ш10 Р6М5

Торец, наружная поверхность

035

Слесарная

Стол слесарный

Машина шлифовальная

040

Промывка

Машина моечная

-

-

045

Теромобработка

050

Круглошлифовальная

Шлифовать поверхность

3Т161

Круг шлифовальный; белый электрокорунд 25А

Наружная поверхность, торец

055

Круглошлифовальная

Шлифовать поверхность

3Т161

Круг шлифовальный; белый электрокорунд 25А

Наружная поверхность, торец

060

Слесарная

Стол слесар-ный

Машина шлифовальная

-

065

Промывка

Машина моечная

-

-

070

Контроль

Стол конт-рольный

-

-

Данный вариант маршрута обработки детали «Вал ведущий» устраивает по всем показателям себестоимости обработки и производительности.

7.2 Разработка технологических операций

На основании выбранного маршрута произведем анализ технологического процесса механической обработки:

На первой фрезерно-центровальной операции 005 производится обработка торцов и центровых отверстий. Далее на токарных операциях 010 и 015 производится обработка контура детали. На операциях 020 и 025 Шлицефрезерная производится фрезерование шлицев. На следующей операции обрабатывается отверстие с фасками. После предварительной обработки всех поверхностей деталь отправляется на термообработку, затем производится шлифование наружных поверхностей детали.

7.3 Выбор модели оборудования и технологической оснастки

Для анализа применяемого для обработки заданной детали оборудования составляем таблицу 8.2.

Таблица 8.2 - Технологические возможности применяемого оборудования

№ операции

Мод

Модель станка

Предельные или наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм

Технологические возможности метода обработки

Диаметр

d, мм

Длина

l, мм

Высота

H, мм

Квалитет точности

Шероховатость обрабатываемой поверхности Ra, мкм

005

2Г942

250

800

-

14…9

20…3,2

010

1П426ДФ3

350

750

-

14…8

20…2,5

015

1П426ДФ3

350

750

-

14…8

20…2,5

020

5350

400

-

600

12…8

6,3…3,2

025

5350

400

-

600

12…8

6,3…3,2

030

2Н118

25

-

250

14…7

20…1,25

050

060

3Т161

400

500

-

8…5

2,5…0,16

055

3Т161

400

500

-

8…5

2,5…0,16

Данное оборудование удовлетворяет требованиям, необходимым для обработки детали в соответствии с выбранным технологическим процессом, а также имеет запас 25…30% по технологическим возможностям. Анализ приведенных данных показывает, что используемые станки по габаритным размерам обрабатываемой заготовки, достигаемой точности и шероховатости соответствуют требуемым условиям обработки.

Категория ремонтной сложности станков невысокая, фактическое состояние станков, находящихся на участке, удовлетворительное.

Для единичного производства характерно применение универсальных приспособлений, снабженных быстродействующими зажимными устройствами. Выбранные приспособления должны обеспечивать: правильную установку, повышение производительности за счет сокращения вспомогательного времени, надежность и безопасность работы.

Таблица 8.3 - Установочно-зажимные приспособления

Наименование

операции

Название приспособления

Вид привода оборудования

005

Фрезерно-центровальная

Приспособление при станке

Пневматический

010

Токарная с ЧПУ

Центр передний, центр задний вращ., поводок

Пневматический

015

Токарная с ЧПУ

Центр передний, центр задний вращ., поводок

Пневматический

020

Шлицефрезерная

Центр передний, центр задний, поводок

Пневматический

025

Шлицефрезерная

Центр передний, центр задний, поводок

Пневматический

030

Вертикально-сверлильная

Приспособление сверлильное

Ручной

050

Круглошлифовальная

Центр передний, центр задний, поводок

Пневматический

055

Круглошлифовальная

Центр передний, центр задний, поводок

Пневматический

Произведем выбор режущего инструмента. Максимально применим стандартный и унифицированный инструмент. Наименование, режимы работы инструмента, применяемого в техпроцессе, приведены в таблице 8.4.

