Технологический процесс изготовления детали

Анализ технологичности детали. Характеристика материала заготовки, способ её получения. Выбор металлорежущего инструмента, приспособления, станочного оборудования. Расчет нормы времени на выполнение операций технологического процесса изготовления детали.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 10.04.2018
Размер файла 633,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Технологический процесс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкции машин, но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. В настоящее время важно качественно, дешево и в заданные плановые сроки с минимальными затратами живого и овеществленного труда изготовить машину, применив современные высокопроизводительное оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства. От принятой технологии производства во многом зависят долговечность и надежность работы выпускаемых машин, а также экономика их эксплуатации. Совершенствование технологии машиностроения определяется потребностями производства необходимых обществу машин. Вместе с тем развитие новых прогрессивных технологических методов способствует конструированию более совершенных машин, снижению их себестоимости и уменьшению затрат труда на их изготовление.

В целях обеспечения высокой эффективности производства и создания качественной продукции необходима разработка таких технологических процессов, которые позволяют с наименьшими трудовыми и материальными затратами обеспечить изготовление продукции с требуемыми параметрами, характеристиками и свойствами.

Уже на стадии проектирования технологического процесса закладывается качество будущей продукции, её себестоимость и эффективность производства, поэтому очень важно правильное и рациональное проектирование технологического процесса.

При курсовом проектировании значительнее внимание уделяется экономическому обоснованию методов получения заготовок, выбору вариантов технологических процессов и т. п., с тем, чтобы, в конечном счете, в проекте был предложен оптимальный вариант.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 НАЗНАЧЕНИЕ ДЕТАЛИ «ВАЛ-СТУПИЦА»

Деталь «Вал-ступица» предназначена для крепления и соединения разных деталей к многообразным емкостям и трубопроводам, при монтировании жидкостных или газовых преобразующих и передаточных систем.

Деталь «Вал-ступица» представляет собой ступенчатое тело вращения.

Основными поверхностями детали являются внутренняя цилиндрическая поверхность O34Н7, наружные цилиндрические O30h6, O36, шпоночный паз 8х25 мм, 14 отв. O6,6 мм с потайными отверстиями 11 мм.

На фланце детали O80 выполнены 2 отверстия М6-6Н под крепеж.

Для выхода шлифовального круга в детали предусмотрена канавка шириной 3 мм O29,5 мм.

После анализа конструкторского чертежа можно сделать вывод, что число проекции, сечений, разрезов достаточно. Оценена простановка размеров и предельных отклонений, расположения поверхностей и шероховатости.

Рабочий чертеж, данный по заданию, соответствует требованиям ЕСКД и технологичности изготовления изделия: шероховатость проставлена в соответствии с последними изменениями ГОСТ 2789-73.

Шероховатость свободных поверхностей, не указанных на чертеже, имеет значение Ra 5,0. Неуказанные предельные отклонения размеров охватываемых по h14, остальных по IT14/2.

Деталь выполнена из инструментальной легированной стали 9ХВГ по ГОСТ 5950-73.

На чертеже не имеется ссылок на другие стандарты.

В конструкции детали используются стандартные элементы формы, такие как канавки для выхода шлифовальной головки. Их размеры выбраны правильно.

Основные надписи чертежа оформлены правильно, также верно обозначен материал. Правильно указаны требования к точности обработки и качеству поверхностей.

Чертеж оформлен грамотно с точки зрения правильности графики и четкости линий, равномерности и плотности заполнения поля чертежа.

1.2 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛИ «ВАЛ-СТУПИЦА»

По своей конструкции деталь является достаточно технологичной. Изготовленные, путем механической обработки, поверхности имеют необходимую и достаточную точность и шероховатость поверхностей. Это обеспечивает точную работу в узле. Неуказанные предельные отклонения ряда поверхностей выполняется в соответствии со СТ СЭВ 144-75. Для изготовления детали используется сталь 9ХВГ.

Деталь «Вал-ступица» является технологичной, т.к. отвечает следующим требованиям:

- формы и размеры заготовки максимально приближены к форме и размерам детали;

- при обработке есть возможность использовать проходные, подрезные и расточные резцы;

- жесткость детали обеспечивает достижение необходимой точности при обработке.

Деталь изготовлена с минимальными трудовыми затратами и с соблюдением требований и технологии.

Анализ технологичности конструкции детали представлен в таблице 2.1.

заготовка станочный приспособление деталь

Таблица 2.1 - Анализ технологичности конструкции детали

№ п/п

Нетехнологичные элементы и свойства детали

Предложения по повышению технологичности детали

1

отсутствуют

-

Далее выполняем количественную оценку технологичности конструкции детали. Составляем таблицу точности поверхности детали (таблица 2.2) и таблицу шероховатости поверхностей детали (таблица 2.3).

Таблица 2.2 - Точность поверхности детали

Квалитет точности IT

6

7

14

Количество размеров n

2

1

37

По формуле вычислим средний коэффициент точности обработки

, (2.1)

где IТi - квалитет точности i-ой поверхности;

n - количество поверхностей, имеющих IТi квалитет.

,

Определим коэффициент точности обработки по формуле :

(2.2)

По данному показателю деталь технологична, т.к. >0,8

Определим среднюю шероховатость поверхности детали :

(2.3)

где Rai - значение шероховатости i-той поверхности детали, мкм;

ni - количество поверхностей, имеющих шероховатость Rai.

Для расчета коэффициента шероховатости составим расчетную таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость Rа, мкм

1,25

2,5

5

10

40

Количество поверхностей n

2

1

9

14

14

Тогда:

Коэффициент шероховатости поверхностей :

. (2.4)

По данному показателю деталь технологична, т.к. Кш<0,82

Вывод: Данная деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки. Имеет хорошие базовые поверхности для первоначальной операции и довольно простота по конструкции.

