Проектування спеціального верстатного пристрою для встановлення заготовки на свердлувальній операції

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Житомирський державний технологічний університет

Кафедра ТМ і КТС

Група МС-112

Курсова робота по дисципліні "Технологічна оснастка"

Тема: "Проектування спеціального верстатного пристрою для встановлення заготовки на свердлувальній операції"

Житомир

Зміст

Вступ

1. Аналіз технологічності оснастки, що використовується в розробленому технологічному процесі виготовлення деталі:

1.1 Технологічна характеристика деталі, що виготовляється

1.2 Аналіз використання установочно-затискних пристроїв

1.3 Аналіз використання різального та допоміжного інструменту

1.4 Аналіз контрольно-вимірювального інструменту

2. Обґрунтування необхідності проектування спеціального пристрою

3. Розробка технічного завдання на проектування спеціального пристрою

4. Проектування та розрахунки спеціального пристрою

4.1 Аналіз вихідних даних

4.1.1 Назва та зміст операції

4.1.2 Повна характеристика оброблюваної деталі

4.1.3 Характеристика заготовки

4.1.4 Обладнання та його характеристика

4.1.5 Характеристика різального, допоміжного та вимірювального інструменту

4.1.6 Визначення режимів обробки

4.1.7 Нормування часу на заданій операції

4.2 Розробка теоретичної схеми базування та затискання на заданій операції

4.3 Розробка ескізного проекту конструкції пристрою

4.4 Розрахунок похибок базування, затискання та встановлення заготовки в пристрої. Перевірка умови забезпечення необхідної точності. Висновки

4.5 Розробка загальної схеми взаємодії сил та моментів, що діють на заготовку. Визначення необхідної величини сили затискання

4.6 Визначення фактичної сили затискання заготовки в пристрої

4.7 Розробка конструкції спеціального пристрою. Опис принципу дії

4.8 Розрахунок на міцність

4.9 Розробка технічних вимог на виготовлення конструкції пристрою

5. Розробка та оформлення операційної карти та карти ескізів

6. Техніко-економічне обґрунтування конструкції розробленого пристрою

Література

Вступ

Пристосуваннями у машинобудуванні називають допоміжні пристрої, що використовуються при механічній обробці, складанні та контролюванні виробів. Пристосування, робочі і контрольні інструменти разом узяті називають технологічною оснасткою, причому пристосування є найбільш складною та трудомісткою її частиною.

Сучасні механоскладальні цехи мають у своєму розпорядженні великий парк пристосувань, в багатосерійному та масовому виробництві на кожну оброблювану деталь припадає в середньому десять пристосувань. Найбільш значну їх долю (80-90%) складають верстатні пристосування, які застосовуються для встановлення та закріплення оброблюваних заготовок. Складність побудови технологічних процесів в машинобудуванні обумовлює велику різноманітність конструкцій пристосувань і високий рівень вимог, що ставиться до них. Недостатньо продумані технологічні і конструкторські рішення при створенні пристосувань призводять до збільшення термінів підготовки виробництва, до зниження його ефективності.

Застосування пристосувань сприяє підвищенню продуктивності і точності обробки, складання і контролю; полегшенню умов праці, скороченню кількості і зниженню необхідної кваліфікації робітників; суворій регламентації тривалості операцій, що виконуються; розширенню технологічних можливостей обладнання; підвищенню безпеки праці та зниженню аварійності.

Використання пристроїв знижує трудомісткість та собівартість обробки деталей. Застосування швидкодіючих і автоматизованих пристосувань разом з управляючими і транспортуючими пристроями є одним із ефективних напрямків автоматизації універсального технологічного обладнання, що сприяє впровадженню багатоверстатного обслуговування та полегшенню праці робітників.

1. Аналіз технологічності оснастки, що використовується в розробленому технологічному процесі виготовлення деталі

1.1 Технологічна характеристика деталі, що виготовляється

Задана деталь - корпус - виготовляється з сірого чавуну СЧ 20 литтям, тому конфігурація зовнішнього контуру і внутрішніх поверхонь не викликає значних труднощів при отриманні заготовки. Однак виливка потребує застосування стержневої формовки для утворення внутрішніх порожнин (для формування внутрішніх отворів застосовується збірні стержні).