Таблица 8.4 - Режущие инструменты

№

операции

Наименование инструмента

Вид

инструмента

Материал реж. части

Стойкость

СОЖ

005

Фреза Ш80

Сверло центр. Ш6,3

Станд.

Станд.

Т15К6

Р6М5

120

60

Эмульсия

010

Резец с МНП

Сверло Ш20

Зенкер Ш24,2

Развертка Ш58

Станд.

Станд.

Станд.

Станд.

Т15К6

Р6М5

Р6М5

Р6М5

20

60

60

80

Эмульсия

015

Резец подрезной

Резец канавочный

Резец резьбовой

Станд.

Станд.

Станд.

Т15К6

Т15К6

Т15К6

20

20

20

Эмульсия

020

Фреза червячная

Станд.

Р6М5

180

Эмульсия

025

Фреза червячная

Станд.

Р6М5

120

Эмульсия

030

Сверло Ш6

Станд.

Р6М5

80

Эмульсия

050

Круг шлифовальный 1-600х63х305 25А 40-П С-С2 7 К5 35м/с А

1 кл.

Станд.

Белый электро-корунд 25А

15

Эмульсия

055

Круг шлифовальный 1-600х63х305 25А 40-П С-С2 7 К5 35м/с А

1 кл.

Станд.

Белый электро-корунд 25А

15

Эмульсия

7.4 Расчет припусков на обработку

Рассчитаем припуск расчетно-аналитическим способом согласно [3].

Расчетная формула для определения припуска для i - перехода:

[3, c.175]

где Rzi-1 - высота шероховатостей предшествующего перехода, мкм;

hi-1 - глубина дефектного слоя, мкм;

i-1 - пространственная погрешность, мкм;

УСТ - погрешность установки, мкм.

8.4.1 Расчёт межоперационных припусков для поверхности Ш.

Пользуясь рабочим чертежом детали и картой техпроцесса, запишем в таблицу 8.5 значения Rz, h, с, е для каждого перехода.

Суммарное значение пространственных отклонений поверхности находим по формуле:

, [3, c.178]

где КОР - погрешность коробления, мкм; КОР=0,138 мм

СМ - погрешность смещения, СМ=0,8 мкм;

Пространственную погрешность по переходам.

где КУ - коэффициент уточнения для различных видов обработки.

Точение

Погрешность установки при обработке.

Определяем расчётные размеры.

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с классом точности того или иного вида обработки.

Расчетный размер определяем по формуле:

,

где dp i-1 - расчетный размер на предшествующем переходе, мм;

dpi - расчетный размер на выполняемом переходе, мм.

Предельные размеры на выполняемом переходе определяем по формулам для наружных поверхностей , ,

где Tdi - допуск размера на выполняемом переходе, мм.

Предельные значения припусков определяем по формулам:

Расчет ведем посредством заполнения таблицы 8.5.

Таблица 8.5 - Сводная таблица расчёта припусков для поверхности Ш вал проектирование станочный

Технологические переходы обработки поверхности

Элементы припуска,

мкм

Расчётный припуск 2Zmin

Расчетный размер dр,

мм

Допуск Тd,

мкм

Предельный размер,

мм

Предельные значения припусков,

мкм

Rz

h

уст

dmin

dmax

Заготовка

200

250

800

-

-

42,503

870

42,5

43,37

-

-

Точение

100

50

48

140

1860

40,643

350

40,64

40,99

1860

2380

Шлифование

-

-

-

4

640

40,003

17

40,003

40,020

637

970

Определяем общий минимальный и максимальный припуск по формулам:

,

,

где m - число переходов.

3350 мкм

2497 мкм

Правильность расчета определяется выражением:

,

где TdЗ - допуск размера заготовки,

TdД - допуск размера детали.

