Технологический процесс детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Машиностроение как отрасль существует более двухсот лет. По числу занятых и по стоимости выпускаемой продукции оно занимает первое место среди всех отраслей мировой промышленности. Уровень развития машиностроения является одним из важных показателей уровня развития страны. Машиностроение определяет отраслевую и территориальную структуру промышленности мира, обеспечивает машинами и оборудованием все отрасли экономики, производит разнообразные предметы потребления.

Цель курсового проекта - научиться правильно применять теоретические знания, полученные в процессе учебы.

Целью представленного курсового проекта являлось проектирование техпроцесса изготовления детали «ось». По функциональному назначению ось является составной частью храпового механизма винтового подъемника и служит для передачи усилия от водила на гайку через собачку, а также для перевода собачки из положения «подъем» в положение «опускания».

Задачами данного курсового проекта является выбор оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструментов. Обоснованы преимущества и недостатки выбора. При разработке технологического процесса изготовления детали необходимо проанализировать технологичность её конструкции, определить тип производства и выбрать базы для закрепления заготовки при обработки. Рассчитать режим резания и нормы времени на обработку детали. Описать охрану труда при работе на металлорежущем оборудовании.



1. Общая часть

1.1 Описание конструкции детали «Ось»

Для составления качественного технологического процесса изготовления детали необходимо тщательным образом изучить ее конструкцию и назначение в машине.

Технологическая конструкция детали представлена на рисунке.

Деталь представляет собой цилиндрическую ось. Наиболее высокие требования к точности формы и расположения, а также шероховатости предъявляются к поверхностям шеек оси, предназначенных для посадки подшипников. Так точность шеек под подшипники должны соответствовать 7 квалитету. Высокие требования к точности расположения этих шеек оси относительно друг друга вытекают из условий работы оси.

Все шейки оси представляют собой поверхности вращения относительно высокой точности. Это определяет целесообразность применения токарных операций только для их предварительной обработки, а окончательную обработку с целью обеспечения заданной точности размеров и шероховатости поверхностей следует выполнять шлифованием. Для обеспечения высоких требований к точности расположения шеек оси их окончательную обработку необходимо осуществить за один установ или, в крайнем случае на одних и тех же базах.

Оси такой конструкции применяют в машиностроении достаточно широко.

Оси предназначены для передачи крутящих моментов и монтажа на них различных деталей и механизмов. Они представляют собой сочетание гладких посадочных и непосадочных, а также переходных поверхностей.

Технические требования, предъявляемые к осям, характеризуются следующими данными. Диаметральные размеры посадочных шеек выполняют по IТ7, IТ6, других шеек по IТ10, IТ11.

Конструкция оси, ее размеры и жесткость, технические требования, программа выпуска - основные факторы, определяющие технологию изготовления и применяемое оборудование.

Деталь представляет собой тело вращения и состоит из простых конструктивных элементов, представленных в виде тел вращения круглого сечения различного диаметра и длины. На оси имеется резьба. Длина оси составляет 112 мм, максимальный диаметр равен 75 мм, а минимальный - 20 мм.

Исходя из конструктивного назначения детали в машине, все поверхности этой детали можно разбить на 2 группы:

основные или рабочие поверхности;

свободные или нерабочие поверхности.

Почти все поверхности оси относятся к основным, потому что сопрягаются с соответствующими поверхностями других деталей машин или же непосредственно участвуют в рабочем процессе машины. Это объясняет достаточно высокие требования к точности обработки детали и степени шероховатости, указанные на чертеже.

Можно отметить, что конструкция детали полностью отвечает ее служебному назначению. Но принцип технологичности конструкции состоит не только в удовлетворении эксплуатационных требований, но также и требований наиболее рационального и экономичного изготовления изделия.

Деталь имеет поверхности легкодоступные для обработки; достаточная жесткость детали позволяет обрабатывать ее на станках с наиболее производительными режимами резания. Данная деталь является технологичной, так как содержит простые профили поверхностей, ее обработка не требует специально разработанных приспособлений и станков. Поверхности оси обрабатываются на токарном, сверлильном и шлифовальном станках. Необходимая точность размеров и шероховатость поверхностей достигаются относительно небольшим набором несложных операций, а также набором стандартных резцов и кругов для шлифования.