Багато поверхонь деталі необроблювані, тобто отримуються литтям.

До внутрішніх оброблюваних поверхонь o 85Н7 та o 95Н7, окрім точності обробки самих отворів, ставиться жорсткий доступ щодо їх співвісності. Такі вимоги можуть бути забезпечені обробкою поверхонь з однієї установки. Форма і розташування отворів зручні для обробки з одного боку виливки.

До плоских поверхонь висуваються вимоги щодо їх паралельності, це забезпечується при взаємному їх базуванні. Конструкція деталі допускає обробку площин на прохід, такій обробці нічого не заважає.

Передбачена обробка ряду глухих отворів, що використовуватимуться як кріпильні, тому наскрізними отворами їх замінити не можна.

Дещо складною є обробка отворів, розташованих на зовнішній циліндричні поверхні. Отвори розташовані під різними кутами до площини входу-виходу. Тому така обробка вимагає спеціального поворотного пристрою.

В цілому деталь є досить технологічною, допускає застосування високопродуктивних режимів обробки, оскільки:

- до оброблюваних поверхонь є вільний доступ інструмента;

- жорсткість деталі є достатньою і не обмежує режимів різання;

- базові поверхні мають велику протяжність;

- відсутні оброблювані площини, що розташовані під тупими або гострими кутами;

- в конструкції відсутні внутрішні різьби великого діаметру.

1.2 Аналіз використання установочно-затискних пристроїв

Розроблений технологічний процес обробки заданої деталі передбачає використання ряду установочно-затискних пристосувань, докладніше розглянемо їх використання конкретно по окремим операціям:

Операція 010: Ведеться на консольному вертикально-фрезерному верстаті мод. 6Н13П. В ході операції виконується чорнове фрезерування плоскої поверхні по розмітці. Базовою поверхнею є необроблена протилежна площина. В якості пристосування використовуються верстатні тиски 7200-0219 з ручним приводом (типу А) виконання 1, ГОСТ 16518-96:

Операція 015: Проводиться на консольному вертикально-фрезерному верстаті з ЧПК мод. 6Р13Ф3. В ході операції за програмою виконується чорнове фрезерування плоскої поверхні та чорнове розточування отворів o95Н7 і o85Н7. Обробка виконується з однієї установки, що сприяє виконанню вимоги стосовно співвісності отворів відносно бази Д. Базовою поверхнею в даному випадку є начорно оброблена на попередній операції площина, протилежна оброблюваній. Заготовка встановлюється у спеціальне пристосування або УСП.

Операція 020: Ведеться на консольному вертикально-фрезерному верстаті мод. 6Н13П. В ході операції виконується напівчистове і чистове фрезерування попередньо обробленої на операції 010 площини. Базовою поверхнею є начорно оброблена на операції 015 протилежна їй площина. Така схема базування забезпечує вимогу щодо паралельності протилежних площин, які використовуються в якості взаємних баз. В якості пристосування використовуються верстатні тиски 7200-0219 з ручним приводом (типу А), ГОСТ 16518-96 (аналогічно операції 010):

Операція 025: Проводиться на консольному вертикально-фрезерному верстаті з ЧПК мод. 6Р13Ф3. В ході операції за програмою виконується напівчистове і чистове фрезерування плоскої поверхні та напівчистове і чистове розточування отворів o95Н7 і o85Н7. Обробка виконується з однієї установки, що сприяє виконанню вимоги стосовно співвісності отворів відносно бази Д. Базовою поверхнею в даному випадку є начисто оброблена на попередній операції площина, протилежна оброблюваній. Заготовка встановлюється у спеціальне пристосування або УСП.

Операція 030: Проводиться на вертикально-свердлувальному верстаті з ЧПК мод. 2Р135Ф2. В ході операції за відповідною програмою з однієї установки виконується центрування 4 отв. o6,7 до o10; 6 отв. o18 та 2 отв. o12 до o13; свердлування 4 отв. o6,7 по o112±0,2; свердлування 6 отв. o18 на прохід; свердлування 2 отв. o12 на прохід; цекування 6 отв. o18 до o30; нарізання різьби М8-7Н в 4 отв. o6,7. Базовою поверхнею є начисто оброблена на операції 020 площина та начисто оброблений отвір o85Н7. Заготовка встановлюється у спеціальне пристосування або УСП.

