Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Этапы подготовки к проектированию технологического процесса

1.1 Служебное назначение и конструкция детали

1.2 Определение типа и организационной формы производства

1.3 Анализ технологичности конструкции

1.4 Выбор метода получения исходной заготовки

2. Проектирование технологического процесса механической обработки

2.1 Назначение технологических баз

2.2 Выбор оборудования и технологической оснастки

2.3 Расчет и назначение операционных припусков на механическую обработку

3. Расчет и назначение режимов резания, техническое нормирование точения

3.1 Расчет и назначение режимов резания, техническое нормирование точения

3.2 Расчет и назначение режимов резания, техническое нормирование сверления

3.3 Расчет и назначение режима резания, техническое нормирование врезного шлифования

3.4 Проектирование контрольно-измерительного приспособления приспособления

Список литературы

Приложение

Комплект технологической документации

резание течение механический обработка



Введение

Развитию и формированию учебной дисциплины «Технология машиностроения», как прикладной науки предшествовал непрерывный прогресс машиностроения на протяжении последних двух столетий. Степень прогресса определяла интенсивность изучения производственных процессов, а следовательно, и научное их обобщение с установлением закономерностей. В технологии механической обработки заготовки, В результате которых получается готовое изделие, соответствующее по размерам, форме и качеству поверхности, требованиям, предъявленным к его работе.

Целью курсового проектирования является;

1 Разработка технологического процесса механической обработки детали "Шпиндель";

2 Расширение, систематизация, и закрепление теоретических и практических знаний, полученных во время лекционных, лабораторных, практических занятий;

3 Практическое применение этих знаний для решения конкретных технических, организационных и экономических задач;

4 Развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной работы;

5 Проведение поиска научно-технической информации и работа со справочной и методической литературой, стандартами и нормами.

6 Обучение краткому изложению сущности проделанной работы и аргументированно объяснять принятые решения при ответах на вопросы.



1. Этапы подготовки к проектированию технологического процесса

1.1 Служебное назначение и конструкция детали

Деталь «Шпиндель» представляет собой тело вращения типа «Вал», служащая для закрепления зажимного устройства станка, а также передачи крутящего момента.

Габаритные размеры детали 65х124 мм. На наружной поверхности детали имеется канавка: 27х3 мм (конструктивно забитая для избежания радиуса от шлифовального круга). Внутреннее отверстие резьбовое М20х2,5-7H (являющееся крепёжным для зажимных устройств). На одной из поверхностей вала сделаны 4 лыски. На другой поверхности детали сделан паз 8 мм и глубиной 3мм(предназначен для передачи крутящего момента). Допуск перпендикулярности торца ?60 к поверхности ?30f7 составляет 0,03мм (что позволяет сделать вывод что данные поверхности посадочные). Наиболее точными поверхностями детали являются наружная поверхность ?30f7 мм с шероховатостью Ra 0.8 мкм и внутренняя поверхность шпоночного паза 8H9 с шероховатостью поверхности Ra 3.2, а также поверхность торца ?60 с шероховатостью Ra 1.6 Масса детали составляет 1.76 кг. Деталь изготовлена из стали 18ХГТ.

Таблица 1

Химический состав стали 18ХГТ

Обозначение элемента	Углерод, С	Марганец, Mn	Кремний, Si	Фосфор, P	Сера, S	Хром, Cr	Никель, Ni	Медь, Cu
Содержание в %	0,17-0,23	0,8-1,1	0,17-0,37	Не более
				0,04	0,04	1-1,3	0,25	0,25



Таблица 2

Механические свойства стали 18ХГТ

Предел текучести, у0.2, Мпа	Временное сопротивлении разрыву, ув, кг/мм 2	Относительное сужение, ш, %	Ударная вязкость, KCU, кДж/м 2
880	980	50	78

1.2 Определение типа и организационной формы производства

Тип производства на данном этапе проектирования определяется ориентировочно в зависимости от массы детали и годовой программы выпуска

Согласно (таблице 4) при массе детали 1,76 килограмма и годовой программе Выпуска 3600 тип производства принимаем серийное.

1.3 Анализ технологичности конструкции детали

Основными задачами при определении технологичности конструкции детали являются: уменьшение трудоемкости изготовления,- уменьшение металлоемкости изделия; Возможность обработки высокопроизводительными методами.

Технологически контроль чертежа детали «шпиндель» дает полное представление об ее конструкции. На чертеже проставлены размеры с допусками, отклонениями форм и шероховатостью, необходимыми для изготовления детали.

Деталь - «шпиндель» изготавливается из стали 18ХГТ. В основном все поверхности можно считать технологичными. К линейным размерам не предъявляются высокие требования точности. Нетехнологичной являются наружная цилиндрическая поверхность ?30_-0,046 мм с шероховатостью Ra 0,8 мкм при этом необходимо выдержать перпендикулярность наружного диаметра относительно торцевой поверхности 60 мм. В связи с этим, вышеуказанные поверхности необходимо шлифовать за один установ. Так же к нетехнологичным поверхностям относится шпоночный паз шириной 8H9. В следствии чего необходимо спроектировать оправку для фрезерной операции.

Исходя из выше указанного, данную деталь можно отнести к низкотехнологичным деталям.

