Обработка поверхностей детали "диск"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Общая часть
• 1.1 Исходные данные
• 1.2 Назначение и конструкция изделия
• 1.3 Анализ чертежа и технических требований детали
• 1.4 Анализ технологичности конструкции детали
• 2. Технологическая часть
• 2.1 Определение типа и формы организации производства
• 2.2 Выбор конструкции и способов получения заготовки
• 2.3 Расчет массы заготовок
• 2.4 Выбор способов обработки поверхностей и технологических баз
• 2.5 Разработка технологического маршрута изготовления детали
• 2.6 Выбор оборудования, оснастки и инструмента
• 2.7 Расчет и выбор припусков на обработку поверхности
• 2.8 Проектирование технологической операции
• 2.9 Выбор режимов обработки, расчет сил резания и потребной мощности
• 2.10 Прогнозирование точности размеров и качества обрабатываемой поверхности
• 2.11 Технологическое нормирование времени
• 2.12 Экономическое сравнение вариантов обработки
• Заключение
• Список литературы

Введение

Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Его продукция - машины различного назначения поставляются всем отраслям народного хозяйства. Рост промышленности и народного хозяйства, а также вооружения их новой техникой в значительной степени зависят от уровня развития машиностроения.

Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкций машин, но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, дешево и в заданные плановые сроки с минимальными затратами живого труда изготовить машину, применив высокопроизводительное оборудование, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации процесса. От принятой технологии производства во многом зависит надежность работы выпускаемых машин, а также экономика их эксплуатации. Совершенствование технологии машиностроения определяется потребностями производства необходимых обществу машин. Развитие новых прогрессивных технологических методов способствует конструированию более совершенных машин, снижению их себестоимости и уменьшению затрат на их изготовление.

Массовый выпуск машин стал возможен в связи с развитием высокопроизводительных методов производства, а дальнейшее повышение быстроходности, точности, мощности, рабочих давлений и температур, коэффициента полезного действия, износостойкости и других показателей работы машин было достигнуто в результате разработки новых технологических методов и процессов. Общая компоновка и конструктивное оформление машины влияют на технологию ее производства.

Совершенство конструкции машины характеризуется ее соответствием современному уровню техники, экономичностью в эксплуатации, а также тем, в какой мере учтены возможности использования наиболее экономичных и производительных технологических методов её изготовления применительно к заданному выпуску и условиям производства. Конструкцию машины, в которой эти требования учтены, называют технологичной. Улучшая технологичность конструкции, можно увеличить выпуск продукции при тех же средствах производства и сократить себестоимость её изготовления. Недооценка технологичности конструкции часто приводит к корректировке рабочих чертежей изделия после их составления, к удлинению сроков подготовки и дополнительным затратам производства. Недостаточная технологичность конструкции изделий - большое препятствие на пути автоматизации их производства.

Актуальна задача повышение технологического обеспечения качества производимых машин, и в первую очередь их точности. Точность в машиностроении имеет большое значение для повышения эксплуатационного качества машин и для технологии их производства. Повышение точности изготовления заготовок снижает трудоемкость механической обработки, а повышение точности механической обработки сокращает трудоемкость сборки в результате устранения пригоночных работ и обеспечения взаимозаменяемости деталей изделия. При автоматизации производства необходимое качество продукции должно получатся в результате устойчивой и падежной работы технологического оборудования. С развитием автоматизации производства задача получения продукции высокого качества становится все более актуальной. Её решение должно базироваться на исследовании технологических факторов, влияющих на точность, а также на применении новых прогрессивных технологических методов и процессов. Установление заданной точности - ответственная задача конструкторов, а ее технологическое обеспечение при наименьших затратах - основная задача технолога. Одной из главных задач технологии машиностроения является изучение закономерностей протекания технологических процессов и выявление параметров, воздействуя на которые интенсифицировать производство и условием рационального проектирования технологических процессов и применения электронных вычислительных машин, обеспечивающих сокращение сроков проектирования, облегчение труда технологов, и получение оптимальных вариантов проектируемых технологических процессов. Лишь на базе этих закономерностей может решаться задача автоматизации производства. В каждом конкретном случае принятый вариант автоматизации должен подтверждаться точным технологическим и экономическими расчетами.

На современном этапе развития технологии трудно сосредоточить всю совокупность непрерывно расширяющихся знаний во всех областях производства машин в рамках одной специальности. Поэтому в машиностроении имеют самостоятельное значение такие специальности, как технология литейного производства, технология ковки и штамповки, технология сварки, технология термической обработки, технология нанесения покрытий.

Создание непрерывных производств с их полной или частичной автоматизацией обуславливает включение в потоки механической обработки и сборки разнородных технологических процессов (литья, обработки давлением, термической обработки и др.). Это определяет комплексность технологии машиностроения и тесную связь различных технологических областей. Нельзя также решать технологические задачи без учета организации и экономики производства.

1. Общая часть

1.1 Исходные данные

1. Чертеж детали - "Диск".

2. Материал детали - Сталь 35л ГОСТ 977-88

3. Годовая программа выпуска - N=4800 шт/год.

4. Технические требования - h14, H14, ±IT14/2,

5. Справочная и нормативная литература.

1.2 Назначение и конструкция изделия

Рис. 1. Общий вид детали Диск

Рассматриваемая деталь "диск" (рис.1) является телом вращения типа диск с габаритными размерами ?500х 206 мм. Для более удобного описания конструкции, деталь можно разделить на диск можно разделить на ступицу, диск и обод.

Ступица - тело вращения типа цилиндр с габаритами ?226х 206 мм, в ступице выполнено осевое посадочное отверстие ?130 мм с шероховатостью поверхности Ra=3,2 мкм. В отверстии выполнен шпоночный паз для установки призматической шпонки по ГОСТ 23360-78. В месте перехода отверстия ступицы в торцевую поверхность выполнена фаска 4х 45?. В торцевой поверхности выполнено 8 резьбовых отверстий, 6 отверстий М 8 и 2 отверстия М 18.