Операція 035: Проводиться на вертикально-свердлувальному верстаті з ЧПК мод. 2Р135Ф2. В ході операції за відповідною програмою з однієї установки виконується центрування 6 отв. o10,2 до o12,5; свердлування 6 отв. o10,2 по o106±0,2; нарізання різьби М12-7Н в 6 отв. o10,2. Базовою поверхнею є начисто оброблена на операції 025 площина. Заготовка встановлюється у спеціальне пристосування або УСП.

Операція 040: Проводиться на радіально-свердлувальному верстаті мод. 2Н55. В ході операції виконується засвердлювання 2 отв. o8,6 до o9 та 2 отв. o8,6; свердлування 2 отв. o8,6, 4 отв. o4,2 та 2 отв. o5. Базовою поверхнею є начисто оброблена площина. Заготовка встановлюється на поворотному столі з використанням кондуктору.

Операції 005 та 045 - 060 використання пристосувань не передбачають.

З проведеного вище аналізу, можна зробити висновок, що в процесі обробки заданої деталі має місце використання як універсальних стандартних, так і спеціальних пристроїв.

1.3 Аналіз використання різального та допоміжного інструменту

Вибір різального інструменту, матеріалу ріжучої частини, розмірів інструменту залежать від виду обробки, матеріалу заготовки, її конфігурації, потрібної точності обробки поверхні та шорсткості, розмірів оброблюваних поверхонь.

Одночасно з вибором різального інструменту вибирають допоміжний інструмент. При цьому найкращим варіантом є такий, при якому допоміжний інструмент не використовується. В цьому випадку досягається найбільша точність обробки. Однак, в багатьох випадках без допоміжного інструменту обійтися неможливо. Тоді перевага надається стандартним та нормалізованим інструментам. Лише при відсутності стандартного інструменту використовують спеціальний допоміжний інструмент.

Аналіз використання різального та допоміжного інструменту так само проведемо диференційовано по операціях.

Операція 010:

При чорновому фрезеруванні плоскої поверхні використовується торцева фреза 2214-0161 o250 мм, шириною L=47 мм, з кількістю зубів z=24 зі вставними ножами, оснащеними пластинами з твердого сплаву, матеріал твердосплавних пластин - ВК6, основні розміри за ГОСТ 9473-80, технічні вимоги за ГОСТ 24360-80.

В якості допоміжного інструменту використовується оправка 6222-0040 з хвостовиком конусністю 7:24 та торцевою шпонкою для насадної торцевої фрези. Конструкція та розміри за ГОСТ 13785-68:

Операція 015:

При чорновому фрезеруванні плоскої поверхні використовується торцева фреза 2214-0157 o160, з кількістю зубів z =16, ширина L = 46 мм, зі вставними ножами, оснащеними пластинами з твердого сплаву, матеріал твердосплавних пластин - ВК6, (ГОСТ 9473-80).

Допоміжний інструмент: оправка 6222-0047 з хвостовиком конусністю 7:24 та торцевою шпонкою для насадної торцевої фрези. Конструкція та розміри за ГОСТ 13785-68

Зображення різального та допоміжного інструменту для чорнового фрезерування аналогічні наведеним для операції 010.

При чорновому розточуванні отворів o95Н7 та o85Н7 в якості різального інструменту використовується розточувальний різець 2142-0444, типу 4 - для косого кріплення під кутом 60?, з твердосплавними пластинами, матеріал ріжучої частини - ВК6, b?h = 16?16, конструкція та розміри за ГОСТ 9795-84:

В якості допоміжного інструменту при розточуванні отворів o95Н7 та o85Н7 використовують оправки розточувальні 6300-0876 консольні з кріпленням різця під кутом 60? та хвостовиком конусністю 7:24, діаметрами розточування o92 та o82 відповідно, конструкцію та розміри яких визначає ГОСТ 21225-75*. Схематичне зображення подано нижче:

Операція 020:

При напівчистовому фрезеруванні плоскої поверхні використовується торцева фреза 2214-0161 o250 мм, шириною L=47 мм, з кількістю зубів z=24 зі вставними ножами, оснащеними пластинами з твердого сплаву, матеріал твердосплавних пластин - ВК6, основні розміри за ГОСТ 9473-80, технічні вимоги за ГОСТ 24360-80.