1.4 Выбор метода получения исходной заготовки

Выбор вида и метода получения заготовки зависит от конструкции и назначения детали, типа производства, материала и требований, предъявляемых к его качеству, размеров и массы детали. вид заготовки значительно влияет на технологический процесс изготовления детали, трудоемкость, производительность и экономичность ее обработки.

Так как материал детали «шпиндель» сталь 18ХГТ, то она должна изготавливаться из поковки или проката.

Масса заготовки полученной штамповкой т=1,76 кг, масса заготовки полученной из проката т=3,1 кг.

Определение полной себестоимости заготовки штамповки.

Заготовка штамповка (шпиндель) по ГОСТ 7505-89

Горячая объёмная штамповка на молотах

Исходные данные детали

Материал - Сталь 18ХГТ; С 0,17-0,23; Мп 0,8-1,1; Si 0,17-0,37; Р 0,04; S 0,04; Cr 0,25; Ni 0,25;

Cu 0,25.

Масса детали 1,1 кг

Исходные данные для расчета

Масса поковки - 1,76

Расчетный коэффициент К_р=1,6

1,1х1,6=1,76 кг

Класс точности Т4

Группа стали М1

Средняя массовая доля углерода в Стали 18ХГТ (С 0,17-0,23 %), а суммарная масса доля легирующих элементов - 1,2 % (Мп 0,9; Si 0,2; Cr 0,25; Ni 0,3)

Степень сложности: С2

Размер описывающий поковки фигуры (цилиндр).

Диаметр 65 (65х1,05)

Длина 124 (124х1,05)

(где 1,05 коэффициент)

Масса описывающей фигуры 3,1 кг

M=(3,14х0,032²х0,124)х7800=3,1 кг

G_п/G_ф=1,76/3,1=0,57

Коэффициент разъёма; штамповка П (плоская)

Исходный индекс 12

М1; т=1,76; С2; Т4: 12

Припуски и кузнечные напуски

2 - диаметр 60 мм чистота поверхности 5

1,9 - диаметр 30 мм чистота поверхности 5

1,7 - диаметр 46,5 мм чистота поверхности 5

2,0 - длина 120 мм чистота 2,5

1,6 - толщина 40 мм чистота 2,5

Размеры поковки и их допускаемые отклонения

Размеры поковки:

Диаметр 60+1,7х2=63,4 мм

Диаметр 30+1,9х2=33,8 мм

Толщина 40+2х2=44 мм

Длина 120+2х2=124 мм

Радиус закругления наружных углов R=0,5 мм

Допуски отклонения размеров;

Диаметр 63,4 от (-0,5) до (+1,1) мм

диаметр 33,8 от (-0,5) до (+0,9) мм

Толщина 44 от (-0,5) до (+1,1) мм

Длина 124 от (-0,7) до (+1,3) мм

Стоимость заготовки полученной горячей штамповкой на молотах

С_шт=((С_i/1000) х Q х К_т х К_с х К_в х К_м х К_п)-(Q-q)S_отх /1000

С_i=315 руб/тон

К_т=1,05

К_c=1,00

К_в=1,15

К_м=1,27

К_п=1,00

Q=1,76

q=1,10

S_отх=29,8 руб/тон

С_шт=((315/1000) х 1,76 х 1,05 х 1,00 х 1,15 х 1,27 х 1,00)-(1,76-1,1)29,8 /1000

С_шт=0,83 руб

Определение полной себестоимости заготовки из проката

Круг сталь18ХГТ стоимость проката 190 руб/тонну.

Величина снимаемого материала х=16 мм на сторону

S_заг = 3,1h0,19 - (3,1-1,1)h29,8/1000= 0,53 р.

Затраты на ширину реза 0.03 р.

Глубина проточки l=78 мм

Величина снимаемого материала за одн проход 4 мм на сторону

Определяем количество проходов n_ход=16/4=4

Число проходов принимаем 4

Черновое точение

Т_п=0,00017 х d_п х l

1)Т₁=0,00017 х 65 х 78=0,86 мин

2)Т₂=0,00017 х 57 х 78=0,76 мин

3)Т₃=0,00017 х 49 х 78=0,65 мин

4)Т₄=0,00017 х 41 х 78=0,54 мин

УT_м= 2,81 мин

T_ш-к= УТ_м· ц_к=1,98 х2,81= 5,56 мин

С_мо= T_ш-к(С_пз/60)=5,56(433/60)= 0,4р.

Определим полную себестоимость заготовки из проката:

S_дет = S_заг + С_мо = 0,56+0,40= 0,96 р.

Годовая экономия составит:

Э= N(Sшт-Sпр)= 3600(0,96-0,83)=468 р.

Вид заготовки	КИМ, %	Себестоимость доп мех обработки, руб	Себестоимость изготовления, руб
Прокат	36	0,4	0,96
Штамповка	62	-	0,83

Вывод: Проанализировав оба варианта метода получения заготовки, принимаем метод штамповки. так как тот метод более эффективен с экономической точки зрения.



2. Проектирование технологических операций механической обработки детали

2.1 Назначение технологических баз

При разработке технологических операций особое внимание уделяем выбору технологических баз Для обеспечения точности обработки детали и выполнение технических требований чертежа, Выбор баз производится в соответствии с ГОСТ 21495- 76. При этом соблюдаются основные правила базирования: правило шести точек, совмещения и постоянства баз.