870-17=3350-2497

853=853

Проверка подтверждает правильность проведенного расчета.

Рисунок 8.2 - Расчёт межоперационных припусков для поверхности

Ш

Таблица 8.6 - Припуски на остальные обрабатываемые поверхности

Поверхность

Припуск

Допуск

М20х1,5-6g

2х16

0,87

Ш48,5

2х1,75

0,87

Ш40

2х6

0,87

302

2х2

1,0

7.5 Расчет режимов резания

Производим расчет режимов резания на операцию 010 Токарная с ЧПУ.

Вид обработки - точение; диаметр заготовки 52 мм; длина обработки 145 мм; параметр шероховатости Ra10 мкм; тип заготовки - прокат; марка обрабатываемого материала - сталь 40Х; 255…302 НВ; ув= 850 МПа

Определяем глубину резания.

t = (D-d)/2=(52-46)/2=3 мм.

Выбираем подачу: S=0,2 мм/об.

Определяем скорость резания.

Скорость при точении и обтачивании рассчитывается по формуле:

где Сх- коэффициент;

Т- период стойкости инструмента, мин;

t- глубина резания, мм;

s- подача, мм/об;

m,x,y- показатели степени;

Кх- поправочный коэффициент, находится по формуле:

КV=КmV·КпV·КиV·Кц·Kr·ККР;

где КмV- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

КпV- коэффициент, отображающий состояние поверхности заготовки;

КиV- коэффициент, учитывающий качество материала инструмента;

Кц- коэффициент, учитывающий угол в плане резца;

Кr- коэффициент, учитывающий радиус при вершине резца;

ККР - коэффициент, учитывающий способ крепления пластины.

где КГ - коэффициент, учитывающий группу стали по обратываемости.

КГ=0,7, nV=1,25.

КпV=0,8; КиV=1,25; Кц=0,7; Кr=0,94; ККР=1,2.

КV=0,59·0,8·1·1,25·0,94·1,2=0,67

СV=165; х=0,15; y=0,45; m=0,20.

При одноинструментальной обработке значение стойкости инструмента

Т =20-30 мин. Принимаем Т=20 мин.

Так как обработка ведётся с применением инструмента с механическим креплением пластины, то вводим поправочный коэффициент KT=1,2.

Тогда: Т=20·1,2=24 мин.

м/мин.

3. Определяем частоту вращения шпинделя

5. Определяем машинное время:

;

где i-число проходов;

z - длина обработки с учётом подвода и перебега.

