Разработка технологического процесса обработки детали

Характеристика обрабатываемого вала. Выбор заготовки, технологических баз. Маршрутный техпроцесс обработки. Расчёт припусков на обработку поверхности, режимов резания. Определение мощности производства. Разработка приспособления для обработки детали.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 04.05.2016
Размер файла 1,7 M

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://allbest.ru

1. Технический раздел

деталь резание вал

1.1 Характеристика обрабатываемой детали

Вал ВРМ8.315.153 представляет собой тело вращения и относится к классу валов. В конструкции детали присутствуют стандартные и унифицированные элементы: канавки, центровочные отверстия, шпоночный паз. Модуль зацепления m=1,5 мм, делительный диаметр колеса d=72мм, число зубьев z=45, вал подвергается химическому оксидированию.

Масса детали m=1,5 кг, материал сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Наружный диаметр колеса d=75-0,07мм; длина вала b=184мм; на поверхности 18h7 находится шпоночный паз. Поверхности 18h7и 18f7и 24h7 с шероховатостью Ra=0,63 шлифуют на круглошлифовальном станке. Степень точности зубьев 7-8 по ГОСТ 9178-81.

На рабочем чертеже вала имеются допуски круглости, радиального и торцевого биения относительно его оси. Деталь технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для черновых операции и довольно проста по конфигурации. Наиболее сложными элементами детали являются поверхности 18h7и 18f7 высокой точности и требующее многопроходной механической обработке.

Термическая обработка вала предусмотрена

Для изготовления вала применяется сталь 45 ГОСТ 1050-88. Это вполне рационально, так как вал подвергается значительным нагрузкам, а сталь 45 обладает повышенной прочностью, хорошо обрабатывается резанием и удовлетворительной пластичностью при обработке давлением.

Таблица 1.1 - Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-88

С

Si

Мп

S

Р

Ni

Сr

не более

0,4...0,5

0,17...0,37

0,5...0,8

0,045

0,045

0,3

0,3

Таблица 1.2 - Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88

Т , МПа

ВР , МПа

5 , %

, %

ан , Дж/см2

НВ (не более)

не менее

горячекатаной

отожженной

360

610

16

40

50

241

197

1.2 Предварительный выбор типа производства

Предварительно тип производства определяется в зависимости от годового объёма выпуска деталей (N=12000шt.) и массы детали (m=0,8 кг) по табл.3.1 стр.24 [1].

Таблица 1.3 - Зависимость типа производства от объёма выпуска(шт.) и массы детали

Масса детали

Тип производства

Единичное

Мелко серийное

Средне серийное

Крупно серийное

Массовое

меньше 1,0

меньше 10

10-2000

1500-100000

75000-200000

?200000

1,0-2,5

меньше 10

10-1000

1000-50000

50000-100000

?100000

2,5-5,0

меньше 10

10-500

500-35000

35000-75000

?75000

5,0-10

меньше 10

10-300

300-25000

25000-50000

?50000

больше 10

меньше 10

10-200

200-10000

10000-25000

?25000

Производство -- среднесерийное.

Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска. Обработка деталей производится преимущественно на универсальном оборудовании с применением универсальных, нормализованных и специальных приспособлений и инструментов. Детали, сходные по конструктивным и технологическим признакам, закрепляются за группой станков, имеющих одинаковые эксплуатационные характеристики. Продолжительность цикла работы станка между двумя переналадками при обработке партии деталей средних размеров составляет по времени 0.25 .4 рабочие смены, За рабочим местом закрепляется 11...20 операций. Обработка на станках производится на основании подробно разработанных технологических карт с указанием режимов работы оборудования, времени выполнения каждого перехода и нормы штучного времени.

Наряды на работу, технологическая документация, заготовки, инструменты и приспособления доставляются к рабочему месту рабочими, обслуживающими производство. Инструмент затачивается в централизованном порядке Станки, обрабатывающие тяжелые детали, оборудованы подъемно-транспортными средствами. Рабочее место обеспечено необходимым комплектом приспособлений, способствующих сокращению вспомогательного времени.

1.3 Выбор заготовки

В базовом технологическом процессе в качестве заготовки для изготовления вала применяется поковка с горячей объёмной штамповкой на горизонтально-ковочной машине (ГКМ). В дипломном проекте произведем сравнение этого способа получения заготовки с круглым прокатом обычной точности по ГОСТ 2590-88.

Вариант 1. Заготовка из проката.

Так как коэффициент использования материала ниже, чем у заготовки изготовленной штамповкой, то данный способ получения заготовки нецелесообразен.

Вариант 2. Заготовка из поковки.

Расчётная масса поковки - 1,6•0,8=1,28 кг - (кр=1,6 - расчетный коэффициент [11] прилож.3)

Класс точности - Т4 ([11] прилож.1)

Группа стали - М2 ([11] табл.1)

Степень сложности - С2 ([11] прилож.2)

Конфигурация плоскости разъёма - П (плоская) - ([11] табл.1)

Исходный индекс - 10 ([11] табл.2)

Основные припуски на размеры ([11] табл.3), мм:

1,5 - диаметр 73,6 и чистота поверхности Ra2,5

1,4 - диаметр 30 и чистота поверхности Ra6,3

1,5 - диаметр 24 и чистота поверхности Ra0,63

1,5 - диаметр 18 и чистота поверхности Ra0,63

1,1 - длина 10 и чистота поверхности Ra0,63

1,5 - длина 18 и чистота поверхности Ra1,25

1,5 - длина 64 и чистота поверхности Ra0,63

1,6 - длина 184 и чистота поверхности Ra0,63

Дополнительные припуски учитывающие:

смещение по поверхности разъёма штампа - 0,2 мм ([11] табл.4);

отклонение от плоскостности - 0,4 мм ([11] табл.5)

Размеры поковки:

диаметр 75 + 2• (1,5+0,4)=77,4 мм; принимаем 78 мм.