Диск - тело вращения типа диск. В диске выполнены проточки для облегчения конструкции детали. С шероховатостью поверхности соответствующей требованиям неуказанной шероховатости на чертеже.

Обод - тело вращения. Наружная поверхность имеет ступенчатую конфигурацию. Диаметр первой ступени соответствует максимальному диаметру рассматриваемой детали ?500 мм. шероховатость поверхности Ra=2,0 мкм. диаметр второй ступени 484 мм, данная поверхность не функциональная.

Данная деталь "Диск" изготовлена из стали 35Л ГОСТ 977-88. Из данной стали изготавливаются станины прокатных станков, зубчатые колеса, тяги, бегунки, задвижки, балансиры, диафрагмы, катки, валки, кронштейны и другие детали, работающие под действием средних статических и динамических нагрузок. В таблице 1.1 представлен химический состав стали 35Л.

Таблица 1 Химический состав в % материала сталь 35Л

C	Si	Mn	S	P
0,35-0,4	0,2-0,52	0,45-0,9	0,06	0,6

Таблица 2 Механические свойства при Т=20°С материала 35Л

Сортамент	Размер	Напр.	ув	уT	о5	ш	KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Отливки, К 25, ГОСТ 977-88	до 100		491	275	15	25	343	Нормализация 860 - 880oC,Отпуск 600 - 630oC,
Отливки, КТ 35, ГОСТ 977-88			540	343	16	20	294	Закалка 860 - 880 ° C, Отпуск 600 - 630 ° C
Твердость 35Л,	HB 10 -1 = 137 - 229 МПа

Обозначения:

Механические свойства:

у_в - Предел кратковременной прочности, [МПа]

у_T - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

д₅ - Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

ш - Относительное сужение, [ % ]

KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м²]

Расчет массы детали произвожу в программе КОМПАС 3D V13 (рис.2): масса составила: m=73,44 кг

1.3 Анализ чертежа и технических требований детали

деталь заготовка чертеж резание

Неуказанные размеры на чертеже имеют шероховатость, полученную при предыдущей обработке (при изготовлении заготовки) и выполнены по IT14/2.

Отклонения от формы и размеров.

Отклонение от перпендикулярности осей резьбовых отверстий М 8 относительно базовой поверхности (правый торец ступицы) не должно превышать 0,12 мм.

Отклонение от перпендикулярности осей резьбовых отверстий М 18 относительно базовой поверхности (правый торец ступицы) не должно превышать 0,12 мм.

Радиальное биение наружной поверхности обода ?500 мм. относительно базовой поверхности (ось отверстия ступицы) не должно превышать 0,3 мм.

Неуказанные отклонения по точности формы лежат в пределах допуска на соответствующий размер.

1.4 Анализ технологичности конструкции детали

Данная деталь вал относится к деталям типа Диск, имеет габаритные размеры ?500х 206мм

Она имеет наружные и внутренние поверхности:

- наружные цилиндрические поверхности;

- сквозное отверстие

- резьбовое отверстие

- плоские поверхности;

- скругление

- канавка

Все поверхности заданы по стандарту.

При выборе установочных баз не возникнет проблем т.к. разные операции будут выполняться на разных станках.

Поверхности детали расположены удобно для подвода и обработки стандартным режущим инструментом, а также для контроля параметров, размеров и шероховатости.

Для контроля размеров и шероховатости используется стандартный измерительный инструмент.

Данную деталь можно изготовить стандартным режущим инструментом без применения специального оборудования и оснастки.

При изготовлении не должно возникнуть проблем с подводом режущего инструмента, при обработки любой из поверхностей. Деталь в целом является технологичной.

2. Технологическая часть

2.1 Определение типа и формы организации производства

Пользуясь условиями классификации [2, с. 19], отнесем деталь к мелким (М = 73,44 кг). Далее с учетом годовой программы N = 4200 шт., по [2, c.20, табл. 1] примем тип производства серийным. Воспользуемся зависимостью [2, c. 20] рассчитаем размер партии одновременно обрабатываемых заготовок, предварительно допустив, что для бесперебойной работы сборочного цеха должен быть запас готовых деталей, а на 21 день, тогда:

шт.

Примем для дальнейших расчетов n = 350 шт.

Такое количество позволит каждый месяц запускать в производство по одной партии (350·12 = 4200). Соразмерив величину n c данными [2, c. 20 табл. 2] будем считать производство крупносерийным и именно для условий такого производства в дальнейшем проектировать технологический процесс.

2.2 Выбор конструкции и способов получения заготовки

Ориентируясь на свойства материала детали (Сталь 35Л - является литейной), принимаем один из специальных методов литья. С учетом того, что производство крупносерийное, целесообразно получить заготовку литьем в кокиль, т.к. она характеризуется более высокой производительностью и меньшей трудоемкостью.

Также можно рассмотреть получение отливки в песчано-глинистые формы.

Получение заготовки литьем в кокиль

По таблицам из ГОСТ 26645-85 выбираем следующие параметры:

1. Класс размерной точности - 8

2. Степень коробления - 5

3. Степень точности поверхности - 8

4. Класс точности массы - 7

5.Допуск смещения - 0,8

6. Шероховатость поверхности Ra 10

Исходя из этих данных, определим размеры заготовки и сведем в таблицу 3

Таблица 3 Размеры заготовки полученной литьем в кокиль

Деталь	Заготовка
Номинальный размер Аiд, мм	Шероховатость Ra, мкм	Допуск ТАiз, мм	Допускаемые отклонения ES EI, мм	Величина припуска ±KZ, мм	Номинальный размер Аiз, мм
1	2	3	4	5	6
500	Ra 2.0	1.4	±0,7	4+4=8	508±0,7
484	Ra 12,5	1.4	±0,7	0	484±0,7
468	Ra 3,2	1.4	±0,7	-3+3=6	462±0,7
448	Ra 3.2	1.4	±0,7	-3+3=6	442±0,7
226	Ra 12,5	1.1	±0,55	0	226±0,55
200	Ra 2,0	1.1	±0,55	2,7+2,7=5,4	205,4±0,55
130	Ra 3,2	1	±0,5	-2,5+2,5=5	125±0,5
206	Ra 3,2	1.1	±0,55	2,5+2,5=5	211±0,55
84	Ra 3,2	0,9	±0,45	1,7+1,7=3,4	87,4±0,45
52	Ra 3,2	0,8	±0,4	1,7+1,5=0,2	52,2±0,4
40	Ra 3,2	0,7	±0,35	1,7	41,7±0,35
32	Ra 3,2	0,7	±0,35	-1,7-1,2=0,5	29,5±0,35