z=160 мм i=1

Таблица 8.7 - Сводная таблица режимов резания по операциям

Номер операции

Наименование операции, переход, позиция

t, мм

lр.х.,

мм

Sр/Sпр,

мм/об

np/nпр

мин

vp/vпр,

м/мин

Sм,

мм/ мин

tо,

мин

005

Фрезерно-центровальная

1. Фрезеровать торцы

2

80

0,8/0,8

315

79,1

252

0,32

2. Сверлить отверстия

3,15

25

0,1/0,1

1250

24,7

125

0,2

010

Токарная с ЧПУ

1. Точить контур

3

160

0,2/0,2

735

120

147

1,09

2. Сверлить отверстие

10

60

0,2/0,2

400

25,1

80

0,75

3. Зенкеровать отверстие

1,2

60

0,2/0,2

568

40

113,6

0,53

4. Развернуть отверстие

0,4

60

1/1

63

5

63

0,95

015

Токарная с ЧПУ

Точить поверхности

2,2

70

0,2/0,2

321

120

64,2

1,09

Точить канавки

1,5

75

0,2/0,2

648

120

129,6

0,58

Точить резьбу

6

10

0,1/0,1

475

100

47,5

0,21

020

Шлицефрезерная

2

110

0,8/0,8

250

62,8

200

13,2

025

Шлицефрезерная

2

60

0,8/0,8

250

62,8

200

7,2

030

Вертикально-сверлильная

1. Сверлить отверстие

2

32

0,1/0,1

2000

25,1

200

0,16

2. Зенковать фаски

1

5х2=10

0,1/0,1

1250

39,3

125

0,08

050

Круглошлифоваль-ная

0,005

0,3

0,005/

0,005

1110

35м/с

5,55

0,21

055

Круглошлифоваль-ная

0,005

0,3

0,005/

0,005

1110

35м/с

5,55

0,21

7.6 Расчет технологической нормы времени на обработку детали

Под технически обоснованной нормой времени понимается время, необходимое для выполнения заданного объема работ при определенных организационно-технических условиях и наиболее эффективном использовании всех средств производства и передового опыта новаторов.

Определяем расчетным методом технические нормы времени для операции 010 - токарная с ЧПУ, а для остальных операций по нормативным данным [8].

Определяем норму штучно-калькуляционного времени:

Тшк.= То + Тв. + Тоб..+ Тот

где То - основное время, То = 3,32 мин;

Тв - вспомогательное время;

Тоб - время на обслуживание рабочего места;

Тот - время перерывов на отдых и личные надобности.

Тв. = (Тус + Тзо + Туп + Тиз)·к;

где Тус - время на установку и снятие детали;

Тзо - время на закрепление и открепление детали;

Туп - время на приемы управления станком;

Тиз - время на измерение детали;

к - коэффициент, учитывающий увеличение норм времени в единичном производстве, по сравнению с массовым производством, к = 1,5;

Тус = 0,1 мин [2];

Тзо = 0,1 мин [2];

Туп =0,1 мин;

Тиз = 0,2 мин [2].

Тв. = (0,1 + 0,1 + 0,1 + 0,2)·1,5 = 0,75 мин.

Топ = То + Тв;

Топ - оперативное время, мин;

Топ = 3,32 + 0,75 = 4,09 мин.;

Тоб.. = Поб..• Топ./100%;

где Поб.от. - затраты времени на обслуживание рабочего места в процентах к оперативному, Поб.от. = 7%;

Тот. = Пот.•Топ./100%;

Тшт. = 4,09 + 0,29 + 0,29 = 4,67 мин.

Техническое нормирование на остальные операции производится по аналогичной методике, и результаты расчетов сводим в таблицу 8.8.

Таблица 8.8 - Сводная таблица технических норм времени по операциям

Номер операции

Наименование операции

Основное время Т0

Вспомогательное время tвсп

Оперативное время tоп

Время обслуживания

tуст

tупр

tизм

tтех

tорг

005

Фрезерно-центровальная

0,52

0,1

0,1

0,5

1,22

0,08

0,08

010

Токарная с ЧПУ

3,32

0,1

0,1

0,55

4,09

0,29

0,29

015

Токарная с ЧПУ

1,88

0,1

0,1

0,2

2,28

0,15

0,15

020

Шлицефрезерная

13,2

0,1

0,1

0,3

13,7

0,96

0,96

025

Шлицефрезерная

7,2

0,1

0,1

0,3

7,7

0,54

0,54

030

Вертикально-сверлильная

0,24

0,1

0,1

0,2

0,64

0,04

0,04

050

Круглошлифовальная

0,21

0,1

0,1

0,2

0,61

0,04

0,04

055

Круглошлифовальная

0,21

0,1

0,1

0,2

0,61

0,04

0,04

8. проектирование станочного приспособления

9.1 Выбор типа приспособления

Конструкция проектируемого приспособления должна обеспечить базирование заготовки с лишением 5-ти степеней свободы и обеспечить надежное фиксирование детали, для исключения вибрации и биений во время операции сверления. Таким образом, в результате изучения типовых деталей и аналогов приспособлений, применяемых для сверления отверстий подобного рода, было сконструировано станочное приспособление - кондуктор для сверления отверстия Ш4 мм.

