Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая часть

1.1 Назначение детали описание её работы в изделии

По своей форме, технологическим признакам заданная деталь относится к классу валов для передачи крутящего момента. Вал является деталью механизма нормальной точности. По конструкции вал выходной. Шейки вала Ш50k6 предназначена для подшипника качения. Шейка Ш55n6 имеющая шпоночный паз, предназначена для установки зубчатого колеса. Перечисленные шейки, как правило, выполняются по 5-7 квалитетам точности. Шейка Ш55n6 под зубчатое колесо. Неточность формы этой поверхности может быть выдержана в пределах допуска на изготовление. Далее, пользуясь табл. 1, указывается по какой степени точности следует выбирать допуски расположения осей и поверхностей. Например, допуск соосности шейки Ш50k6 выполнить по 6 степени ГОСТ 24643-81 или ГОСТ 10356-63, допуск радиального биения шейки 55-0.019 относительно общей оси шейки 50k6 по 7 степени точности и т.д.

Данный вал используется в цилиндрическом редукторе и служит для передачи вращательного движения.

1.2 Описание материала детали

Характеристика материала сталь 12ХТ3А

Марка стали	Сталь 12ХН3А
Заменитель стали	Сталь 12ХН2, сталь 20ХН3А, сталь 25ХГТ, сталь 12Х2Н4А, сталь 20ХНР
Классификация стали	Сталь конструкционная легированная ГОСТ 4543-71
Применение стали	Шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок или при отрицательных температурах до -100 °С.



Химический состав в % материала сталь 12ХН3А

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0.09 - 0.16	0.17 - 0.37	0.3 - 0.6	2.75 - 3.15	до 0.025	до 0.025	0.6 - 0.9	до 0.3

Технологические свойства стали 12ХН3А

Температура ковки	Начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм - в яме.
Свариваемость	Ограниченная РДС, АДС под флюсом.
Обрабатываемость резанием	В горячекатаном состоянии при НВ 183-187 Kх тв.спл. = 1.26, Kх б.ст. = 0.95
Склонность к отпускной способности	Склонна
Флокеночувствительность	Чувствительна

1.3 Анализ технологичности конструкции детали

В анализе технологичности для валов указывают:

- можно ли обрабатывать поверхности шеек проходными резцами;

- наличие у ступенчатых валов небольших перепадов диаметров ступеней

- убывают ли от середины к концам или от одного из концов к другому диаметральные размеры шеек вала;

- доступность всех обрабатываемых поверхностей для механической обработки;

- можно ли уменьшить диаметры больших фланцев и буртов или исключить их вообще и как это повлияет на коэффициент использования металла;

- можно ли заменить закрытые шпоночные канавки открытыми, которые обрабатывается значительно производительнее дисковыми фрезами;

- допускает ли жесткость вала получение высокой точности обработки (жесткость вала считается недостаточной, если для получения точности 6…7 квалитетов соотношения его длины к диаметру L:d>10);

- возможность применить для изготовления детали исходную заготовку прогрессивного вида, которая по форме и размерам близка к форме и размерам готовой детали;

- соответствие заданной точности размеров, формы к расположениям поверхностей экономической точности станков. Известно, что экономическая точность кругло-шлифовальных станков - 6 квалитет точности, следовательно, наружные поверхности валов, доступные для шлифования, являются технологичными, если их точность не превышает 6 квалитета. В анализе технологичности для валов указывают: - можно ли обрабатывать поверхности шеек проходными резцами; - наличие у ступенчатых валов небольших перепадов диаметров ступеней; - убывают ли от середины к концам или от одного из концов к другому диаметральные размеры шеек вала; - доступность всех обрабатываемых поверхностей для механической обработки; - можно ли уменьшить диаметры больших фланцев и буртов или исключить их вообще и как это повлияет на коэффициент использования металла; - можно ли заменить закрытые шпоночные канавки открытыми, которые обрабатывается значительно производительнее дисковыми фрезами; - допускает ли жесткость вала получение высокой точности обработки (жесткость вала считается недостаточной, если для получения точности 6…7 квалитетов соотношения его длины к диаметру L:d>10); - возможность применить для изготовления детали исходную заготовку прогрессивного вида, которая по форме и размерам близка к форме и размерам готовой детали; - соответствие заданной точности размеров, формы к расположениям поверхностей экономической точности станков. Известно, что экономическая точность кругло-шлифовальных станков - 6 квалитет точности, следовательно, наружные поверхности валов, доступные для шлифования, являются технологичными, если их точность не превышает 6 квалитета.