1. Точность отливки 7Т-7-14-9 См 0,8 ГОСТ 26645-85

2. Формовочные уклоны по ГОСТ 3212-80

3. Неуказанные литейные радиусы 5...8 мм

4. Получение заготовки литьем в ПГФ

По таблицам из ГОСТ 26645-85 выбираем следующие параметры:

1. размерной точности - 9Т

2. Степень коробления - 8

3. Степень точности поверхности - 13

4. Класс точности массы - 10

5. Допуск смещения - 0,8

6. Шероховатость поверхности Ra 20Исходя из этих данных определим размеры заготовки и сведем в таблицу 4.2

Таблица 4.2 Размеры заготовки полученной литьем в ПГФ

Деталь	Заготовка
Номинальный размер Аiд, мм	Шероховатость Ra, мкм	Допуск ТАiз, мм	Допускаемые отклонения ES EI, мм	Величина припуска ±KZ, мм	Номинальный размер Аiз, мм
500	Ra 2.0	1.8	±0,9	5+5=10	510±0,9
484	Ra 12,5	1.8	±0,9	0	484±0,9
468	Ra 3,2	1.8	±0,9	-3,6+3,6=7,2	475,2±0,9
448	Ra 3.2	1.8	±0,9	-3,6+3,6=7,2	455,2±0,9
226	Ra 12,5	1.3	±0,65	0	226±0,65
200	Ra 2,0	1.3	±0,65	3+3=6	206±0,65
130	Ra 3,2	1.2	±0,6	-2,9+2,9=5,8	124,2±0,6
206	Ra 3,2	1.3	±0,65	2,5+2,5=5	211±0,65
84	Ra 3,2	1.1	±0,55	1,9+1,9=3,8	87,8±0,55
52	Ra 3,2	1	±0,5	1,7-1,5=0,2	52,2±0,5
40	Ra 3,2	0,9	±0,45	1,9	41,7±0,45
32	Ra 3,2	0,9	±0,45	-1,9-1,4=0,5	32,5±0,45

1. Точность отливки 9-5-13-8 См 0,8 ГОСТ 26645-85

2. Формовочные уклоны по ГОСТ 3212-80

3. Неуказанные литейные радиусы 5...8 мм

2.3 Расчет массы заготовок

Расчет массы заготовки произвожу в программе КОМПАС 3D V13:

- масса заготовки полученной литьем в кокиль составила: m=93,05 кг

- масса заготовки полученной литьем в ПГФ составила: m=97,7 кг

Расчет технико-экономических показателей заготовок

Ориентировочная себестоимость заготовки определим по формуле

где: С_i - базовая стоимость 1 тонны заготовок, руб.;

S_ОТХ - базовая стоимость 1 тонны отходов, руб.;

Q - масса заготовки, кг;

q - масса детали, кг;

к_Т - коэффициент, зависящий от класса точности;

к_С - коэффициент, зависящий от группы сложности заготовок;

к_В - коэффициент, зависящий от массы заготовок;

к_М - коэффициент, зависящий от марки материала;

к_П - коэффициент, зависящий от объема производства заготовок.

Коэффициент весовой точности определяется формулой:

где: К_вт - коэффициент весовой точности

М_Д - масса детали, кг

М_З - масса заготовки, кг

1) Литье в кокиль:

С_i=122 руб; S_ОТХ=14,4 руб; q=73,44 кг; Q=93,05 кг;

к_Т=1; к_С=0,93 ;к_В=1; к_М=1,21 к_П=1.

Подставив значения в формулы (6,1) и в (6,2) получим:

= 76,8 руб

2) Литье в ПГФ:

С_i=122 руб; S_ОТХ=14,4 руб; q=73,44 кг; Q=97,7 кг;

к_Т=1,1; к_С=0,93; к_В=1; к_М=1,21 к_П=1.

Подставив значения в формулы (6,1) и в (6,2) получим:

= 87.2 руб

Из расчетов видно, что себестоимость заготовки, изготовленной литьем в кокиль, ниже, а коэффициент весовой точности выше, чем у заготовки, изготовленной литьем в ПГФ. Поэтому предпочтительным будет считаться изготовление заготовки литьем в кокиль.

Сравним заготовки, чтобы выбрать подходящую. Результаты сравнения приведем в табл. 5

Таблица 5 Выбор заготовки

Показатели	Варианты	Экономия (+) или перерасход (-) по второму варианту в сравнении с первым
	Первый	второй	на единицу	на программу
Вид заготовки Масса детали, кг Масса заготовки, кг Коэффициент использования металла Стоимость заготовки, руб	отливка 73,44 93,05 0,79 76,8	отливка 73,44 97,7 0,75 87,2	+4,2 +0,04 +10,4	+17640 -+0,04 +43680

Из расчетов видно, что себестоимость заготовки, изготовленной литьем в кокиль ниже, а коэффициент весовой точности выше, чем у заготовки, изготовленной литьем в ПГФ. Поэтому предпочтительным будет считаться изготовление заготовки литьем в кокиль.