1.3 ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛА ДЕТАЛИ «ВАЛ-СТУПИЦА»

Деталь «Вал-ступица» изготавливается из стали 45 по ГОСТ 1050-88. Сталь легированная инструментальная.

Применение - измерительный и режущий инструмент, для которого повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовые калибры, протяжки, длинные метчики, длинные развертки и другой вид специального инструмента, холодновысадочные матрицы и пуансоны, технологическая оснастка.

Материал заготовки сталь 45 ГОСТ 1050-88, хорошо обрабатывается резанием, давлением и применяется для изготовления деталей различных конструкций.

Таблица 2.4 Химический состав

Сталь

Основные компоненты

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Cu

не более

45

0,42-0,50

0,17-0,37

0,50-0,80

0,4

0,4

?0,25

?0,25

?0,25

Таблица 2.5 Механические свойства

Сталь

Механические свойства

?

?

ан

Н

45

36 кГ/мм2

61 кГ/см2

16%

40%

5кгс*м/см2

241

Таблица 2.6 Физические свойства

Сталь

Физические свойства

?

?

а*106

45

7,814 г/см3

0,612 кал/см*сек*град

11,649?С-1

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 ЭСКИЗ ДЕТАЛИ «ВАЛ-СТУПИЦА»

Рисунок 2.1 - Эскиз детали «Вал-ступица»

2.2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ «ВАЛ-СТУПИЦА»

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

В зависимости от объёма выпуска изделий выбираем универсальные станки.

Выбор приспособления. При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать приспособления, которые должны способствовать повышению производительности труда, ликвидации предварительной разметки заготовки и выверки их при установке на станке.

Применение станочных приспособлений и вспомогательных инструментов при обработке заготовок даёт ряд преимуществ:

- повышает качество и точность обработки деталей;

- сокращает трудоёмкость обработки заготовок за счёт резкого уменьшения времени, затрачиваемого на установку, выверку и закрепление;

- создаёт возможность одновременной обработки нескольких заготовок, закреплённых в общем приспособлении.

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

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

Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки. Выбор материала для режущего инструмента зависит от формы и размеров инструмента, материала обрабатываемой заготовки, режимов резания и типа производства.

Режущий инструмент выбираем по соответствующим стандартам и справочной литературе в зависимости от методов обработки детали.

Составим маршрутный техпроцесс изготовления детали «Вал-ступица» и представим его в виде таблицы 2.7.

Таблица 2.7 -Проектируемый технологический маршрут обработки детали «Вал-ступица»

№ п/п

Наименование операции

Оборудование

Режущий инструмент

Мерительный инструмент

1

2

3

4

5

005

Заготовительная

1. Штамповать заготовку согласно чертежу.

ГКМ

Штамп специальный

ШЦ-III-125-0,1 ГОСТ166-80

010

Токарно-винтрорезная

Установ А

1. Подрезать торец предварительно, выдерживая размер 36 мм;

2. Точить пов.O31 мм предварительно.

3. Подрезать торец предварительно, выдерживая размер 32 мм;

4. Точить пов.O37,2 мм предварительно

5. Подрезать торец предварительно, выдерживая размер 36 мм;

6. Точить пов.O106 мм предварительно

Установ Б

7. Подрезать торец предварительно, выдерживая размер 21 мм;

8. Точить пов. O43 мм предварительно

9. Подрезать торец предварительно, выдерживая размер 8 мм;

10. Расточить O33 мм на длину 8 мм.

Токарно-винторезный 16К20

резец токарный проходной отогнутый с пластиной из твердого сплава 2102-0055 ГОСТ 18877-73; резец расточной проходной с пластиной из твердого сплава 2142-0144 ГОСТ 9795-84; резец прорезной 2130-0451 ГОСТ 18884-73.

ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ166-80

015

Токарная с ЧПУ

Установ А

1. Подрезать торец окончательно, выдерживая размер 56,5 мм;

2. Точить пов.O30h6 мм окончательно

3. Подрезать торец окончательно, выдерживая размер 32 мм;

4. Точить пов.O36 мм окончательно

5. Подрезать торец окончательно, выдерживая размер 36 мм;

6. Точить пов.O105 мм окончательно

7. Точить канавку O29,5х3 мм

Установ Б

7. Подрезать торец окончательно, выдерживая размер 56 мм;

8. Точить пов. O42h6 мм окончательно

9. Подрезать торец окончательно, выдерживая размер 6 мм;

10. Расточить O34Р7 мм на длину 8 мм

Токарный с ЧПУ 16К20Ф3

Резец токарный проходной упорный с пластиной из твердого сплава 2103-0007 ГОСТ 18879-73; резец токарный проходной отогнутый с пластиной из твердого сплава 2102-0055 ГОСТ 18877-73; резец расточной проходной с пластиной из твердого сплава 2142-0144 ГОСТ 9795-84; 18885-73.

ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ166-80, калибр-пробка O20Н7;

020

Слесарная

Верстак слесарный

Комплект слесарного инструмента

025

Вертикально-фрезерная

1. Фрезеровать паз b=8 мм;

Вертикально-фрезерный консольный 6Р11

Фреза шпоночная D=8 мм ГОСТ 9140-78

ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ166-80

030

Вертикально-сверлильная

1. Сверлить 14 отв. O66 мм во фланце детали по кондуктору, выдерживая размер O92 мм.

2. Цековать 14 отверстий O11 мм.