При чистовому фрезеруванні плоскої поверхні використовується торцева фреза 2214-0161 o250 мм, шириною L=47 мм, з кількістю зубів z=24 зі вставними ножами, оснащеними пластинами з твердого сплаву, матеріал твердосплавних пластин - ВК3М, основні розміри за ГОСТ 9473-80, технічні вимоги за ГОСТ 24360-80.

В якості допоміжного інструменту на цій операції використовується оправка 6222-0040 з хвостовиком конусністю 7:24 та торцевою шпонкою для насадної торцевої фрези. Конструкція та розміри за ГОСТ 13785-68.

Зображення допоміжного та різального інструменту аналогічні наведеному для операції 010.

Операція 025:

При напівчистовому фрезеруванні плоскої поверхні використовується торцева фреза 2214-0157 o160, з кількістю зубів z =16, ширина L = 46 мм, зі вставними ножами, оснащеними пластинами з твердого сплаву, матеріал твердосплавних пластин - ВК6, (ГОСТ 9473-80).

При чистовому фрезеруванні плоскої поверхні використовується торцева фреза 2214-0157 o160, з кількістю зубів z =16, ширина L = 46 мм, зі вставними ножами, оснащеними пластинами з твердого сплаву, матеріал твердосплавних пластин - ВК3М, (ГОСТ 9473-80).

Допоміжний інструмент: оправка 6222-0047 з хвостовиком конусністю 7:24 та торцевою шпонкою для насадної торцевої фрези. Конструкція та розміри за ГОСТ 13785-68

Зображення різального та допоміжного інструменту для чорнового фрезерування аналогічні наведеним для операції 010.

При напівчистовому розточуванні отворів o95Н7 та o85Н7 в якості різального інструменту використовується розточувальний різець 2142-0444, типу 4 - для косого кріплення під кутом 60?, з твердосплавними пластинами, матеріал ріжучої частини - ВК6, b?h = 16?16, конструкція та розміри за ГОСТ 9795-84.

При чистовому розточуванні отворів o95Н7 та o85Н7 в якості різального інструменту використовується розточувальний різець 2142-0444, типу 4 - для косого кріплення під кутом 60?, з твердосплавними пластинами, матеріал ріжучої частини - ВК3М, b?h = 16?16, конструкція та розміри за ГОСТ 9795-84.

В якості допоміжного інструменту при розточуванні отворів o95Н7 та o85Н7 використовують оправки розточувальні 6300-0876 консольні з кріпленням різця під кутом 60? та хвостовиком конусністю 7:24, конструкцію та розміри яких визначає ГОСТ 21225-75*.

Зображення різального та допоміжного інструменту для чистового та напівчистового розточування аналогічні наведеним для операції 015.

Операція 030:

При центруванні отворів o6,7 до o10; o18 та o12 до o13 використовується спіральне свердло нормальної точності з нормальним хвостовиком o16: 2301-0054, за ГОСТ 10903-77, класу В:

При свердлуванні отворів o18 та o12 використовуються спіральні свердла аналогічної конструкції, відповідно o18: 2301-0061; o12: 2301-0039, нормальної точності з нормальним хвостовиком, за ГОСТ 10903-77 класу В.

Для свердлування отворів o6,7 використовується спіральне свердло з циліндричним хвостовиком середньої серії 2300-0186 за ГОСТ 10902-77*.

При цекуванні отворів o18 до o30 в якості різального інструменту використовується циліндрична цековка o30 для обробки отворів під кріпильні деталі 2350-0724 типу 2 зі змінною направляючою цапфою та конічним хвостовиком за ГОСТ 26258-87:

Для нарізання різьби М8-7Н в 4х отворах o6,7 використовується гаєчний мітчик 2640-0083 o12 ГОСТ 1604-71 для кроку різьби 1,25 мм.