2.4 Выбор способов обработки поверхностей и технологических баз

Каждая деталь может быть представлена в виде сочетания таких элементарных поверхностей как: плоскости, цилиндры, конусы, торы и пр. Более сложные поверхности: винтовые, шлицевые, зубчатые и другие фигурные встречаются реже. Многолетней практикой установлены типовые способы механической обработки для каждой элементарной поверхности. Выбор того или иного способа определяется комплексом факторов, среди которых учитывают конфигурацию, габаритные размеры, материал и массу детали; объем выпуска, принятые тип и форму организации производства; имеющиеся в распоряжении оборудование и оснастка и др. К главным факторам непременно относят точность, производительность и рентабельность каждого способа.

Производство с серийным выпуском продукции оснащают, в основном, универсальным оборудованием, приспособлением и пользуются стандартным инструментом.

Выбор способа тесно связан еще и со стадией (этапом) процесса обработки. Обдирочная, предварительная (черновая), промежуточная (чистовая) и окончательная (отделочная, тонкая) обработки одной и той же поверхности, чаще выполняются разными способами.

Разбиваю деталь на элементарные поверхности и каждой присваиваю каждой номер (рис 3)

Рис 3 Порядок обработки поверхностей детали "диск".

Для изготовления данной детали, назначаю следующие базовые поверхности:

- чистовой установочной базой служат: поверхности 4 и 8

- основными конструкционными базами служат: отверстие 27

- основными измерительными базами являются торцы детали.

Согласно чертежу и техническим требованиям на изготовление детали, обработке подлежат следующие поверхности. Сведем в таблицу 6 поверхности требующие обработки, вид обработки, достигаемая точность и шероховатость, базовые поверхности и количество степеней свободы, которых необходимо лишить для закрепления детали.

Таблица 6 Способы обработки поверхностей и технологические базы

Номер и наименование обрабатываемой поверхности	Вид механической обработки (с учетом рекомендации приложения)	Номер базовой поверхности	Примечание
1	2	3	4
1. Торцевая поверхность	1. Черновое точение	4 и 8	Лишение заготовки 5 степеней свободы
2. Цилиндрическая поверхность	1. Черновое точение 2. Чистовое точение	4 и 8
3. Фаска	1. Черновое точение	4 и 8
4. Цилиндрическая поверхность	1. Рассверливание 2. Зенкерование 3. Шлифование	4 и 8
5. внутренняя цилиндрическая поверхность	1. Черновое точение	4 и 8
6. внутренняя цилиндрическая поверхность	1. Черновое точение	4 и 8
7. Торцевая поверхность	1. Черновое точение	4 и 3
8. Торцевая поверхность	1. Черновое точение	4 и 3
9. Фаска	1. Черновое точение	4 и 3
10. Фаска	1. Черновое точение	4 и 8
11. Шпоночный паз	Долбление	4 и 8
12. Глухое отверстие	1. Сверление	4 и 8
13. Глухое отверстие	1. Сверление	4 и 8
14. Глухое отверстие	1. Сверление	4 и 8
15. Глухое отверстие	1. Сверление	4 и 8
16. Глухое отверстие	1. Сверление	4 и 8
17. Глухое отверстие	1. Сверление	4 и 8
18. Глухое отверстие	1. Сверление	4 и 8
19. Глухое отверстие	1. Сверление	4 и 8
20. фаска	1. Зенкование	4 и 8
21. фаска	1. Зенкование	4 и 8
22. Резьбовая поверхность	1. Резьбонарезание	4 и 8
23. Резьбовая поверхность	1. Резьбонарезание	4 и 8
24. Резьбовая поверхность	1. Резьбонарезание	4 и 8
25. Резьбовая поверхность	1. Резьбонарезание	4 и 8
26. Резьбовая поверхность	1. Резьбонарезание	4 и 8
27. Осевое отверстие	1. Черновое растачиваниеи 2. Чистовое растачивание	4 и 8
28. Резьбовая поверхность	1. Резьбонарезание	4 и 8
29. Резьбовая поверхность	1. Резьбонарезание	4 и 8
30. Резьбовая поверхность	1. Резьбонарезание	4 и 8
31. Резьбовая поверхность	1. Резьбонарезание	4 и 8

2.5 Разработка технологического маршрута изготовления детали

Определившись с типом производства с методом получения заготовки, ее формой и размерами, а также с методами обработки поверхностей, с базами, составим маршрут обработки детали и приводим его в таблице 7

Таблица 7 Маршрут обработки детали "Диск"

№ п/п	Наименование и содержание операции	Операционный эскиз	Оборудование
1	2	3	4
005	Токарная Установ А Подрезка торца 1, черновое точение поверхности 2, подрезка торца 3, очение поверхности 4 и 5, снятие фаски 6, растачивание отверстия 27. Установ Б Подрезка торца 8, снятие фасок 10 и 9.		Токарно-карусельный станок с ЧПУ
			Токарно-карусельный станок с ЧПУ
010	Долбежная Долбить Шпоночный паз 11.		Долбежный станок
015	Сверлильная Сверлить отверстия согласно оскиза, снять фаски 18 и 19, нарезать резьбу согласно эскиза		Вертикально-сверлильный станок
020	Токарная Чистовая подрезка торца 1 Чистовое точение поверхности 2 спроточкой 26, чистовое растиачивание Отверстия.		Токарно-карусельный станок с ЧПУ

2.6 Выбор оборудования, оснастки и инструмента

Определившись с типами станков в маршруте обработке а также методами обработки для изготовления детали "Диск" с обеспечением заданными параметрами по точности и шероховатости необходимо применить следующее станочное оборудование:

1. Токарно-карусельный станок с ЧПУ мод. 1516Ф 1

2. Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ мод. 2Н 135Ф 2

4. Долбежный станок 7А 420

Таблица 8 Применяемые станки при изготовлении детали "Диск"

Операция	Оснастка Обозначение
Токарная	Токарно-карусельный станок с ЧПУ мод. 1516Ф 1
Долбежная	Долбежный станок 7А 420
Сверлильная	Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ мод. 2Н 135Ф 2
Токарная	Токарно-карусельный станок с ЧПУ мод. 1516Ф 1

Определившись с оборудованием назначим следующую оснастку для надежного закрепления детали в шпинделе или на столе станка и сведем в таблицу 9.