При выборе технологических баз для детали «Шпиндель» основные правила выполнены.

2.2 Выбор оборудования и технологической оснастки

Выбор металлорежущего станка для операции определяется методом обработки, габаритными размерами заготовок с учетом их конфигурации, мощности, необходимой на резание, техническими требованиями, определяющими точность и шероховатость обработанных поверхностей; производительностью и себестоимостью в соответствии с типом производства При выборе конкретной модели станка необходимо обязательно учитывать его технические характеристики, основные из которых размерные, скоростные, силовые.

Режущий инструмент необходимо выбирать в зависимости от методов обработки, свойств обрабатываемого материала, предусматриваемой точности обработки и качества поверхности по соответствующим стандартам.



2.3 Расчет и назначение операционных припусков на механическую обработку

Исходная заготовка «Шпиндель» получена штамповкой, масса заготовки т=1,76кг. Будем считать, что для обработки наружного диаметра применяем переходы:

1 Точение черновое;

2 Точение чистовое;

3 Шлифование однократное.

Расчет припусков на механическую обработку для цилиндрической поверхности

?30f7 шероховатость Ra0,8:

Таблица 4

Технологический переход (операция)	Элементы припуска, мм	Расчетный припуск. 2Zmin,мкм	Расчетный минимальный размер dmin,мм	Допуск на изготовление Td,мкм	Принятые размеры по переходам, мм	Принятые значения припусков. мм
	Rz	h	ДУ	е				dmin	dmax	2Zmax	2Zmin
Исходная заготовка	150	200	1000	-		33,3	1400	33,300	34,700
Точение черновое	50	50	60	50	1350	30,125	520	30,125	30,645	4,055	3,175
Точение чистовое	30	30	40	2	160	29,965	150	29,965	30,115	0.530	0.160
Шлифование	5	10	-	0	60	29,959	21	29,959	29,980	0.135	0.060

Пространственное отклонение, возникшее при штамповке:

где p_см=1.0 мм p_кор==0.8h100= 0.08мм

=1 мм

Определим с для каждого перехода:

с_черн = К_у(черн)Ч с_заг= 0,06Ч1000 = 60 мкм

с_чист= К_у(чист)Ч с_заг= 0,04Ч1000= 40 мкм

где К_у =- коэффициент уточнения формы (для каждой операции).

Расчет минимальных значений межоперационных припусков по формуле:

2Z_черн=2(150+200+1000)=2h1350 мкм

2Z_чист=2(50+50+60)=2h160 мкм

2Z_шл=2(30+30)=2h60 мкм

Расчетный размер (d_p) заполняется, начиная с конечного чертежного размера который получается при шлифовании:

d_р(шл)= 29,959 мм

d_р(чист)= 29,959+0,06=29,965 мм

d_р(черн)= 29,965+0,160=30,125 мм

d_р(из)= 30,125+1,35=31,475 мм (принимаем исходной заготовки 33,3)

Принимаемый размеры d_max и по переходам, мм:

d_max(шл)= 29,959+0.021=29,98 мм

d_{max(чист)}= 29,965+0.150=30,115 мм

d_{max(черн)}= 30,125+0.520=30,645 мм

d_max(из)= 33,3+1,400=34,700 мм (принимаем исходной заготовки 34,7)

Полученные придельные припуски с учетом округления:

2Z_max(шл)= 30,115-29,98= 0,135

2Z_{max(чист)}= 30,645-30,115= 0,530

2Z_{max(черн)}= 34,700-30,645= 4,055

2Z_min(шл)= 29,965-29,959= 0,060

2Z_{min(чист)}= 30,125-29,965= 0,160

2Z_{min(черн)}= 33,300-30,125= 3,175



3. Расчет назначение режимов резания, техническое нормирование

3.1 Расчет и назначение режимов резания, техническое нормирование точения

Обработка детали «Шпиндель» ведется на токарно-револьверном станке 1П365.

1) Черновое точение(левая сторона)

Выбор инструмента по ГОСТ 18879-73. Материал режущей части Т15К6. Устанавливаем глубину резания t=2 мм, за 1 проход протачиваем весь наружный контур, оставляя припуск на чистовую и шлифовальную операцию. Рабочая подача 0,25

Определяем скорость вращательного движения резания, допускаемую режущим инструментом

Режимы резания по справочнику: подача S=0.1-0.3 скорость резания V_c=100-300 глубина резания до 4мм.

где К_v -общий поправочный коэффициент

К_v= К_mvЧ К_uvЧК_nv

где К_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

К_mv=0,8(750/б_в)^nv=0,8(750/530)¹=1,13

К_uv =0,8 - коэффициент учитывающий влияние инструментального материала

К_nv =0,8 - коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки (для штамповки)

К_v= 1,13Ч0,8Ч0,8 = 0,72

Значение коэффициента С_v и показателей степени:

С_v=420

x=0,15

y=0,2

m=0,2

Определим частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания

Принимаем п =777 об/мин

Определим действительную скорость

Определим силу резания

P_z=10ЧC_pЧt ^xЧS^yЧVⁿЧК_р, Н

Значение коэффициента C_p и показателей степени:

C_p = 300

x = 1

y = 0.75

n = -0.15

К_р - поправочный коэффициент

К_р= К_mp Ч К_цp Ч К_jp Ч К_лp Ч К_гр

где - К_mp = (б_в/750)ⁿ=(530/750)^0,75=0,77

n=0.75

К_цp = 0,89

К_jp = 1

К_лp = 1

К_гр = 0,93

К_р = 0,77Ч0,89Ч1Ч1Ч0,93 = 0,64

P_z=10Ч300Ч2¹Ч0,25^0,75Ч156^-0,15 Ч0,64 = 740 Н

Определим мощность, затраченную на резание

Производим проверку режима резания по мощности станка 1П365:

N_дв=13 кВт - мощность главного двигателя;

з=0,75 - КПД привода

тогда

N_пр = зЧ N_дв = 0,75Ч13 = 9,75 кВт

Таким образом. Выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

Определим основное время

где l=43 мм длина перемещения инструмента

Т_в=0,10 мин -(вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента)

2) Чистовое точение

Выбор инструмента по ГОСТ 18879-73. Материал режущей части Т15К6. Устанавливаем глубину резания t=0,1 мм, за 1 проход протачиваем весь наружный контур. Рабочая подача 0,08

Определяем скорость вращательного движения резания, допускаемую режущим инструментам

Режимы резания по справочнику: подача S=0.06-0.2 скорость резания V_c=100-300 глубина резания до 2мм.

где К_v -общий поправочный коэффициент

К_v= К_mvЧ К_uvЧК_nv

где К_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

К_mv=0,8(750/б_в)^nv=0,8(750/530)¹=1,13

К_uv =0,8 - коэффициент учитывающий влияние инструментального материала

К_nv =0,8 - коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки (для штамповки)

К_v= 1,13Ч0,8Ч0,8 = 0,72

Значение коэффициента С_v и показателей степени:

С_v=420

x=0,15

y=0,2

m=0,2

Определим частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания

Принимаем п =1500 об/мин

Определим действительную скорость

Определим силу резания

P_z=10ЧC_pЧt ^xЧS^yЧVⁿЧК_р, Н

Значение коэффициента C_p и показателей степени:

C_p = 300

x = 1

y = 0.75

n = -0.15

К_р - поправочный коэффициент

К_р= К_mp Ч К_цp Ч К_jp Ч К_лp Ч К_гр

где - К_mp = (б_в/750)ⁿ=(530/750)^0,75=0,77

n=0.75

К_цp = 0,89

К_jp = 1

К_лp = 1,15

К_гр = 0,93

К_р = 0,77Ч0,89Ч1Ч1,15Ч0,93 = 0,7

P_z=10Ч300Ч0,1¹Ч0,08^0,75Ч283^-0,15 Ч0,7 = 13,5 Н

Определим мощность, затраченную на резание

Выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

Определим основное время

где l=43 мм длина перемещения инструмента

Т_в=0,10 мин -(вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента)

3) Точение торца

Выбор инструмента по ГОСТ 18880-73. Материал режущей части Т15К6.

Устанавливаем глубину резания t=2 мм. За 1 проход снимаем весь припуск

Принимаем рабочую подачу по справочнику 0,3 мм/об..

где К_v -общий поправочный коэффициент

К_v= К_mvЧ К_uvЧК_nv

где К_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

К_mv=0,8(750/б_в)^nv=0,8(750/530)¹=1,13

К_uv =0,8 - коэффициент учитывающий влияние инструментального материала

К_nv =0,8 - коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки (для штамповки)

К_v= 1,13Ч0,8Ч0,8 = 0,72

Значение коэффициента С_v и показателей степени:

С_v=420

x=0,15

y=0,2

m=0,2

Определим частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания

Принимаем п =777 об/мин

Определим действительную скорость

Определим силу резания

P_z=10ЧC_pЧt ^xЧS^yЧVⁿЧК_р, Н

Значение коэффициента C_p и показателей степени:

C_p = 300

x = 1

y = 0.75

n = -0.15

К_р - поправочный коэффициент

К_р= К_mp Ч К_цp Ч К_jp Ч К_лp Ч К_гр

где - К_mp = (б_в/750)ⁿ=(530/750)^0,75=0,77

n=0.75

К_цp = 0,89

К_jp = 1

К_лp = 1

К_гр = 0,93

К_р = 0,77Ч0,89Ч1Ч1Ч0,93 = 0,64

P_z=10Ч300Ч2¹Ч0,25^0,75Ч154^-0,15 Ч0,7 = 738 Н

Определим мощность, затраченную на резание

Выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

Определим основное время

где l=4 мм длина перемещения инструмента

Т_в=0,10 мин -(вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента)

4) Сверление отверстия

Выбор инструмента по ГОСТ 10902-77. Материал режущей части Р6М5. Определяем глубину резания

t= 0.5hD= 0.5h17.5= 8.75 мм

Назначаем подачу на оборот:

S=0.35 мм/об.

Определяем скорость вращательного движения резания, допускаемую режущим инструментом:

где К_v -общий поправочный коэффициент

К_v= К_mvhК_uvhK_nv

где К_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

К_uv =1 - коэффициент на инструментальный материал

К_lv =1 - коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия.

Поправочный коэффициент для обработки резцом Р6М5:

, где

- коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

- показатель степени.

;

- для инструмента Р6М5;

- коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия.

Значение коэффициента С_v и показателей степени:

С_v=9,8

y=0,5

m=0,2

q=0,4

Определим частоту вращения, соответствующую найденной скорости резания

Корректируемая частота вращения по паспортным данным станка п_д = 530 об/мин

Определим действительную скорость

Определим крутящий момент

М_кр=10hC_м hD^qhS^yhK_p, Н /м

Значение коэффициента C_м и показателей степени

C_м = 0,00345

q = 2

y = 0,8

К_р = К_mp - коэффициент, учитывающий материал заготовки

- показатель степени.

М_кр=10h0,0345h17,5 ²h0,35 ^0,8h 0,771 = 35,17 Н/м

Определим осевую силу

P_o=10hC_p hD^qh S^y hК_р, Н

Значение коэффициента C_p и показателей степени:

C_p = 68

y = 0,7

q =1

К_р = К_mp = 0,771 - коэффициент, учитывающий материал заготовки

P_o=10h68h17,5 ¹h0,35 ^0,7h0,771= 4394 Н

Определим мощность, затраченную на резание

Производим проверку режима резания по мощности станка 1П365

N_дв=13 кВт - мощность главного двигателя;

з=0,75 - КПД привода

тогда

N_пр = зh N_дв = 0,75h13 = 9,75 кВт

Таким образом. Выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

по критерию мощности.

Определим основное время

где l=33 мм длина перемещения инструмента

Т_в=0,10 мин -(вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента)

5) Зенкование отверстия

Выбор инструмента по ГОСТ 14953-80. Материал режущей части Р6М5

Устанавливаем глубину резания t=2 мм

Принимаем режимы резания по справочнику Барановского Ю.В.

V= 22 м/мин

S=0.1 мм/об

n= 1000h22/3.14h20= 350 об/мин.

Принимаем по паспорту станка 385 об/мин.

Тогда действительная скорость резания будет равна:

V= 3.14h20h385/1000= 24м/мин.

Определим основное время

где l=4 мм длина перемещения инструмента

Т_в=0,10 мин -(вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента)

6) Нарезание резьбы

Выбор инструмента по ГОСТ 3266-81. Материал режущей час Dти Р6М5.

Устанавливаем глубину резания t=1,25 мм

Назначаем подачу на оборот S=2.5 мм/об.

Определяем скорость вращательного движения резания, допускаемую режущим инструментом:

Значение коэффициента C_v и показателей степени:

C_v =64.8 ; y= 0.5 ; q= 1,2 ; m= 0,9

Среднее значение периода стойкости T= 90 мин.

Определим частоту вращения шпинделя соответствующую найденной скорости резания:

Принимаем по паспорту станка 274 об./мин.

Определим действительную скорость резания:

Определим крутящий момент:

M_кр=10C_мhD^qhP^yhK_p, Нhм

С_м=0,0270 ; y=1.5 ; q=1.4 ; K_m=K_p=1 ;

M_кр= 10h0,0270h20^1,4h2,5^1,5h1= 70,7 Нhм;

Определим мощность затраченную на нарезание резьбы:

Выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

Определим основное время

где n₁=30/2.5 - частота вращения метчика при вывертывании;

l₁ - величина перебега и врезания метчика ; l₁= 1/3 S = 0,83 мм ;

Т_в=0,10 мин -(вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента)

7) Точение торца ( правая сторона)

Выбор инструмента по ГОСТ 18880-73. Материал режущей части Т15К6.

Устанавливаем глубину резания t=2 мм. За 1 проход снимаем весь припуск

Принимаем рабочую подачу по справочнику 0,3 мм/об..

где К_v -общий поправочный коэффициент

К_v= К_mvЧ К_uvЧК_nv

где К_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

К_mv=0,8(750/б_в)^nv=0,8(750/530)¹=1,13

К_uv =0,8 - коэффициент учитывающий влияние инструментального материала

К_nv =0,8 - коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки (для штамповки)

К_v= 1,13Ч0,8Ч0,8 = 0,72

Значение коэффициента С_v и показателей степени:

С_v=420

x=0,15

y=0,2

m=0,2

Определим частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания

Принимаем п =777 об/мин

Определим действительную скорость

Определим силу резания

P_z=10ЧC_pЧt ^xЧS^yЧVⁿЧК_р, Н

Значение коэффициента C_p и показателей степени:

C_p = 300

x = 1

y = 0.75

n = -0.15

К_р - поправочный коэффициент

К_р= К_mp Ч К_цp Ч К_jp Ч К_лp Ч К_гр

где - К_mp = (б_в/750)ⁿ=(530/750)^0,75=0,77

n=0.75

К_цp = 0,89

К_jp = 1

К_лp = 1

К_гр = 0,93

К_р = 0,77Ч0,89Ч1Ч1Ч0,93 = 0,64

P_z=10Ч300Ч2¹Ч0,25^0,75Ч154^-0,15 Ч0,7 = 738 Н

Определим мощность, затраченную на резание

Выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

Определим основное время

где l=4 мм длина перемещения инструмента

Т_в=0,10 мин - (вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента)

8) Черновое точение(правая сторона)

Выбор инструмента по ГОСТ 18879-73. Материал режущей части Т15К6. Устанавливаем глубину резания t=2 мм, за 1 проход протачиваем весь наружный контур, оставляя припуск на чистовую и шлифовальную операцию. Рабочая подача 0,25

Определяем скорость вращательного движения резания, допускаемую режущим инструментом

Режимы резания по справочнику: подача S=0.1-0.3 скорость резания V_c=100-300 глубина резания до 4мм.

где К_v -общий поправочный коэффициент

К_v= К_mvЧ К_uvЧК_nv

где К_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

К_mv=0,8(750/б_в)^nv=0,8(750/530)¹=1,13

К_uv =0,8 - коэффициент учитывающий влияние инструментального материала

К_nv =0,8 - коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки (для штамповки)

К_v= 1,13Ч0,8Ч0,8 = 0,72

Значение коэффициента С_v и показателей степени:

С_v=420

x=0,15

y=0,2

m=0,2

Определим частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания

Принимаем п =777 об/мин

Определим действительную скорость

Определим силу резания

P_z=10ЧC_pЧt ^xЧS^yЧVⁿЧК_р, Н

Значение коэффициента C_p и показателей степени:

C_p = 300

x = 1

y = 0.75

n = -0.15

К_р - поправочный коэффициент

К_р= К_mp Ч К_цp Ч К_jp Ч К_лp Ч К_гр

где - К_mp = (б_в/750)ⁿ=(530/750)^0,75=0,77

n=0.75

К_цp = 0,89

К_jp = 1

К_лp = 1

К_гр = 0,93

К_р = 0,77Ч0,89Ч1Ч1Ч0,93 = 0,64

P_z=10Ч300Ч2¹Ч0,25^0,75Ч156^-0,15 Ч0,64 = 740 Н

Определим мощность, затраченную на резание

Производим проверку режима резания по мощности станка 1П365:

N_дв=13 кВт - мощность главного двигателя;

з=0,75 - КПД привода

тогда

N_пр = зЧ N_дв = 0,75Ч13 = 9,75 кВт

Таким образом. Выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

Определим основное время

где l=85 мм длина перемещения инструмента

Т_в=0,10 мин -(вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента)

9) Чистовое точение (правая сторона)

Выбор инструмента по ГОСТ 18879-73. Материал режущей части Т15К6. Устанавливаем глубину резания t=0,2 мм, за 1 проход протачиваем весь наружный контур. Рабочая подача 0,08

Определяем скорость вращательного движения резания, допускаемую режущим инструментам

Режимы резания по справочнику: подача S=0.06-0.2 скорость резания V_c=100-300 глубина резания до 2мм.

где К_v -общий поправочный коэффициент

К_v= К_mvЧ К_uvЧК_nv

где К_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

К_mv=0,8(750/б_в)^nv=0,8(750/530)¹=1,13

К_uv =0,8 - коэффициент учитывающий влияние инструментального материала

К_nv =0,8 - коэффициент отражающий состояние поверхности заготовки (для штамповки)

К_v= 1,13Ч0,8Ч0,8 = 0,72

Значение коэффициента С_v и показателей степени:

С_v=420

x=0,15

y=0,2

m=0,2

Определим частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания

Принимаем п =1500 об/мин

Определим действительную скорость

Определим силу резания

P_z=10ЧC_pЧt ^xЧS^yЧVⁿЧК_р, Н

Значение коэффициента C_p и показателей степени:

C_p = 300

x = 1

y = 0.75

n = -0.15

К_р - поправочный коэффициент

К_р= К_mp Ч К_цp Ч К_jp Ч К_лp Ч К_гр

где - К_mp = (б_в/750)ⁿ=(530/750)^0,75=0,77

n=0.75

К_цp = 0,89

К_jp = 1

К_лp = 1,15

К_гр = 0,93

К_р = 0,77Ч0,89Ч1Ч1,15Ч0,93 = 0,7

P_z=10Ч300Ч0,2¹Ч0,08^0,75Ч142^-0,15 Ч0,7 = 30 Н

Определим мощность, затраченную на резание

Выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

Определим основное время

где l=85 мм длина перемещения инструмента

Т_в=0,10 мин -(вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента)

10) Точение канавки

Выбор инструмента по ГОСТ 18874-73. Материал режущей части Р6М5.

Устанавливаем глубину резания 5мм.

Принимаем режимы резания по справочнику Барановского Ю.В.

V=140 м/мин.

S= 0.12 мм/об.

n= 1000h140/3.14h30=1486 об./мин.

Принимаем по паспорту станка 1500 об./мин.

Определим основное время:

где l=4.5 мм -длина перемещения инструмента;

Техническое нормирование точения (010 операция)

Общее основное время определяется сложением всех технологических переходов операции точения

Т_о(общ)=0,18+0,36+0,1+0,18+0,10+1,15

Т_о(общ)=2,07 мин.

Т_уст=0,11мин вспомогательное время на установку и снятие заготовок

Т_пер=0,10 мин вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента (необходимо умножить на количество переходов) итого 0,60 мин.

Т_изм=0,05 мин. вспомогательное время на контрольное измерение

Т_в=0,11+0,60+0,05

Т_в=0,76 мин.

Оперативное время

Т_оп=Т_о+Т_в

Т_оп=2,07+0,76=2,83 мин.