Вертикально-сверлильный 2Н125

Сверло спиральное 6,6 2300-0168 ГОСТ 10902-77

Цековка 2350-0642 ГОСТ 26258-87

ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ166-80; калибр-пробка

035

Слесарная

1. Острые кромки притупить, заусенцы зачистить

Верстак

слесарный

Комплект слесарного инструмента

040

Кругло-шлифовальная

1. Шлифовать пов. O30) мм

Кругло-шлифовальный 3А110В

Шлифовальная головка AW 12x20 24A 25-H СТ1 6 К А 35м/с А ГОСТ 2447-82

Профилометр ПМА -50Д ГОСТ 19300-86; образцы шероховатости

045

Контрольная

1 Контролировать размеры; параметры резьбы, параметры шероховатости.

Контрольная плита.

2.3 ТИП ПРОИЗВОДСТВА

В машиностроении различают три основных типа производства: массовое, серийное, единичное.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой выпускаемых изделий при большом объеме выпуска.

Серийное производство характеризуется более широкой номенклатурой выпускаемых изделий и меньшим объемом выпуска.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой и малым объемом выпуска изделий.

Тип производства согласно ГОСТ 14.004-83 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования.

Коэффициент закрепления операций определяется отношением числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца к числу рабочих мест.

Коэффициент закрепления операции в соответствии с ГОСТ 3.11.0-74 принимают равным отношению количество технологический операций, выполняемых в течении месяца на участке к количеству рабочих мест на участке;

Кз.о = 1 - для массового производства;

1 <Кз.о< 10 - для крупносерийного производства;

10 <Кз.о< 20 - для среднесерийного производства;

20 <Кз.о< 40 - для мелкосерийного производства.

Для единичного производства Кз.о свыше 40.

В данном курсовом проектировании при отсутствии исходных данных по базовому варианту (количество технологических операций и количество рабочих мест) тип производства определяется по годовому объему выпуска и массе детали.

Т.кмасса детали составляет 0,13 кг, а годовая программа выпуска 2 600 шт., то тип производства ориентировочно будет среднесерийным.

Рассчитаем количество деталей в партии единовременного запуска n, шт.

(2.5)

где N = 2600 шт. - годовой объем выпуска деталей;

а = 8 дн. - периодичность запуска в днях;

Ф = 252 дн. - количество рабочих дней в году.

принимаем n = 83 шт.

Для среднесерийного типа производства рассчитываем такт выпуска tв, мин:

(2.6)

где Fд = 4015 ч. - годовой фонд времени работы оборудования.

Серийное производство является основным типом современного машиностроения и предприятия этого типа выпускают в настоящее время 75-80 % всей продукции машиностроения страны. По всем технологическим характеристикам серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством.

Объем выпуска предприятий серийного типа колеблется от сотен до тысяч регулярно повторяющихся изделий.

Персонал: Рабочие средней квалификации. Наряду с работниками высокой квалификации, работниками на сложных универсальных станках и наладчиками используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках.

Заготовки: Средней точности. В качестве исходных заготовок используется холодный и горячий прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки и точные штамповки и прессовки. Требуемой точности достигают как методами автоматического получения размеров, так и методами пробных ходов и промеров с частичными применением разметки.

Оборудование: Универсальное и специализированное, частично специализированное. Широко используется станки с ЧПУ, обрабатывающие центры и находят применение гибкие, автоматизированные системы станков с ЧПУ, связанные с транспортирующими устройствами и управлением от ЭВМ. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направлениям основных грузопотоков цеха по предметно-замкнутым участкам. Однако одновременно используются групповые поточные линии и переменно-поточные автоматизированные линии. Большое значение имеет универсально-сборная переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства.

Серийное производство является наиболее гибким и устойчивым, наиболее поддается автоматизированию.

2.4 ВЫБОР ЗАГОТОВКИ

Метод выполнения заготовки для деталей определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.

Выбрать заготовку - значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует точная взаимосвязь. Окончательное решение можно принять только после экономического комплексного расчета себестоимости заготовки и механической обработки в целом.

Рассмотрим метод получения заготовки штамповкой на горизонтально-ковочной машине (ГКМ).

Стоимость заготовки, полученной ковкой на ГКМ определяется по формуле:

(2.7)

где Si - базовая стоимость одной тонны заготовок, руб;

kт - коэффициент, зависящий от точности поковки;

kс - коэффициент, зависящий от группы сложности поковки;

kв - коэффициент, зависящий от массы поковки;

kм - коэффициент, зависящий от марки материала поковки;

kп - коэффициент, зависящий от объема производства заготовок.

Принимаем: Si=123560 руб; kт=1; kс=0,8; kв=0,87; kм=1; kп=1.

Q - масса заготовки, Q=1,51 кг;

q - масса готовой детали, кг; q=0,13 кг;

Sотх - цена 1 т отходов, руб.

Принимаем: Sотх= 8000 руб/т.

руб

Коэффициент использования материала по формуле:

(2.8)

Принимаем решение в качестве заготовки для детали «Вал-ступица» использовать поковку штампованную на горизонтально-ковочной машине.

2.5 РАСЧЁТ ПРИПУСКОВ

Величина припуска влияет на себестоимость изготовления детали. При увеличенном припуске повышаются затраты труда, расход материала и другие производственные расходы, а при уменьшенном приходится повышать точность заготовки, что также увеличивает стоимость изготовления детали.

Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях обработки заготовки.

Расчет припусков на обработку проводим для поверхности

34Н7.

-Черновое растачивание;

-Чистовое растачивание;

- Шлифование;

Минимальный припуск на обработку цилиндрической поверхности вращения:

(2.9)

где Rz- высота неровностей на переходе, мкм;

Т - глубина дефектного поверхностного слоя на переходе, мкм;

суммарное пространственное отклонение на переходе, мкм.

(2.10)

где общая величина коробления заготовки, мкм;

общая величина смещения заготовки, мкм;

погрешность установки заготовки, мкм.

=100 мкм; =170 мкм;

Коробление цилиндрической поверхности следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом его сечении, поэтому

(2.11)

=36мкм

где удельная кривизна заготовок, мкм на 1мм длины.

0,7 мкм.

d=34, l=8 - диаметр и длина цилиндрической поверхности соответственно, мм

Учитывая, что суммарное смещение поверхности в заготовке относительно наружной её поверхности представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получаем:

(2.12)

Таким образом, суммарное значение пространственного отклонения заготовки:

215 мкм

Для оставшихся видов обработки остаточные пространственные отклонения находим по формуле:

(2.13)

kу - коэффициент уточнения формы

10,8 мкм

8,6 мкм

Погрешность установки при черновом растачивании

(2.14)

так как измерительная и технологическая базы совпадают

тогда

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании: Погрешность установки при шлифовании:

На основании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой:

(2.15)

Минимальный припуск под растачивание:

Черновое

мкм

Чистовое

мкм

Шлифование

мкм

Таблица 2.8. Расчет припуска на диаметр O34H7

Технологические переходы обработки поверхности O34H7

Элементы припуска

Расчетный припуск мкм

Расчетный размермкм

Допуск , мкм

Предельный размер

Предельные значения припусков, мкм

T

p

?

Заготовка

100

170

215

0

-

32,783

190

32,593

32,783

Растачивание:

Черновое

Чистовое

Шлифование

16

5

5

50

25

5

10,8

8,6

0

0

0

2*504

2*78

2*39

33,791

33,947

34,025

74

46

35

33,717

33,901

34

33,791

33,947

34,025

1008

156

78

1124

184

99

Итого

1242

1407

Расчетный размер (для шлифования dр3=34,025 мм

Для остальных переходов получаем:

для чистового растачивания: dр2=34,025-0,078=33,947 мм

для чернового растачивания: dр2=33,947-0,156=33,791 мм

для заготовки: dрз=33,791-1,008=32,783 мм

Так для шлифования значение допуска составляет мкм; для чистового растачивания для чернового растачивания допуск на размер 34 поковки по 11 квалитету составляет

Таким образом:

ѕ Для шлифования

dmax=34,025мм

dmin=34,025-0,025=34мм

ѕ Для чистового растачивания

dmax=34,947мм

dmin=34,947-0,046=34,901мм

ѕ Для чернового растачивания

dmax=34,791мм

dmin=34,791-0,074=34,717мм

ѕ Для заготовки

dmax=33,783мм

dmin=33,783-0,19=33,593мм

Минимальные и максимальные значения припусков:

для шлифования:

34,025-33,947=0,078мм=78 мкм

34-33,901=0,099мм=99 мкм

для чистового растачивания:

33,947-33,791=0,156мм=156 мкм

33,901-33,717=0,184мм=184 мкм

для чернового растачивания:

33,791-33,783=1,008мм=1008 мкм

33,717-33,593=1,124мм=1124 мкм

Суммируя промежуточные припуски определяем общие припуски ():

Z0 min=78+156+1008=1242 мкм

Z0 max=99+184+1124=1407 мкм

Произведем проверку правильности выполненных расчетов:

-99-78=21 мкм; ?2 - ?3 =46-25=21 мкм.

-184-156=28 мкм; ?1 - ?2 =74-46=28 мкм

- 1124-1008=116 мкм; ?заг- ?1 =190-74=116 мкм.

2.6 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Выбор станков для проектируемого технологического процесса производится после того, как каждая операция предварительно разработана. Это значит, что намечены, выбраны или определены: метод обработки поверхности или сочетания поверхностей (точение, фрезерование, сверление и т.п); точность и шероховатость поверхностей; припуск на обработку; режущий инструмент; такт выпуска и тип производства. Типоразмер станка (модель) станка можно выбрать сравнительно быстро на основании таких данных, как метод обработки, шероховатость, расположение и размеры обрабатываемой поверхности или габаритные размеры детали.

Для выполнения черновых токарных операций выбираем станок токарно-винторезный мод. 16К20. Предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: обтачивания и растачивания цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и внутренних резьб, а также сверления, зенкерования, развертывания, и т.п.

Отклонение от цилиндричности 7 мкм, конусности 20 мкм на длине 300 мм, отклонение от прямолинейности торцевой поверхности на диаметре 300 мм - 16 мкм.

Краткие характеристики станка представлены в таблице 2.9

Таблица 2.9 - Характеристики станка токарно-винторезный мод. 16К20

Технические характеристики станка

Параметры

Диаметр обработки над станиной, мм

400

Диаметр обработки над суппортом, мм

220

Расстояние между центрам

100/1500

Класс точности по ГОСТ 8-82

Н

Размер внутреннего конуса в шпинделе

Морзе 6 М80*

Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72

Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм

55

Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, кг

300

Максимальная масса детали, закрепленной в центрах, кг

1300

Число ступеней частот обратного вращения шпинделя

12

Пределы частот прямого вращения шпинделя, мин-1

12,5-2000

Число ступеней рабочих подач - продольных

42

Число ступеней рабочих подач - поперечных

42

Пределы рабочих подач - продольных, мм/об

0.7 - 4,16

Пределы рабочих подач - поперечных, мм/об

0,035-2,08

Число нарезаемых метрических резьб

45

Наибольший крутящий момент, кНм

2

Наибольшее перемещение пиноли, мм

200

Наибольшее сечение резца, мм

25

Мощность электродвигателя главного привода

10 кВт

Мощность электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта, кВт

0,75 или 1.1

Габаритные размеры станка (Д х Ш х В), мм

2812х1166х1324

Масса станка, кг

3 035

Для выполнения чистовых токарных операций выбираем станок токарный с ЧПУ 16К 20 Ф3. Предназначен для токарной обработки в автоматическом режиме наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем различной сложности по заранее составленной управляющей программе. Обработка происходит в один или несколько проходов в замкнутом автоматическом цикле. Установка заготовок осуществляется в патроне, а длинных - в центрах. Область применения станка: мелкосерийное и серийное производство.

Краткие характеристики станка представлены в таблице 2.10

Таблица 2.10 - Характеристики станка токарный с ЧПУ мод. 16К20Ф3

Технические характеристики станка

Параметры

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм

400

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм

1000

Наибольшая длина продольного перемещения каретки, мм

900

Наибольшая длина хода поперечного суппорта, мм

250

Число рабочих скоростей шпинделя

12

Частота вращения шпинделя, об/мин

35-1600

Число автоматически переключаемых

9

Частота вращения шпинделя, устанавливаемого вручную, об/мин

100--1600

Максимальная скорость продольной подачи при нарезании резьбы, мм/мин

1200

Пределы шагов нарезаемых резьб, мм

До 20

Скорость подач, мм/мин:

продольных

поперечных

3--1200

1,5--600

Скорость быстрых подач, мм/мин:

продольных

поперечных

4800

2400

Дискретность перемещений, мм:

продольных

поперечных

0,01

0,005

Габаритные размеры станка, мм

3360х1710х1750

Для фрезерования шпоночного паза выбираем станок вертикально-фрезерный 6Р11.

Краткие характеристики станка представлены в таблице 2.11.

Таблица 2.11 - Характеристики станка горизонтально-фрезерного 6Р11

Технические характеристики станка

Параметры

Размеры поверхности стола, мм

800 х 200

Наибольшие размеры устанавливаемой детали (длина х ширина х высота), мм

500 х 160 х 300

Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг

150

Наибольший продольный ход стола (X), мм

500

Наибольший поперечный ход стола (Y), мм

160

Наибольший вертикальный ход стола (Z), мм

300

Расстояние от оси шпинделя до стола, мм

50..350

Расстояние от оси шпинделя до хобота, мм

123

Наибольший угол поворота стола, град

±45

Цена одного деления шкалы поворота стола, град

1

Мощность привода главного движения, кВт

3,0

Частота вращения шпинделя, об/мин

50..2240

Количество скоростей шпинделя

12

Наибольший крутящий момент на шпинделе, Н*м

158

Конец шпинделя ГОСТ 836-72

Конус 40

Количество электродвигателей на станке

3

Электродвигатель главного движения, кВт

3,0

Электродвигатель привода подач, кВт

0,8

Электродвигатель насоса СОЖ, кВт

0,125

Суммарная мощность всех электродвигателей, кВт

3,925

Для сверления отверстий во фланце детали выбираем станок вертикально-сверлильный мод. 2Н125. Предназначен для сверления, зенкования, зенкерования, развертывания отверстий, для подрезания торцов изделий и нарезания резьб метчиками. Применяются они в основном в единичном и мелкосерийном производстве, а некоторые модификации этих станков -- в условиях массового и крупносерийного производства.

Краткие характеристики станка представлены в таблице 2.12.

Таблица 2.12 - Характеристики станка вертикального-сверлильного 2Н125

Технические характеристики станка

Параметры

Наибольший диаметр сверления в стали, мм

25

Размер конуса шпинделя ГОСТ 2847-45

Морзе 3

Вылет шпинделя, мм

250

Вылет шпинделя, мм

200

Наибольшие усилие подачи, кгс

900

Наибольший крутящий момент на шпинделе кгс см

2500

Число скоростей шпинделя

12

Число оборотов шпинделя в минуту об/мин

45- 2000

Число подач мм/об

0,1-1,6

Допустимое число реверса в час

40

Управление циклами работы

ручное

Расстояние от конца шпинделя до стола, мм

60-700

Расстояние от конца шпинделя до плиты, мм

690-1060

Рабочая поверхность стола (ширина х длина), мм

400 х 450

Наибольший ход стола , мм

270

Рот тока

переменный трехфазный

переменный трехфазный

50

Напряжение, Вт

380

Масса станка с электрооборудованием , кг

880

Для окончательной обработки внутренней диаметральной поверхностей детали применим станок круглошлифовальный 3А110В. Предназначен для наружного и внутреннего шлифования гладких и прерывистых цилиндрических и пологих конических поверхностей методами продольного и врезного шлифования.

Краткие характеристики станка представлены в таблице 2.13.

Таблица 2.13 - Характеристики станка круглошлифовального 3А110В

Технические характеристики станка

Параметры

Класс точности станка по ГОСТ 8-82

B

Наибольший диаметр устанавливаемого изделия, мм

140

Наибольшая длинна устанавливаемого изделия, мм

200

Наибольший диаметр шлифования, мм

200

Высота центров над столом, мм

125

Наибольшая длинна перемещения стола, мм

400

Мощность, кВт

2,2

Габаритные размеры станка (ДхШхВ)

1880х2025х1750

2.7 ВЫБОР МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности и шероховатости, обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости (замены) инструмента.

По возможности используются стандартные инструменты.

В таблице 2.14 приведены выбранные станочные приспособления

Таблица 2.14 - Станочные приспособления

№ оп.

Наименование операции

Наименование приспособления

Обозначение приспособления

010

Токарная

Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон

Патрон 7100-0061 ГОСТ 2675-80

015

Токарная с ЧПУ

Токарный самоцентрирующийся трехкулачковый клиновой

Патрон 7100-0061 ГОСТ 2675-80

025

Вертикально-фрезерная

Специальное зажимное приспособление на поворотном столе

-

030

Вертикально-сверлильная

Кондуктор специальный на поворотном столе

-

040

Шлифовальная

Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон

Патрон 7100-0061 ГОСТ 2675-80

В таблице 2.15 приведены выбранные режущие инструменты

Таблица 2.15 - Режущие инструменты

Наименование перехода

Наименование и обозначение режущего инструмента

Марка режущего инструмента

1

2

3

4

010

Токарная

Резец токарный проходной отогнутый с пластиной из твердого сплава 2102-0055 ГОСТ 18877-73

Т15К6

Резец токарный проходной упорный с пластиной из твердого сплава 2103-0007 ГОСТ 18879-73

Т15К6

Резец расточной проходной с пластиной из твердого сплава 2142-0144 ГОСТ 9795-84

Т15К6

Резец прорезной 2130-0451 ГОСТ 18884-73.

Т15К6

015

Токарная

Резец токарный проходной упорный с пластиной из твердого сплава 2103-0007 ГОСТ 18879-73

Т15К6

Резец токарный проходной отогнутый с пластиной из твердого сплава 2102-0055 ГОСТ 18877-73

Т15К6

Резец расточной проходной с пластиной из твердого сплава 2142-0144 ГОСТ 9795-84

Т15К6

025

Горизонтально-фрезерная

Фреза шпоночная ГОСТ 9140-78

Быстрорежущая сталь

030

Вертикально-сверлильная

Сверло спиральное 5,2 2300-0168 ГОСТ 10902-77

Быстрорежущая сталь

045

Внутришлифовальная

Шлифовальная головка AW 12x20 24A 25-H СТ1 6 К А 35м/с А ГОСТ 2447-82

Белый электркорунд

2.8 РАСЧЁТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

2.8.1 АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Рассчитаем режимы резания на операцию чернового точения аналитическим методом.

Операция 010 Токарная. Черновое растачивание поверхности 33 мм.

Станок - токарный модели 16К20. Мощность привода главного движения N = 10 кВт.

Глубина резания - 2 мм.

Выберем инструмент и материал режущей части резца.

Резец расточной проходной: = 90, 1 = 10, =10, = 0, = 10, радиус при вершине резца r = 0,5 мм. Материал режущей части резца - твердый сплав Т5К10.

Сечение державки резца 12х12 мм.

Назначим подачу.

Табличная подача при черновом точении Sт = 0,63 мм/об.

Рассчитаем подачу с учетом твердости обрабатываемого материала:

S = Sт Ksи KsпKsd Ksр Ks? Ksм, (2.16)

где Ksи - поправочный коэффициент на инструментальный материала;

Ksп - поправочный коэффициент на состояние поверхности заготовки;

Ksd - поправочный коэффициент на диаметр обработки;

Ksр - поправочный коэффициент на тип конструкции резца;

Ks? - поправочный коэффициент на геометрию резца;

Ksм - поправочный коэффициент на механические свойства обрабатываемого материала;

Sо = 0,63 1,15 1,0 0,6 1,1 1,0 0,85= 0,41 мм/об.

По паспорту станка принимаем подачу Sо = 0,4 мм/об (регулирование бесступенчатое). Рассчитаем скорость резания:

, (2.17)

где - постоянная в формуле скорости резания, = 350;

m, x, y - показатели степени, m = 0,2 ; x = 0,15 ; y = 0,35;

Т - период стойкости резца, Т = 45 мин - среднее значение при одноинструментальной обработке;

- поправочный коэффициент на скорость резания.

, (2.18)

где - поправочный коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,

- поправочный коэффициент, зависящий от состояния поверхности заготовки, = 0,9.

- поправочный коэффициент, зависящий от марки материала резца, = 1.

- поправочный коэффициент, зависящий от угла в плане = 0,8.

(2.19)

= 0,8 = 0,6

где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, Кг = 0,8;

n - показатель степени, n = 1.

0,6 0,9 1 1 0,8 = 0,44.

(2.20)

0,44 = 89,3 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

(2.21)

мин-1.

По паспорту станка принимаем n = 700 мин-1

Действительная скорость резания определяется по формуле:

(2.22)

= 72,5 м/мин.

Рассчитаем силу резания Pz:

, (2.23)

где - постоянная в формуле силы резания, = 300.

n, x, y - показатели степени,x=1 ; y=0,75 ; n= -0,1;

- поправочный коэффициент на силу резания:

, (2.24)

где - поправочный коэффициент на обрабатываемый материал;

- поправочный коэффициент на угол в плане , = 0,89;

- передний угол , = 1;

- угол наклона режущей кромки , = 1.

; (2.25)

= 1,22

= 1,22 0,89 1 1 = 1,08.

10 · 300 21 0,40,75 72,5-0,1 1,08 =1950 Н

По известной силе Pz и скорости резания V произведем проверку по мощности привода главного движения станка необходимо, чтобы мощность, затрачиваемая на резание, была меньше мощности привода станка. Мощность, затрачиваемая на резание:

, (2.26)

= =2,31 кВт,

Проверка по мощности выполняется 2,31 кВт < 10 кВт.

Произведем расчет режимов резания для сверления отверстия во фланце O6,6Н13 мм на l=14 мм.

Находим глубину резания

(2.27)

мм

Подача при сверлении s=0,2…0,23 мм/об для материала заготовки - сталь 45 (НВ 197…229), материала инструмента - сталь быстрорежущая, у станка имеется подача 0,2, принимаем подачу равной 0,2 мм/об.

Крутящий момент определяется по формуле:

(2.28)

где СМ=0,0345

q=2 по таблице [3]

y=0,8 по таблице [3]

(2.29)

Где - влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания, =980 МПа

-- поправочный коэффициент, учитывающий

Определяем скорость резания, м/мин:

(2.30)

где

(2.31)

(2.32)

по таблице 1 [3]

по таблице 2 [3];

по таблице 6 [3];

по таблице 31 [3];

[3]

=90 мин -- период стойкости сверла;

=6,6 мм -- диаметр сверла;

м/мин,

Определим частоту вращения шпиндельной головки по формуле, об/мин:

(2.33)

мин-1

Частоту вращения шпинделя принимаем равную 1100 мин-1

Реальная скорость резания составит:

Мощность резания (эффективная) определяется по формуле, кВт:

(2.34)

Проверка по мощности выполняется 0,39 кВт < 2,2 кВт.

Осевая сила находится по формуле:

(2.35)

2.8.2 ТАБЛИЧНЫМ МЕТОДОМ

Глубина резания

t=h/i, мм

где h - припуск на обработку

i - количество проходов

Так как обработка осуществляется в один проход, то t=h.

, = 1

, = 1

Подача на оборот заготовки

(2.36)

Табличные значения подач

0,17мм/об

0,12 мм/об

Поправочные коэффициенты учитывают:

- инструментальный материал

- способ крепления пластины

- сечение державки резца

- прочность режущей части

,0 - свойства обрабатываемого материала

- схему установки заготовки

- состояние поверхности заготовки

=1,0 - геометрию резца

- жесткость станка

мм/об

мм/об

мм/об

Скорость резания

, м/мин (2.37)

Табличные значения скорости резания:

м/мин

м/мин

м/мин

м/мин

м/мин

Поправочные коэффициенты учитывают:

- инструментальный материал,

- группу обрабатываемости материала,

- вид обработки,

- жесткость станка,

- свойства обрабатываемости материала,

- геометрию резца,

- период стойкости резца,

- наличие охлаждения,

м/мин

м/мин

м/мин

м/мин

м/мин

Частота вращения шпинделя:

, (2.38)

Корректируем частоту вращения по паспорту станка:

Действительная (фактическая) скорость резания:

(2.39)

Минутная подача:

Sм = Sо • nпасп ,мм/мин (2.40)

мм/мин

Таблица 2.16Режимы резания

Операции

z

t

i

Sn

nп

Vg

Nn

015 Переход 1

2,5

2,5

1

0.4

800

82,9

7.5

Переход 2

1

1

1

0.4

1000

97,34

7.5

Переход 3

1

1

1

0.4

800

94,3

7.5

Переход 4

0.6

0.6

1

0.4

800

93,4

7.5

Переход 5

1

1

1

0,4

250

83,2

7.5

Переход 6

0.5

0.5

1

0.4

315

103,9

7.5

Переход 7

3,25

3,25

1

0.4

1000

94,2

7.5

Переход 8

0.25

0.25

1

0.4

1000

94.2

7.5

Переход 9

0.5

0.5

1

0.4

630

85,1

7.5

Переход 10

2

2

1

0.4

250

82,4

7.5

Переход 11

0.5

0.5

1

0.4

800

82,9

7.5

025 Переход 1

-

-

-

1000

25,12

-

030 Переход 1

-

-

-

0.09

1400

29

2,24

Переход 2

-

-

-

0,56

500

17,27

-

040Переход 1

-

-

-

0.3

400

40

-

2.9 РАСЧЁТ НОРМЫ ВРЕМЕНИ

В условиях серийного производства расчет нормы штучно-калькуляционного времени на операцию производится по формуле [3]:

(2.41)

где Тп.з. - подготовительно-заключительное время;

n - размер партии деталей (n= 2600 шт.);

Тшт - штучное время;

Тшт = То+ Тв + Тобсл + Тотд (2.42)

где То - основное время операции;

Тв - вспомогательное время;

Тв = Тус + Туп + Тизм (2.43)

Тобсл - время на обслуживание рабочего места;

Тотд - время на отдых и личные надобности рабочего.

Рассчитаем нормы времени на выполнение операций технологического процесса.

Операция 010 Токарная. Станок 16К20.

Основное время выполнение перехода:

, (2.44)

где i - количество проходов.

= 0,222 мин.

Вспомогательное время операции при обработке:

Тв = Тус + Тмв , (2.45)

где Тмв - машинно-вспомогательное время включает время на позиционирование, ускоренное перемещение рабочих органов, подвод и отвод инструмента в зоне обработки, смену режущих инструментов и т. д. Эти составляющие вспомогательного времени зависят от скорости и длины перемещений рабочих органов, от компоновки основных элементов станка и конструкции вспомогательных устройств, Тмв = 0,87 мин.

Время на контрольные измерения детали перекрывается основным временем и в норму штучного времени не включено.

Тв = 0,5 + 0,87 = 1,37 мин.

Рассчитаем оперативное время:

Топ = Тo+ Тв (2.46)

Топ = 0,222 + 1,37 = 1,592 мин.

Продолжительность работы станка по управляющей программе Туп составляет неполное оперативное время работы станка:

Туп = То + Тмв (2.47)

Туп = 0,222+ 0,87 = 1,092 мин.

Время на отдых и обслуживание задаётся в процентах от оперативного времени.

Тобс.= 3,5% от Топ,

Тобс= 3,5?1,592/ 100 = 0,06 мин.

Тотд.= 4% от Топ,

Топ = 4?1,592/ 100 = 0,07 мин.

Штучное время операции:

Тшт = 0,222+1,37 + 0,06+0,07=1,722 мин.

Норма штучно-калькуляционного времени:

Тшт-к= 1,722+10/2600=1,725мин.

Таблица 2.17Норма времени

Операции

То

Твсп

Тоn'

?Тпз

Тшт

Тшк

015 Переход 1

0,06

0,56

1,36

24,3

1,52

1,63

Переход 2

0,09

<...

Подобные документы

  • Назначение и конструкция детали, определение типа производства. Анализ технологичности конструкции детали, технологического процесса, выбор заготовки. Расчет припусков на обработку, режимов резания и технических норм времени, металлорежущего инструмента.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 20.08.2010

  • Анализ рабочего чертежа детали "Шестерня" и технических требований к ней. Характеристика материала детали и выбор способа её заготовки. Подбор станочного оборудования и разработка маршрутно-операционного технологического процесса по изготовлению детали.

    курсовая работа [380,9 K], добавлен 18.12.2014

  • Проведение анализа технологичности и разработка технологического процесса изготовления детали "Корпус разъема". Обоснование метода получения заготовки и выбор способов обработки поверхностей детали. Расчет технологического маршрута изготовления детали.

    курсовая работа [260,6 K], добавлен 05.11.2011

  • Выбор способа получения заготовки, обоснование материала. Разработка технологического маршрута изготовления детали. Расчет полей допусков на обрабатываемые размеры. Выбор режущего и мерительного инструмента, приспособлений и вспомогательного инструмента.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.01.2011

  • Выбор метода получения заготовки, ее расположение в форме. Определение коэффициента использования материала. Анализ технологичности конструкции детали. Ожидаемые погрешности замыкающих звеньев. Выбор оборудования, инструмента. Расчет режимов резания.

    курсовая работа [192,8 K], добавлен 09.12.2014

  • Основные формы организации производства и технологического маршрута изготовления детали "корпус" шлифовальной головки металлорежущего станка. Анализ технологичности конструкции изделия. Выбор заготовки. Расчет режимов резания и нормирование операций.

    курсовая работа [1000,1 K], добавлен 20.08.2010

  • Способ получения заготовки. Металлорежущий и мерительный инструменты, используемые при изготовлении детали. Расчет режимов резания и технологического времени. Наладка станка для изготовления детали "Колпак". Зажимное и установочное приспособление.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.10.2014

  • Конструктивно-технологический анализ детали "Втулка". Выбор и обоснование вида заготовки, способа ее получения. Выбор оборудования и его характеристики. Расчет режима обработки и нормирования токарной операции. Проектирование станочного приспособления.

    курсовая работа [811,1 K], добавлен 21.02.2016

  • Назначение и конструкция детали "Рычаг КЗК-10-0115301". Анализ технологичности конструкции детали. Обоснование метода получения заготовки. Расчет припусков на обработку, режимов резания, усилия зажима. Расчет станочного приспособления на точность.

    курсовая работа [306,8 K], добавлен 17.06.2016

  • Технологический анализ конструкции детали. Составление вариантов плана изготовления детали и выбор наиболее целесообразного из них. Определение размеров развертки детали. Расчет полосы для вырубки заготовки. Расчет параметров пружинения материала.

    курсовая работа [232,3 K], добавлен 13.08.2012

  • Служебное назначение детали "втулка". Анализ технологичности ее конструкции. Экономическое обоснование метода получения исходной заготовки. Выбор варианта маршрутного технологического процесса и его нормированиие. Выбор металлорежущего оборудования.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.11.2009

  • Общая характеристика детали "втулка". Анализ технологичности конструкции, определение служебного назначения детали. Нормоконтроль и метрологическая экспертиза чертежа. Разработка технологического процесса изготовления детали. Расчет режимов резания.

    курсовая работа [380,5 K], добавлен 04.05.2012

  • Служебное назначение детали "рычаг", выбор и свойства материала изделия. Анализ технологичности конструкции. Содержание и последовательность технологических операций. Описание конструкции; расчет станочного приспособления, протяжки и калибра шлицевого.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.02.2015

  • Анализ эксплуатационных свойств и технологичности конструкции детали. Разработка технологического процесса обработки детали, маршрут операций, расчет погрешностей базирования, рациональные режимы резания и нормы времени, расчет точности обработки.

    курсовая работа [195,8 K], добавлен 24.10.2009

  • Служебное назначение детали, качественный и количественный анализ её технологичности. Выбор типа производства. Разработка технологического процесса изготовления детали с расчетом припусков на обработку, режимов резания и норм времени на каждую операцию.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 02.02.2016

  • Служебное назначение детали. Обоснование метода получения заготовки. Разработка технологического процесса изготовления детали. Обоснование выбора технологических баз. Проектирование режущего инструмента. Техническое нормирование станочных операций.

    дипломная работа [676,3 K], добавлен 05.09.2014

  • Основные процессы технологии машиностроения. Определение типа производства. Выбор метода получения заготовки. Технологический процесс изготовления детали "Ролик", выбор оборудования, приспособления, режущего инструмента. Расчет припусков и режима резания.

    курсовая работа [207,9 K], добавлен 04.09.2009

  • Анализ служебного назначения детали и физико-механические характеристики материала. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута, плана изготовления и схем базирования детали. Расчет режимов резания.

    дипломная работа [467,9 K], добавлен 12.07.2009

  • Разработка технологического процесса изготовления детали "крышка". Технико-экономические показатели для выбора оптимального варианта заготовки, припусков на обработку поверхностей, режимов резания и основного времени. Выбор оборудования и инструмента.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.11.2011

  • Основные технико-экономические показатели технологического процесса изготовления детали "Подставка". Конструкторский анализ детали. Материал детали и его свойства. Выбор и обоснование методов получения заготовок для основной и перспективной программ.

    курсовая работа [144,9 K], добавлен 29.07.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.