Таблица 9 Оснастка применяемая для изготовления детали "Диск"

Операция	Оснастка	Обозначение
Токарная	Патрон токарный четырех кулачковый	Патрон 7081-0683-ГОСТ 3890-82
Долбежная	Патрон токарный четырех кулачковый	Патрон 7081-0683-ГОСТ 3890-82
Сверлильная	1. Универсальная делительная головка 2. Патрон токарный четырех кулачковый	1. УДГ-250 2. Патрон 7081-0683-ГОСТ 3890-82
Токарная	Патрон токарный четырех кулачковый	Патрон 7081-0683-ГОСТ 3890-82

Выбрав оборудование и оснастку назначим следующий режущий и вспомогательный инструмент для обработки детали "Диск" и сведем в таблицу 10

Таблица 10 Режущий инструмент применяемый при изготовлении детали "Диск"

Операция	Режущий инструмент, материал режущей части	Обозначение
Токарная	1. Резец токарный проходной с ц=45? с квадратной пластиной из твердого сплава (СМП) 2. Резец проходной с ц=60? с трехгранной пластиной из твердого сплава (СМП) 3. Резец расточной с ц=?75 с креплением режущих пластин из керамики с задними углами.	1. Резец К.01.4979.000-02 ТУ 2-035-892-82 2. Резец PTTNR3525P22 ТУ 2-035-892-82 3. Резец К.01.5036.000.04 ТУ 2-035-892-82
Долбежная	1. Резец для долбления шпоночных пазов в отверстии.	1. Резец К.01.4979.000-00 ТУ 2-035-892-82, Т 5К 10
Сверлильная	1. Сверло спиральное с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали Р 6М 5 -5,6 мм 2. Сверло спиральное с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали Р 6М 5 -15,4 мм 3. мет Зенковка коническая чик машинный цельный для нарезания резьбы М 8 4. метчик машинный цельный для нарезания резьбы М 18. 5. метчик машинный цельный для нарезания резьбы М 8.	1. Сверло 2301-3559 ГОСТ 10903-77 2. Сверло 2301- 3604 ГОСТ 10903-77 3. Зенковка 2353-0118 ГОСТ 14953 -80 4. Метчик 2621-1223 ГОСТ 3266-81 5. Метчик 2621-1676 ГОСТ 3266-81
Токарная	1. Резец токарный проходной с ц=45? с квадратной пластиной из твердого сплава (СМП) 2. Резец проходной с ц=60? с трехгранной пластиной из твердого сплава (СМП) 3. Резец расточной с ц=?75 с креплением режущих пластин из керамики с задними углами.	1. Резец К.01.4979.000-02 ТУ 2-035-892-82 2. Резец PTTNR3525P22 ТУ 2-035-892-82 3. Резец К.01.5036.000.04 ТУ 2-035-892-82

Для надежного закрепления режущего инструмента в шпинделях станка или резцедержателях применим следующий вспомогательный инструмент.

Для закрепления резцов в револьверной головке токарного станка применим резцедержатели радиальные

Для закрепления осевых инструментов на токарном станке будем использовать держатели для осевого инструмента

Для контроля полученных размеров при изготовлении детали "Шкив" применим следующий измерительный инструмент:

Для измерения линейных размеров и наружных диаметральных размеров с невысокими требованиями по точности применим штангенциркуль ШЦ 1 1-250-0.05 ГОСТ 16-89

Для контроля отверстия Ш примем калибр-пробку 8133-0275 G7 ГОСТ 16780-71

Для контроля шероховатости применим образцы шероховатости по ГОСТ 9378-93.

2.7 Расчет и выбор припусков на обработку поверхности

Определим расчетно-аналитическим методом общий и промежуточные припуски, необходимые для механической обработки посадочного отверстия ?130 детали "Диск"

В соответствии с технологическим маршрутом выделяем 4 перехода обработки поверхности отверстия: заготовка, черновое растачивание. Чистовое растачивание. Затем определяем значения составляющих элементов припусков, предельные значения размеров и припусков для каждого технологического перехода. Результаты расчетов сводим в табл.11

Таблица 11 Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности 130 детали "Диск"

№п	Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск 2Zmin, мкм	Расчетный размер dР, мм	Доп. , мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
		Rz	h		е
0	Заготовка	160	200	781			135	1100	124,45	125,55
1	Черновое растачивание	120	120	47	321	2409	131	420	128,88	129,2	2409	3059
2	Чистовое растачивание	40	40	2,3	321	1129	33,668	63	130	130,063	1129	1317

Из чертежа и технических требований к заготовке R_z=160 мкм;h=200 мкм найдем:

Суммарное значение пространственных отклонений заготовок определим по формуле

где: с_см -пространственная погрешность смещения оси, мкм

с_{кор -} общая кривизна заготовок, мкм

= 600 мкм; =500 мкм;

Подставив значения в формулу (6,1) получим:

=781 мкм

Для дальнейших операция величину пространственных отклонений определим по формуле:

Где: - величина пространственных отклонений на предыдущем переходе

k - коэффициент уточнения, (согласно [9, табл 2.13, стр 18] примем:

- для сверления k=0,06

- для зенкерования k=0,05

- для шлифования k=0,04

Подставив значения в формулу найдем и запишем полученные значения в таблицу 11

Согласно [9, табл 2.8, стр 8] опред таблицу определим значения Rz и T и запишем их в таблицу 11

Внесем исходные данные в таблицу и рассчитаем величину минимальных припусков по формуле

2z_imin=2(R_zi-1+h_i-1+

где: R_zi-1 - высота не ровностей на предшествующем переходе, мкм

h_i-1 - высота дефектного слоя на предшествiующем переходе, мкм

с_i-1 - суммарное значение пространственных отклонений на предшествующем переходе, мкм

е_i - погрешность установки на данном переходе, мкм. Погрешность установки можно определить по формуле

где: - погрешность базирования, согласно [9, табл 2.14, стр 19] при закреплении заготовки в трех кулачковый самоцентрирующийся патрон = 0

- погрешность закрепления, согласно [9, табл 2.16, стр 23] принимаем:

- при установке паковки: = 320 мкм,

- при установке после чернового точения, =70 мкм

- погрешность приспособления, согласно ГОСТ 2675-80 принимаем =10 мкм.