8.2 Описание устройства и работы приспособления

Рисунок 9.1 - Кондуктор для сверления отверстия Ш4 мм

Заготовка устанавливается на призму, упирается в торец и поджимается прижимом, зафиксированным гайкой. В результате заготовка лишается 5-ти степеней свободы.

Для ориентации режущего инструмента относительно места сверления отверстия в кондукторе установлен переходник, в котором расположена кондукторная втулка. Втулка, в свою очередь, установлена в переходную втулку, которые подвергаются замене при износе.

8.3 Расчет силы резания и усилия зажима деталей в приспособлении

Заготовка в процессе обработки установлена на призме и прижата подпружиненным прижимом. На прижим со стороны режущего инструмента, т.е. сверла, действуют осевая сила резания Р0 и крутящий момент Мкр

Рисунок 9.2 - Схема зажима заготовки

Осевая сила резания и крутящий момент от сил резания

СМ=0,0345, y=0,8, q=2.

СР=0,68, y=0,7, q=1.

Кр -поправочный коэффициент , находится по формуле:

Кр=Кmp·Kцp·Kгp·Kлp·Krp;

где Кmp- поправочный коэффициент для стали, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;

Кцр- коэффициент, учитывающий главный угол в плане;

Кгр - коэффициент, учитывающий передний угол;

Клр - коэффициент, учитывающий угол наклона режущей кромки;

Кrp - коэффициент, учитывающий радиуса при вершине резца.

n=0,75

Кцр=0,89; Кгр=1,1; Клр=1; Кrp=1.

Кр=0,74·0,89·1,1·1·1=0,72

Сила резания и крутящий момент от сил резания:

Исходные данные:

Мкр=8,85 Н*м - крутящий момент от сил резания,

Ро - осевая составляющая силы резания (в нашем случае не учитывается).

Произведем силовой расчет приспособления, т.е. силы, необходимой для жесткого крепления заготовки во время обработки, а также диаметр резьбы для обеспечения данного усилия.

Усилие зажима при сверлении в кондукторе, ограничивающем осевое перемещение детали, определяется по формуле:

,

где W - сила зажима заготовки;

k - коэффициент запаса, к=1,5;

Mкр - крутящий момент;

Dз - диаметр заготовки;

f1 и f2 - коэффициенты трения пар призма-заготовка и прижим-заготовка соответственно, все звенья пар изготовлены из стали, f=0,25;

- угол призмы.

Усилие зажима на гайке определяется по рис.9.3.

Рисунок 9.3 - Определение усилия зажима на гайке

Усилие зажима гайки

Диаметр резьбы из расчета на прочность:

Из конструктивных соображений принимаем гайку с резьбой М20х1,5.

8.4 Расчет приспособления на точность

При расчете приспособлений на точность суммарная погрешность при обработке детали не должна превышать величину допуска Т размера .

Суммарная погрешность зависит от ряда факторов и в общем случае может быть представлена выражением:

где - погрешность установки детали в приспособлении;

- погрешность обработки детали;

- расчетная погрешность приспособления.

Погрешность установки представляет собой отклонение фактического положения закрепленной детали в приспособлении от требуемого теоретического. Погрешность установки включает погрешности: базирования , закрепления и положения детали в приспособлении :

.

Погрешность положения детали в приспособлении состоит из погрешностей: изготовления приспособления по выбранному параметру установки приспособления на станке и положения детали из-за износа элементов приспособления :

При наличии в приспособлении элементов для направления режущего инструмента (кондукторные втулки) следует учитывать погрешность от перекоса инструмента .