Операція 035:

При центруванні отворів o10,2 до o12,5 використовується спіральне свердло нормальної точності з нормальним хвостовиком o15: 2301-0050, за ГОСТ 10903-77, класу В.

При свердлуванні отворів o10,2 використовується спіральне свердло аналогічної конструкції o10,2: 2301-0030, нормальної точності з нормальним хвостовиком, за ГОСТ 10903-77 класу В.

Конструкція цих свердел була наведена для операції 030.

Для нарізання різьби М12-7Н в 4х отворах o10,2 використовується гаєчний мітчик 2640-0153 o12 ГОСТ 1604-71, конструкція була аналогічна мітчику для операції 030.

Інструменти кріпляться у шпинделях револьверної головки верстата.

Операція 040:

Для свердлування отворів o4,2 застосовується свердло o4,2: 2300-0029 спіральне з циліндричним хвостовиком, довгої серії, основні розміри згідно ГОСТ 886-77.

Конструкція представлена нижче на рисунку.

Свердла аналогічної конструкції застосовуємо для решти отворів:

· для засвердлювання отворів o8,6 до o9 - свердло o9: 2300-7005 спіральне з циліндричним хвостовиком, довгої серії, основні розміри згідно ГОСТ 886-77;

· для свердлування отворів o8,6 - свердло o8,6: 2300-7001 спіральне з циліндричним хвостовиком, довгої серії, основні розміри згідно ГОСТ 886-77;

· для свердлування отворів o5- свердло o5: 2300-0034 спіральне з циліндричним хвостовиком, довгої серії, основні розміри згідно ГОСТ 886-77;

Операція 045:

Слюсарна обробка на верстаку: При нарізанні різьб М5-7Н в 4х отворах o4,2 використовується ручний мітчик o5: 2620-1123 для кроку нарізуваної різьби 0,8 мм, основні розміри та конструкція інструменту згідно ГОСТ 3266-81:

При нарізанні конічних різьб К 1/8'' в двох отворах o8,6 використовується мітчик 2680-0004 для конічної різьби по ГОСТ 6227-80:

1.4 Аналіз контрольно-вимірювального інструменту

Вибір засобів технічного контролю є дуже важливою частиною технологічного оснащення виробничого процесу. Обов'язковими показниками процесу контролю є: точність вимірювання, достовірність, трудомісткість і вартість контролю. При виборі типу та конструкції вимірювального інструменту враховують слідуючи основні фактори: точність, що вимагається кресленням, тип виробництва; розмір та якість поверхні, що вимірюється.

В нашому випадку для контролю лінійних розмірів, включаючи глибини в ході технологічного процесу виготовлення заданої деталі використовуються штангенциркулі двосторонні з глибиноміром ШЦ-I-150-0,1; ШЦ-I-200-0,1; ШЦ-I-250-0,1 по ISO 9002.

Для контролю досягнутої шорсткості використовуються зразки шорсткості поверхні за ГОСТ 9378-75.

Для контролю метричних різьб використовують різьбові калібри-пробки зі вставками двосторонні відповідного типорозміру в залежності від контрольованого діаметру різьби, конструкція та основні розміри за ГОСТ 17758-72:

Для контролю конічної різьби К 1/8'' використовують калібри для конічної дюймової різьби з кутом профілю 60?, типи, основні розміри і допуски за ГОСТ 6485-69:

Для контролю розмірів гладких отворів використовуються:

· калібри-пробки прохідні за ГОСТ 14815-69*:

калібри-пробки непрохідні за ГОСТ 14816-69*:

Для контролю допуску площинності поверхні Г 0,016 мм використовується:

· плита контрольна 400?400 ГОСТ 10905-75;

· тампон;

· фарба ГОСТ 21121-75;

Для контролю допуску паралельності поверхні протилежної поверхні Г відносно поверхні Г 0,03 мм використовується:

· плита контрольна ГОСТ 10905-75;

· штатив Ш-1-8 ГОСТ 10197-70;