Подставив значения в формулу найдем значения погрешности установки и запишем в таблицу 11 и подставив значения в формулу найдем значения минимального припуска на обработку и запишем в таблицу 11

Для проверки правильности выполненных расчетов воспользуемся равенством

2z_общmax-2z_общmin=Т_заг-Т_дет

где: 2z_общmax - максимальный общий припуск на обработку, мкм,

2z_общmin - минимальный общий припуск на обработку, мкм,

Т_заг - допуск на размер заготовки, мкм,

Т_дет - допуск на размер детали, мкм,

Подставив значения в равенство, получим:

4715-3840=900-25

875=1375

Заполнив табл. 11, строим схему расположения припусков и допусков (рис.5)

Рис.5 Схема расположения припусков и допусков

2.8 Проектирование технологической операции

Рассмотрим подробно операцию 005 токарную, на которой, согласно маршруту обработки производится черновая и чистовая обработка торца, рассверливание с зенкерование посадочного отверстия, выполняется расточка глухого отверстия, прорезка канавки.

С учетом серийности производства, обработка производится на токарно-карусельном станок с ЧПУ мод. 1516Ф 1, заготовка крепится в шпинделе станка при помощи 3-кулачкового самоцентрирующегося патрона. Деталь обрабатывается резцами со сменными металлорежущими пластинами из ВК 6. Последовательность обработки на котором показана деталь, условное обозначение зажимного приспособления, режущего инструмента, а также направление главных и вспомогательных движений представим на рис.

Рис.5 переход операции 020 Токарная

2.9 Выбор режимов обработки, расчет сил резания и потребной мощности

Расчет режимов резания для операции 020 токарная

Установ А.

Точить торцевую поверхность, выдерживая размер.

1. Определение общего припуска t_общ и глубины резания t:

Общий припуск t_общ., при торцевании определим по формуле:

где: D_заг - диаметр заготовки, мм.

D_дет - диаметр длина детали, мм

Подставив в формулу получим:

По [5. c. 187, табл. 28] принимаю глубину резания t на точение равной 1 мм.

2. определение числа проходов

Количество проходов определяется формулой

Подставив значения в формулу получим:

Принимаем i=1.

3. Определение оборотной подачи:

Оборотная подача S_o для точения назначается по [6, c.364, табл. 11]

So = 1,25 мм/об.

4. Определение расчетной скорости резания:

Скорость резания определяется по формуле

где: С_v-коэффициент скорости резания;

x_v, m, q_v - показатели степеней принимаем по [6, c.367, табл. 17] С_v=243 x_v=0,15, y_v=0,4, m=0,2,

K_v-коэффициент, учитывающий конкретные условия резания, определяется по формуле

где: K_MV-коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала, по [6, c. 424, табл. 9] принимаю K_MV = 0,88.

K_ПV-коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; по [6, c.426, табл. 14] K_nV = 0,8;

K_ИV- коэффициент, учитывающий инструментальный материал; по

[6, c.426, табл. 15] K_ИV = 0,1;

Подставив полученные значения в формулу получим:

Т - период стойкости резца, мин. по [6, с. 435, табл. 29] принимаем Т=60 мин;

t - глубина резания, мм t = 0б 9 мм

S_о - подача на 1 оборот, мм/об. S_о = 1,25 мм/об.

Подставив полученные значения в формулу получим:

5. Определение числа оборотов шпинделя.

Расчетное число оборотов шпинделя определяется по формуле

n_р = 1000v/рD

где: V - скорость резания, м/мин

D - диаметр обрабатываемой поверхности, мм

р = 3,14

подставив значения в формулу, получим:

n_р=1000·70,08/3,14·208б 8=106 мин^-1, принимаю n=100 мин^-1

6. Определение фактической скорости резания:

Из формулы определения частоты вращения, выразим скорость резания и найдем ее:

V= рDn/1000

V=3.14Ч208,8Ч100/1000=65,56 м/мин.

7. Определение основного времени t_o

Основное время t_o, определяется формулой

где L_р.х. - длина рабочего хода, мм,

S_o - подача на оборот, мм/об,

n - число оборотов шпинделя, мин^-1

Подставив полученные значения в формулу получим:

8. Определение силы резания и мощности резания.

Осевая сила при сверлении определяется по формуле

,

где: V - скорость резания, м/мин

t - глубина резания, мм,

S - оборотная подача, мм/об,

С_р-коэффициент сил резания

y, x, n - показатели степени

Коэффициент сил резания и показатели степени по [4, с. 436, табл.31]:

С_P=92; y=0,75, x=1 n=0;

K_P-общий поправочный коэффициент на силу резания, K_P=0,704

Подставив значения в формулу (2.8.7), получим:

.

9. Эффективная мощность при фрезеровании определяется формулой

Подставив значения в формулу (2.8.7), получим:

Полученные значения полученные в ходе расчета режимов обработки, свожу в таблицу 12.

Таблица 12 Расчетные значения режимов резания для операции 005

№ перехода	d, мм	t, мм	L, мм	S мм/об	V м/мин	n мин-1	to, мин	PZ, Н	N, кВт
Установ А
1	200	0,5	200	1,25	65,56	100	0,4	546,48	0,58
2	200	0,5	64	0,33	131,12	200	0,756	100,188	0,21
3	130	0,5	206	0,65	10,36	100	0,93	18,73917	1,9

Мощность главного привода станка 1516Ф 1 N=11 кВт. С технической стороны этот станок соответствует требованиям рационального выполнения данной токарной операции.