Изготовление детали отличается трудоемкостью, что связано, прежде всего, с обеспечением технических условий работы детали, необходимой точностью размеров, шероховатостью рабочих поверхностей.

Итак, деталь является технологичной по конструкции и способам обработки.

Технологический чертеж детали <<Ось>>.

1.2 Материал детали и его свойства

Для детали <<Ось>> чаще всего применяется сталь марки: 45,заменителями которой являются: 40Х,50,50Г2.

Сталь 45- конструкционная углеродистая качественная.

Химический состав стали представлен в таблице.



Химический состав стали в %

Каждый химический элемент состава стали оказывает определенное влияние на структуру, выбор режимов обработки:

Кремний - является сильным раскислителем, повышает твердость, прочность и упругость, понижает вязкость.

Марганец - не дорогостоящий легирующий элемент, распределяющийся между ферритом и цементитом, и используют нередко как заменитель никеля. Он заметно повышает, предел текучести стали, но делает сталь чувствительной к перегреву, поэтому для измельчения зерна вместе с ним вводят карбидообразующие элементы.

Хром - является одним из главных легирующих металлов и входит в состав большинства легированных сталей, оказывает благоприятное влияние на механические свойства.

Для получения необходимых свойств в сталь вводят легирующие элементы: Cr, Ni, W, Mo, V, Mn, Si, Nb, Ti, Al, B, Co и другие. Процесс этот называют легированием, а получаемые стали легированными. Mn и Si, присутствующие в стали в качестве постоянных примесей, считаются легирующими компонентами, если их содержание превышает 0,8 и 1,0% соответственно. Основные преимущества легированных сталей выявляются только после термической обработки. Легированные стали, не меняющие микроструктуру при термической обработке, упрочняются пластической деформацией. Вводимые легирующие элементы изменяют механические и физико-химические свойства стали. Легирование значительно повышает прочность и твердость при сохранении хорошей вязкости стали, увеличиваете прокаливаемость, а также позволяет проводить закалку на мартенсит в умеренных охладителях, что уменьшает возможность появления трещин и коробления. Легирование придает сталям ряд особых свойств: жаропрочность, окалиностойкость, кислотоупорность и другие.

Механические свойства при Т=20oС материала сталь 45

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Лист горячекатан.	80		590		18			Состояние поставки
Полоса горячекатан.	6 - 25		600		16	40		Состояние поставки
Поковки	100 - 300		470	245	19	42	390	Нормализация
Поковки	300 - 500		470	245	17	35	340	Нормализация
Поковки	500 - 800		470	245	15	30	340	Нормализация

1.3 Анализ технологичности детали «Ось»

Технологичность конструкции детали оценивается качественными параметрами и количественными показателями.

Качественная оценка технологичности конструкции

1 Деталь «Ось» правильной геометрической формы и представляет собой тело вращения.

2 Материал детали (сталь 45ХГСА ГОСТ 4543-71) обладает хорошей обрабатываемостью механическим способом.

3 Возможность применения заготовки-штамповки, геометрическая форма и размеры которой обеспечивают небольшие припуски на механическую обработку.

4 Наличие унифицированных элементов детали подтверждает технологичность ее конструкции.

5 Конструкция детали обладает достаточной жесткостью.

6 Конфигурация, точность и шероховатость поверхностей позволяют обрабатывать деталь на стандартном оборудовании нормальной точности и с помощью стандартного режущего инструмента.

1. Коэфициент точности.

Кмч.=1-1/Аср

Где: Аср - средний квалитет точности обработки

Аср = 11,72

Следовательно:

Кmч.=1- 1/11,72=0,914 > 0,8

По этому показателю деталь технологична.

2.Коэффициент шерховатости.

Кш=1/Бср

где Бср-средний класс шерховатости;

Бср=7.75

Кш=1/7,75=0,129 - деталь технологична.

3. Коэффициент использования материала

Ки.м.=мд/м3

где mд-масса детали,кг

m3-масса заготовки,кг

Ки.м.= 1,193/1.686=0,707 > 0,7 - деталь технологична.

4. Коэффициент унификации конструктивных элементов

Ку.э.=Ny/N0

где Nу - число унифицированных элементов;

N0 - общее количество обрабатываемых поверхностей.