Определение времени на организационное нормирование и техническое обслуживание, на отдых и личные надобности:

Т_орг+Т_тех+Т_отд=0,1*Т_оп

0,1*2,83= 0,28 мин.

Норма штучного времени равна

Т_оп+Т_орг+Т_тех+Т_отд=2,83+0,28=3,11 мин.

Время на наладку станка

Т_нал=40 мин.

Время на получение инструмента и приспособления до начала и сдачу послеокончания обработки:

Т_подг=10 мин.

В итоге:

Т_пз=40+10=50 мин.

Расчет штучно-калькуляционного Времени:

Т_ш-к=3,11+50/170

Т_ш-к =3,41 мин.

Техническое нормирование точения (015 операция)

Общее основное время определяется сложением всех технологических переходов операции точения

Т_о(общ)=0,1+0,44+0,71+0,1

Т_о(общ)=1,35 мин.

Т_уст=0,11мин вспомогательное время на установку и снятие заготовок

Т_пер=0,10 мин вспомогательное время связанное с перебегом и сменной инструмента (необходимо умножить на количество переходов) итого 0,40 мин.

Т_изм=0,05 мин. вспомогательное время на контрольное измерение

Т_в=0,11+0,40+0,05

Т_в=0,56 мин.

Оперативное время

Т_оп=Т_о+Т_в

Т_оп=1,35+0,56=1,91 мин.

Определение времени на организационное нормирование и техническое обслуживание, на отдых и личные надобности:

Т_орг+Т_тех+Т_отд=0,1*Т_оп

0,1*1,91= 0,2 мин.

Норма штучного времени равна

Т_оп+Т_орг+Т_тех+Т_отд=1,91+0,2=2,11 мин.

Время на наладку станка

Т_нал=40 мин.

Время на получение инструмента и приспособления до начала и сдачу послеокончания обработки:

Т_подг=10 мин.

В итоге:

Т_пз=40+10=50 мин.

Расчет штучно-калькуляционного Времени:

Т_ш-к=2,11+50/170

Т_ш-к =2,41 мин.

3.2 Расчет и назначение режима резания, техническое нормирование фрезерования

Обработка детали «Шпиндель» выполняется на вертикально-фрезерном станке 6Р12.

Обработка детали «Шпиндель» ведется на вертикально-фрезерном станке 6Р12. Выбор инструмента по ГОСТ 16463-80. Материал режущей части ВК8. Черновое точение шпоночного паза:

Устанавливаем глубину резания t=3 мм. Назначаем подачу Sz= 0,01 мм/зуб.

Определяем скорость вращательного движения резания, допускаемую режущими инструментами

где К_v -общий поправочный коэффициент

К_v= К_mv hК_пv hК_иv

где К_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала

К_пv =1 - коэффициент, отражающий состояние поверхности

К_иv =1 - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента

Поправочный коэффициент для обработки резцом Т15К6:

, где

- коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

- показатель степени.

;

- для инструмента ВК8;

- коэффициент, учитывающий состояния поверхности заготовки на скорость резания.

Значение коэффициента С_v и показателей степени:

С_v=12

x=0,3

y=0,25

m=0,26

u=0

p=0

q=0,3

Определим частоту вращения, соответствующую найденной скорости резания

Корректируемая частота вращения по паспортным данным станка п_д =400 об/мин

Определим действительную скорость

Определим силу резания

Значение коэффициента C_p и показателей степени:

C_p = 12,5

x = 0,85

y = 0,75

u = 1,0

q = 0,73

w = -0,13

Определим мощность, затраченную на резание

Производим проверку режима резания по мощности станка:

N_дв=13 кВт - мощность главного двигателя;

з=0,85 - КПД привода

тогда

N_пр = зh N_дв = 0,85h13 = 11,05 кВт

Таким образом. Выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

Определим основное время

.

где l=35 мм длина перемещения инструмента

3.3 Расчет и назначение режима резания, техническое нормирование врезного шлифования

Обработка детали «Фланец» выполняется на круглошлифовальном полуавтомате модели 3М151.