Анализ технологичности конструкции детали включает в себя:

-качественный анализ технологичности детали;

-анализ технологичности детали.

Чертёж содержит необходимую графическую информацию для полного представления о конструкции детали вал. Указаны все размеры, отклонения от правильности геометрических форм, проставлены шероховатости поверхностей. Расположение поверхностей обеспечивает свободный доступ режущего инструмента, возможность применения стандартного режущего и мерительного инструмента. Количество и протяженность сопрягаемых поверхностей вала определяется конструкцией узла и условиями работы детали. Точность поверхностей определяется требованиями работоспособности всего узла. Для нормальной работы зубчатого колеса заданная точность является оптимальной, ее повышение приведет к неоправданному росту затрат на обработку, а снижение приведет к снижению работоспособности. Такие же требования предъявляются и к шероховатости рабочих поверхностей детали. Конфигурация детали позволяет широко использовать механизацию и автоматизацию при ее установке, обработке, транспортировке. Вывод: конструкция вала является технологичной.

Для количественной оценки технологичности детали используют коэффициент использования материал, точности изготовления детали, шероховатости, а также коэффициент унификации конструктивных элементов. Предусматриваются также другие дополнительные показатели технологичности детали, позволяющие более полно оценивать и отработать деталь на технологичность. Числовые показатели технологичности должны быть близки к 1

Исходный размер	Идентичность поверхностей к-во	Квалитет	Класс шероховатости
Ш50	2	6	1.25
Ш55	1	6	1.25
Ш63	1	12	1.25
Ш49	1	6	1.25
29	1	14	1.25
21	1	14	1.25
70	2	14	1.25
Исходный размер	Идентичность поверхностей к-во	Квалитет	Класс шероховатости
42	1	14	1.25
80	1	12	1.25
2*45	3	14	1.25
R3	2	14	1.25
R0.5	1	14	1.25
49	1	14	3.2
44	1	14	3.2
16	1	9	3.2
14	1	9	3.2
63	1	12	10
70	1	12	10
	23

Коэффициент унификации:

K_y=

где Q_y - количество унифицированных поверхностей;

Q_n - количество всех поверхностей.

Коэффициент точности изготовления детали:

K_m.u.=1-=1,1

где K_m.u.- коэффициент точности изготовления детали;

A_cp - точность изготовления всех поверхностей.



A_cp=

где А₁+А₂+А_n - точность изготовления каждой детали;

n - количество поверхностей.

Коэффициент шероховатости

К_ш=

где К_ш - коэффициент шероховатости;

Б_ср - средняя шероховатость всех поверхностей.

Б_ср=

где Б₁+Б₂+Б_n - шероховатость каждой поверхности;

n - количество поверхностей.

Вывод: данная деталь по всем показателям является технологичной.



2. Технологическая часть

2.1 Определение типа производства

Тип производства - классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий.

Принятый объем выпуска (N=3000шт/год) соответствует среднесерийному (СС) типу производства.

Форма производства поточная - проектируемая деталь производится на специально создаваемом для этих целей предприятии. При такой форме заготовка в процессе изготовления находится в движении, имеющем определенную величину такта.

Суточный выпуск изделий составляет

N_с===11,9?12шт./сутки (6)

Количество деталей в партии для одновременного запуска равно

n===141,8?142шт, (7)

где а=12дней - периодичность запуска для СС производства.

2.2 Выбор метода получения заготовки

Расчет размеров заготовки производят в следующей последовательности:

· выбирают припуски на механическую обработку заготовки. Выбор припусков на механическую обработку штампованных заготовок осуществляется по таблицам ГОСТ 7505-74, литых 2309-55, 1855-55 и др.

· рассчитывают размеры заготовки. Для расчета размеров заготовки табличные значения припусков на механическую обработку прибавляют к размерам наружных (охватываемых) поверхностей готовой детали, подлежащих обработке. Для определения внутренних (охватывающих) размеров заготовки припуски вычитают;

· выбирают отклонения размеров заготовок и определяют (выписывают) размеры и отклонения заготовок;

· выполняют эскиз заготовки с указанием размеров и отклонений;

· рассчитывают массу материала заготовки;

· рассчитывают коэффициент использования материала Ки м.

Оптимальный метод получения заготовки выбираем, анализируя ряд факторов: материал детали, технические требования на ее изготовление, объем и серийность выпуска, форму поверхностей и размеры деталей. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность и минимальную себестоимость, считается оптимальным.

Оптимизируя выбор метода и способа получения заготовки, можно не только снизить затраты на ее изготовление, но и значительно сократить трудоемкость механической обработки.

Масса детали 6,9 кг

Выбираем 2 вида получения заготовки: штамповка, прокат.

1) Штамповка

S_заг=(Сi*Q*kt*kc*kb*kм*kп/1000)-(Q-q)*S_отх/1000, (8)

где Сi-базовая стоимость 1т заготовок, руб;

kt, kc, kb, kм, kп-коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок;

q-масса готовой детали, кг;

Q-масса заготовки, кг;

S_отх-цена 1т отходов, руб;

Q=9,2 кг

Сi=300 руб

kt=1

kc=0,81

kb=0,9

kм=1,79

kп=1

Sотх=23 руб

S_заг=300*9,2*1*0,81*0,9*1,79*1/1000)-(9,2-6,9)*23/1000=3,57 руб;

Ким=q/Q; (9)

Ким=6,9/9,2=0,75.

2) Прокат

Выбираем наибольший диаметр проката D=66 мм;

Q=10,1 кг

S=(300*12,3/1000)-(12,3-6,9)*23/1000=3,68 руб;

Ким=6,9/12,3=0,56.

Характеристика способов получения заготовок

Наименование заготовительной операции	Стоимость заготовки в рублях	Ким
Штамповка	3,57	0,75
Прокат	3,67	0,56

Вывод: для получения заготовки выбираем штамповку, так как этот метод более экономичен.



2.2.1 Расчёт общих промежуточных припусков и размеров

Для определения операционных и промежуточных размеров с помощью таблиц операционных припусков:

- устанавливает последовательность выполнение операций

-выполняют схему расположения операционных или промежуточных размеров припусков и допусков.

Рассчитаем справочным методом операционные припуски и размеры изготовления в шейке вала и ш50k6(-0,016). Ra=0,8мкм, длинна вала 314мм, материал сталь 12ХН3.

Исходные данные:

Метод получения заготовки - горячая штамповка, полученная на процессе ГОСТ 7505-74 точность изготовления- нормальная (класс 2)

Группа стали -М1

Степень сложности -С2

Масса заготовки 9.2кг

Квалитет точности отверстия 6

Устанавливаем последовательность обработки поверхности:

-точение черновое на станке класса Н

-точение чистовое

-круглое шлифовальное

Определяем наименьшее значение припуска 2 Z_min и допуски на операционные размеры

-для заготовки

2Z0_0min=3*6=6 (10)

2Z_0min - общий суммарный припуск на заднюю поверхность, мм. (11)

2Z_0min= общий припуск на сторону, мм (12)

-допуск на диаметр заготовки:



Td_заг=(+1,9;-0,9) = 2,8 мм (13)

-для шлифования:

2Z_3min=0.5мм (14)

Тd_з==0,016мм

-для чистового точения

2Z_1min0,4мм (15)

-для чернового точения

2Z_{3 min}=1,2мм. (16)

Td₂=0,2мм (17)

Определяем расчётные операционные размеры D_pi. Определяем наименьший предельный размер по чертежу (после конечной операции). Размер на предыдущий операции получаем, прибавляя к наименьшему предельному размеру припуск на данную операцию.

Шлифование

Чистовое точение

Черновое точение

Заготовка

Припуск на черновое точение получаем вычитанием расчетного размера чернового точения из расчетного размера исходной заготовки.

Наименьшие предельные размеры определяем, округляя расчетные размеры до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждой операции.

Наибольшие предельные размеры определяем путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному значению.

Номинальный диаметр заготовки

Наименьшие припуски вычисляются как разность между наименьшими предельными размерами на предыдущей и последующей операциях.



Наибольшие припуски определяются как разность между наибольшими предельными размерами на предыдущей и последующей операциях.

Для определения наименьших и наибольших общих припусков и суммируются соответствующие операционные припуски (38)

Номинальный припуск

После выполнения всех расчетов необходимо проверить их правильность сопоставлением разности припусков и допусков по формуле

Для шлифования

0,7-0,516=0,2-0,016

0,184=0,184

Все определенные припуски и допуски для обработки поверхности занесем в таблицу.

2.2.2 Определение размера заготовки, расчет массы

Масса заготовки дана в чертеже 6,9кг

Размер заготовки

2.3 Технические условия на деталь и методы их достижения

Детали типов валов предъявляются следующие типовые требования:

- шейки под подшипники и зубчатые колёса, как правило, должны быть по 6-му квалитету точности с шероховатостью поверхности: Ra 0,8+1,6мкм -отклонения от правильной геометрической формы шеек под подшипники должны быть в пределе 5-7 степени точности по ГОСТ 24643-61 или (10356-63. У других неек отклонения формы в пределах допуска на размерах

- биение шеек под зубчатое колесо относительно общей оси шеек под подшипники в пределах 5-6 степени точности по ГОСТ 24643-81 или (10356-63) и др.

Таблица

Технические условия на деталь и методы их обеспечения

Технические условия	Методы их обеспечения
	Допуск симметричности для полной ширины поля допускается относительно поверхности А не более 0,01 мм.
	Допуск биения для полной ширины поля допускается относительно поверхности Ане более 0,01 мм. Допуск биения для полной ширины поля допускается относительно поверхности Б не более 0,01 мм. Это требование обеспеченно точностью оборудования и оснастки.
	Допуск круглоте для полной поверхности более 0,1
Ш50k6	Это требование обеспечивается точностью оборудования и оснастки.
Ш55n6	Это требование обеспечивается точностью оборудования и оснастки.
Ш63h12	Это требование обеспечивается точностью оборудования и оснастки.
Ш49n6	Это требование обеспечивается точностью оборудования и оснастки.



2.4 Проектирование маршрута технологического процесса

Маршрутный технологический процесс

№ оп.	Наименование операции	Содержание операции	Станок	Эскиз
0	Заготовительная	Получить заготовку штамповкой	Пресс
5	Фрезерно-центровальная	Фрезеровать два торца выдерживая размеры 120 и 312. Центровать два торца выдерживать размер 600	МР-71М
10	Токарно-черновая правого конца	Подрезать торцы выдержать размеры 122 и 80 Точить поверхности 6, 7, 8. Выдержать размеры ш52, ш53, ш66	16К20Ф3
15	Токарно-черновая левого конца	Подрезать торцы выдержать размеры 190 и 283 Точить поверхности 3, 4. Выдержать размеры ш58, ш53	16К20Ф3
20	Токарно-чистовая правого конца	Подрезать торцы. Выдержать размеры 80, 42 и 70. Точить поверхности 6, 7, 8. Выдержать размеры ш49, ш50, ш63.Точить фаску 2х450	16К20Ф3.
25	Токарно- чистовая левого конца	Подрезать торцы, выдержать размер 190, 70, 89 и ш50, ш55. Точить фаску 2х450	16К20Ф3.
30	Торце-кругло-шлифовальная правого конца	Шлифовать поверхности выдерживать размеры 190, ш50	3Б153Т
35	Торце-кругло-шлифовальная левого конца	Шлифовать поверхности выдерживать размеры 283, ш 49	3Б153Т
40	Шпоночно- фрезерная правого конца	Фрезеровать шпоночный паз, выдерживать размеры 44, 14, 46, 70.	6Д91
45	Шпоночно-фрезерная левого конца	Фрезеровать шпоночный паз, выдерживать размеры 57,5, 16, 7, 63	6Д91
50	Моечная		Моечная машина
55	Контрольная		Контрольный стол

2.5 Обоснование выбора баз

Выбор баз необходимо делать обоснованно, показать их связь с точностью выполнения размеров, с конструкцией приспособлений и производительностью обработки. При выборе технологических баз необходимо соблюдать ряд принципов.

1) Выбирать такую схему базирования, которая обеспечит наименьшую погрешность установки.

2) Соблюдать принцип совмещения баз - совмещать конструкторскую, технологическую и измерительную базы.

3) Стремиться к соблюдению принципа постоянства баз - на различных операциях механообработки использовать одни и те же базы (поверхности) обрабатываемой детали.

Кроме этого необходимо помнить, что нельзя использовать дважды (и более) в качестве баз «черные» (необработанные) поверхности заготовки. При этом в случае использования в качестве баз «черных» поверхностей, приоритет отдается тем поверхностям, которые после изготовления детали остаются не обработанными или имеют меньшую величину припуска. Поэтому на первой механической операции, как правило, планируется подготовка технологических баз под последующую обработку. Не последнюю роль играет удобство, точность и качество поверхности, выбираемой для базы.

По своему назначению базы подразделяются на: конструкторские, технологические и измерительные.

Конструкторской базой называют поверхность детали, относительно которой конструктором задаются расстояния до других поверхностей. Эти базы подразделяют на основные и вспомогательные.

Основной называется база относительно которой конструктором задаётся расположение поверхностей, определяющих положение самой детали в изделии, вспомогательной -- положение присоединяемой детали относительно данной. Вспомогательных баз может быть несколько.

Технологической базой называют поверхность, определяющую положение детали в приспособлении в процессе её изготовления.

Измерительной базой называют поверхность детали, относительно которой производится контроль полученных размеров, которой определяется положение детали в измерительном приспособлении.

В машиностроении существует четыре вида поверхностей деталей и изделий:

· исполнительные поверхности, с их помощью деталь выполняет свое служебное назначение;

· основные поверхности, с их помощью определяется положение данной детали в изделии;

· вспомогательные поверхности, с их помощью определяется положение присоединяемых деталей относительно данной;

· свободные поверхности, не соприкасающиеся с поверхностями других деталей.

Эскиз данной детали с указанием поверхностей

Классификация поверхностей по их служебному назначению

Вид поверхности	№ поверхности
Исполнительные	17,19
Основные конструкторские базы	3,7,13,15
Вспомогательные конструкторские базы	4,8,12,14,18,20,17,19
Свободные	1,2,5,6,9,10,11,16

2.6 Выбор технического оборудования

Общие правила выбора средств технического оснащения определены с учетом типа производства, вида изделия, характера намеченной технологии, возможности группирования операций, использования стандартного оборудования и т. д.

Выбор модели станка определяется, прежде всего, возможностью изготовления на нем деталей необходимых размеров, конфигурации, точности и шероховатости. Если эти требования можно обеспечить на различных станках, то конкретную модель оборудования выбирают из следующих соображений:

- соответствия размеров рабочей зоны станка габаритам заготовки;

- соответствия точности станка заданной точности детали;

- соответствия его производительности расчетной;

- соответствия мощности оборудования потребной мощности;

- возможности автоматизации и механизации выполняемых на этом станке работ;

- обеспечения минимальных затрат по себестоимости продукции и др.

При выборе оборудования с использованием ЧПУ, кроме вышесказанного необходимо учитывать объем инструментального магазина, количество управляемых координат, постпроцессор и др.



Фрезерно-центровальный станок МР-71М

Станок предназначен для фрезерования торцов заготовки с последующей зацентровкой заготовок при обработке деталей цилиндрической формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов

Технические характеристики

Пределы диаметров обрабатываемых деталей	25-12 5мм
Пределы длин обрабатыв. деталей	200-500 мм
Высота центров над станиной	315 мм
Фрезерные головки
Наибольший поперечный общий ход	220 мм
Число скоростей шпинделя	6
Приделы чисел оборотов	125-712 об/мин
Пределы подач	20-400 мм/мин
Сверлильные головки
Наибольший общий ход	75
Число скоростей шпинделя	6
Пределы чисел оборотов	238-1125 об/мин
Пределы подач	20-300 мм/мин
Диаметр отверстия шпинделя под втулку сверла	50 мм
Эл. двигатель фрезерной головки	7,5 или 10 кВт
Эл. двигатель сверлильной головки	2,5 или 3 кВт
Габариты станка (Д,Ш,В)	3140х1630х1740 мм
Вес станка	6100 кг

Токарно-винторезный станок 16К20Ф3

Станок 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.

Технические характеристики

Диаметр обработки над станиной, мм	500
Диаметр обработки над суппортом, мм	200
Наибольшая длина обработки, 6-позиционная головка, мм	900
Наибольшая длина обработки, 8-позиционная головка, мм	750
Наибольшая длина обработки, 12-позиционная головка, мм	850
Наибольшая длина обработки в центрах, мм	1000
Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе, мм	55
Наибольший поперечный ход суппорта, мм	210
Наибольший продольный ход суппорта, мм	905
Максимальная рекомендуемая скорость продольной рабочей подачи, мм	2000
Максимальная рекомендуемая скорость поперечной рабочей подачи, мм	1000
Количество управляемых координат, шт.	2
Количество одновременно управляемых координат, шт.	2
Дискретность задания перемещения, мм	0,001
Пределы частот вращения шпинделя, мин-1	20 - 2500
Скорость быстрых перемещений суппорта - поперечного, мм/мин	2 400
Максимальная скорость быстрых продольных перемещений, мм/мин	15000
Максимальная скорость быстрых поперечных перемещений, мм/мин	7500
Количество позиций инструментальной головки	8
Мощность электродвигателя главного движения, кВт	11
Класс точности по ГОСТ 8-82	П
Габаритные размеры станка (Д х Ш х В), мм	3700 Ч 2260 Ч 1650
Масса станка, кг	4000

Станок торце-кругло-шлифовальный 3Б153Т

Полуавтомат предназначен одновременного врезного шлифования цилиндрических поверхностей и торца буртика до жесткого упора в условиях серийного производства.

Технические характеристики

Класс точности станка по ГОСТ 8-82 (Н, П, В, А, С)	П
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм	200
Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм	500
Длина шлифования, мм
ЧПУ
Пределы частот вращения шпинделя Min/Max, об/мин.	- 1320
Мощность, кВт	5.5
Габариты, мм	2660_1920_1950
Масса, кг	2500
Начало серийного выпуска, год	1965
Завод-производитель	Вильнюсский завод шлифовальных станков

Шпоночно-фрезерный станок 6Д91

Станок предназначен для обработки шпоночных пазов немерными концевыми и шпоночными фрезами.

Технические характеристики

Габариты 6Д91, мм:	1320x1380x1500
Начало серийного производства:	1973
Мощность двигателя главного движения, кВт:	2.2
Масса станка с выносным оборудованием, кг:	2000
Класс точности:	П
Модель ЧПУ:	-
Минимальная частота вращения шпинделя, об/мин:	500
Максимальная частота вращения шпинделя, об/мин:	4000



2.7 Расчет режимов резания и выбор норм времени

производство заготовка технологический обработка

Исходные данные:

Материал - Сталь 12ХНЗ.

Минимальная шероховатость - Rz 3,2.

Заготовка - штамповка.

Установ А

Переход 1

Токарная операция черновая и чистовая

Деталь- «Вал», материал - сталь 12ХН3

Токарно- винторезный станок 16К20Ф3

Приспособление трех-кулачковый патрон, вращающийся центр

Установочная база поверхность 69мм

Точить 63мм

1. Глубина резанья t= 1,9 мм

2. Подача S= 0,5 мм/об

3. Скорость резанья определяется по формуле

(43)

где v- скорость резанья, м/мин

- коэффициент, = 420,

m, x, y - показатель степени, x= 0,15, y=0,20, m= 0,20

-поправочный коэффициент.

Т- период стойкости инструмента, Т= 60 мин

-предел прочности, =640 МПа.

Определяем - поправочный коэффициент по формуле

, (44)

где - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

определяем по формуле

= (45)

где - коэффициент, характеризующий группу стали для обработки, =1,

n - показатель степени, n =1. =1,0Ч(=1,17

- коэффициент, отражающий качество поверхности заготовки;

= 0,8

- коэффициент, учитывающий материал инструмента;

= 0,3

Определяем поправочный коэффициент по формуле

= 1,17Ч0,8Ч0,3 = 0,28

По формуле (32) определяем скорость резания

??= (Ч0,28=53,13 м/мин

4) Частота вращения шпинделя определяется по формуле

??= , (46)

где n-частота вращения шпинделя, об/мин,

р- постоянная, р= 3,14;

D-диаметр обрабатываемой поверхности, мм,

х-скорость резания, м/мин.

??=

Корректировка по паспорту станка: n=180 об/мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле

=, (47)

где n-частота вращения шпинделя, об/мин,

р- постоянная, р= 3,14;

D-диаметр обрабатываемой поверхности, мм,

==39 м/мин,(48)

5) Определяем силу резания по формуле

(49)

где -коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки,

х, у, n- показатели степени, учитывающие конкретные условия обработки,

=300, х = 1, у = 0,75, n = -0,15,

t - глубина резания, t=1,9 мм,

S- скорость подачи, S=0,5 мм/об,

х-скорость резания, м/мин;

,-поправочный коэфициент.

Поправочный коэффициент определяем по формуле

=, (50)

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала,

- коэффициенты, учитывающие фактические условия резания, = 0,94, = 1, = 1, = 0,93.

Поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала определяем по формуле

=(, (51)

где -предел прочности, =640 МПа.

n- показатель степени, n=0,75

=(=0,9,

=0,9Ч0,94Ч1Ч1Ч0,93=0,79

6) Мощность резания определяем по формуле

??= , (52)

где - сила резания, Н;

х-скорость резания, м/мин.



??==1,1кВт

7) Определяем достаточна ли мощность привода станка по формуле

=11·КПД, (53)

где КПД- коэффициент полезного действия станка.

=11Ч0,75=8,25 кВт,

0,7<8,25 обработка возможна

8) Определяем основное время по формуле

То=, (54)

где L - длина рабочего хода, мм;

i - число проходов,

S-подача мм/об.,

n- частота вращения шпинделя об/мин.

Длину рабочего хода определяем по формуле

??=??+??+??, (55)

где l-длина обрабатываемой поверхности, мм;

y-величина врезания инструмента, мм, y=0,87 мм;

Д-величина перебега инструмента, мм, Д=1 мм.

L=192+0,87+1=193,87 м

По формуле (53) определяем основное время То=.

Переход 1

	t	S	v			??		То	n
Точить 53(черновой)	1,9	0,5	53,13	39	1745	1,5	8,25	0,5	180
Точить 49(чистовой)	1,5	0,5	53,13	39	1345	0,8	8,25	0,2	180

Переход 2

	t	S	v			??		То	n
Точить 52(черновой)	1,9	0,5	53,13	39	1745	1,5	8,25	0,7	180
Точить 50(чистовой)	1	0,5	53,13	39	1045	0,6	8,25	0,3	180

Установ Б

Переход 1

	t	S	v			??		То	n
Точить 66(черновой)	1,9	0,5	53,13	39,9	1440	1,2	8,25	1	210
Точить 63(чистовой)	1	0,5	53,13	39,9	1240	0,7	8,25	0,8	210

Переход 2

	t	S	v			??		То	n
Точить 59(черновой)	1,9	0,5	53,13	39	1745	1,3	8,25	0,9	180
Точить 55(чистовой)	1	0,5	53,13	39	1045	0,6	8,25	0,4	180

Переход3

	t	S	v			??		То	n
Точить 53(черновой)	1,9	0,5	53,13	39	1745	1,3	8,25	0,9	180
Точить 50 (чистовой)	1,5	0,5	53,13	39	1345	0,8	8,25	0,4	180

30 Торце-кругло-шлифовальная операция

1. Деталь - вал выходной

2. Шлифовать размер 312

3.Установочная база центра

4. Материал детали - сталь 12ХН3А

5. Обрабатываемая поверхность - ш50

6. Шероховатость - Rа= 1,25 мкм

7. Станок - торце- кругло-шлифовальный модель 3Б153Т

Таблица 1

Элементы режима резания при различных видах шлифования

Обрабатываемый материал	Характеристика процесса шлифования	Скорость круга Vк, м/с	Скорость заготовки Vз, м/мин	Глубина шлифования t, мм	Продольная подача S	Радиальная подача Sp, мм/об
Круглое наружное шлифование
Конструкционные металлы и инструментальные стали	С продольной Подачей на каждый ход: предварительное окончательное Врезное: предварительное окончательное	30-35	12-25 15-55 30-50 20-40	0,01-0,025 0,005-0,015	(0,3- 0,7) В (0,2- 0,4)В	-
				-	-	0,0025-0,075 0,001-0,005
Твердые сплавы	Предварительное окончательное	20-30 30-35	10-20 20-30	0,0075-0,01	0,5-0,8 м/мин 0,3-0,5 м/мин	-
Круглое внутреннее шлифование
Конструкционные металлы и инструментальные стали	На станках общего назначения: предварительное окончательное	30-35	20-40	0,005-0.02 0,0025-0,01	(0,4-0,7) В (0,25- 0,4)В	-
Обрабатываемый материал	Характеристика процесса шлифования	Скорость круга Vк, м/с	Скорость заготовки Vз, м/мин	Глубина шлифования t, мм	Продольная подача S	Радиальная подача Sp, мм/об
Твердые сплавы	На полуавтоматических станках: предварительное окончательное	10-25 15-30	20-30 25-50	0,005-0,01 0,005-0,0075	0,4-0,5 м/мин 0,2-0,4 м/мин	-
Плоское шлифование периферией круга
Конструкционные металлы и инструментальные стали	Предварительное окончательное	30-35	8-30 15-20	0,015-0,04 0,005-0,015	(0,4-0,7) В (0,2-0,3)В	-
Твердые сплавы	Предварительное окончательное	20-30 25-35	4-5 2-3	0,03-0,04 0,01-0,02	0,5 - 1,0 мм/ход 0,3 - 0,4 мм/ход	-
Плоское шлифование торцом круга
Конструкционные металлы и инструментальные стали	Предварительное окончательное	25-30	4-12 2-3	0,015-0,04 0,005-0,01	-	-

Таблица 2

Значения коэффициента и показателей степени в формулах мощности при шлифовании

Шлифование	Обрабатываемый материал	Коэффициент и Показатели степени
		СN	r	x	y	q	z
Круглое наружное: с поперечной подачей на двойной ход с поперечной подачей на каждый ход врезное	сзн	1,3 2,65 0,14	0,75 0,5 0,8	0,85 0,5 0,8	0,7 0,55 -	-	-
						0,2	1,0
Круглое внутреннее	сн	0,27 0,36	0,5 0,35	0,4	0,4	0,3	-
	сз
	ч	0,81	0,55	1,0	0,7	0,3
Плоское периферией круга на станках: с прямоугольным столом	сн	0,59	1,0	0,8	0,8	-	-
с круглым столом	сз	0,7	0,7	0,5	0,5	-	-
Плоское торцом круга: на станках: с прямоугольным столом с круглым столом	сн	0,87	0,7	0,5	-	-	0,6
	сз	3,8	0,3	0,25	-	-	0,3
	ч	4,0	0,4	0,4	-	-	0,45

1) Определяем глубину шлифования по таблице 1в

t= 0,025мм

2) Определяем продольную подачу по таблице1

3) Определяем скорость круга по таблице 1

V_кр=35 м/c.

4) Определяем скорость заготовки по таблице 1

V_з=25 м/мин

5) Определяем эффективную мощность по формуле (53)

6) Определяем число оборотов шлифовального круга по формуле

Корректируем по паспорту станка n_шк=200 об/мин

7) Определяем основное время по формуле (54)

= 0,4 мин

№ операции	tмм	S мм/об	Vкр м/с	Vs м/мин	NкВТ	Nшк об/мин	То мин
30	0,025	0,3	35	25	30	318,5	0,4
35	0.25	0.3	37	27	30	318,5	0.7

40 Фрезерование шпоночного паза

1) Рассчитываем скорость резания по формуле:

(57)

Где:

D - Диаметр фрезы;

Т - Период стойкости;

t - Глубина фрезерования;

S_z - подача на зуб;

В-ширина фрезерования;

Z - Число зубьев фрезы;

- общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания, находим по формуле:

(58)

Где:

- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [1];

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

- коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Используя табл. 1, 5, 6 получим:

2) Используя табл. 39 и 40 найдём значения коэффициентов и показатели степени в формуле:

3) Частоту вращения фрезы найдём по формуле:

n

4) Ближайшая стандартная частота по паспорту станка n=800 об/мин, поэтому скорректируем значение скорости:

v=

5) Определим окружную силу при фрезеровании по формуле:

(59)

По табл. определим, что. .

6) Используя табл. найдем значения коэффициентов и показатели степени в формуле:

Величины остальных составляющих силы резания найдем через окружную силу, используя табл.

7) Горизонтальная сила (подачи)

8) Вертикальная сила

9) Радиальная сила

№ операции	V м/мин	n об/мин	Pz H	Ph H	PY H	Py H
40	30,18	800,95	0,93	35,2	79,2	35,2
45	26,18	800,95	0,93	35,2	79,2	35,2



Заключение

В ходе курсовой работы проведена разработка технологического процесса обработки детали - вала выходного. На основе полученных знаний были разработаны и выбраны тип производства, структура и метод получения заготовки, технологический маршрут обработки, план обработки и операционная технология.



Список литературы

1. Антонюк В.Е., Королев В.А., Башеев С.М. Справочник конструктора по расчету и проектированию станочных приспособлений. Минск: «Беларусь», 1969. 390 с.

2. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения - 4-е издание переработанное и дополненное. Мн. Высш. шк., 1983. 256 с.

3. Анурьев В.И. Под ред. И.Н. Жестковой. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. 2. 8-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2001. 901 с., ил.

4. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. 4-е изд., перераб. и доп. Мн.: Выш. школа, 1983. 256 с., ил.

5. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. 496 с., ил.

6. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станка с ЧПУ: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990. 512 с.: ил.

7. Панов А.А., Аникин В.В., Бойм Н.Г. и др. Под общ. ред. А.А. Панова. Обработка металлов резанием: Сп...