диаметр 30 + 2• (1,4 + 0,4)=33,6 мм; принимаем 34 мм.

диаметр 24 + 2• (1,5 + 0,4)=27,8 мм; принимаем 28 мм.

диаметр 18 + 2• (1,5 + 0,4)=21,8 мм; принимаем 22 мм.

длина 10 + 2•1,1=12,2 мм; принимаем 13 мм.

длина 18 + 2•1,5=21 мм; принимаем 21 мм.

длина 64 + 1,5-1,5=64 мм; принимаем 64 мм.

длина 184 + 2•1,6=187,2 мм; принимаем 188 мм.

Допускаемые отклонения размеров (табл.8 [11] ), мм:

78; 34; 28;22; 13; 21; 64; 188

Радиусы закругления наружных углов - 2,5 мм (табл.7 [11])

V1 =3,14/4 • 7,82•1,3=62,1 см3

V2 =3,14/4 • 3,42 •0,8=7,26 см3

V3 =3,14/4 • 2,82 •6,4=39,4 см3

V4 =3,14/4 • 2,22 •10,3=39,14 см3

Объём поковки

V= V1 +V2+ V3 + V4 =65,1+7,26+39,4+39,14=147,9см3

Масса поковки

Q=V?г(1.1)

Q=V?г=147,9?7,814=1156 г = 1,15 кг.

Себестоимость заготовки полученной штамповкой на ГКМ

Sзаг=(Ci/1000•Q•KT•KC•Kв•Kм•Kп) - (Q - q) •Sотх/1000(1.2)

Ci - базовая стоимость 1 т. заготовок, руб.

KT, KC, Kв, Kм, Kп - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок

Ci=775 руб. ([5] стр.37)

КТ=1,0 - ([5] стр.37)

Км=1,0

Кс=1,15 - ([5] стр. 38 табл. 2.12)

Кв=1,85

Кп=1,0 - ([5] табл.2.13 стр.3)

Sзаг=(775/1000•1,2•1,0•1,0•1,15•1,85•1,0) - (1,15 - 0,8) •25/1000=1,97 руб.

Коэффициент использования материала:

Ким=q/Q(1.3)

Ким=q/Q=0,8/1,15=0,7

Так как себестоимость заготовки полученной штамповкой на ГКМ меньше, а коэффициент использования материала больше, то данный способ применяем для получения заготовки.

1.4 Выбор технологических баз

Первой операцией после отрезания заготовки является фрезерно-центровальная, при которой в начале одновременно фрезеруют два торца, а затем сверлят центровое отверстия. При этом заготовку устанавливают в призмах.

Рисунок 1.2 - Базирование заготовки в призмах на фрезерно-центровальном станке: а)теоретическая схема базирования; б) схема установки по ГОСТ 3.11071-81

Фрезерование шпоночного паза выполняют в тисках призматических, схема базирования показана на рис. 1.2

Токарную обработки осуществляем в трёхкулачковом самоцентрирующемся патроне и вращающемся центре.

Рисунок 1.3 - Базирование заготовки в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне и вращающемся центре на токарном станке: а)теоретическая схема базирования; б) схема установки по ГОСТ 3.11071-81

Зубофрезерную операцию выполняет в делительной головке, схема базирования показана на рис. 1.3

Шлифование наружных цилиндрических поверхностей выполняют с использованием трёхкулачкового патрона и центра, схема базирования показана на рис. 1.3.

1.5 Разработка маршрутного техпроцесса

На основе базового техпроцесса обработки вала, а также используя типовые техпроцессы, приведённые в литературе [2] разрабатываем маршрутный техпроцесс.

Таблица 1.4 - Маршрутный техпроцесс обработки детали “Вал ВРМ8.315.153 ”

№ п/п

Наименование и содержание операции

Оборудование

Приспособление

Режущий инструмент

Средства измерения

1

2

3

4

5

6

005

Кузнечная

ГКМ

010

Фрезерно-ценровальная:

1. Фрезеровать два торца одновременно, выдерживая размер 184 мм;

2. Центровать торц на 18f7 мм (отверстие центровочное В4 ГОСТ 14074-74).

Фрезерно-центроваль-ный станок МР-71М

Тиски с призматическими губками

Фреза 2214-0157 Т15К6 ГОСТ 9473-80;

Сверло 2353-0149 Р6М5 ГОСТ 14953-80

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1

ГОСТ 166-89

015

Контрольная

Контроль полученных линейных размеров и диаметров

Стол ОТК

Центровое специальное

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1

ГОСТ 166-89

020

Токарная с ЧПУ:

1. Установить заготовку.

2. Точить поверхность начерно получистовым резцом до 18h13 с подрезкой торца24 мм в размер 102 мм, выдерживая размер 64мм;

3. Точить поверхность начерно получистовым резцом до 24h13 с подрезкой торца30 мм, выдерживая размер 64мм;

4. Точить поверхность получистовым резцом до 18h11 с подрезкой торца24 мм в размер 102 мм, выдерживая размер 64мм;

Станок токарно-винторезный с ЧПУ

16К20Т1

Патрон трёхкулачковый самоцентрирующийся, центр вращающиеся

Резец проходной получистовой Т15К6 2101-0713 ГОСТ 20872-80;

Резец проходной чистовой Т30К4

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1

ГОСТ 166-89

5. Точить поверхность получистовым резцом до 24Jh11 с подрезкой торца 30 мм, выдерживая размер 64мм;

6. Точить фаску 1,2х45? на поверхности18;

7. Точить поверхность чистовым резцом до18h9 с подрезкой торца 24 мм в размер 102 мм, выдерживая размер 64мм;

8. Точить поверхность чистовым резцом до24h9 с подрезкой торца 30 мм, выдерживая размер 64мм;

9. Точить канавку R2 на 24 выдерживая размер 48H11

2101-0713 ГОСТ 20872-80;

Резец канавочный R2 Т15К6 035-2126-1196 ОСТ 2И10-7-84.