Ку.э.=17/25=0,68 >0,6 - деталь технологична

Из выше рассчитанных коэффициентов видно, что числовые значения почти всех показателей технологичности близки к 1, т.е. технологичность конструкции детали удовлетворяет требованиям, предъявленным к изделию. Деталь «Ось» целесообразно обрабатывать на станках с числовым программным управлением, так как деталь хорошо обрабатывается резанием и удобно базируется.

1.4 Определение типов производства

Тип производства согласно ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования. Тип производства определяется коэффициентом

Кз.о.=O/P

O где - число различных операций; Р - число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.

Условно ,возьмем 500 различных операция и 150 рабочих мест,на которых выполняются данные операции.

К з .о .= 500/150= 3,3

Типы производства характеризуются следующими значениями коэффициентов закрепления операций:



Тип производства

Массовое	1
Серийное:
Крупносерийное	Св. 1 до 10
Среднесерийное	Св. 10 до 20
мелкосерийное	Св. 20 до 40
Единичное	Св. 40

Следовательно, по данным, которые мы получили с помощью формулы у нас будет крупносерийное производство.



2. Технологическая часть

2.1 Выбор вида и обоснование получения заготовки

Метод получения исходных заготовок деталей машин определяется конструкцией детали, объемом выпуска и планом производства, а также экономичностью изготовления. Первоначально из всего многообразия методов получения исходных заготовок выбирают несколько методов, которые технологически обеспечивают возможность получения заготовки данной детали и позволяют максимально приблизить конфигурацию исходной заготовки к конфигурации готовой детали. Выбрать заготовку - значит выбрать способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости.

Правильное решение вопроса о выборе заготовок, если с точки зрения технических требований и возможностей применимы различные их виды, можно получить только в результате технико-экономических расчетов путем сопоставления вариантов себестоимости готовой детали при том или другом виде заготовки. Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами деталей и программой выпуска. Предпочтение следует отдавать заготовке, характеризующейся лучшим использованием металла и меньшей себестоимостью.

Возьмем два метода получения заготовок и проанализировав каждый выберем нужный метод получения заготовок:

1) получение заготовки из проката

2) получение заготовки штамповкой. (штамповка-процесс пластической деформации с изменением формы и размеров тела.)

Следует выбрать наиболее «удачный» метод получения заготовки путем аналитического расчета. Сравним варианты по минимальной величине приведенных затрат на изготовление детали.

Если заготовка изготавливается из проката, то затраты на заготовку определяются по весу проката, требующегося на изготовление детали, и весу стружки. Стоимость заготовки, полученной прокатом, определяется по следующей формуле:

Где Q - масса заготовки, кг;

S - цена 1 кг материала заготовки, руб.;

q - масса готовой детали, кг;

Sотх - цена 1 тонны отходов, руб.

Q = 3,78 кг; S = 115 руб.; q = 0,8 кг; Sотх = 14,4 кг.

Подставим исходные данные в формулу:

S302=3,78кг*115/1000-(3,78-0,8)*14,4/1000=0,391788

Рассмотрим вариант получения заготовки штамповкой на ГКМ. Стоимость заготовки определится выражением:

Где Сi - цена одной тонны штамповок, руб.;

КТ - коэффициент, зависящий от класса точности штамповок;

КС - коэффициент, зависящий от группы сложности штамповок;

КВ - коэффициент, зависящий от массы штамповок;

КМ - коэффициент, зависящий от марки материала штамповок;

КП - коэффициент, зависящий от годовой программы выпуска штамповок;

Q - масса заготовки, кг;

q - масса готовой детали, кг;

Sотх - цена 1 тонны отходов, руб.

Сi = 315 руб.; Q = 1,25 кг; КТ = 1; КС = 0,84; КВ = 1; КМ = 1; КП = 1;

q = 0,8 кг; Sотх = 14,4 кг.

Определяем:

Sw=(315/1000*1,25*1*0,84*1*1*1)-(1,25-0,8)*12,4/1000=0,32517

Из полученных результатов видно, что экономически выгодным является вариант получения заготовки штамповкой.

Изготовление заготовки методом штамповки на различных видах оборудования является прогрессивным методом, так как значительно уменьшает припуски под механическую обработку в сравнении с получением заготовки из проката, а также характеризуется более высокой степенью точности и более высокой производительностью. В процессе штамповки также уплотняется материал и создается направленность волокна материала по контуру детали.