Выбор инструмента - 1N 600*45*305 25А 25П С2 9 К1А 35 м/с ГОСТ 2424-89

Шлифование диаметра 72h8 (-0,046) торца 42 (±0,1) шероховатость Ra0,8

Припуск 2П=0,3 мм ширина шлифования В=42 мм

Скорость шлифования V=35 v/c

Частота вращения заготовки

n_з=1200*d_з^-0,57=1200*72^-0,52=130 мин^-1

Скорость радиального движения подачи

V_sp=(80*(2П)^0,63/d₃^0.5*В^0,5)*KS₁* KS₂* KS₃* KS₄* KS₅* KS₆

V_sp=(80*(0.45)^0,63/72^0.5*42^0,5)*1.1* 1*1*0.8*0.8*1=0.61 м/мин

Мощность резания

N=0.0062*В(d₃V_sp)^0.7*KN₁*KN₂=0.0062*42(72*0.61)^0.7*1.2*1=4.41 кВт

Проверка на прижёг

N_пр=0,039(П*d_з*n_з/1000)^0,4*К₁

N_пр=0,039(3,14*72*130/1000)^0,4*0,91=0,13

N_пр?N/B 0.13?4.41/42

0.13?0.105 - прижог отсутствует

Нормирование врезного шлифования

Основное время

Т₀=К_в*П_Т*ctgЈ/V_SP

T₀=1.1*0.3*ctg10/0.61=3 мин

Вспомогательное время

Время на установку и снятие 0,18 мин

Время связанное с техническим перемещением 0,30 мин

Время на изменение режимы работы станка 0,12 мин

Время на контрольное измерение 0,20 мин

Т_в=0,18+0,3+0,12+0,2=1,2 мин

Время на обслуживание рабочего места а_обс=5%

Время на естественные надобности а_п=4%

Т_абс+Т_п=(Т_о+Т_в)*(а_абс+ а_п)/100=(3+1,2)*(5+4)/100=4,2*0,09=0,37 мин

Штучное время

Т_шт=3+1,2+,37=4,57 мин

Время подготовительно заключительное

Т_пз=7+24+7=38 мин

Вычислим штучно-калькуляционное время:

Т_шт-к=Т_шт+Т_пз/т_з=4,57+38/334=5,08 мин



4. Проектирование контрольно-измерительного приспособления

Цель контроля, которому подвергается каждый узел и каждая деталь - проверка соответствия точности формы, относительного положения и перемещения исполнительных поверхностей установленным нормам. Для получения при контроле наиболее полного представления о значении контролируемого параметра, необходимо исключить, насколько это возможно, влияние погрешности параметров, связанных с ними.

Контрольно-измерительное приспособление - устройство или комплекс устройств вспомогательного назначения, необходимое для выполнения вспомогательных технологических переходов измерения или контрольных операций технологического процесса. К таким устройствам относятся:

- универсально-измерительные приборы (линейки, микрометры, штангенциркули и т.п.)

- приспособления для контроля одного или нескольких параметров детали (скобы, калибры)

- специальные контрольно-измерительные приспособления, сочетающие в себе базирующие, зажимные, передающие и измерительные устройства.

Контрольно-измерительное приспособление обеспечивает высокоточное центрирование контролируемого изделия относительно цилиндрической поверхности оправки, что позволяет обеспечить перпендикулярность отверстия относительно торца.

Из-за неполного контроля всей плоскости детали рассчитаем допуск контролируемого параметра:

= ==0.05*91/60= 0,075 мм - допуск контролируемого параметра.

T = 0,05 мм - допуск на перпендикулярность.

L₁ = 91 мм - расcтояние между опорой и измерительной головкой.

L = 60 мм - длина детали.

Контрольно-измерительное приспособление может быть использовано для измерений, если его действительная погрешность ?_кип меньше или равна предельно допустимой [?_кип], (8, стр. 49)

?_кип ?[?_кип]

Определим допустимую погрешность измерения:

[?_кип] = K·Т₁,мкм

где:

К = 0,3 - коэффициент, определяющий долю допустимой погрешности от величины допуска

Т₁ = 0,075 мкм - допуск контролируемого параметра

[?_кип] = 0,3·0,075 = 22.5 мкм

Определим погрешность данного устройства:

?_кип =? _опр +? _инд +? _м,мкм

где:

? _опр - погрешность оправки, мкм

? _инд - погрешность измерительного прибора

? _м - погрешность, связанная с методикой проведения измерений и условиями измерений

?_кип =1+5+3=9 мкм

9<22.5 мкм

По проведённым расчётам, спроектированное контрольно-измерительное приспособление позволяет производить измерения перпендикулярности с допуском 50 мкм.

Конструкция и принцип действия приспособления

Для контроля перпендикулярности внутренней цилиндрической поверхности относительно торца сконструировано контрольно-измерительное приспособление, представленное на чертеже.

Контрольно-измерительное приспособление состоит из следующих конструктивных элементов: индикатора 2ИЧС 1; оправки 2; уголка 3; опоры сферической 4; втулки 5; винта 6; 2-х винтов 7; 4-х пружин 8; 2-х шариков 9.

Принцип действия разработанного КИП:

Контролируемая деталь устанавливается контролируемой поверхностью горизонтально на опору сферическую 4, индикаторную головку 1, и внутренней цилиндрической поверхностью на оправку 2, шарики оправки 9 под действием пружин 8 прижимают внутреннюю цилиндрическую поверхность к поверхности оправки. Настраиваем индикатор с помощью винта 6. Вращаем заготовку на оси оправки, производя контроль перпендикулярности оси отверстия относительно торца детали, согласно заданному допуску.



Список используемой литературы

1 Приемышев А.В., Зубарев Ю.М.., Александров А.М., Звоновских В.В., Юрьей В.Г. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Учебное пособие. СПБ ПИМаш, 1997 г.

2 Справочник технолога машиностроителя в 2-х томах, под редакцией Косиловой А.Г. и Мещеряковой Р.К. 4-е издание, перераб. и допол. М. Машиностроение, 1985 г.

3 Гарбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для вузов. М., 1983 г.

4 Гусей А.А, Ковальчук Е.Р., Колесов И.М. Технология машиностроения (специальная часть). Учебник для машиностроительных специальностей вузов-М. Машиностроение, 1986 г.

5 Режимы резания металлов справочник, под редакцией Барановского Ю.В.-М Машиностроение, 1932 г.

6 Зубарев Ю.М. Расчет и проектирование приспособлений. Учебное пособие. Санкт- Петербург, 1983 г.

Размещено на Allbest.ru

...