2.10 Прогнозирование точности размеров и качества обрабатываемой поверхности

Проверим, обеспечивается ли точность размера мм после чистового точения на операции 020. Снимаемый припуск t=1 мм.

Условие обработки без брака:

,

где Тd - допуск на выполняемый размер (Тd=0,025 мм).

Суммарная погрешность обработки рассчитывается по формуле:

,

где - погрешность, связанная с деформациями системы СПИД, мкм; - погрешность настройки станка на размер, мкм; - погрешность установки, в данном случае отсутствует; - погрешность обработки, вызываемая размерным износом инструмента, мкм; - погрешность, связанная с температурными деформациями системы СПИД, мкм; - погрешность, связанная с геометрическими неточностями станков, мкм.

Погрешность, связанная с деформациями системы СПИД определяется как:

,

где Р_y - сила резания в направлении выполняемого размера (Р_y=0,19 кН), J - жесткость станка. Согласно паспорта станка 3283С жесткость составляет - J=250 Н/м.

мкм

Погрешность настройки станка на размер находим по формуле:

где Кр=1,14 и Ки=1 - коэффициенты, учитывающие отклонения закона распределения элементарных величин и от нормального; - погрешность регулирования. По табл.26, с.71 [3] при настройке по индикатору с ценой деления 0,002 мм мкм. - погрешность измерения; по табл.27, с.72 [3] для 7-го квалитета точности и размерах до 30 мм мкм. Подставим эти значения в формулу:

мкм

Погрешность обработки, вызываемая размерным износом инструмента. При координатно-шлифовальных операциях размерный износ не учитывается, пэтоу принимаем = 0 мкм

Погрешность, связанная с температурными деформациями системы СПИД связана с режимом работы станка и длительностью обработки. За время обработки отверстия шлифовальная головка не успеет разогреться настолько, чтобы существенно изменить свои размеры, поэтому принимаем =0.

Погрешность, связанная с неточностью станков, для шлифовальных особой точности =4 мкм.

Погрешность базирования при данном способе крепления заготовки =0 мкм

Суммарная погрешность составит:

мкм

Поскольку допуск на размер составляет 18 мкм, то условие обработки без брака выполняется.

Прогнозирование качества обработки поверхностей деталей

Проверим, достигается ли требуемая шероховатость посадочного отверстия шкива

Согласно технологическому процессу, на операции 035 отверстие после шлифования должно иметь шероховатость не менее 1,6 мкм.

Величина шероховатости при торцовом точении определяется по формуле из табл.5, с.103 [3]:

,

где =600мм/мин величина продольной подачи, мм/мин, (скорость возвратно-поступательного движения шпинделя - 6 м/мин=600мм/мин), =0,002 мм/дв. - радиальная падача, = 3, =25 мкм - размер шлифовального зерна, = 1800 м/мин - скорость резания, - параметр учитывающий влияние от твердости круга, для шлифовальных головок средней твердости =5, =25000 н/мм - жесткость станка. Тогда:

мкм

Таким образом, при чистовой обработке отверстия будет обеспечиваться требуемое качество поверхности.

Аналогично проверяем соответствие достигаемого качества, заданному для других поверхностей.

2.11 Технологическое нормирование времени

Определение меры труда и соответствующего вознаграждения и является одной из основных задач нормирования. При нормировании труда различают метод технического расчета норм времени по нормативам, метод расчета норм времени на основе изучения затрат рабочего времени наблюдением и метод сравнения и расчета по укрупненным типовым нормативам [8]. В соответствии с ГОСТ 3.1109-82 норма времени - это регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации. Норма времени на выполнение технологической операции в условиях массового и крупносерийного производств определяется штучным, а в условиях серийного неавтоматизированного производства - штучно-калькуляционным временем. Норма штучного времени выражается формулой, мин

t_ш = t_о + t_в + t_о.об + t_т.об + t_n,

где t_o- основное (технологическое) время, мин;

t_в - вспомогательное время, мин;

t_{о.об -} время организационного обслуживания рабочего места, мин;

t_{т.об -} время технического обслуживания рабочего места, мин;

t_п - время перерывов на отдых и личные потребности, мин.

Оперативное время t_оп равно:

t_оп = t_o + t_в

Для определения времени на обслуживание станка используем формулу:

Для определения времени на отдых используем формулу:

Умножая расчетное время по формуле на тарифные ставки для рабочих машиностроения, коэффициенты доплат и начислений на заработную плату можно определить стоимость выполнения технологической операции и заработную плату рабочего за ее выполнение.

Пронормируем операцию 005 Токарную. Для этого составим таблицу в которой укажем полную последовательность действий станочника на станке с указанием затраченного времени на эти действия и сведем в таблицу 13

Таблица 13 Нормы времени на операции 005 Токарная

	Элементы технологической операции	Табличное значение времени, мин
		То, мин	ТВ, мин
1	2	3	4
1.1	Установить заготовку и закрепить		0,5
1.2	Включение станка		0,05
1.3	Подвод резца		0,05
1.4	подрезка торца	0,4
1.5	отвод резца		0,05
2.1	Смена режимов резания		0,05
2.2	Подвод резца		0,05
2.3	Точение поверхности	0,756
2.4	отвод резца		0,05
3.1	Смена инструмента в револверной головке		0,05
3.2	Смена режимов резания		0,05
3.3	Подвод резца		0,05
3.4	Растачивание отврстия	0,94
3.5	Отвод Резца		0,05
6.6	Выключение станка		0,05
6.7	Снятие заготовки

Подобные документы

• Разработка технологического процесса механической обработки детали

  Анализ служебного назначения детали. Классификация поверхностей, технологичность конструкции детали. Выбор типа производства и формы организации, метода получения заготовки и ее проектирование, технологических баз и методов обработки поверхностей детали.
  