В результате для расчета точности приспособления можно использовать упрощенную формулу

где: Т=0,87 мм - допуск выполняемого размера;

- коэффициент, учитывающий отклонение рассеивания значений составляющих величин от закона нормального распределения;

- коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках;

-коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления;

- экономическая точность обработки;

- погрешность базирования, т.к. совпадают установочная (технологическая) и измерительной база;

- погрешность закрепления

- погрешность установки приспособления на станке;

Износ установочных элементов

U0=50 мкм - средний износ установочных элементов

К1=0,91 - коэффициенты, учитывающие влияние материала заготовки, К2=1,25 коэффициенты, учитывающие влияние оборудования,

К3=0,94 коэффициенты, учитывающие влияние условий обработки,

К4=1 коэффициенты, учитывающие влияние и число установок заготовки

U=0,0535 мм

- погрешность положения детали из-за износа элементов приспособления

- погрешность от перекоса инструмента.

- погрешность положения инструмента, так как отсутствуют направляющие элементы для инструмента.

9. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТОГО ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Приведенные затраты для сравниваемых вариантов ТП рассчитываются по формуле

,

где С - технологическая себестоимость,

Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений (Ен=0,1),

Кс, Кзд - удельные капитальные вложения в станок и здание соответственно.

Расчет основной и дополнительной заработной платы выполняется по формуле

,

где Сч - часовая тарифная ставка рабочего,

КД - коэффицент, учитывающий дополнительную зарплату и начисления, КД - 1,7;

ЗН - коэффициент, учитывающий оплату наладчика, Зн = 1,1,

Ко.м. - коэффициент, учитывающий оплату рабочего при многостаночном обслуживании, Ко.м.= 1.

Расчет часовых затрат по эксплуатации рабочего места выполняется по формуле

,

где Сч.з = часовые затраты на базовом рабочем месте,

Км - коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка.

Удельные капитальные вложения в станок рассчитываются по формуле

,

где Цс - отпускная цена станка, р;

Км - коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж (Км =1.1);

СП - принятое число станков на операцию (Сп=1,0);

N = годовой выпуск изделий.

Удельные капитальные вложения в здание рассчитываются по формуле

,

где Спл - стоимость 1 м2 производственной площади,

Пс - площадь, занимаемая станком с учетом проходов,

Сп - принятое число станков на операцию (Сп= 1).

Площадь, занимаемая станком Пс, определяется по формуле

,

где f - площадь станка в плане,

Кс - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь (Кс = 3,5 при f =2…4м2, Кс = 3 при f =4…6м2, Кс = 4 при f <2 м2).

Технологическая себестоимость рассчитывается для всех операций по формуле

.

На основании вышеизложенной методики рассчитаем приведенные затраты для операции 010 Токарная с ЧПУ.

Штучное время на операцию Тшт= 1,99 мин.

Основная заработная плата:

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места

Удельные капитальные вложения в станок

Удельные капитальные вложения в здание

Технологическая себестоимость

Таблица 10.1 - Расчет приведенных затрат

Операция

Модель

станка

Тшт, мин

Сз, р

Сэксп, р

Кс, р

Кзд, р

С, руб

005

2С163

1,38

42234

63350

4838

2985

2428

010

16К20Ф3

4,67

42234

63350

7115

5945

8218

015

16К20Ф3

2,58

42234

63350

7056

5986

4540

020

7Б64

15,62

42234

63350

4554

4114

27487

025

53А30

8,78

42234

63350

9446

7884

15450

030

2Н118

0,72

42234

63350

9446

7864

1267

050

3К227В

0,69

42234

63350

5164

4975

1214

055

3Т161

0,69

42234

63350

5068

3950

1214

Итого

35,13

337872

506800

52687

43703

61820

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении курсового проекта был разработан технологический процесс механической обработки детали «Вал ведущий».

Конечным результатом курсового проекта является разработанных технологический процесс механической обработки рассматриваемой детали, в процессе которого произведена оптимизация режимов резания, сокращение норм времени на операциях, что привело к снижению себестоимости изготовления детали в целом.

В результате проведенных изменений общее время на обработку детали составило 35,13 мин, себестоимость изготовления детали составляет 61820 руб. Технологическая себестоимост...


Подобные документы

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.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены