Разработка технологического процесса изготовления детали "кольцо подшипника"

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ВВЕДЕНИЕ

Ведущую роль в современном машиностроении играют станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ сейчас используются практически во всех направлениях машиностроения, выполняя разнообразные технологические операции - от токарных до шлифовальных и т.п. Станок с ЧПУ реализует заложенную в него программу работы, совершая требуемые операции автоматически. Опции, которые позволяют вводить и изменять нужные параметры работы станка, размеры, точность и переключаться на нужные режимы работы - все это открывает колоссальные возможности при обрабатывании металлических заготовок.

Для эффективного использования станков с ЧПУ необходимо создать систему организованного обеспечения. Она должна представлять собой комплекс взаимодействующих мероприятий, подчиненных основной задаче - изготовлению деталей высокого качества в намеченные сроки при минимальных затратах труда и себестоимости. Система организации работ должна включать технико-экономическое обоснование применения станков с ЧПУ, номенклатуру деталей для обработки на станках, специальную структуру системы, надлежащее обслуживание станков, автоматизированную разработку управляющих программ.

Практически все современные станки с ЧПУ сочетают в себе высокую точность, надежность, скорость работы и простоту в использовании. Кроме того, станок с ЧПУ освобождает оператора от необходимости проведения необходимых расчетов - программа безошибочно функционирует в соответствии с подсчетами. Станки с ЧПУ предоставляют свести к минимуму роль оператора, а также меньше взаимодействовать с производственными аппаратами, вследствие чего повышается безопасность техпроцесса.

Современные технологии и ощутимым повышением производительности. Согласно последним подсчетам, высокая скорость и точность обработки деталей и заготовок предоставляет возможность увеличить эффективность производства в несколько раз.

Данный дипломный проект раскрывает технологию изготовления детали типа «Кольцо» на токарно-фрезерном станке с ЧПУ DOOSAN Lynx 220LY.



1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ «КОЛЬЦО НАРУЖНОЕ» В УСЛОВИЯХ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ОПЕРАЦИИ ОКОНЧАТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ СООТВЕТСТВИЯ ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛИ ТРЕБОВАНИЯМ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

1.1 Выбор типа производства

Различают три основных типа машиностроительного производства: массовое, серийное и единичное. В некоторых случаях серийное производство подразделяют на крупносерийное и мелкосерийное. Первое по своим характеристикам ближе к массовому производству, второе - к единичному. Для предварительной оценки типа производства можно воспользоваться характеристикой серийности, в основу которой положена классификация деталей по их массе и габаритам. Зная данные по объему выпуска изделий, их массу и габариты, по таблице 1 можно установить тип производства.

Таблица 1 Зависимость типа производства от объема годового выпуска и массы детали

Масса детали, кг	Тип производства
	Единичное	Мелкосерийное	Среднесерийное	Крупносерийное	Массовое
	Объем годового выпуска деталей, шт.
<1.0	<50	50-500	500-5000	5000-50000	>50000
1.0…2.5	<40	40-400	400-4000	4000-40000	>40000
2.5…5.0	<30	30-300	300-3000	3000-30000	>30000
5.0…10.0	<20	20-200	200-2000	2000-20000	>20000
>10.0	<10	10-100	100-1000	1000-10000	>10000



Принимаем, что годовой план завода изготовителя включает «Кольцо наружное, 186909;П.01» объемом 1200 штук:

Массу детали определяем по формуле:

где р = 3,14

сo - плотность материала кольца,

S - стенка кольца,

D - наружный диаметр кольца,

L - высота кольца.

По таблицу 1 определяем, что наша деталь «Кольцо наружное, 186909;П.01» относится к среднесерийному производству.

1.1.1 Расчет объема выпуска и размера партии деталей

Годовой объем выпуска детали «Кольцо наружное, 186909;П.01» можно определить по формуле:

где - годовой объем выпуска СЕ «Кольцо наружное, 186909;П.01»; n = 1 - количество деталей «Кольцо» в СЕ;

в = 10% - процент запасных деталей.

Принимаем

Такт выпуска деталей можно определить по формуле:



где - действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах,

Приближенно коэффициент закрепления операций можно вычислить по формуле:

где - среднее штучное время.

По заводскому технологическому процессу время механической обработки кольца:

= 8,6 мин

Согласно рекомендациям ГОСТ 3.1108-74, соответствует среднесерийному типу производства.

Анализ способов определения типа производства показал, что тип производства детали «Кольцо наружное» является среднесерийным.

Среднесерийное производство - наиболее распространенный тип производства. Он характеризуется постоянством выпуска довольно большой номенклатуры изделий. Это позволяет организовать выпуск продукции более или менее ритмично.

Выпуск изделий в больших или относительно больших количествах позволяет проводить значительную унификацию выпускаемых изделий и технологических процессов, изготовлять стандартные или нормализованные детали, входящие в конструктивные ряды, большими партиями, что уменьшает их себестоимость.

Размер партии деталей можно определить по формуле:

где - срок, в течение которого должен храниться на складе запас деталей;

Ф = 250 дней - число рабочих дней в году.

Принимаем размер партии деталей

Число запусков деталей в месяц:

Принимаем число запусков изделий в месяц

1.2 Описание служебного назначения детали

Кольцо наружное 186909;П.01 - это кольцо радиального шарикового подшипника. Шарикоподшипники данного типа способны воспринимать радиальные нагрузки и осевые нагрузки в обе стороны. Величина осевой нагрузки не должна превышать 70% неиспользованной допустимой радиальной нагрузки. Подшипники обладают большой быстроходностью и с успехом применяются при чисто осевых нагрузках и высокой частоте вращения, когда упорные подшипники уже неработоспособны.

Радиальные подшипники фиксируют осевое перемещение вала в обе стороны. Они хоть и не являются самоустанавливающимися, но допускаются при высоких скоростях небольшие перекосы валов при повышенных зазорах. Однако, для обеспечения расчетной долговечности подшипника желательно, чтобы перекосы были как можно меньше.

Крепежные отверстия на типе подшипника 186909 упрощают крепление подшипника в корпусе.

Габаритные размеры детали «Кольцо наружное»: наружный диаметр - 68 мм, высота кольца - 6 мм, масса - 52,5 г. Деталь «Кольцо наружное, 186909;П.01» изготавливается из стали ШХ15-Ш.

Материал заменитель: ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ.

Сталь ШХ15-Ш - сталь конструкционная подшипниковая. Свойства данной стали представлены в таблице 2.

Таблица 2 Свойства материала ШХ15-Ш

ШХ15-Ш - сталь конструкционная подшипниковая, выплавлена методом электрошлакового переплава.
Модуль нормальной упругости	211	ГПа
Модуль упругости при сдвиге скручиванием	80	ГПа
Плотность	7812	кг/м3
Коэффициент теплопроводности	40	Вт/(м*0С)
Уд. электросопротивление	390	Ном*м
Коэффициент линейного расширения	11,9	10-6*1/0С
Предел текучести	390	МПа
Свариваемость	Способ сварки - КТС
Углерод	0,95-1,05	%
Хром	1,3-1,65	%
Медь	?0,25	%
Марганец	0,20-0,40	%
Никель	?0,30	%
Фосфор	?0,027	%
Сера	?0,020	%
Кремний	0,17-0,37	%
Температура ковки



1.3 Анализ соответствия технических условий и норм точности назначению детали

Технические требования и нормы точности вытекают из служебного назначения детали и являются результатом преобразования качественных и количественных показателей служебного назначения детали в показатели размерных связей ее исполнительных поверхностей.

К деталям типа тел вращения предъявляют комплекс технических условий, определяемых из служебного назначения детали. Соблюдение технологических условий означает формирование требуемых физико-механических свойств материала детали, получение необходимой прочности и виброустойчивости, обеспечение требуемой геометрической точности детали и создание условий для удобства выполнения механосборочных и эксплуатационных работ. Технические условия, относящиеся к параметрам геометрической точности детали, выполняют в результате обработки резанием на различных этапах технологического процесса изготовления детали.

При изготовлении детали необходимо обеспечить следующие технические условия:

Поверхность диаметром 68_-0,007 с шероховатостью Ra = 2,5 мкм и средней конусообразность 0,02 мм является базовой, предназначена для установки подшипника и служащая для ориентирования детали в изделии.

Внутренняя поверхность диаметром 56,5^+0,05 с шероховатостью Ra = 3,2 мкм, предназначена для установки внутреннего кольца и шариков подшипника.

Шесть сквозных отверстий с резьбой М2-6Н на торце детали служат для крепления подшипника в корпусе.

Остальные поверхности являются свободными и предназначены для соединения основных и вспомогательных баз.

Материал: сталь конструкционная подшипниковая ШХ15-Ш - соответствует конструктивным и прочностным характеристикам детали.

После автоматно-токарной обработки деталь проходит термообработку для обеспечения твердости 50 HRC_Э.

Остальные ТТ по ОСТ 3-3189-75. Отраслевой стандарт предусматривает ряд технических требований, предъявляемых к механической обработке и обеспечивающих требуемое качество.

1.4 Анализ технологичности конструкции детали

Технологичность конструкции - совокупность свойств конструкции изделия, обеспечивающих возможность оптимальных разовых затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, условий изготовления и эксплуатации.

Технологичность закладывается в конструкцию при соответствующем назначении параметров деталей (материала, размеров и их отклонений, шероховатости и т. п.), форм и взаимного расположения поверхностей их элементов. Технологичность базируется на стандартизации, унификации и преемственности. Во многих случаях только возможности технологии (воплощающей в себе достижения науки и техники) позволяют достичь уникальных результатов и высоких потребительских свойств.

Технологичность не является характеристикой, которая бы однозначно выражалась в каких-либо единицах измерения. При производстве различных изделий технологичность во многом определяет себестоимость, затраты на изготовление и последующее использование.

Эскиз детали с обозначением поверхностей требующих механической обработки показан на рисунке 1.



Рисунок 1 Деталь «Кольцо наружное» с указанием поверхностей

Таблица 3 Характеристика поверхностей детали «Кольцо наружное»

Название поверхности	Количество поверхностей	Количество унифицированных поверхностей	Квалитет точности	Параметры шероховатости
Торец 1 Фаска 2 Поверхность 3 Фаска 4 Торец 5 Фаска 6 Поверхность 7 Дорожка качения 8 Канавка 9 Фаска 10 Отверстие 11 Зенковка 12 Зенковка 13	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 6 6	- 1 1 1 - 1 1 1 1 1 6 6 6	9 14 6 14 9 14 8 10 14 14 13 15 15	Ra2.5 Ra5 Ra2.5 Ra5 Ra2.5 Ra5 Ra5 Ra5 Ra5 Ra5 Ra5 Ra5 Ra5

Q_Э = 28;

Q_УЭ = 26

где Q_Э - число типоразмеров конструктивных элементов в изделии;

Q_УЭ - число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов.

Определим степень технологичности по следующим показателям:

1. Коэффициент использования материала

где m_Д - масса детали, кг;

m_З - масса заготовки, кг.

К_И.М. > 0,7 - следовательно, деталь по способу использования материала технологична.

2. Коэффициент унификации конструктивных элементов

К_У.Э. > 0,6 - следовательно, деталь по унификации конструктивных элементов технологична.

3. Коэффициент точности

где А_СР - средний квалитет точности.



где n_i - количество поверхностей соответствующего квалитета;

Q_Э - общее количество поверхностей.

К_Т > 0,8 - следовательно, деталь по точности технологична.

4. Коэффициент шероховатости

где Б_СР - среднее арифметическое значение шероховатости обрабатываемых поверхностей по параметру Ra.

где n_i - количество поверхностей соответствующей шероховатости;

Q_Э - общее количество поверхностей.

К_Ш < 0.32 - следовательно, деталь по параметру шероховатость технологична.

1.5 Выбор исходной заготовки

1.5.1 Определение вида и метода получения исходной заготовки

Максимально приблизить геометрические формы и размеры заготовки к размерам и форме готовой детали - одна из главных задач в заготовительном производстве. Оптимизируя выбор метода и способа получения заготовки, можно не только снизить затраты на ее изготовление, но и значительно сократить трудоемкость механической обработки.

К заготовкам предъявляются следующие требования:

- приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали, т.е. уменьшение припусков на обработку и повышение их точности;

- технологичность конструкции заготовки;

- возможность применения наиболее прогрессивных методов получения;

- наличие удобных и надежных технологических баз и поверхностей для транспортировки;

- равномерность припуска и твердости в партии заготовок.

На выбор метода получения заготовки влияют следующие факторы:

- технологическая характеристика материала;

- конструктивная форма поверхностей и размеры заготовки;

- назначение и технические требования на изготовление;

- требуемая точность выполнения, шероховатость и качество поверхностей;

- тип производства, объем выпуска и сроки подготовки производства;

- технические возможности заготовительных цехов предприятия или возможность получения прогрессивных заготовок от специализированных предприятий;

- социальные условия, т.е. безопасность работы, утомляемость, экологические факторы;

- суммарная себестоимость изготовления заготовки.

Основными видами заготовок для деталей являются заготовки, полученные:

- литьем;

- обработкой давлением;

- резкой сортового и профильного проката;

- комбинированными методами;

- специальными методами.

Исходя из особенностей геометрических размеров детали «Кольцо наружное»: малая высота кольца - 6 мм, простая форма детали, и большого количества деталей - 1320 шт, целесообразно выбрать способ получения заготовки резка профильного проката.

Рассмотрим два варианта: первый - пруток, второй - труба. Трубный прокат -- стальной бесшовный горячекатаный, холоднотянутый и холоднокатаный (ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75) - служит для изготовления цилиндров, втулок, гильз, шпинделей, стаканов, барабанов, роликов, пустотелых валов. Простые сортовые профили общего назначения -- круглые и квадратные (ГОСТ 2590-71).

Для определения наиболее выгодного варианта заготовок определим размеры заготовки и проведем технико-экономическое обоснование каждого из них.

1.5.2 Определение общих припусков на обработку и размеров заготовки

Для определения формы и размеров заготовки, можно воспользоваться величинами допусков на размеры и припусков на механическую обработку, указанными в табл. 1 стр.7 и табл. 4 стр. 8 [1], окончательные размеры и форма заготовки определяются после расчета линейных операционных размеров и допусков на них.

На рисунке 2 обозначены поверхности, на которые определим общие припуски.



Рисунок 2 Эскиз заготовки детали «Кольцо наружное»: а) пруток; б) труба.

Рассчитаем минимальный припуск на механическую обработку при обработке наружных и внутренних поверхностей для поверхностей №1 и №4. по формуле:

где Rz_i-1 - высота неровностей профиля;

h_i - глубина дефектного поверхностного слоя;

?_? - суммарное значение пространственных отклонений для элементарной поверхности на предыдущем переходе;

е_i - погрешность установки заготовки при выполняемом переходе.

Для поверхности №1 прутка припуск будет равен половине 2z_imin.

Для торцов №2 и №3 для заготовок пруток и труба припуск не рассчитывается, так как вся партия деталей будет изготавливаться из одной заготовки.



Таблица 4 Общие припуски для детали из проката

Тип	Поверхность	Квалитет	Размер детали, допускаемое отклонение, мм	Припуски на мех. обработку на размер, мм	Предельные отклонения на заготовку	Размер заготовки, допускаемое отклонение
					+	-
Пруток	1	6	68-0,007	1,25	0,5	1,3	72
Труба	1	6	68-0,007	1,25	0,8	1,5	75
	4	10	56,3+0,05	1,25	0,6	1,3	52

Предельные отклонения на заготовку определены по таблицам 62 и 63 стр. 169 [1].

1.5.3 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

Проводимые на первом этапе поисковые исследования позволяют определить рекомендуемые способы получения заготовок для деталей. Окончательное решение о выборе конкретного способа из полученного перечня принимается после определения и сравнения себестоимости получения заготовки для каждого из рекомендуемых видов. Сравнение способов производства заготовок по их себестоимости позволяет выбрать оптимальный метод и способ.

Оценку различных вариантов получения заготовок чаще всего производят по двум показателям:

- по коэффициенту использования материала К_ИМ;

- по технологической себестоимости изготовления детали.

Для расчета К_ИМ необходимо определить массу детали и заготовки.

Масса заготовки из прутка:



где р = 3,14

сo - плотность материала,

D - наружный диаметр прутка,

L - высота прутка.

Масса заготовки из трубы:

где р = 3,14

сo - плотность материала,

D1 - наружный диаметр трубы,

D2 - внутренний диаметр трубы,

L - высота трубы.

Определим коэффициент использования материала:

- для прутка

- для трубы

Так как К_ИМ для трубы больше чем для прутка, то заготовка из трубы экономичнее.

Рассчитаем технологическую себестоимость изготовления детали по формуле:



где - вес заготовки, кг;

- оптовая цена за 1 кг заготовки, рублей;

- стоимость механической обработки 1 кг заготовки, рублей;

- стоимость 1 кг отходов, рублей.

Рассчитаем технологическую себестоимость изготовления детали из прутка:

Рассчитаем технологическую себестоимость изготовления детали из трубы:

Изготовление детали из заготовки трубы выгодно и по отношению к коэффициенту использования материала и по стоимости изготовления. Данный тип заготовки выбирам окончательно.

1.6 Разработка технологического маршрута изготовления детали

1.6.1 Разработка плана обработки поверхностей заготовки

При определении последовательности обработки поверхности необходимо выбрать метод обработки, соответствующий ее форме, точности, шероховатости, учитывающий свойства материала заготовки.

Определить последовательность и количество переходов обработки можно, используя коэффициент ужесточения точности поверхности и учитывая параметры ее шероховатости.

Коэффициент ужесточения точности определяется по формуле:



где Т_З - поле допуска заготовки;

Т_Д - поле допуска детали.

Количество требуемых технологических переходов определяется по формуле:

Полученное число необходимо округлить до ближайшего целого значения.

Определим количество переходов для торцов 1 и 5.

Поле допуска заготовки на торец будет обусловлено точностью работы оснастки станка «Клещи». Согласно паспорту станка Т_З = 249 мкм.

Устанавливаем n_пер = 2.

При обработке происходит уточнение размера до 9 квалитета. Распределим по переходам уточнение размера поверхности по методу арифметической прогрессии:

- получистовое точение - 10 квалитет;

- чистовое точение - 8 квалитет.

Определим количество переходов для фаски 2 и 4.

После обработки необходимо достичь 14 квалитета точности и шероховатости Ra5.

Устанавливаем n_пер = 2.

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

Определим количество переходов для поверхности 3.

Устанавливаем n_пер = 6.

При обработке происходит уточнение размера до 6 квалитета. Распределим по переходам уточнение размера поверхности по методу арифметической прогрессии:

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

- чистовое точение - 8 квалитет;

- шлифование предварительное - 7 квалитет;

- шлифование окончательное - 6 квалитет;

- тонкое шлифование - 6 квалитет

Определим количество переходов для фасок 6 и 10.

После обработки необходимо достичь 14 квалитета точности и шероховатости Ra5.

Устанавливаем n_пер = 2.

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

Определим количество переходов для поверхности 7.

Устанавливаем n_пер = 3.

При обработке происходит уточнение размера до 8 квалитета. Распределим по переходам уточнение размера поверхности по методу арифметической прогрессии:

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

- чистовое точение - 8 квалитет;

Определим количество переходов для дорожки качения 8.

Устанавливаем n_пер = 2.

После обработки необходимо достичь 10 квалитета точности и шероховатости Ra5. Распределим по переходам уточнение размера поверхности по методу арифметической прогрессии:

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

Определим количество переходов для канавки 9.



После обработки необходимо достичь 14 квалитета точности и шероховатости Ra5.

Устанавливаем n_пер = 2.

- черновое точение - 14 квалитет;

- получистовое точение - 10 квалитет;

На остальные поверхности назначаем однократную обработку.

Составим таблицу исходя из полученных данных.

Таблица 5 План обработки детали «Кольцо наружное»

	Исходные данные	Черновой	Получистовой	Чистовой	Шлифование	Тонкое шлифование
Пов.	Квалитет	ТД, мкм	Ra, мкм	Квалитет	ТД, мкм	Ra, мкм	Квалитет	ТД, мкм	Ra, мкм	Квалитет	ТД, мкм	Ra, мкм	Квалитет	ТД, мкм	Ra, мкм	Квалитет	ТД, мкм	Ra, мкм
1,5	9	30	2,5	-	-	-	10	290	3,2	8	30	2,5
2,4	14	200	5	14	2400	10	10	200	3,2
3	6	6	2,5	14	2400	10	10	520	6,3	8	54	2,5	7	15	2,5	6	6	2,5
6,10	14	150	5	14	1900	10	10	150	3,2
7	8	50	5	14	1900	10	10	340	3,2	8	50	2,5
8	10	110	5	14	1300	10	10	110	3,2
9	14	310	5	14	190	10	10	310	3,2
11	13	110	5	14	1900	10	10	100	3,2
12	15	200	5	14	1900	10	10	150	3,2
13	15	200	5	14	1900	10	10	150	3,2

1.6.2 Выбор вариантов схем базирования заготовки

Данная схема базирования реализуется при установке заготовки в трехкулачковом самоцентрирующем патроне.

Рисунок 3 Схема базирования заготовки операции 40

1.6.3 Разработка маршрута обработки заготовки

На основании плана обработки поверхностей и выбранных схем базирования заготовки, приступим к формированию маршрутного техпроцесса обработки детали «Кольцо наружное». Представим в форме таблицы 6 маршрут механической обработки детали с кратким перечнем оборудования и технологической оснастки.

Таблица 6 Маршрут обработки детали «Кольцо наружное»

№ операции	Наименование и содержание	Оборудование	Оснастка
1	2	3	4
5	Правка трубы
10	Обдирка трубы
15	Отрезка конца трубы
20	Заправка конца трубы
25	Токарно-фрезерная	Токарно-фрезерный станок DOOSAN Lynx 220LY	3х-кулачковый патрон
30	Размагничивание
35	Промывка
40	Обточка внутренней фаски с противобазового торца	Токарно-винторезный станок 1И611П	цанга ф68,45
45	Зенкование отверстий с другого торца	Настольно-сверлильный станок НС-12	цанга ф68,45
50	Нарезка резьбы в крепежных отверстиях	Ручная операция	Метчик М2
55	Шлифование наружного диаметра	Круглошлифовальный станок Olivetti R4-1200	Центра, поводковый патрон
60	Контроль ОТК
65	Термообработка
70	Консервация по ОТК ОГМет

1.7 Разработка технологических операций

1.7.1 Выбор технологического оборудования

Подробное описание маршрутного техпроцесса с указанием содержания операций и перечнем оборудования, приспособлений и инструмента приведено в технологических картах на механическую обработку детали в приложении.

При выборе оборудования нужно опираться на принципы концентрации и дифференциации операций. По возможности обрабатывать максимальное количество поверхностей с одной установки.

На основе спроектированного технологического процесса, мы указали на каком станке будет выполняться каждая операция, с помощью каких приспособлений и инструмента. Выбранное оборудование проверяем по паспортным данным на возможность выполнить назначенные операции.



Таблица 7 DOOSAN Lynx 220YA токарно-фрезерный станок с ЧПУ

Параметры	Lynx 220YA
Страна производитель Диаметр обработки Длина обработки Диаметр прутка Мощность шпинделя Приводной инструмент Система ЧПУ Серводвигатель оси Y, кВт Главный шпиндель, кВт Серводвигатель оси Х, кВт Насос системы охлаждения, кВт Серводвигатель оси Z, кВт	Южная Корея 300 мм. 300 мм. 51 мм. 11 кВт Да Fanuc 1.5 15/11/11 2.3 0.9 2.6
Револьверная голова
Число инструментальных позиций, шт	12
Максимальная скорость вращения приводного инструмента , об/мин	6000
Диаметр расточной оправки, мм Размеры инструмента для точения наружного диаметра, мм	40 25
Главный шпиндель
Миним. угол поворота шпинделя (ось C) ,° Максимальная скорость шпинделя, об/мин	0,001 5000
Перемещения
По оси Y, мм По оси X, мм По оси Z, мм	105 175 330

Таблица 8 1И611П токарно-винторезный станок

Параметры	1И611П
Класс точности по ГОСТ 8-82 Наибольший диаметр заготовки над станиной, мм Наибольший диаметр заготовки над суппортом, мм Наибольшая длина заготовки (РМЦ), мм	П 250 125 500
Шпиндель
Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм Наибольший диаметр прутка, мм Частота прямого вращения шпинделя, об/мин Размер внутреннего конуса в шпинделе, М Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72	25 24 20…2000 Морзе 4 4
Подачи
Наибольшая длина хода каретки, мм Пределы рабочих подач продольных, мм/об Пределы рабочих подач поперечных, мм/об Скорость быстрых перемещений суппорта, продольных, м/мин Скорость быстрых перемещений суппорта, поперечных, м/мин Пределы шагов нарезаемых резьб метрических, мм Пределы шагов нарезаемых резьб дюймовых, мм Пределы шагов нарезаемых резьб модульных, мм	500 0,01…1,8 0,005..0,9 нет нет 0,2..48 24…0,5 0,2…30
Электрооборудование
Количество электродвигателей на станке Мощность электродвигателя главного привода, кВт Тип электродвигателя главного привода Мощность электродвигателя гидростанции, кВт Тип электродвигателя гидростанции Мощность электродвигателя насоса охлаждения, кВт Насос охлаждения (помпа)	3 3 АОЛ2-32-4 0,08 АОЛ-012-4 0,05 ПА-22
Габариты и масса станка
Габариты станка (длина ширина высота), мм Масса станка, кг	1770х970х1300 1120

Таблица 9 НС-12 настольно-сверлильный станок

Параметры	НС-12
Максимальный диаметр сверления, мм Наибольшая глубина сверления, мм Наибольшая высота обрабатываемой детали, мм Вылет шпинделя, мм Мощность электродвигателя, кВт	12 100 400 200 0,6
Шпиндель
Число скоростей вращения Максимальная частота вращения, об/мин Ход пиноли, мм Наибольшее усилие резания, кг Размер внутреннего конуса в шпинделе, М Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72	5 430 100 70 Морзе 1 1
Электрооборудование
Мощность электродвигателя, кВт	0,6
Габариты и масса станка
Габариты станка (длина ширина высота), мм Масса, кг	770х465х700 130



Таблица 10 Круглошлифовальный станок Olivetti R4-1200

Параметры	Olivetti R4-1200
Страна производитель Высота центров, мм Диаметр шлифования над столом, мм Расстояние между центрами, мм Макс. диаметр шлифования, мм Макс. вес заготовки в центрах	Испания 210 420 600 400 150
Шлифовальный круг
Размеры шлифовального круга, мм Линейная скорость перемещения, м/с Частота вращения круга, об/мин	Ш 355 Ч 50 Ч Ш 152,4 30 1783
Шлифовальная бабка
Ускоренная подача, м/мин Минимальный вводный инкремент, мм	6 0,001
Стол
Ускоренная подача, м/мин Мин вводный инкремент, мм	6 0,001
Задняя бабка
Конус Перемещение пиноли задней бабки, мм	МК4 25
Мощностные характеристики
Двигатель шлифовального круга, кВт Двигатель шпиндельной бабки, кВт Двигатель подачи шлифовальной бабки, кВт Двигатель подачи стола, кВт Двигатель гидравлической помпы , кВт Двигатель системы смазки, кВт Двигатель помпы СОЖ, кВт Двигатель суппорта внутреннего шлифования, кВт	3,7 0,8 1,2 1,8 0,75 0,18 0,18 0,75

1.7.2 Выбор станочных приспособлений, режущего, вспомогательного, мерительного инструмента и расчет усилий зажима

В процессе обработки на заготовку со стороны режущего инструмента действуют силы резания, стремящиеся сдвинуть её с установочных элементов. Для того чтобы этого не произошло заготовку необходимо закрепить.

Установленная на станок оснастка и приспособления должны не допустить отрыв заготовки, сдвиг или поворот ее под действием сил резания и обеспечить надежное закрепление заготовки в течение всего времени обработки.

Действия сил резания и сил зажима противоположны по направлению. В этом случае величина силы зажима определится из равенства:

Величину сил резания находят по формулам теории резания, исходя из конкретных условий обработки. Чтобы обеспечить надёжность зажима, силы резания увеличивают на коэффициент запаса k. Этот коэффициент учитывает изменение условий в процессе обработки, прогрессирующее затупление инструмента и связанное с ним увеличение сил резания, неоднородность обрабатываемого материала и т.п. Также необходимо учитывать силу трения, которая уравновешивается силой резания.

Сила зажима заготовки при данном способе крепления заготовки определяется:

где Р - сила резания;

f_i - коэффициенты трения между трущимися поверхностями.



ko -- гарантированный коэффициент запаса -- рекомендуется принимать для всех случаев равным 1,5;

k1 - коэффициент, учитывающий наличие случайных неровностей на поверхности заготовки, вызывающих увеличение сил резания.

k2 -- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при затуплении инструмента.

k3 -- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании. Обработка происходит без ударов, поэтому в нашем случае k3=1,0.

k4 -- коэффициент, учитывающий постоянство развиваемых сил зажима. Для механических устройств прямого действия (пневматических, гидравлических и т.п.) k4=1,0.

k5 -- коэффициент, учитывающий удобство расположения рукояток в ручных зажимных устройствах. При удобном расположении и малом диапазоне угла её поворота k5=1,0.

k6 -- коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку. Если заготовка установлена базовой плоскостью на опоры с ограниченной поверхностью контакта, k6=1,0. Если на планки или другие элементы с большой поверхностью контакта, k6=1,5.

При механической обработке детали важными факторами в достижении требуемой точности изготовления является способ базирования и закрепления заготовки, используемый инструмент, а также средства контроля. Используя справочную литературу [2, 8, 10, 11] необходимый инструмент и средства измерения. Сведем данные в таблицу 11.



Таблица 11 Выбор станочных приспособлений, режущего и вспомогательного инструмента, а также средств контроля

Наименование операции	Выбор станочных приспособлений	Выбор режущего и вспомогательного инструмента	Выбор средств и методов контроля
1	2	3	4
25 Токарно-фрезерная	Трехкулачковый патрон	Токарная пластина WNMG 060408-MF2; Токарная пластина DCGT 11T304-F1; Сверло ф20 303DS-20.0-55-A20; Расточная пластина CCMT 060204-F1, Канавочная пластина VBMT110204-MF2; Канавочная пластина 1607-R0.25-2R; Центровочное сверло ф5 2680-5-120; Сверло спиральное 2010-1,65; Метчик М2 1712RМ2.00х0.4; Фреза гравировальная 29030; Отрезная пластина LCMR160302-300MC.	МБС с увел. 8; 264; УД-0; Шаблон 8371-6308; Шаблон 8391-6118; Калибр 8348-6050-03; Индикаторная стойка; Резьбовой калибр 8221-0013 М2-Н6
40 Токарная	Токарно-винторезный станок 1И611П	Фасочный резец; Цанга ф68,45	МБС с увел. 8
45 Зенкование	Настольно-сверлильный станок НС-12	Сверло спиральное ф4.0; Цанг ф68,45	МБС с увел. 8; Индикаторная стойка
50 Нарезание резьбы	Ручная	Метчик чистовой М2	МБС 8х - 16х; Вставка резьбовая М2 ПР8221-0013 НЕ8221-1013
55 Шлифование	Круглошлифовальный станок Olivetti R4-1200	Круг ПП 150х15х41 14В-ПСМ20К5А 1 кл. ГОСТ 2424-83	Микрометр 420500; Калибр скоба ф68 8135-1108



1.7.3 Формирование структуры операций

Для четкого понимания процесса обработки сформируем структуру операций и представим в табличной форме.

Таблица 12 Операционный технологический процесс

№ операции	Содержание операций	Операционный эскиз	Оборудование
5	Правка трубы
10	Обдирка трубы
15	Отрезка конца трубы
20	Заправка конца трубы
25	Токарно-фрезерная 1. Установить, зажать заготовку; 2. Подрезать торец, обточить наружную фаску с одного торца, наружный диаметр предварительно и окончательно; 3. Обточить внутреннюю фаску с одного торца, расточить отверстие; 4. Расточить дорожку качения; 5. Зацентровать 6 отверстий; 6. Просверлить 6 отверстий ф1,63; 7. Зенковать 6 фасок глубиной 0,45; 8. Нарезать резьбу М2-6Н в 6 отверстиях; 9. Обточить наружную фаску с другого торца, отрезать заготовку.		Токарно-фрезерный станок DOOSAN Lynx 220LY, 3х-кулачковый патрон
30	Размагничивание
35	Промывка
40	Токарная. 1. Обточка внутренней фаски с противобазового торца		Токарно-винторезный станок 1И611П
45	Сверлильная. 1. Зенкование отверстий с другого торца	-	Настольно-сверлильный станок НС-12
50	Нарезка резьбы в крепежных отверстиях	-	Ручная операция
55	Шлифование 1. Шлифование наружного диаметра		Круглошлифовальный станок Olivetti R4-1200
60	Контроль ОТК
65	Термообработка
70	Консервация по ОТК ОГМет

1.7.4 Расчет припусков и размеров заготовки

Определим минимальные припуски на механическую обработку.

Рассчитаем минимальный припуск по формуле (стр. 175 [1]):



где Rz_i-1 - высота неровностей профиля (табл. 5 стр. 181 [1]);

h_i - глубина дефектного поверхностного слоя (табл. 5 стр. 181 [1]);;

?_? - суммарное значение пространственных отклонений для элементарной поверхности на предыдущем переходе (табл. 4 стр. 180 [1]);;

е_i - погрешность установки заготовки при выполняемом переходе (табл. 16 стр. 44 [1]);.

Для поверхностей №1 и №5:

Переход I

Переход I I

Для поверхностей №2 и №4:

Переход I

Переход I I

Для поверхности №3:

Переход I

Переход I I

Переход I I I

Переход IV

Переход V

Переход VI

Для поверхностей №6 и №10:

Переход I

Переход I I

Для поверхности №7:

Переход I

Переход I I

Переход I I I

Для поверхности №8:

Переход I

Переход I I

Для поверхности №9:

Переход I

Переход I I



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

кольцо подшипник заготовка серийный

Таким образом, в ходе выполнения данного курсового проекта был разработан технологический маршрут изготовления детали - «Кронштейна». Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

- рассмотрены конструкция и технические требования к изготовлению данной детали;

- выявлены условия работы детали в изделии;

- определены тип производства и основные характеристики разрабатываемого технологического процесса;

- проведен технологический контроль чертежа детали;

- выбран метод и способ получения исходной заготовки;

- составлен план обработки;

- выбраны средства технологического оснащения;

- рассчитаны припуски на каждую операцию.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-ч т., Т. 1./под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. - 5-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение-1, 2015 г. - 912 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-ч т., Т. 2./под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. - 5-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение-1, 2014 г. - 944 с.

3. Вороненко, В. П. Проектирование машиностроительного производства: Учебник для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств», «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» / В. П. Вороненко, Ю. М. Соломенцев, А. Г. Схиртладзе. - 2-е изд. стеореотип. - М.: Дрофа, 2006.

4. Романов А.Б. Таблицы и альбом по допускам и посадкам: справочное пособие/А.Б. Романов, В.Н. Федоров, А.И. Кузнецов. - СПб.: Политехника, 2005. - 88 с.

5. Кузнецов В., Черепахин А. Технологические процессы в машиностроении, изд. Academia 2015 г.

6. Самсонов Ю.И. Автоматизированное проектирование технологических процессов механической обработки заготовок на станках с ЧПУ. Ульяновск: УлГТУ, 2000.

7. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя -8-е изд., под редакцией И.Н. Жестоковой. -М.: Машиностроение, 2013.-864 с.

8. Точность механической обработки, методы ее обеспечения, оценки и управления: учеб. пособие/М.Г. Киселев, Г.А. Есьман, М.И. Филонова, М.С. Самойлова. -Мн: УП «Технопринт». 2013. - 100 с.

Размещено на Allbest.ru

...