  курсовая работа [133,3 K], добавлен 12.07.2009
  

• Технологический процесс обработки детали "диск" в условиях автоматизированного производства

  Анализ служебного назначения детали, технические требования к точности относительного положения поверхностей. Определение метода получения заготовок. Расчет припусков на обработку, технологических режимов резания. Расчет усилий закрепления заготовки.
  
  контрольная работа [59,3 K], добавлен 19.01.2011
  

• Проектирование технологического процесса механической обработки детали "Диск"

  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
  

• Обработка металлов резанием

  Назначение детали "Вилка" и условия работы её основных поверхностей. Обоснование выбора базирующих поверхностей и метода получения заготовки. Разработка технологии обработки поверхностей детали. Расчет режимов резания для токарных и сверлильных операций.
  
  курсовая работа [51,8 K], добавлен 18.02.2013
  

• Разработка технологического процесса обработки ступенчатого вала

  Служебное назначение и технические требования детали. Технологический контроль чертежа и анализ технологичности конструкции. Выбор способа получения заготовки. Проектирование маршрутной технологии обработки детали. Расчет режимов резания и норм времени.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 06.12.2010
  

• Процесс производства деталей машин на примере тормоза

  Назначение и конструкция детали, анализ и оценка ее технологичности. Определение типа организации производства. Выбор способов обработки поверхностей и назначение технологических баз. Выбор режимов обработки, расчет сил резания и потребной мощности.
  
  курсовая работа [66,4 K], добавлен 22.12.2011
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали "Ось колодок тормоза" с применением станков с ЧПУ

  Описание конструкции и назначения детали "Ось колодок тормоза". Технологический контроль чертежа и анализ детали на технологичность. Выбор метода получения заготовки, маршрут механической обработки. Припуски и допуски на ее обрабатываемые поверхности.
  
  курсовая работа [3,5 M], добавлен 12.03.2013
  

• Технологические процессы изготовления болта

  Анализ чертежа детали "болт" и оценка ее технологичности. Выбор заготовки и его обоснование. Составление плана обработки детали. Расчет операционных размеров. Выбор оборудования для обработки детали. Расчет режимов резания и технологических норм времени.
  
  курсовая работа [308,3 K], добавлен 31.10.2011
  

• Разработка двух вариантов технологических процессов механической обработки заданной поверхности детали

  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
  

• Проектирование технологических процессов сборки, изготовления заготовки и ее механической обработки

  Анализ формы точности, шероховатости, размеров материала и обработки детали, а также характера нагружения. Определение технологического маршрута обработки поверхности детали в зависимости от точности размеров и шероховатости поверхностей детали.
  
  курсовая работа [594,7 K], добавлен 25.09.2012
  

• Характеристика конструкции детали "Бугель" и обоснование технических требований

  Анализ технологичности детали "Бугель". Выбор способа получения заготовки на основе экономических расчетов. Технологический маршрут обработки детали. Выбор технологического оборудования, режущего и измерительного инструмента. Расчёт режимов резания.
  
  курсовая работа [953,1 K], добавлен 14.03.2016
  

• Разработка технологического процесса механической обработки вала

  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
  

• Разработка технологического процесса механической обработки детали в условиях мелкосерийного (ремонтного) производства

  Служебное назначение детали. Требуемая точность механической обработки поверхностей. Материал детали и его свойства. Выбор метода получения заготовки в мелкосерийном производстве. Выбор технологических баз, оборудования. Схема технологических операций.
  
  реферат [382,8 K], добавлен 13.09.2017
  

• Анализ процессов изготовления детали корпуса

  Разработка и конструкционно-технический анализ чертежа детали. Вид заготовки, описание метода и способа ее получения для заданной детали. Последовательности механической обработки заданных поверхностей и технологии выполнения отдельных операций.
  
  курсовая работа [35,3 K], добавлен 17.12.2007
  

• Разработать технологический процесс обработки детали "Вал" в условиях среднесерийного производства

  Конструкция и назначение детали "Вал". Способ получения заготовки и расчет ее себестоимости. Определение технологических базовых поверхностей. Выбор приспособлений, режущего и мерительного инструментов. Расчет режимов резания и нормирование операций.
  
  дипломная работа [1,9 M], добавлен 19.05.2011
  

• Разработка технологического маршрута изготовления детали "трубная решётка" в количестве 2 штук

  Анализ технологических условий на изготовление детали "трубная решётка". Выбор вида заготовки и способы её получения. Выбор технологических баз, расчёт припусков. Обработка отдельных поверхностей детали. Выбор оборудования, инструментов и приспособлений.
  
  курсовая работа [147,0 K], добавлен 10.05.2015
  

• Проектирование технологического процесса механической обработки детали типа вал

  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
  

• Разработка оптимальных технологических процессов с использованием CAE/CAD/CAM/PDM-систем

  Технологический анализ чертежа детали "Крышка", выбор типа производства. Вид исходной заготовки. Разработка плана обработки поверхностей. Определение ступеней обработки, последовательности процесса. Технологический маршрут детали, выбор оборудования.
  
  курсовая работа [961,5 K], добавлен 03.08.2017
  

• Проектирование операций механической обработки поверхностей детали

  Анализ детали на технологичность. Проектирование токарных операций. Расчет глубины резания, выбор станка. Режимы резания при фрезеровании. Выбор режущего инструмента при проектировании операции протягивания. Параметры резьбы и материала, отделка.
  
  курсовая работа [2,9 M], добавлен 04.02.2012
  

• Проектирование технологического процесса механической обработки детали

  Проектирование механической обработки детали "Фланец", материал детали Сталь 30Л. Обрабатываемые поверхности и требования к ним. Способы обработки поверхностей, необходимый тип станка, инструменты и приспособления. Изготовление режущих инструментов.
  
  курсовая работа [4,3 M], добавлен 18.01.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам