Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Московский Государственный Открытый Университет

Коломенский институт

Кафедра: Технологии машиностроения

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

По дисциплине: «Технология машиностроения»

На тему: «Разработка технологического процесса изготовления детали - Корпус 74976.01»

Коломна, 2017 уч.г.

Содержание

Реферат

1. Конструктивно-технологическая характеристика детали

1.1 Служебное назначение детали

1.2 Особенности конструкции детали

1.3 Характеристика технологичности

2. Характеристика типа производства

3. Выбор метода получения заготовки

4. Анализ базового технологического процесса

5. Предлагаемый технологический процесс

6. Расчёт припусков и промежуточных размеров

6.1 Для обработки фрезерования верхней и нижней плоскости в размер 220

6.2 Расчет припусков и промежуточных размеров для операции растачивания в размер 120

7. Расчёт режимов резания и норм времени

8. Проектирование станочного приспособления

8.1 Исходные данные

8.2 Составление компоновочной схемы эскизного варианта общего вида

8.3 Расчёт приспособления

9. Проектирование контрольного приспособления

Заключение

Список литературы

Реферат

к курсовому проекту по дисциплине «Технология машиностроения» студента гр. ТМС- 53 Исайкина М.А.

Курсовой проект состоит из расчётно-пояснительной записки выполненной в объёме 47 листов, 4 таблиц, альбома ТП и графической части на 3-х листах формата А1.

Конструктивно-технологическая характеристика детали; тип производства; заготовка; анализ базового тп; предлагаемый тп; припуски; режимы резания; нормы времени; станочное приспособление; контрольно-измерительное приспособление.

Улучшение ТЭП достигнуто за счёт использования в условиях мелкосерийного производства применения гидропривода в приспособлении для обработки корпуса и применения обрабатывающего центра с ЧПУ, что обусловило изменение структуры и обеспечило сокращение числа операций и единиц станочного оборудования.

1. Конструктивно-технологическая характеристика детали

1.1 Служебное назначение детали

Корпус является основной деталью насоса масла 74976 СПЧ. Он обеспечивает надежное крепление в нем составных деталей насоса.

Корпус имеет две расточки, в которых размещены ведущая и ведомая шестерни. К расточкам примыкают всасывающая и нагнетательная полости насоса. Подшипниками служат втулки. На торцах втулок имеются канавки для отвода масла из защемленного пространства.

Насос имеет предохранительно-перепускной клапан, обеспечивающий полный перепуск масла при повышении давления в нагнетательном трубопроводе и состоящий из клапана, седла, пружины, крышки, регулировочного винта, шайбы и колпачка.

Клапан обеспечивает давление в манжетном уплотнении 0,2 - 0,3 МПа. Полость шарикового клапана сообщается со всасывающей полостью.

Данная деталь эксплуатируется в условиях постоянных нагрузок (радиальная, осевая). Деталь постоянно находится в воздушно-масляной среде.

1.2 Особенности конструкции детали

Основными операциями при обработке являются фрезерные и расточные. Фрезеруются и шлифуются торцы корпуса, растачиваются отверстия. Также производятся операции сверления, развертывания, рассверливания, резьбонарезания, зенкования.

Также фрезерованием выполняются пазы, расположенные на торцевых поверхностях. Шероховатость при выполнении фрезерных операций не превышает Rz40. Шероховатость при шлифовании торцов составляет Ra= 2,5. Внутренние диаметры корпуса обрабатываются при помощи алмазной расточки. Шероховатость поверхностей Rz 20.

Сверлением, развертыванием, рассверливанием, резьбонарезанием, зенкованием обрабатываются отверстия, расположенные на торцах детали.

Основную сложность при обработке представляет получение высокой точности и высокого качества внутренних диаметров.

1.3 Характеристика технологичности

Данная деталь относится к деталям типа корпусов она образована плоскостями и поверхностями вращения, следовательно её можно обрабатывать на фрезерных, расточных, сверлильных станках зажимая в специальных приспособлений.

- 60% поверхностей корпуса подвергаются механической обработке, а часть получается отливкой, это является достоинством с точки зрения экономичности;

- заготовка получается из отливки;

- конструкция детали обладает достаточной жёсткостью, следовательно при обработке она не будет «играть» и не надо предусматривать специальных механизмов для закрепления;

- в качестве основной технологической базы используются плоскости, благодаря чему соблюдается принцип единства баз, следовательно, повышается точность обработки.

- так как деталь не имеет полузакрытых и сложных форм поверхностей, то подвод и отвод инструментов осуществляется довольно просто.

- достаточно удобно контролировать параметры точности.

- в конструкции детали используются унифицированные конструктивные элементы, потому что с точки зрения экономичности это выгодно, т.к. можно использовать стандартный инструмент.

- для обработки требуется специальный режущий инструмент и не требуется специальное оборудование - это снижает себестоимость механической обработки

- для обработки данной детали возможно применение прогрессивных и высокопроизводительных методов обработки и современного технологического оборудования.

2. Характеристика типа производства

Производство детали мелкосерийное, характеризующееся изготовлением деталей мелкими партиями. С учетом массы детали годовой объем выпуска для этого типа производства составляет 10…40 шт./год.

В целом для серийного (в том числе и мелкосерийного) производства характерна обработка деталей партиями на специализированных рабочих местах. За каждым рабочим местом в среднесерийном производстве закрепляется несколько (20…40) периодически повторяющихся операций.

Операции строятся как по принципу дифференциации, так и по принципу концентрации, но преимущественно по второму принципу. Это позволяет повысить точность обработки и сократить число операций.

Квалификация операторов средняя по сравнению с другими типами производства, но имеется определенное число квалифицированных наладчиков.

Наряду с универсальным оборудованием применяется высокопроизводительные специальные и специализированные станки. Предпочтение отдается высокопроизводительному оборудованию с повышенной технологической гибкостью, то есть способному к частой переналадке. В современных условиях таким требованиям отвечают многопозиционное и многоместное оборудование, полуавтоматы, а также станки с ЧПУ.

Применяются в основном специальные и специализированные приспособления, в частности, сборно-разборные, универсально-сборные, а также универсальные.

Режущий и мерительный инструмент используется в основном нормальный, допускается также применение специального инструмента.

Обработка производится в основном на настроенных станках, что соответствует получению размеров автоматическим способом, при этом получают экономическую точность.

Планировка оборудования производится по типам обрабатываемых деталей, путем создания участков или линий по обработке определенного типа деталей, часто по групповому техпроцессу.

При этом производство организуется по переменно-поточной форме, при которой на линии или участке осуществляется типовой маршрут обработки с изменяемым числом операций, как правило, не синхронизированных по длительности цикла.

3. Выбор метода получения заготовки

Корпус насоса 74976.01 изготовляется из серого чугуна СЧ 20, следовательно, метод получения заготовки - литье.

Серый чугун СЧ20:С-серый, Ч-чугун, 20-предел прочности при разрыве .Обладает хорошими литейными свойствами.

Виды литья применяемые при изготовлении отливок из чугуна.

а) Литье в разовые песчаные формы.

При использовании этого метода литья применяются разовые формы изготовленные из формовочных смесей. Эти формы годны только для одной отливки.

Технологический процесс получения отливок в разовых формах складывается из следующих основных операциях:

- изготовление модельных комплектов;

- приготовление формовочных и стержневых смесей;

- изготовление стержней и их сушка;

- подготовка литейных приспособлений и их сушка;

- формовка по моделям или шаблонам;

- плавка металла и заливка форм;

- выбивка и очистка отливок.

В данном методе значительное время затрачивается на подготовку к литью, в частности приготовление форм.

б) Литье в металлические формы (кокильное литье).

Металлические формы для литья изготавливают из чугуна или стали. Для получения внутренних полостей в отливках из чугуна применяют песчаные стержни.

Стойкость форм при отливках из чугуна колеблется в пределах от 1500 до 5000 заливок в зависимости от их размера.

Для предотвращения отбела чугуна, а также с целью увеличения стойкости форм их внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем огнеупорной облицовки и сажи. Этот слой замедляет теплоотдачу охлаждающегося металла и тем самым уменьшает скорость его охлаждения.

У данного метода основной недостаток сложность изготовления и дороговизна металлической формы.

в) Центробежное литье.

При центробежной отливке металл заливают в форму, вращающегося вокруг вертикальной или горизонтальной оси, в результате чего жидкий металл оттесняется центробежной силой к стенкам формы, наиболее удаленным от центра. При этом структура металла получается уплотненной, так как газы и неметаллические включения вытесняются на поверхности, которые лежат ближе к центру вращения и подвергаются обычной механической обработке. Вращение форм производится до полного затвердевания металла, после чего готовые отливки извлекаются из форм.

На базовом предприятии заготовку корпуса насоса получают литьем в песчаные формы. Изготовление форм производится на встряхивающих машинах, стержней - на вибропрессовой установке заводской конструкции. При изготовлении форм и стержней применяют СО₂ и жидкое стекло, которые являются связующим материалом.

Причиной появления дефектов в отливках является нарушение технологии их изготовления. Бракованной считается отливка, имеющая хотя бы один неисправимый по техническим условиям дефект.

Основными причинами брака в отливках являются:

Засорение неметаллическими включениями. Представляют собой закрытые или открытые раковины, полностью или частично заполненные формовочной смесью, недостаточной поверхностной прочности стержня. Этот брак можно устранить нормальным уплотнением формы, тщательной ее продувкой перед сборкой.

Неудачные гидроиспытания. Причиной является пористость в отливках, образующаяся при недостаточном питании отливки жидким металлом в процессе кристаллизации. Для исключения возможности образования брака рекомендуется в утолщенных листах отливки ставить холодильники.

Усадочные раковины. Представляют собой открытые или закрытые пустоты в теле отливки, имеющие шероховатость поверхности с грубокристаллическим строением.

Обвал формы. Основными причинами являются: слабое уплотнение формы, недостаточная прочность формовочной смеси, неисправность формовочного оборудования.

Газовые раковины. Представляют собой пустоты в теле отливки, имеющие чистую и гладкую поверхность. Возникают при чрезмерной газотворности материала и недостаточной газопроницаемости формовочной смеси, плохой вентиляции формы и стержня, высоком содержании газов в металле, неправильном подводе металла. Для повышения герметичности чугунной отливки ее пропитывают раствором нашатыря, холодного железа и натриевой селитры.

Основные ограничительные факторы представлены в таблице

Таблица 1

Ограничительные факторы	Вид заготовки
	Отливка в песчаную форму	Отливка в кокиль
1.Материал	+	+
2.Конструкция детали	+	-
3.Тип производства ( среднесерийное)	+	+
4.Массогабаритные показатели	+	-
5.Воспринимаемые нагрузки	+	+
6.Точность геометрических параметров	-	+

Вывод: на основе выполненного анализа для заданных производственных условий приходим к выводу, что наилучшим методом получения заготовки является литьё в песчано-глинистую форму повышенной точности.

4. Анализ базового технологического процесса

Существующий технологический процесс удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к нему с точки зрения построения технологических операций, правильности чередования переходов, обеспечения требований точности обработки, совмещения технологической и измерительной базы.

Базовый технологический процесс механической обработки включает в себя операций:

- механических -29 операций (токарных, сверления, фрезерования);

- слесарных - 3 операции;

- технический контроль - 1 операция.

- разметка - 4 операции

Базовый техпроцесс построен по принципу дифференциации и состоит из небольшого числа простых операций. Это дает возможность отделения сложной и точной чистовой обработки, требуемой высокоточного оборудования от предварительной обработки, которая может быть осуществлена простейшими и высокопроизводительными способами на простых и дешевых станках. В данном техпроцессе используются узкоспециализированные станки.

В процессе обработки используются операции:

Расточные операции выполняются:

- на Горизонтально-расточном 2А620Ф1

- на Алмазно-расточном ОС-9266

Сверлильные операция выполняется:

- на радиально-сверлильном станке 2М55;

Фрезерные операции выполняется:

- на Вертикально-фрезерном ГV1000А-55

Шлифовальная операция выполняется

- на Плоско-шлифовальном 3Л722В

По структуре операции в основном одноместные, одноинструментные, с небольшим числом последовательно выполняемых переходов и имеют приблизительно одинаковый цикл обработки, что позволяет организовать поточное или переменно-поточное производство.

В тех. процессе применяются стандартные и нормализованные приспособления и инструмент (резцы, фрезы, скобы, калибры и т.д.), но применяются также и специальные приспособления и инструмент на операциях сверления. На агрегатной операции применяется специальная сверлильная головка и специальное приспособление.

5. Предлагаемый технологический процесс

Применение станков с ЧПУ с многоинструментальнымой головкой позволяет сократить вспомогательное время, а следовательно, и операционное, за счет времени холостого хода, времени смены инструмента;

Для усовершенствования данного ТП предлагается заменить станки на токарные обрабатывающие центры 500V. Благодаря этому обработка корпуса производится за две операции.

Также можно заменить ручное приспособления на гидравлические. Применение такой оснастки улучшает качество обработки, увеличивает надежность и точность базирования, уменьшает долю ручного труда; она легка в применении. Однако применение таких приспособлений приводит к необходимости изготовления дополнительного привода для подвода масла. Но это не влечёт за собой больших затрат

На станках с ЧПУ обработка деталей выполняется автоматически по управляющей программе. Программа содержит указания последовательности обработки элементарны поверхностей и циклограммы перемещений рабочих органов станка для каждого перехода обработки.

6. Расчёт припусков и промежуточных размеров

6.1 Для обработки фрезерования верхней и нижней плоскости в размер 220()

Маршрут обработки

Отливка №005

Черновое фрезерование №015

Чистовое фрезерование №015

Черновое шлифование №035

Чистовое шлифование №035

Определим минимальный, номинальный и максимальный припуски на операцию фрезерования:

Минимальный припуск:

(1, стр. 162)

Для черновой обработки оп№015:

Rz = 400 мкм.

Т = 300 мкм.

Суммарное отклонение при базировании литых заготовок на отверстие:

где: с_деф - величина деформации литой заготовки, мкм;

с_ос - величина отклонения стержня при формовании, мкм.

с_деф=?_деф.у · L₃;

с_деф=0.8·129=103.2 мкм;

с_ос =150 мкм;

с_о =.

Погрешность установки заготовки.

,

где: е_б- погрешность базирования, мкм;

е_зк - погрешность закрепления, мкм.

е_б =0, так как технологическая и измерительная базы совмещены.

е_зк =К_з · b

К_з = 5.4, так как закрепление производится за поверхность черновую.

b = 300.

е_зк =5.4 · 300=1618 мкм;

е_у =мкм

Z_{min.черн.}=400 + 300 + 182 + 1618 = 2500 мкм. ([1], 163; табл. 4, стр. 167).

Максимальный припуск:

Z_max = 2.5мм.

Для чистового фрезерования оп№015:

Rz = 80 мкм.

Т = 80 мкм.

где К_у коэффициент уточнения,

=0.6 ·182 = 109.2

= 109.2 мкм

=0.6 ·1618 = 1080.8

= 1080.8 мкм

Минимальный припуск:

Z_min.черн =80+80+109.2+1080.8=1350 мкм.

Максимальный припуск:

1.35+0.9-0.25=2.0 мм.

Для чернового шлифования №035

Rz = 2.5 мкм.

Т = 2.5 мкм.

где К_у коэффициент уточнения,

=0.06 ·182 = 10.92

= 10.92 мкм

= 284.08 мкм

Минимальный припуск:

Z_min.черн =2.5+2.5+10.92+284.08=300 мкм.

Максимальный припуск:

3мм.

Для чистового шлифования №035

Rz = 2.5 мкм.

Т = 2.5 мкм.

где К_у коэффициент уточнения,

=0.05 ·182 = 9.1

= 9.1 мкм

= 435.9 мкм

Минимальный припуск:

Z_min.черн =2.5+2.5+9.1+435.9=450 мкм.

Максимальный припуск:

0.45+0.002=0.452мм.

Припуски на вторую сторону определяются аналогично.

Определим промежуточные размеры по переходу и окончательные размеры заготовки:

Наименьший промежуточный размер:

Наибольший промежуточный размер:

Промежуточные размеры, полученные на переходе чистового шлифования (2):

219.7+0.45=220.15 мм.

219.748+0.452=220.2 мм.

Промежуточные размеры, полученные на переходе чистового шлифования (1):

220.15+0.2=220.35 мм.

220.2+0.2=220.4 мм.

Промежуточные размеры, полученные на переходе чернового шлифования (2):

220.35+0.3=220.65 мм.

220.4+0.3=220.7 мм.

Промежуточные размеры, полученные на переходе чернового шлифования (1):

220.65+0.05=220.7 мм.

220.7+0.3=221 мм.

Промежуточные размеры, полученные на переходе получистового фрезерования (2):

220.7+1.35=222.05 мм.

221+2=223 мм.

Промежуточные размеры, полученные на переходе получистового фрезерования (1):

222.05+4.45=224.5 мм.

223+2=225 мм.

Промежуточные размеры, полученные на переходе чернового фрезерования (2):

224.5+2.5=227 мм.

225+2.5=227.5 мм.

Промежуточные размеры, полученные на переходе чернового фрезерования (1):

227+5.85=232.85 мм.

227.5+6.5=234 мм.

6.2 Расчет припусков и промежуточных размеров для операции растачивания в размер 120()

Маршрут обработки

Отливка №005

Черновое точение №010

Получистовое точение №010

Чистовое точение №010

Определим минимальный, номинальный и максимальный прпуски на операцию растачивания:

Точность и качество поверхности:

- черновая обработка- Н12;

получистовая - Н12,

чистовая - D10.

- шероховатость:

отливка - Rz400,

черновая обработка - Rz80,

получистовая - Rz80,

чистовая обработка - Rz20 (мкм).

- глубина дефектного поверхностного слоя:

отливка - Т =300,

черновая обработка - Т =80,

получистовая - Т= 80,

чистовая обработка - Т= 20 (мкм).

Минимальный припуск:

2Z_min = 2(Rz + T + ) - (1, стр.163; табл. 4, стр. 167).

Для черновой обработки:

Rz = 400 мкм.

Т = 300 мкм.

Суммарное отклонение при базировании:

;

с_деф=?_деф.у · L₃;

с_деф=0.8·250=200мкм;

с_ос =180мкм;

с_о =мкм.

Погрешность установки заготовки.

,

е_б =22мкм, так как технологическая и измерительная базы не совмещены.

е_зк =800 мкм, (табл 3.2.);

Минимальный припуск:

Z_{imin.черн.} =2(400+300+мм;

Максимальный припуск:

,

9.48+1.5-0.98=10 мм.

Для получистовой обработки №010:

Rz=80 мкм.

Т=80мкм.

,

=0.6·269 = 161.4,

= 161.4 мкм

=0.6·800.3 = 480.18,

= 480.18 мкм,

Минимальный припуск:

Z_{imin.черн.} =2(80+80+ мм;

Максимальный припуск:

,

3.87+0.13=4 мм.

Для чистовой обработки оп.№010:

Rz =20 мкм.

Т =20 мкм.

,

=0.05·269 = 13.15

= 13.15 мкм

=0.05·480.18 = 24.1

= 24.1 мкм,

Минимальный припуск:

Z_{imin.черн.} =2(20+20+ мм;

Максимальный припуск:

,

1.954+0.169=2.123 мкм.

Определим промежуточные размеры по переходу и окончательные размеры заготовки.

Наименьший промежуточный размер:

D_mini-1= D_mini-z_mini;

Наибольший промежуточный размер:

D_maxi-1= D_maxi-z_max;

Промежуточные размеры, полученные на переходе чистовой обработки.

D_mini-1=120.174-1.954=118.22 мм,

D_maxi-1=120.123-2.123=118 мм.

Промежуточные размеры, полученные на переходе получистовой обработки.

D_mini-1=118.22-3.87=114.350 мм,

D_maxi-1=118-4.0=114.0 мм.

Промежуточные размеры, полученные на переходе черновой обработки.

D_mini-1=114.350-9.48=104.870 мм,

D_maxi-1=114.0-10.0=104.0 мм.

Таблица 2. Результаты всех расчетов сведем в таблицу 2

Вид заготовки	Точность заготовки и обработанной поверхности	Элементы припуска, мкм	Допуск на размер д, мм.	Промежуточные размеры заготовки, мм.	Промежуточные припуски, мм
		Rz	T	сo	еy		Dmax,мм	Dmin,мм	Zmax,мм	Zmin,мм
Торцевая поверхность в размер 220():
литье	-	400	300	-	-	1.15	234	232.85	-	-
черновое фрезерование	Н14	80	80	182	1618	0.5	227.5	227	2.5	2.5
Получистовое фрезерование	Н12	40	40	109.2	1080.8	0.95	222.05	223	2	1.35
Черновое шлифование	D10	2.5	2.5	10.9	284.08	0.05	220.7	220.65	0.3	0.3
Чистовое шлифование	D10	2.5	2.5	9.1	435.9	0.05	220.2	220.15	0.452	0.4
Поверхность, растачиваемая в размер 120():
литье	-	400	300	-	-		-	-	-	-
черновая	Н12	80	80	269	800.3	0,87	104.0	104.87	10	9.48
получистовая	Н12	80	80	161.4	480.18	0,35	114.0	114.35	4	3.87
чистовая	D10	20	20	13.45	24.1	0,02	118.0	118.22	2.123	1.954

7. Расчёт режимов резания и норм времени

Произведем назначение режимов резания расчетным методом при обработке заготовки - отливки

Назначение режимов резания к оп.10, переход 9-25:

1) Исходные данные

Произведем назначение режимов резания расчетным методом при обработке заготовки - отливки

Станок Обрабатывающий центр 500V

Мощность двигателей главного привода - 20 кВт.

Пределы частот вращения шпинделей 10-3125 об/мин

Наибольшая рабочая подача по осям Х, U, Z, Y, W, 4000 мм/мин

Регулирование частот вращения и подач - бесступенчатое

2). Выбор инструмента.

Материал заготовки - СЧ 20, сверло спиральное, материал режущей части сверла - Р6М5, диаметр сверла - 14мм.

3). Устанавливаем глубину резания за один проход:

Глубина резания мм (2,стр.276)

4). Назначаем подачу.

Подача при сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбирается максимально допустимой по прочности сверла. При сверлении серого чугуна: s = 0.35 мм/об (2,табл. 25)

5) Корректируем выбранное значение по паспорту станка:

Для станка регулирование подач бесступенчатое, поэтому S_р= S_д=0,35мм/об

6). Находим расчетное значение скорости резания V_р:

Скорость резания:

деталь припуск эскизный растачивание

;

C_V = 17.1; (2,табл. 28)

q = 0.25;

у = 0.4;

m = 0.125;

Период стойкости Т = 60 мин (2,табл. 30)

Общий поправочный коэффициент

K_v= K_mv· K_nv· К_uv

K_mv=1.0.- коэффициент на обрабатываемый материал. (2,табл. 1,стр.261)

K_nv = 1.0. - коэффициент на инструментальный материал. (2,табл.6,стр.263)

К_uv = 1.0.- коэффициент, учитывающий глубину сверления. (2,табл.31,стр.280)

м/мин;

7). Определяем расчетные значения частоты вращения шпинделя n_р:

Частота вращения

= 680 об/мин.

8).Корректируем значение n_р по паспорту станка:

У станка бесступенчатое регулирование, поэтому n_р = n_д =680мм/об

9). Действительное значение скорости резания V_д:

V_д = 29,9 м/мин.

10). Определяем силу резания.

Осевая сила

Ср = 42;

q=1.2;

у = 0.75;

Кр = 1.0.

H.

Крутящий момент:

См = 0.021; (2,табл. 32)

q = 2;

у = 0.8;

Кр= 1.0. (2,табл. 9)

Н·м,

11) Мощность резания

кВт.

12). Производим расчет технической нормы времени

а). Находим длину рабочего хода инструмента:

L_р.х. = L_рез.+ l_вр.

L_рез. = 14мм - длина обрабатываемой поверхности.

Подвод и перебег: l_вр = 2 мм - для сверления

L_р.х. = 14+ 2 = 16мм

б). Определяем основное время:

t_о = L_р.х i /n_ст.S_ст. = 16*17/6800,35 = 1,14 мин

в). Вспомогательное время на операцию t_в определяем по нормативным таблицам справочника нормировщика.

Время на установку детали t_уст. = 0,6 мин. Массой до 20 кг., время на контрольные измерения пробкой Т_изм. = 0,20 мин.

t_в. = t_уст. + t_изм. = 0,6 + 0,2*17 = 4 мин.

г). Время на техническое и организационное обслуживание рабочего места t_обсл. определяем в процентах от t_о по справочной таблице.

t_обсл. = (25%) t_о = 0,251,14 = 0,285 мин

д). Время на отдых (непроизводительных потерь) в процентах от t_оп.

t_оп. = (t_о + t_в)а_с.п. а_с.п. = 1,4%

t_оп. = (1,14 + 4)0,014 = 0,07мин.

е) Штучное время

t_ш = t_о + t_в + t_обсл + t_оп = 1,14+ 4+ 0,285 + 0,07 = 5,5 мин

Назначение режимов резания к оп.10, переход 73-83:

1)Исходные данные

Станок Обрабатывающий центр 500V

Мощность двигателей главного привода - 20 кВт.

Пределы частот вращения шпинделей 10-3125 об/мин

Наибольшая рабочая подача по осям Х, U, Z, Y, W, 4000 мм/мин

Регулирование частот вращения и подач - бесступенчатое

2) Выбираем инструмент

Материал заготовки - СЧ 20, метчик М12, материал режущей части - Р6М5.

Шаг: р=1.75мм. Число рабочих ходов = 1. (2, стр.293)

3) Устанавливаем глубину резания:

Глубина резания и подача: t = 0.75мм, s = 1.75 мм/об (2,стр. 293)

4) Назначаем подачу

S = 1.75 мм/об (2,стр. 293)

5) Корректируем выбранное значение подачи по паспорту станка:

Для станка регулирование подач бесступенчатое, поэтому Sд = 1.75 мм/об

6) Находим расчетное значение скорости резания V_р:

Скорость резания:

;

C_V = 8.2; (2,табл. 49)

q = 1.2;

у = 0.5;

m = 0.9;

Период стойкости Т = 90 мин.

Общий поправочный коэффициент

K_v= K_mv· K_nv· К_uv

K_mv=1.0.- коэффициент на обрабатываемый материал. (2,табл. 1,стр.261)

K_nv = 1.0. - коэффициент на инструментальный материал. (2,табл. 6,стр.263)

К_uv = 1.0.- коэффициент, учитывающий глубину резьбонарезания. (2,табл. 31,стр.280)

м/мин;

7) Определяем расчетные значения частоты вращения шпинделя n_р:

n_р = 1000V_р/D = = 61 мин^{- -1}

8). Корректируем значение n_р по паспорту станка, т.к. у станка бесступенчатое регулирование то n_д =61 мин^{- -1}

9) Действительное значение скорости резания V_д:

V_д = 2.3м/мин.

10) Расчёт крутящего момента:

Крутящий момент:

См = 0.013; (2,табл. 51)

q = 1.4;

у = 1.5;

Кр= 1.2. (2,табл. 50)

Н·м,

11) Определяем мощность резания:

кВт.

12) Производим расчет технической нормы времени

а) Находим длину рабочего хода инструмента:

L_р.х. = L_рез.+ l₁ + l₂ + l₃ + l_доп.

L_рез. = 19 мм - длина htpm,s.

Подвод: l₁ = 5 мм - для заготовки штамповка.

L_доп. = 0

L_р.х. = 19 + 5 = 24 мм

б). Определяем основное время:

t_о = L_р.х i /n_ст.S_ст. = 2411/611.75 = 2.5 мин

в) Вспомогательное время на операцию t_в определяем по нормативным таблицам справочника нормировщика.

время на контрольные измерения пробкой Т_изм. = 0,20 мин.

t_в. = t_уст. + t_изм. = 0,2 *11= 2,2 мин.

г) Время на техническое и организационное обслуживание рабочего места t_обсл. определяем в процентах от t_о по справочной таблице.

t_обсл. = (25%) t_о = 0,252,5 = 0,625 мин

д). Время на отдых (непроизводительных потерь) в процентах от t_оп.

t_оп. = (t_о + t_в)а_с.п.

а_с.п. = 1,4%

t_оп. = (2,5 + 2,2)0,014 = 0,077 мин.

t_ш = t_о + t_в + t_обсл + t_оп = 0,625+ 2,5+ 0,22 + 0,077 = 3,4 мин

t_п-з -подготовительно-заключительное время на установку приспособления и настройку станка. t_п-з = 25 мин

8. Проектирование станочного приспособления

8.1 Исходные данные

Станок - обрабатывающий центр 500V;

Режимы резания: t=2,5мм ;S=40 м/мин, n=100 об/мин; v=109м/мин

Материал детали - СЧ 20;

Рис.5.1. Схема базирования и обработки детали

Обрабатываемая деталь, устанавливается на предварительно обработанную поверхность на подводные опоры, расположены под прихватами. Во время хода штока происходит поворачивание прихвата при помощи конца установочного винта, который входит в болтонетный паз прихвата. Таким образом, обеспечивается возможность установления и съема обрабатываемой детали.

8.2 Составление компоновочной схемы эскизного варианта общего вида

Рис.5.5. Компонованная схема

Исходя из исходных данных и составленной схемы базирования определяем конструктивные элементы приспособления. Так как на станке главное движение резания осуществляется инструментом, а заготовка стоит неподвижно устанавливаем ее на подводные опоры. Прижим происходит с помощью прихватов. Усилия зажима и силы трения в опорных точках защитят корпус от проворота.

8.3 Расчёт приспособления

Расчётная схема:

Рис.3 Расчётная схема приспособления.

Расчет сил зажима при обработке на фрезерном станке:

а) Схема зажима.



где: k - коэффициент запаса;

- гарантийный коэффициент запаса для всех случаев;

- коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;

- для черной заготовки;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента;

- для чугуна при фрезеровании торцевой фрезой;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании. В данном случае: ;

- коэффициент, учитывающий постоянство сил зажима;

- для механизированных силовых приводов. В данном случае, гидравлического приспособления;

- коэффициент, учитываемый только при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь;

- если обрабатываемая деталь установлена базовой плоскостью на опоры с ограниченной поверхностью контакта;

([9],стр.185 );

- коэффициент трения на рабочих поверхностях зажимов;

- т.к. прихват опирается на черновую поверхность;

n - число прихватов;

n = 4

- главная составляющая сил резания при фрезеровании;

(Н)

t = 5 мм - глубина резания;

- фрезерование чугуна торцевыми фрезами со вставными ножами (таблица 34);

B = 270 мм - ширина фрезерования;

z = 10 - число зубьев фрезы;

D =315 - диаметр фрезы;

n =100 об/мин - частота вращения фрезы;

- коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости. ([9],стр.187);

- для серого чугуна;

n = 1 - для инструмента из твердого сплава;

- для серого чугуна СЧ20. Принимаем НВ = 241.

Ср = 54,5

x = 0,9 таблица 41

y = 0,74 при обработке торцевыми фрезами

u = 1,0 из твердого сплава

q = 1,0

w = 0

(Н)

(Н)

(Н)

(Н)

2.Расчет усилия в гидроцилиндре.

([9],стр.198);

H=98, L=65;

(Н)

- усилие, необходимое на одном прихвате (развиваемое одним цилиндром)

3. Расчет размеров цилиндра.

Усилие создается штоковой полостью цилиндра. ([9],стр.201);

Где -площадь поршня со стороны штока;

=-=

dшт- 30мм=3см;

р - давление в гидросистеме. Принимаем 4.3МПа= 392Н/.

=

+=52.02+7.065=59.08

===8.6см

Конструктивно принимаем 90мм.

6) Расчет прочности.

Наиболее слабым звеном в данной конструкции является гайка поз.33 (М20). Производим расчет витков на срез. Напряжение среза в основании витка гайки:

Где: z- число работающих витков. Если z, то учитываются полностью. В данном случае гайка высокая и z, при большем числе витков принимаем z=8;

R- коэффициент полноты резьбы, для метрической резьбы R=0.9;

S=2.5- шаг резьбы.

-для стали 40 улучшенной (гайка выполнена из стали 40)

- условие прочности выполняется.

9. Проектирование контрольного приспособления

Спроектировать приспособление для контроля перпендикулярности отверстия Ф120Н7 относительно торца.

Показания индикатора снимают в начальном положении, затем приспособление поворачивают в отверстии на 180 и повторяют измерение. Разность полученных показаний «К» равна удвоенной величине неперпендикулярности цилиндра к торцу :

К=(+а) - (-а) =2а,

Где а - действительное отклонение от перпендикулярности на длине 190 мм (рис.2).

Деталь считают годной, если стрелка индикатора отклоняется не более, чем на величину 0,1 мм.

Ось отверстия

190

а - а

Рис.4. Схема измерения

Компоновочная схема

Проектируемое приспособление служит для контроля перпендикулярности отверстия Ф120Н7относительно торца. Приспособление устанавливается на торцевую поверхность контролируемого отверстия опорной плоскостью основания 2, при этом стойка 1 вводится в отверстие так, чтобы измерительный наконечник 3 касался образующей проверяемого цилиндра на глубине 195 мм (рис.1). Одновременно по той же образующей с цилиндром соприкасается измерительный элемент подвижного рычага 4, который контролирует отклонение от перпендикулярности непосредственно у верхнего торца. Отклонение рычага 4 вызывает перемещение наконечника индикатора.

Рис. 9.5 Компоновочная схема

Расчёт исполнительных размеров приспособления

Рассчитаем данное приспособление на точность.

Рис.5.9. Погрешности приспособления

Погрешностью измерения контрольного приспособления называется отклонение найденного значения величины от истинного значения. Контрольное приспособление должно удовлетворять следующему основному условию: суммарная погрешность измерения не должна превышать 20…30% от допуска на контролируемый размер: ([6],стр.135 );

?W? у

?W = W_y + W_e + W_g,

где W_y - погрешность установки

,

где W_Б - погрешность базирования,

W_Б = 0.005 мм

W_З - погрешность закрепления,

W_З = 0.005 мм

мм

W_е - погрешность статической настройки

,

где W_И - погрешность индикатора,

W_Б = 0.005 мм

W_Э - погрешность эталона,

W_Э = 0.005 мм

W_Н - погрешность настройки,

W_Н = 0.01 мм

мм

W_g - погрешность настройки,

W_g = 0.005 мм

W = 0.007 + 0.0125 + 0.005 = 0.0245 мм

мм

где д - допуск на замеренную величину

д =0,3;

0.032?0,3

Погрешность измерения на данном приспособлении меньше допуска, значит приспособление работоспособно.

Преимущества данного метода измерения:

-отпадает необходимость в предварительной установке индикатора на «0», т.к. в данном случае регистрируется разность показаний индикатора;

-измерение ведется по двум диаметрально противоположным образующим отверстия, что исключает погрешности измерения, связанные с отклонением геометрической формы (конусность, некруглость.)

Заключение

При выполнении курсового проекта были изучены варианты построения технологического процесса с учётом производственной программы, характера продукции, а также технических и экономических условий осуществления производственного процесса. Разработанный технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчленён на отдельные операции, которые закреплены за отдельными станками. При разработке технологического процесса были применены станки двух видов: универсальные и специализированные. При использовании станков были применены специальные и универсальные приспособления, универсальный и специальный режущий инструмент, измерительный инструмент в виде предельных калибров и шаблонов, обеспечивающих взаимозаменяемость обработанных деталей. Были спроектированы приспособление для контроля корпуса и станочное приспособления для обработки корпуса оснащенное гидравлическим приводом. Усовершенствование технологического процесса достигнуто за счёт внедрения станков с ЧПУ. Благодаря этому количество операций в технологическом процессе сократилось, так как появилась возможность объединить операции. Использование станков с ЧПУ значительно сокращает вспомогательное время на обработку детали за счёт сокращения вспомогательного времени на смену инструмента, многочисленные переустановки детали и сокращения основного времени благодаря возможности увеличения режимов резания.

Список литературы

1. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах т.1, 2

Под редакцией А.Г.Косиловой и Р.К. Мещерикова 4-е изд.,Машиностроение, 2015 г.

2. Курсовое проектирование по дисциплине «Технология двигателестроения» Грушичев В.В., Широких Э.В. Коломна, Коломенский филиал ВЗПИ, 2014 г.,30 с.

3. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник

Горошкин А.К.М., Машиностроение, 1971 г., 384 с.

4. Технология машиностроения Данилевский В.В. Москва, «Высшая школа», 1984 г., 415 с.

5. ДВС «Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей» Орлин А.С., Круглов М.Г. М., «Машиностроение», 1984 г., 382 с.

Размещено на Allbest.ru

...