025

Контрольная

Контроль полученных линейных размеров и диаметров;

Стол ОТК

Центровое специальное

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1

ГОСТ 166-89

030

Токарная с ЧПУ:

1. Установить заготовку.

2. Точить поверхность начерно 75h13 мм получистовым резцом в размер 10мм.

3. Точить поверхность 75 h11 мм получистовым резцом в размер 10мм.

4. Точить поверхность 75 h9 мм чистовым резцом в размер 10мм.

Станок токарно- винторезный с ЧПУ

16К20Т1

Патрон трёхкулачковый самоцентрирующийся, центр вращающиеся

Резец проходной получистовой Т15К6 ГОСТ

Резец проходной чистовой Т20К4 ГОСТ

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1

ГОСТ 166-89;

035

Контрольная

Контроль полученных линейных размеров и диаметров;

Стол ОТК

Центровое специальное

Штангенциркуль ШЦ- II-250-0,1 ГОСТ 166-89

040

Шпоночно-фрезерная:

Нарезать шпонку на поверхности 18 6N9;24 на расстоянии 4 мм

Вертикальнофрезерный станок 6Р13

Приспособление при станке

Фреза шпоночная 6мм, z=4,Р6М5

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1 ГОСТ 166-89; калибр шпоночный 6N9

045

Слесарная:

Снять заусенцы и притупить острые кромки после токарной и шпоночно-фрезерной обработки.

Верстак слесарный

Тиски

Напильник

050

Контрольная

Стол ОТК

Центровое специальное

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1

ГОСТ 166-89; калибр шпоночный 6N9

055

Зубофрезерная

Фрезеровать 45 зубьев с модулем m=1,5 мм с припуском под шлифование

Полуавтомат зубофрезерный 5306К

Делительная головка

Фреза червячная модульная m=1,5 Р6М5 ГОСТ9324-80

Микрометр зубомерный 7510 М325 ГОСТ6507-78

060

Слесарная:

Снять заусенцы на торцах зубьев

Верстак слесарный

Тиски

Напильник

065

Контрольная

Стол ОТК

Центровое специальное

Микрометрзубомерный 7510М325ГОСТ6507-78

070

Термическая:

Улучшение до твердости 30…34 HRCэ.

Печь термическая

075

Контрольная

Стол ОТК

Центровое специальное

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1

ГОСТ 166-89

080

Круглошлифовальная:

1. Шлифовать поверхность 18f8 мм начерно выдерживая размер 64мм с подшлифовкой торца 24;

Шлифовать поверхность 18f7мм начисто выдерживая размер 20мм.

Торцекруглошли-фовальный станок 3Б153Т

Патрон трёхкулачковый самоцентрирующийся, центр вращающиеся

Шлифовальный круг ПКН 40Ч70 25А М40Н СТ2 8К 40 м/с 1АА ГОСТ 2424-83

Калибр- скобы 18h8, 18f7; образцы шероховатости

085

Круглошлифовальная:

1. Шлифовать поверхность 18h7мм начерно и начисто в размер 40мм с подшлифовкой торца 24.

Торцекруглошли-фовальный станок 3Б153Т

Патрон трёхкулачковый самоцентрирующийся, центр вращающиеся

Шлифовальный круг ПКН 40Ч70 25А М40Н СТ2 8К 40 м/с 1АА ГОСТ 2424-83

Калибр- скоба 18h7; образцы шероховатости

090

Круглошлифовальная:

1. Шлифовать поверхность 24h8мм начерно в размер 64 мм с подшлифовкой торца.

2. Шлифовать поверхность 24h7мм начисто в размер 64 мм с подшлифовкой торца.

Торцекруглошли-фовальный станок 3Б153Т

Патрон трёхкулачковый самоцентрирующийся, центр вращающиеся

Шлифовальный круг ПКН 40Ч70 25А М40Н СТ2 8К 40 м/с 1АА ГОСТ 2424-83

Калибр- скобы 24h8, 24h7; образцы шероховатости

095

Зубошлифовальная

Шлифовать 45 зубьев колеса

Зубошли-фовальный полуавтомат 5В833

Делительная головка

Абразивный червяк m=1,5 мм

25А М40Н СТ2 8К 40 м/с 1АА ГОСТ 2424-83

Микрометр зубомерный 7510 М325 ГОСТ6507-78; образцы шероховатости

100

Слесарная

Зачистить заусенцы, снять острые кромки

Верстак слесарный

Тиски

Напильник

105

Моечная

Помыть в растворе и продуть воздухом

Машина моечная

Поддон спец.

110

Контрольная

Контроль полученных размеров

Стол ОТК

Центровое специальное

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1

ГОСТ 166-89;приб ор для контроля биения; калибр шпоночный 6N9; Микрометр зубомерный 7510 М325 ГОСТ6507-78; образцы шероховатости

115

Гальвоничесая

Нанести защитное покрытие Хим.Окс.Прм.

Установка гальвоническая

1.6 Обоснование выбора станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ одно из наиболее эффективных средств повышения производительности труда в условиях серийного, мелкосерийного и единичного производства. При их использовании на 50-75 % сокращаются сроки подготовки производства, на 50-60 % - общая продолжительность цикла обработки, на 30-85 % затраты на проектирование и изготовление технологической оснастки. Наряду с этим резко сокращаются или вообще исключаются слесарно-доводочные, разметочные и др. работы. Широкие технологические возможности станков с ЧПУ позволяют производить полную обработку деталей на одном станке за один или несколько установов, что сокращает время наладки и расходы на межстаночную транспортировку деталей; повышает точность и идентичность обработки деталей и как следствие сокращает брак и пригоночные работы в процессе сборки; обеспечивает экономию цеховых площадей, предназначенных для хранения деталей, приспособлений, инструмента в процессе производства; уменьшает объем контрольных операций и штат контролеров ОТК. Современные станки с ЧПУ имеют мощность электродвигателей достаточную для выполнения как черновой, так и чистовой обработки.

Вспомогательное время при работе на станке с ЧПУ разделяется на время действий, выполняемых оператором (установка, закрепление заготовок и снятие обработанных деталей, пуск цикла, проверка размеров), и время вспомогательных действий, выполняемых станком ( взаимные подводы и отводы инструментов и заготовок, смены инструментов).

На токарных станках с целью сокращения времени на установку заготовки - снятие обработанной детали используют быстродействующую оснастку: зажимные патроны, поводковые инерционные патроны и поводковые патроны с торцовыми ножами в комплекте с плавающими центрами. В станках с ЧПУ по сравнению со станками с ручным управлением мощность привода главного движения больше в 2-3 раза. Это даёт возможность вести обработку как при большой глубине, так и при скорости резания до 400-600 м/мин.

Основное (машинное) время на станках с ЧПУ сокращают за счёт выполнения резания с высокими и оптимальными режимами резания (скорости резания, глубине, подаче).

На станках с ЧПУ, работающих лезвийным инструментом, можно выполнять финишные операции, которые до этого осуществлялись менее производительно шлифованием.

В настоящее время разработана и выпускается значительная номенклатура станков с ЧПУ.

В дипломном проекте разработан технологический процесс обработки вала с использованием токарного винторезного станка с ЧПУ 16К20Т1.

Техническая характеристика станка 16К20Т1.

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм

- над станиной400

- над суппортом 215

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм.1000

Количество рабочих частот вращения шпинделя 22

Пределы частот вращения шпинделя,10…2000

Подача суппорта, мм/об

- продольная 0,01…2,8

- поперечная 0,005…1,4

Сечение резца, мм 25*25

Число позиций револьверной головки 6

Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин

- продольного 6000

- поперечного5000

Число одновременно управляемых координат2

Устройство ЧПУ «Электроника НЦ-31»

Мощность электродвигателя главного движения, кВт 10

Габаритные размеры, мм

-длина 4000

- ширина2700

- высота 1700

Масса, кг 3800

1.7 Расчёт припусков

Расчёт припусков на обработку поверхности Ш18h7

Технологический маршрут обработки данной поверхности состоит из следующих переходов:

1. Точение черновое -- 13 квалитет.

2. Точение получистовое -- 11 квалитет.

3. Точение чистовое -- 9 квалитет.

4. Шлифование черновое -- 8 квалитет.

5. Шлифование чистовое -- 7 квалитет.

Точение осуществляется на токарно-винторезном станке с ЧПУ 16К20Т1 в трехкулачковом патроне и центрах, шлифование на круглошлифовальном станке 3Б153Т.

Таблица 1.5 - Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим переходам обработки поверхности Ш18h7

№ п/п

Маршрут обработки

Элементы припуска, мкм

Расчётный припуск 2Zmin, мкм

Расчётный размер dР, мм

Допуск д, мкм

Предельные размеры, мм

Предельные припуски, мкм

RZ

T

с

dmin

dmax

2zпрmin

2zпрmax

1

Заготовка

160

200

244

--

--

20,112

700

20,112

20,812

--

--

2

Точение черновое

100

100

15

130

2х636

18,84

270

18,84

19,11

1272

1702

3

Точение получистовое

50

50

12

7

2х217

18,406

110

18,406

18,516

434

594

4

Точение чистовое

25

25

10

5

2х113

18,18

43

18,18

18,223

226

293

5

Шлифование черновое

10

20

7

4

2х61

18,058

27

18,058

18,085

122

138

6

Шлифование чистовое

7

5

5

3

2х38

17,982

18

17,982

18

76

85

Итог

2130

2812

Качество поверхности (RZ и T) определяем по табл.12 и 24 стр.186 т.1 [1] и заносим в таблицу.

Суммарное отклонение расположения поверхности:

(1.4)

Дk - удельная кривизна, мкм/мм.

Дk=2 мкм/мм -- (по ГОСТ7505-89)

скор=2•122=244 мкм.

Остаточные отклонения расположения после обработки определяем по формуле:

сi=ky1(1.5)

где ky - коэффициент уточнения ([1] т.1 стр.190).

После чернового точения:

с1=0,06•244=15 мкм.

После получистового точения:

с2=0,05•244=12 мкм.

После чистового точения:

с3=0,04•244=10 мкм.

После шлифования чернового:

с4=0,03•244=7 мкм.

После шлифования чистового:

с5=0,02•244=5 мкм.

Погрешность установки при получистовом точении:

(1.6)

- погрешность базирования, мкм

- погрешность закрепления, мкм

=0, т.к. совпадают измерительные и технологические базы([1]т.1 стр. 44)

=130 мкм

=130 мкм

При получистовом точении:

мкм

При чистовом точении:

мкм

При черновом шлифовании:

мкм

При чистовом шлифовании:

мкм

Минимальный припуск определяем по формуле:

(1.7)

RZi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

Ti-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, мкм;

сi-1 - суммарное отклонение расположения на предшествующем переходе, мкм

- погрешность установки на выполняемом переходе, мкм.

Черновое точение:

мкм

Получистовое точение:

мкм

Чистовое точение:

мкм

Черновое шлифование:

мкм

Чистовое шлифование:

мкм

Графу “Расчётный размер dР” заполняем, начиная с минимального чертёжного размера, последовательным прибавлением минимальных припусков.

Чистовое шлифование

dР6=17,982 мм.

Черновое шлифование

dР5=dР6 + 2Zmin5=17,982 + 20,038=18,058 мм.

Чистовое точение

dР4=dР5 + 2Zmin4=18,058 + 20,061=18,18 мм.

Получистовое точение

dР3=dР4 + 2Zmin3=18,18 + 20,113=18,406 мм.

Черновое точение

dР2=dР3 + 2Zmin3=18,176 + 20,217=18,84 мм.

Заготовка

dР1=dР2 + 2Zmin2=18,408 + 20,636=20,112 мм.

Допуск для заготовки назначаем по ГОСТ7505-89, а для переходов обработки - по табл.32 стр.192 т.1 [1] в зависимости от квалитета обработки:

д1=700 мкм; д2=270 мкм; д3=110 мкм; д4=43 мкм; д5=27 мкм; д6=18 мкм

В графе “Предельные размеры” dmin получаем, округляя dР в большую сторону до знака после запятой, с каким дан допуск, а dmax - прибавляя к dmin значения допуска соответствующего перехода.

dmin6 = 17,982 мм

dmax6 = dmin6 + д5=17,982 + 0,018=18 мм

dmin5 = 18,058 мм

dmax5 = dmin5 + д5=18,058 + 0,027=18,085 мм.

dmin4 = 18,18 мм

dmax4 = dmin4 + д4=18,18 + 0,043=18,223 мм.

dmin3 = 18,406 мм

dmax3 = dmin3 + д3=18,406 + 0,11=18,516 мм.

dmin2 = 18,84 мм

dmax2 = dmin2 + д2=18,84 + 0,27=19,11 мм.

dmin1 = 20,112 мм

dmax1 = dmin1 + д1=20,112 + 0,7=20,812 мм.

В графе “Предельные припуски” 2zпрmin получаем, вычитая из dmin предшествующего перехода dmin данного перехода, а 2zпрmax -- вычитая из dmax предшествующего перехода dmax данного перехода.

2zпрmin2 = dmin1-dmin2=20,112 - 18,84 = 1,272 мм.

2zпрmax2 = dmax1-dmax2=20,812 - 19,11 = 1,702 мм.

2zпрmin3 = dmin2-dmin3=18,84 - 18,406 = 0,434 мм.

2zпрmax3 = dmax2-dmax3=19,11 - 18,516= 0,594 мм.

2zпрmin4 = dmin3-dmin4=18,406 - 18,18 = 0,226 мм.

2zпрmax4 = dmax3-dmax4=18,516- 18,223 = 0,293 мм.

2zпрmin5 = dmin4-dmin5=18,18 - 18,058 = 0,122 мм.

2zпрmax5 = dmax4-dmax5=18,223 - 18,085 = 0,138 мм.

2zпрmin6 = dmin5-dmin6=18,058 - 17,982 = 0,076 мм.

2zпрmax6 = dmax5-dmax6=18,085 - 18 = 0,085 мм.

Общие припуски получаем, суммируя припуски каждого перехода:

2zопрmin= 1272 +434+ 226 + 122 + 76 =2130 мкм.

2zопрmax=1702+594+293+138+85=2812 мкм.

Номинальный припуск:

2zо ном=2zопрminз-Нд(1.8)

Нз, Нд - нижние предельные отклонения заготовки и детали, мкм.

2zо ном=2130 + 700 - 18=2812 мкм.

Номинальный диаметр заготовки:

dз ном= dд ном + 2zо ном(1.9)

dз ном=18 + 2,812=20,812 мм

Рисунок 1.4 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку вала

1.8 Расчёт режимов резания

Операция 020. Токарная с ЧПУ.

Рисунок 1.5 - Операционный эскиз (операция 020)

Исходные данные:

Деталь

Материал - сталь 45 (НВ 180 МПа);

Точность обработки поверхностей:

1 - h9; 2 - h9; 3 - h14; 4 - h14

Шероховатость поверхностей:

1, 2 - Rа3,2; 3,4 - Ra6,3.

Заготовка

Метод получения заготовки - паковка

Состояние поверхности - с коркой

Масса - 1,15кг.

Припуски на обработку поверхностей:

1,2,3 - 2,0 мм; 4 - 4,0 мм;

Станок

Модель станка - 16К20Т1

Паспортные данные станка:

Частоты вращения шпинделя n, мин-1:

10-2000

Диапазон подач Sм, мм/мин:

По оси Z - 2…2000;

По оси X - 2…1200.

Наибольшая сила, допускаемая:

механизм продольной подачи - 5200Н;

механизм поперечной подачи - 2300Н.

Мощность привода главного движения - 10 кВт.

Операция

Базирование - в трёхкулачковый самоцентрирующийся патрон.

Содержание операции - точить поверхности 1, 2, 3, 4.

Выбор стадии обработки

По карте 1 (8) ч.2 определяем необходимые стадии обработки.

Поверхность 1,2 обрабатываем в две стадии - получистовую и чистовую.

Выбор глубины резания

Для поверхности 1,2 глубины резания на чистовую обработку назначаем по карте 2(8) ч.2 t = 0,3 мм

Глубина резания на черновую обработку поверхности 1,2:

t=1,0 мм.

Глубина резания на получистовую обработку поверхности 1,2:

t=2,0 - 1 - 0,3 - 0,2 =0,5 мм.

Глубина резания на черновую обработку поверхности 3 - t = 2

Глубина резания на черновую обработку поверхности 4 - t = 4

Выбранные значения заносим в таблицу 1,6.

Таблица 1.6 - Определения режимов резания на операцию 020

Элементы режимов резания

Стадия обработки

черновая

получистовая

чистовая

№ поверхности

1

2

3

4

1

2

1

2

Глубина резания t, мм

1,0

1,0

2

4

0,5

0,5

0,3

0,3

Табличная подача Sот, мм/об

0,45

0,45

0,45

0,45

0,33

0,33

0,17

0,17

Принятая подача Sо, мм/об

0,38

0,38

0,38

0,31

0,28

0,28

0,12

0,12

Табличная скорость Vт, м/мин

203

203

203

203

203

203

395

395

Скорректированная скорость резания V, м/мин

192

192

192

192

192

192

300

300

Фактическая частота вращения nф, мин-1

2000

2000

2000

2000

2000

2000

2000

2000

Фактическая скорость резания Vф, м/мин

113

151

188

125

113

151

113

151

Табличная мощность резания Nт, кВт

7,5

7,5

7,5

7,5

7,5

7,5

-

-

Фактическая мощность резания Nф, кВт

7,5

7,5

7,5

7,5

7,5

7,5

-

-

Минутная подача Sм, мм/об

760

760

760

620

560

560

240

240

Выбор инструмента

На станке 16К20Т1 используют резцы с сечением державки 25х25 мм. Толщина пластины - 6,0 мм.

Получистовой проходной:

Резец 2101-0713 ГОСТ 20872-80 (табл.23 с.267(2))

Исходя из условий обработки принимаем трёхгранную форму пластины с углом при вершине е=600 из твердого сплава Т15К6.

По приложению 7(8) ч.2 выбираем углы в плане:

ц=930; ц=270.

По приложению 8(8) ч.2 определяем остальные геометрические параметры режущей части:

Задний угол б=500;

передний угол г=-60;

Радиус округления режущей кромки с=0,04 мм;

Радиус вершины резца rв=1,0 мм.

Нормативный период стойкости Т=30 мин (приложение 13(8) ч.2).

Чистовой проходной:

Резец 2101-0713 ГОСТ 20872-80 (табл.23 с.267(2))

Исходя из условий обработки применяем трехгранную форму пластины с углом при вершине е=600 из твердого сплава Т30К4.

ц=930; ц=270.

Задний угол б=150;

передний угол г=50;

Радиус округления режущей кромки с=0,03 мм;

Радиус вершины резца rв=1,0 мм.

Нормативный период стойкости Т=30 мин.

Канавочный проходной:

Резец 035-2126-1196 ОСТ 2И10-7-84 (с.173), ширина режущей кромки резца 4мм радиусом R = 2мм с пластиной из твёрдого сплава Т15К6

Задний угол б=60;

передний угол г=50;

Нормативный период стойкости Т=30 мин.

Выбор подачи

Подачу для черновой обработки поверхностей 1,2,3,4 выбираем по карте 4(8) ч.2:

Поверхность 1-Sот=0,45мм/об

Поверхность 2-Sот=0,45мм/об

Поверхность 3-Sот=0,45мм/об

Поверхность 4-Sот=0,45мм/об

Поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:

Инструментального материала: проходного Ksu=1,0

конавочного Ksu= 0,95

Способа крепления пластины: проходного Ksp=1,1

конавочного Ksp=0,9

Остальные поправочные коэффициенты выбираем по карте 5 (8) ч.2 в зависимости от:

Сечения державки резца Ksd=1,0;

Прочности режущей части Ksh=1,0;

Механических свойств обрабатываемого материала Ksm=1,0;

Схемы установки заготовки Ksy=0,8;

Состояния поверхности заготовки Ksn=1,0;

Геометрических параметров резца: проходного Ksц=0,95;

канавочного Ksц=1,0

Жесткости станка Ksj=1,0;

Окончательную подачу черновой стадии обработки поверхностей 1, 2, 3, 4 определяем по формуле:

So=Sot*Ksu*Ksp*Ksd*Ksh*Ksm*Ksy*Ksn*Ksц*Ksj(1.10)

Поверхность 1, 2, 3:

So=0,45*1,0*1,1*1,0*1,0*1,0*0,8*1,0*0,95*1,0=0,38 мм/об

Поверхность 4:

So=0,45*0,95*0,9*1,0*1,0*1,0*0,8*1,0*1,0*1,0=0,31 мм/об

Подачу для получистовой обработки поверхностей 1,2,3,4 выбираем по карте 4(8) ч.2:

Поверхность 1-Sот=0,33мм/об

Поверхность 2-Sот=0,33мм/об

Поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:

Инструментального материала: Ksu=1,0

Способа крепления пластины: Ksp=1,1

Остальные поправочные коэффициенты выбираем по карте 5 (8) ч.2 в зависимости от:

Сечения державки резца Ksd=1,0;

Прочности режущей части Ksh=1,0;

Механических свойств обрабатываемого материала Ksm=1,0;

Схемы установки заготовки Ksy=0,8;

Состояния поверхности заготовки Ksn=1,0;

Геометрических параметров резца: проходного Ksц=0,95;

Жесткости станка Ksj=1,0;

Окончательную подачу получистовой стадии обработки поверхностей 1, 2, 3, 4 определяем по формуле:

So=Sot*Ksu*Ksp*Ksd*Ksh*Ksm*Ksy*Ksn*Ksц*Ksj

Поверхность 1, 2:

So=0,33*1,0*1,1*1,0*1,0*1,0*0,8*1,0*0,95*1,0=0,28 мм/об

Подачу для чистовой обработки поверхности 1,2 назначаем по карте 6(8) ч.2

Sot=0,17 мм/об

Поправочные коэффициенты на подачу при чистовой обработке принимаем по карте 8(8) ч.2, в зависимости от:

Механических свойств обрабатываемого материала Ksm=1,0

Схемы установки заготовки Ksy=0,8;

Радиуса вершины резца Ksr=0,85;

Квалитета обрабатываемой детали Ksk=1,0;

Геометрических параметров резца Ksц=1,0

Окончательную подачу для чистовой обработки поверхностей 1, 2 определяем по формуле:

So=Sot*Ksm*Ksy*Ksr*Ksk*Ksц(1.11)

So=0,17*1,0*0,8*0,85*1,0*1,0=0,12 мм/об

Выбор скорости резания

Скорость резания при черновой обработке поверхностей 1, 2, 3, 4 назначаем по карте 21(8) .2:

Поверхность 1-Vt=203 м/мин

Поверхность 2-Vt=203 м/мин

Поверхность 3-Vt=203 м/мин

Поверхность 4-Vt=203 м/мин

Поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от инструментального материала Kvи=1,0.

Остальные поправочные коэффициенты выбираем по карте 23(8) ч.2 в зависимости от:

Группы обрабатываемого материала Kvc=1,0;

Вида обработки Kvо=1,0;

Жесткости станка Kvj=1,0;

Механических свойств обрабатываемого материала Kvm=1,0;

Геометрических параметров резца Kvц=0.95;

Периода стойкости режущей части Kvt=1,0;

Наличия охлаждения Kvж=1,0;

Окончательно скорость резания при получистовой обработке определяем по формуле:

V=Vt*Kvu*Kvc*Kvo*Kvj*Kvm*Kvц*Kvt*Kvж(1.12)

Поверхности 1, 2, 3, 4:

V=203*1,0*1,0*1,0*1,0*1,0*0,95*1,0*1,0=192 м/мин

Скорость резания при получистовой обработке поверхностей 1, 2, 3, 4 назначаем по карте 21(8) .2:

Поверхность 1-Vt=203 м/мин

Поверхность 2-Vt=203 м/мин

Поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от инструментального материала Kvи=1,0.

Остальные поправочные коэффициенты выбираем по карте 23(8) ч.2 в зависимости от:

Группы обрабатываемого материала Kvc=1,0;

Вида обработки Kvо=1,0;

Жесткости станка Kvj=1,0;

Механических свойств обрабатываемого материала Kvm=1,0;

Геометрических параметров резца Kvц=0.95;

Периода стойкости режущей части Kvt=1,0;

Наличия охлаждения Kvж=1,0;

Окончательно скорость резания при получистовой обработке определяем по формуле:

V=Vt*Kvu*Kvc*Kvo*Kvj*Kvm*Kvц*Kvt*Kvж

Поверхности 1, 2:

V=203*1,0*1,0*1,0*1,0*1,0*0,95*1,0*1,0=192 м/мин

Скорость резания при чистовой обработке поверхности 1, 2 назначаем по карте 22(8) ч.2 - Vt=327 м/мин.

Поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от инструментального материала Kvи=0,8.

Остальные поправочные коэффициенты такие же как и при получистовой обработке.

Окончательная скорость резания при чистовой обработке поверхности 1, 2:

V=395*0.8*1.0*1.0*0.75*1.0*1.0*1.0*1.0=300 м/мин.

Частота вращения шпинделя

(1.13)

Черновая обработка

Принимаем

Принимаем

Принимаем

Принимаем

Получистовая обработка

Принимаем

Принимаем

Чистовая обработка

Принимаем

Принимаем

Фактическая скорость резания

(1.14)

Черновая обработка

Получистовая обработка

Чистовая обработка

Проверка выбранных режимов по мощности привода главного движения.

По карте 21(8) ч.2 определяем табличную мощность резания для черновой обработки поверхностей 1 , 2, 3:

Поверхность 1 - NТ=7,5 кВт.

Поверхность 2 - NТ=7,5 кВт

Поверхность 3 - NТ=7,5 кВт.

Поверхность 4 - NТ=7,5 кВт.

По карте 24(8) ч.2 определяем поправочный коэффициент в зависимости от твердости обрабатываемого материала Kn=1,0.

Табличную мощность резания корректируем по формуле:

N=NТ*Kn*Vф/VТ(1.15)

Поверхности 1:

N=7,5*1,0*113/203=4,2 кВт.

Поверхности 2:

N=7,5*1,0*151/203=5,6 кВт.

Поверхности 3:

N=7,5*1,0*188/203=6,9 кВт.

Поверхности 4:

N=7,5*1,0*125/203=4,6 кВт.

По карте 21(8) ч.2 определяем табличную мощность резания для получистовой обработки поверхностей 1 , 2, 3:

Поверхность 1 - NТ=7,5 кВт.

Поверхность 2 - NТ=7,5 кВт.

По карте 24(8) ч.2 определяем поправочный коэффициент в зависимости от твердости обрабатываемого материала Kn=1,0.

Табличную мощность резания корректируем по формуле:

N=NТ*Kn*Vф/VТ

Поверхности 1:

N=7,5*1,0*113/203=4,2 кВт.

Поверхности 2:

N=7,5*1,0*151/203=5,6 кВт.

Рассчитанные значения не превышают мощности привода главного движения.

Определение минутной подачи

Минутную подачу определяем по формуле:

Sм=nф*So(1.16)

Черновая обработка

Sм1, 2, 3=2000*0,38=760 мм/мин

Sм4=2000*0,31=620 мм/мин

Получистовая обработка

Sм1,2=2000*0,28=560 мм/мин

Чистовая обработка

Sм1,2=2000*0,12=240 мм/мин

Результаты заносим в табл.1.6

1.9 Расчет норм времени

На операцию, выполняемую на станке с ЧПУ 020 нормы времени рассчитаем по методике приведенной в литературе [8] ч.1

Операция 020

Рисунок - 1.6 Эскиз для нормирования операции 020 инструменты Т1, Т2, Т3

Таблица 1.7 - Время автоматической работы станка по программе (операция 020)

Участок траектории или номера позиций инструмента устанавливаемого из предыдущего в рабочее положение

Приращение по оси Z, мм

Приращение по оси X, мм

Длина i-го участка траектории Li, мм

Минутная подача на i-го участка Si, мм/мин

Машинно-вспомогательное время Тмв, мин

Основное время То, мин

1

2

3

4

5

6

7

Инструмент T1

-

-

-

-

0,17

-

0-1

-17

40

43,5

4000

0,011

-

1-2

-105

0

105

760

-

0,138

2-3

0

3

3

760

-

0,004

3-4

-64

0

64

760

-

0,084

4-5

0

2

2

760

-

0,003

5-6

8

0

8

760

-

0,011

6-7

0

27

27

760

-

0,036

7-0

11

194

194,3

4000

0,049

-

Инструмент Т1

0,05

-

0-8

-17

40,5

43,9

4000

0,011

-

8-9

-105

0

105

760

-

0,138

9-10

0

3

3

760

-

0,004

10-11

-64

0

64

760

-

0,084

11-12

0

3

3

760

-

0,004

12-0

186

34,5

189,2

4000

0,047

-

Инструмент T2

0,05

-

0-13

-17

42,2

45,5

4000

0,011

-

13-14

-3

0

3

240

-

0,013

14-15

-1,5

-1,5

2,1

240

-

0,009

15-16

-100,5

0

100,5

240

-

0,419

16-17

2

3

3,6

240

-

0,015

17-18

-66

0

66

240

-

0,275

18-0

186

37,7

189,8

4000

0,047

-

Инструмент T3

-

-

-

-

0,05

-

0-19

-136

36

140,684

4000

0,035

-

19-20

0

4

4

620

-<...


Подобные документы

  • Разработка технологического процесса обработки детали “Нож”. Выбор исходной заготовки, определение типа производства. Выбор оптимальных технологических баз. Расчет режимов резания, соответствующих выбранным методам обработки, определение припусков.

    курсовая работа [41,4 K], добавлен 08.01.2012

  • Анализ конструкции детали. Выбор способа получения заготовки. Составление маршрута механической обработки деталей типа шестерня. Выбор режимов резания. Нормирование технологических операций. Определение припусков на механическую обработку поверхности.

    курсовая работа [861,8 K], добавлен 14.12.2015

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

    курсовая работа [340,4 K], добавлен 26.03.2013

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

    курсовая работа [3,8 M], добавлен 01.09.2010

  • Анализ технологичности конструкции детали, выбор способа получения заготовки и разработка плана обработки. Выбор основного технологического оборудования и технологической оснастки, расчет режимов резания и припусков на обработку, анализ схем базирования.

    курсовая работа [480,1 K], добавлен 09.09.2010

  • Определение объема выпуска переходника и типа производства. Разработка технологического процесса обработки детали. Выбор оборудования, режущего инструмента и приспособления. Расчет размеров заготовки, режимов резания и нормы времени для токарной операции.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.01.2015

  • Обоснование и выбор заготовки. Выбор технологических методов обработки элементарных поверхностей вала. Разработка оптимального маршрута и операций механической обработки поверхности готовой детали. Алгоритм и расчет режимов и затрат мощности на резание.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.12.2011

  • Выбор заготовки. Расчет объема и массы заготовки и детали, потерь металла при обработке. Определение величин припусков на обработку. Выбор оборудования оснастки. Разработка технологического процесса. Определение режимов резания и норм времени.

    курсовая работа [32,5 K], добавлен 04.02.2009

  • Разработка технологического процесса механической обработки вала к многоковшовому погрузчику зерна ТО-18А. Определение типа производства. Расчет припусков на обработку, режимов резания, норм времени, точности операций. Проект станочного приспособления.

    курсовая работа [192,8 K], добавлен 07.12.2010

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

    курсовая работа [322,0 K], добавлен 14.09.2010

  • Выбор типа заготовки для втулки. Назначение и оценка экономической эффективности вариантов технологических маршрутов обработки поверхности детали. Расчет промежуточных и общих припусков. Определение рациональных режимов резания и технических норм времени.

    курсовая работа [111,6 K], добавлен 29.05.2012

  • Анализ эксплуатационных свойств и технологичности конструкции детали. Выбор заготовки и способа ее получения. Проектирование техпроцесса обработки. Расчет погрешностей базирования, припусков на обработку, режимов резания, размеров заготовок, норм времени.

    курсовая работа [285,0 K], добавлен 09.03.2014

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

    дипломная работа [976,1 K], добавлен 16.12.2014

  • Анализ технологичности детали "Диск". Анализ способов получения заготовки и выбор оптимального. Составление технологического маршрута обработки детали. Выбор оборудования и инструментов. Расчет припусков на механическую обработку и режимов резания.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 26.01.2013

  • Служебное назначение и конструкция детали "Корпус 1445-27.004". Анализ технических условий изготовления детали. Выбор метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута обработки детали. Расчет припусков на обработку и режимов резания.

    дипломная работа [593,2 K], добавлен 02.10.2014

  • Определение типа производства. Служебное назначение детали "Корпус". Материал детали и его свойства. Анализ технологичности конструкции. Выбор заготовки и разработка технологических операций. Расчёт припусков, технологических размеров и режимов резания.

    курсовая работа [229,5 K], добавлен 04.02.2015

  • Способ получения заготовок для детали "корпус нижнего подшипника". Тип производства, служебное назначение детали. Технологический маршрутный процесс сборки и механической обработки корпуса. Pасчет припусков на обработку размеров заготовки; режимы резания.

    курсовая работа [194,9 K], добавлен 22.12.2014

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

    курсовая работа [231,7 K], добавлен 26.07.2013

  • Описание служебного назначения детали и ее технологических требований. Выбор типа производства. Выбор способа получения заготовки. Проектирование маршрута изготовления детали. Расчет и определение промежуточных припусков на обработку поверхности.

    курсовая работа [150,2 K], добавлен 09.06.2005

  • Служебное назначение, техническая характеристика детали. Выбор технологических баз и методов обработки поверхностей заготовок, разработка технологического маршрута обработки. Расчет припусков, режимов резанья и технических норм времени табличным методом.

    курсовая работа [101,7 K], добавлен 16.06.2009

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.