Решив задачу по выбору метода получения заготовки, можно приступить к выполнению следующих этапов курсовой работы, которые постепенно подведут нас к непосредственному составлению технологического процесса изготовления детали, что и является основной целью курсовой работы. Выбор типа заготовки и метода ее получения оказывают самое непосредственное и весьма существенное влияние на характер построения технологического процесса изготовления детали, так как в зависимости от выбранного метода получения заготовки может в значительных пределах колебаться величина припуска на обработку детали и, следовательно, меняется не набор методов, используемых для обработки поверхностей.



2.2 Разработка технологического процесса

Разработка технологического процесса представляет собой сложную комплексную задачу, для которой характерна многовариантность возможных решений. Выбор наилучшего решения для конкретных условий является важным условием повышения эффективности производства и его совершенствования. Выбранный оптимальный вариант технологического процесса должен быть осуществим в конкретных условиях производства в кратчайшие сроки с минимальными потерями материальных и трудовых ресурсов и обеспечить в дальнейшем минимальную трудоемкость и себестоимость, при стабильном высоком уровне качества продукции. Выбранный вариант технологического процесса соответствует высокой категории уровня:

1.0. Токарная.

Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.

Краткое содержание операции:

1.1. проточить поверхность 8, подрезать торец 9;

1.2. проточить поверхность 6, подрезать торец 7

Материал резца: Т14К8 .

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем штангенциркуль.

2.0. Токарная.

Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.

Краткое содержание операции:

2.1. проточить поверхность 2, подрезать торец 1;

2.2. проточить поверхность 4, подрезать торец 3;

2.3. подрезать торец 5.

Материал резца: Т14К8.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем штангенциркуль.

3.0. Токарная.

Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.

Краткое содержание операции:

3.1. проточить поверхности 8, 19, подрезать торец 9;

3.2. проточить поверхности 6, подрезать торец 7;

3.3. снять фаску 16.

Материал резца: Т14К8.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем штангенциркуль.

4.0. Токарная.

Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.

Краткое содержание операции:

4.1. проточить поверхности 2, 17, подрезать торец 1;

4.2. проточить поверхности 4, 18, подрезать торец 3;

4.3. подрезать торец 5;

4.4. снять фаску 15.

Материал резца: Т14К8.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем штангенциркуль.

5.0. Токарная.

Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.

Краткое содержание операции:

5.1. сверлить, зенкеровать отверстие - поверхность 10;

5.2. нарезать резьбу - поверхность 2;

Материал сверла: Т14К8.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем калибр.

6.0. Сверлильная

Обработка ведется на координатно-сверлильном станке 2550Ф2.

Краткое содержание операции:

6.1. сверлить, зенкеровать 4 ступенчатых отверстия Ш9 - поверхность 12 и Ш14 - поверхность 13;

6.2. сверлить, зенкеровать, развернуть отверстие Ш8 - поверхность 11;

Материал сверла: Р6М5.

Деталь базируется в тисках.

В качестве измерительного инструмента используем калибр.

7.0. Шлифовальная

Обработка ведется на круглошлифовальный станок 3У142, 3У143, 3У144

Краткое содержание операции:

7.1. шлифовать поверхность 8.

Для обработки выбираем шлифовальный круг

ПП 600Ч80Ч305 24А 25 Н СМ1 7 К5А 35 м/с. ГОСТ 2424-83.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем скобу.

8.0. Шлифовальная

Обработка ведется на круглошлифовальном станке 3У142, 3У143, 3У144

Краткое содержание операции:

8.1. шлифовать поверхность 4.

Для обработки выбираем шлифовальный круг

ПП 600Ч80Ч305 24А 25 Н СМ1 7 К5А 35 м/с. ГОСТ 2424-83.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем скобу.

9.0. Виброабразивная

Обработка ведется в виброабразивной машине.

Краткое содержание операции:

9.1. притупить острые кромки, снять заусенцы.

10.0. Промывочная

Промывка производится в ванной.

11.0. Контроль

Контролируют все размеры, проверяют шероховатость поверхностей , отсутствие забоин, притупление острых кромок. Используется контрольный стол.

2.3 Выбор технологических баз

Заготовка детали в процессе обработки должна занять и сохранять в течение всего времени обработки определенное положение относительно деталей станка или приспособления. Для этого необходимо исключить возможность трех прямолинейных движений заготовки в направлении выбранных координатных осей и трех вращательных движений вокруг этих, или параллельных им осей (т.е. лишить заготовку детали шести степеней свободы).

Для определения положения жесткой заготовки необходимо наличие шести опорных точек. Для их размещения требуются три координатных поверхности (или заменяющие их три сочетания координатных поверхностей) в зависимости от формы и размеров заготовки эти точки могут быть расположены на координатной поверхности различными способами.

В качестве технологических баз рекомендуется выбирать конструкторские базы, чтобы избежать пересчета операционных размеров. Ось представляет собой деталь цилиндрической формы, конструкторскими базами которой являются торцовые поверхности. На большинстве операций базирование детали проводим по следующим схемам.



Схема установки заготовки в трехкулачковом патроне: 1, 2, 3, 4 - двойная направляющая база, отнимающая четыре степени свободы - перемещения относительно оси OX и оси OZи поворота вокруг осей OX и OZ; 5 - опорная база лишает заготовку одной степени свободы - перемещения вдоль оси OY; 6 - опорная база, лишающая заготовку одной степени свободы, а именно - вращения вокруг оси OY;

Схема установки заготовки в тисках: 1, 2, 3 - установочная база - лишает заготовку трех степеней свободы: перемещение вдоль оси ОХ и вращения вокруг осей ОZ и ОY; 4, 5 - двойная опорная база - лишает двух степеней свободы: перемещение вдоль осей OY и OZ; 6 - опорная база - лишает вращения вокруг оси ОХ.

Учитывая форму и размеры детали, а также точность обработки и чистоту поверхности были выбраны наборы методов обработки на каждую поверхность вала. Мы можем определить последовательность обработки поверхностей.

Эскиз детали с обозначением поверхностей

1. Токарная операция. Заготовка устанавливается по поверхности 4 в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 5 для чернового точения торца 9, поверхности 8, торца 7, поверхности 6.

2. Токарная операция. Переворачиваем заготовку и устанавливаем ее в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон по поверхности 8 с упором в торец 7 для чернового точения торца 1, поверхности 2, торца 3, поверхности 4, торца 5.

3. Токарная операция. Заготовка устанавливается по поверхности 4 в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 5 для чистового точения торца 9, поверхности 8, торца 7, поверхности 6, фаски 16 и канавки 19.

4. Токарная операция. Переворачиваем заготовку и устанавливаем ее в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон по поверхности 8 с упором в торец 7 для чистового точения торца 1, поверхности 2, торца 3, поверхности 4, торца 5, фасок 14, 15 и канавок 17, 18.

5. Токарная операция. Заготовку устанавливаем в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон по поверхности 8 с упором в торец 7 для сверления и зенкерования поверхности 10, нарезания резьбы на поверхности 2.

6. Сверлильная операция. Деталь устанавливаем в тиски по поверхности 6 с упором в торец 9 для сверления, зенкерования и развертывания поверхности 11, сверления и зенкерования поверхностей 12 и 13.

7. Шлифовальная операция. Деталь устанавливается по поверхности 4 в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 5 для шлифования поверхности 8.

8. Шлифовальная операция. Деталь устанавливается по поверхности 8 в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 7 для шлифования поверхности 4.

9. Вынуть деталь из приспособления и отправить на контроль.

Поверхности заготовки обрабатываются в следующей последовательности:

поверхность 9 - черновое точение;

поверхность 8 - черновое точение;

поверхность 7 - черновое точение;

поверхность 6 - черновое точение;

поверхность 1 - черновое точение;

поверхность 2 - черновое точение;

поверхность 3 - черновое точение;

поверхность 4 - черновое точение;

поверхность 5 - черновое точение;

поверхность 9 - чистовое точение;

поверхность 8 - чистовое точение;

поверхность 7 - чистовое точение;

поверхность 6 - чистовое точение;

поверхность 16 - снять фаску;

поверхность 19 - точить канавку;

поверхность 1 - чистовое точение;

поверхность 2 - чистовое точение;

поверхность 3 - чистовое точение;

поверхность 4 - чистовое точение;

поверхность 5 - чистовое точение;

поверхность 14 - снять фаску;

поверхность 15 - снять фаску;

поверхность 17 - точить канавку;

поверхность 18 - точить канавку;

поверхность 10 - сверление, зенкерование;

поверхность 2 - нарезание резьбы;

поверхность 11 - сверление, зенкерование, развертывание;

поверхность 12, 13 - сверление, зенкерование;

поверхность 8 - шлифование чистовое;

поверхность 4 - шлифование чистовое;

Как видно, обработка поверхностей заготовки осуществляется в порядке от более грубых методов к более точным. Последний метод обработки по параметрам точности и качества должен соответствовать требованиям чертежа.

2.4 Определение припусков на механическую обработку

Припуски на обработку называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали. Размер припуска определяют разностью между размером заготовки и размером детали по рабочему чертежу; приаусе задается на стороку.

Припуски подразделяют на общие ,т.е. Удаляемые в течении всего процесса обработки данной поверхности, и межоперационные, удаляемые при выполнении отдельных операций.

Общий припуск на обработку равен сумме межоперационных припусков по всем технологическим операциям от заготовки до размера.

Межоперационный припуск равен сумме припусков, отведённых на черновой ,получистовой и чистовой проходы на данной операции.

Понятие двухстороннего припуска чаще всего относится к обработке цилиндрических поверхностей и тогда оно равнозначно понятию припуска на диаметр.

Назначение припусков на механическую обработку представляет собой важную задачу ,поскольку от их численных значений зависит эффективность технологического процесса и качество обрабатываемых поверхностей.

2.5 Выбор технологического оборудования

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.

При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, но, когда целесообразно, следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей.

Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки.

При проектировании технологического процесса механической обработки заготовки для межоперационного и окончательного контроля обрабатываемых поверхностей необходимо использовать стандартный измерительный инструмент, учитывая тип производства, но вместе с тем, когда целесообразно, следует применять специальный контрольно-измерительный инструмент или контрольно-измерительное приспособление.

2.6 Выбор и описание станочных приспособлений

Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и в итоге себестоимость изделия.

В зависимости от объема выпуска изделий выбирают станки по степени специализации и высокой производительности, а также станки с числовым программным управлением (ЧПУ).

Токарные операции по изготовлению данной детали ведутся на токарно-револьверном станке модели 1П365.

Станок 1П365 предназначен для обработки инструментами из твердых сплавов и быстрорежущей стали деталей из штучных заготовок (поковок, штамповок, отливок и т. п.) диаметром до 500 мм и из прутка диаметром до 80 мм, изготовление которых требует выполнения ряда последовательных переходов: обтачивания, сверления, растачивания, развертывания, нарезания резьбы и др. Станок модели 1П365 рассчитан на применение в условиях серийного производства.

Сверлильные операции по изготовлению детали Ось будут вестить на координатно-сверлильном станке 2550Ф2.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ 2550Ф2 предназначен для бескондукторной и безразметочной обработки отверстий, главным образом, в заготовках корпусных деталей, плит и фланцев.

Класс точности станка - Н.

Шлифование будет на круглошлифовальном станке 3У142,3У143,3У144.

Круглошлифовальный станок 3У142, 3У143, 3У144 - универсальный полуавтамат, предназначенный для обработки наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей методом продольного или врезного шлифования, а также для шлифования плоских поверхностей деталей типа шайб, фланцев и подшлифовки невысоких торцов на валах.

2.7 Выбор и описание режущего инструмента

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.

При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, но, когда целесообразно, следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей.

Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки.

При токарной обработке на токарно-револьверном станке мы берем резец марки: Т14К8.

Титано-вольфрамовые твердые сплавы применяю- ся для обработки всех видов сталей. При токарной обработке используются сплавы марок Т5К10, Т5К12В, Т14К8, Т15К6, Т30К4. В каждой из этих марок буква Т и поставленная за ней цифра указывают количество (в процентах) содержащегося в данном сплаве карбида титана, а цифра после буквы К -- содержание (в процентах) кобальта. Остальное в данном сплаве карбид вольфрама. Таким образом, в сплаве марки Т14К8 содержится 14% карбида титана, 8% кобальта и 78% карбида вольфрама.

Для сверления было выбранно сверло материала Р6М5.

Сверло Р6М5 - режущий инструмент, применяемый:

- для получения отверстий в различных материалах;

- для обработки (рассверливания) готовых отверстий.

Сверло имеет хвостовик, рабочую и режущую части, элементы для отвода стружки. Различают винтовые, спиральные, перовые, ложечные, центровые, шнековые и другие сверла. Выделяют разные виды по содержанию легированной стали в изделии.

2.8 Выбор и описание измерительных средств

При проектировании технологического процесса механической обработки заготовки для межоперационного и окончательного контроля обрабатываемых поверхностей необходимо использовать стандартный измерительный инструмент, учитывая тип производства, но вместе с тем, когда целесообразно, следует применять специальный контрольно-измерительный инструмент или контрольно-измерительное приспособление.

Метод контроля должен способствовать повышению производительности труда контролера и станочника, создавать условия для улучшения качества выпускаемой продукции и снижения ее себестоимости. В единичном и серийном производстве обычно применяется универсальный измерительный инструмент (штангенциркуль, штангенглубиномер, микрометр, угломер, индикатор и т.д.)

В массовом и крупносерийном производстве рекомендуется применять предельные калибры (скобы, пробки, шаблоны и т.п.) и методы активного контроля, которые получили широкое распространение во многих отраслях машиностроения.

Для изготовления детали мы выбрали три измерительных инструмента:

1.Скоба - скобы со встроенным в корпус отсчетным устройством предназначены для точных относительных измерений линейных размеров.

2.Штангенциркуль - универсальный инструмент, предназначенный для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий.

Штангенциркуль - один из самых распространенных инструментов измерения благодаря простой конструкции, удобству в обращении и быстроте в работе

3. Калибр - калибрами называются одномерные измерительные инструменты для контроля отклонений деталей от размеров, формы и взаимного расположения их поверхностей, но без определения числовой величины этих отклонений.

2.9 Режимы обработки

Назначение режимов обработки резанием рассматривается как технико-экономическая задача. Режимы обработки оказывают влияние на показатели производства как технические, так и экономические. В связи с этим расчет режимов резания является одной из самых массовых задач в машиностроении. технологический заготовка токарный станок

Глубина резания t(мм) - расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по нормам к последней.

1.При точении-это толщина слоя металла срезаемого за один проход резца. При обтачивании, растачивании, рассверливании.

t=(D-d)/2,

где D-наибольший диаметр касания инструмента с деталью, d- наименьший диаметр касания инструмента с заготовкой.

t=(48-44)/2=2мм.

2.При сверлении

t=D/2

где D-диаметр отверстия, мм.

t=6/2=3мм.

3.Скорость резания V(м/мин) - путь, который проходит наиболее удаленная от оси вращения точка поверхности резания относительно режущей кромки в направлении главного движения в единицу времени. Скорость резания для станков с главным вращательным движением (токарных, сверлильных, фрезерных),подсчитывается по формуле :

V=пDn/1000

где D-наибольший диаметр заготовки (при токарной обработке)

V=п*63*1250/1000=274.4м/мин.

4.Зная скорость резания определяем частоту вращения:

n=1000v/пD

где V-скорость резания, D- наибольший диаметр касаний инструмента с заготовкой.

Число оборотов по паспорту станка: n=1250

Проверяем режим резания по мощности на шпинделе станка. Вычисляем усилие резания:

Pz=KtS

Pz=1760*2*0.7=2464Н.

Проверку режима резания по мощности при черновом точении можно выполнить, пользуясь формулой:

Np=PzV/60*1020,

Np=2034*209/1020*60=6,58кBm

Расчеты представленные в формулах говорят о:

1.скорость резания (так же и при сверлении),удовлетворительная.

2.глубина резания удовлетворительная.

3.частота резания удовлетворительная.

4. режим резания по мощности на шпинделе станка (и при черном точении), удовлетворительный.

2.10 Расчет технической нормы времени

Существуют, норма штучного времени ТШТ и норма времени калькуляционная. Калькуляционная норма определяется по формуле на стр. 46, [9]:

где Тшт - норма штучного времени, мин;

Тп.з. - подготовительно-заключительное время, мин;

n - количество деталей в партии, шт.

Норма штучного времени определяется по формуле:

Тшт = tосн + tвсп + tобсл + tпер,

где tосн - основное технологическое время, мин;

tвсп - вспомогательное время, мин;

tобсл - время обслуживания рабочего места, мин;

tпер - время перерывов и отдыха, мин.

Основное технологическое время для токарных, сверлильных операций определяется по формуле на стр. 47, [9]:

, мин,

Где L - расчетная длина обработки, мм;

- число проходов;

Sмин - минутная подача инструмента;

а - число одновременно обрабатываемых деталей.

Расчетная длина обработки определяется по формуле:

L = Lрез + l1 + l2 + l3.

Где Lрез - длина резания, мм;

l1 - длина подвода инструмента, мм;

l2 - длина врезания инструмента, мм;

l3 - длина перебега инструмента, мм.

Время обслуживания рабочего места определяется по формуле:

tобсл = tтехн.обсл + tорг.обсл,

где tтехн.обсл - время технического обслуживания, мин;

t орг.обсл - время организационного обслуживания, мин.

,

где - коэффициент, определяемый по нормативам. Принимаем .

,

где - коэффициент, определяемый по нормативам. Принимаем .

Время на перерыв и отдых определяется по формуле:

,

где - коэффициент, определяемый по нормативам. Принимаем .

Приведем расчет норм времени для трех различных операций

010 Токарная

Предварительно определим расчетную длину обработки. l1, l2, l3 определим по данным табл.3.31 и 3.32 на стр.85 [3].

L = 12 + 6 +2 = 20 мм.

Минутная подача

Sмин = Sоб•n, мм/мин,

где Sоб - оборотная подача, мм/об;

n - число оборотов, об/мин.

Sмин = 0,5•1500 = 750 мм/мин.

Основное технологическое время:

мин.

Вспомогательное время состоит из трех составляющих: на установку и на снятие детали, на переход, на измерение. Это время определяется по картам 51, 60, 64 на стр. 132, 150, 160 по [10]:

tуст/снят = 1,2 мин;

tпереход = 0,03 мин;

tизм = 0,12 мин;

tвсп = 1,2 + 0,03 + 0,12 = 1,35 мин.

Время технического обслуживания

мин.

Время организационного обслуживания

мин.

Время перерывов

мин.

Норма штучного времени на операцию:

Тшт = 0,03 + 1,35 + 0,09 + 0,07 = 1,48 мин.

035 Сверлильная

Сверление отверстия Ш8 мм.

Определим расчетную длину обработки.

L = 12 + 10,5 + 5,5 = 28 мм.

Минутная подача

Sмин = 0,15•800 = 120 мм/мин.

Основное технологическое время:

мин.

Обработка производится на станке с ЧПУ. Время цикла автоматической работы станка по программе определяется по формуле:

Тц.а = То + Тмв, мин,

Где То - основное время автоматической работы станка, То = tосн;

Тмв - машинно-вспомогательное время.

Тмв = Тмв.и + Тмв.х, мин,

Где Тмв.и - машинно-вспомогательное время на автоматическую смену инструмента, мин;

Тмв.х - машинно-вспомогательное время на выполнение автоматических вспомогательных ходов, мин.

Тмв.и определяем по приложению 47, [11].

Принимаем Тмв.х = То/20 = 0,0115 мин.

Тц.а = 0,23 + 0,05 + 0,0115 = 0,2915 мин.

Норма штучного времени определяется по формуле:

,

Где Тв - вспомогательное время, мин. Определяется по карте 7, [12];

атех, аорг, аотл - время на обслуживание и отдых, определяется по [12], карта 16: атех + аорг + аотл = 8%;

Тв = 0,49 мин.

мин.

040. Шлифовальная

Определение основного (технологического) времени:

,

Где l - длина обрабатываемой части;

l1 - величина врезания и перебега инструмента по карте 43, [12];

i - число проходов;

S - подача инструмента, мм.

мин

Определение вспомогательного времени см. карту 44, [5]

Тв=0,14+0,1+0,06+0,03=0,33 мин

Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности:

,

где аобс и аотд - время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени по карте 50, [5]:

аобс = 2% и аотд = 4%.

мин

Определение нормы штучного времени:

Тш=То + Тв + Тобс + Тотд = 3,52 + 0,33 + 0,231 = 4,081 мин

Размещено на Allbest.ru

...