· індикатор важільно-зубчастий багатооборотний типу МИГ по ISO 9002

Технічні характеристики

Модель	2МИГ
	0 кл.	1 кл.
Діапазон вимірювань, мм	2,0	2,0
Ціна поділки, мм	0,002	0,002
Межі допустимої похибки, поділ.:
на ділянці 200 поділ.	3,0	4,0
на всьому діапазоні	4,0	5,0
Розмах показів, поділ.	1/2	2/3
Варіація показів, поділ.	1	1,5
Вимірювальне зусилля, Н, не більше	2,0	2,0
Коливання вимірювального зусилля, Н, не більше	0,7	0,7
Габаритні розміри, мм	70x106x25	70x106x25
Маса, кг	0,130	0,130

Для контролю допуску круглості отвору o95Н7 відносно осі Д використовується:

· нутромір індикаторний НИ100 ГОСТ 9244075;

Похибки вимірювань, мм

Модифікація	Діапазон вимірів	Найбільша глибина вимірів не менше	Найменше переміщення вимірювального стержня	Межа допустимої похибки	Вимірювальне зусилля,
				На будь-якій ділянці діапазону вимірювань	При переміщенні вимірювального стержня на величину нормованого найменшого значення
				0,1	1
				1 кл.	2 кл.	1 кл.	2 кл.	1 кл.	2 кл.
НИ100	50-100	200	4	-	-	0,010	0,012	0,015	0,018	4-7

В результаті виконаного аналізу технологічної оснастки, що використовується у розробленому технологічному процесі виготовлення даної деталі, можна зробити висновок, що для операцій 015, 025, 030, 035, 040 ймовірне застосування спеціальних видів технологічної оснастки. Причому на операціях 030, 035 та 040 воно є найбільш доцільним та необхідним.

2. Обґрунтування необхідності проектування спеціального пристрою для однієї з операцій

Виходячи з наведеного технологічного процесу, можна зробити висновок, що для обробки заданої деталі необхідні як універсальні, так і спеціальні пристрої. Зокрема найбільш доцільним є застосування спеціальних пристроїв на усіх трьох свердлильних операціях (030, 035, 040). Це обумовлено перш за все конфігурацією деталі та розташуванням оброблюваних отворів.

В нашому випадку проектуватимемо пристосування для свердлувальної операції 030. Нескладний за своєю сутністю пристрій для цієї операції забезпечуватиме задану точність базування деталі, просте затискання і разом з тим його використання підвищить ефективність обробки, дозволить відмовитись від складних операцій розмітки. Конструкція пристосування буде досить простою та типовою, тому кінцева вартість його виготовлення буде у значній мірі перекриватися економічним ефектом від скорочення допоміжного та машинного часу, оскільки дозволить обробити необхідну кількість отворів (яка є досить значною) з однієї установки з потрібною точністю міжосьових відстаней, що надалі буде підтверджено відповідними розрахунками.

3. Розробка технічного завдання на проектування спеціального пристрою

Конструювання пристрою тісно пов'язано з розробкою технологічного процесу виготовлення даної деталі. Отож, при проектуванні спеціального пристрою для заданої свердлильної операції 030 слід вирішити наступні задачі:

До технологічних задач входять: вибір заготовки і технологічних баз; встановлення маршруту обробки; уточнення змісту технологічних операції з розробкою ескізів обробки, що дають певне уявлення про встановлення і закріплення заготовки; визначення проміжних розмірів по всім операціям і допусків на них; встановлення режимів різання; визначення штучного часу на операцію по елементам; вибір типу і моделі верстата.

До конструкторських задач входять: конкретизація прийнятої схеми встановлення; вибір конструкції і розмірів установочних елементів пристрою; визначення величини необхідної сили затискання; уточнення схеми і розмірів затискного пристрою; визначення розмірів направляючих деталей пристрою; загальне компонування пристрою зі встановленням допусків на виготовлення деталей і складання пристрою.

Спроектований пристрій повинен відповідати наступним вимогам:

- забезпечувати вільний доступ різального інструмента до оброблюваних поверхонь. Оскільки на даній операції обробляється три різних групи отворів загальною кількістю 12, то дана вимога повинна бути дотримана в повній мірі;

- повинні бути дотримані відповідні розміри згідно робочого креслення, тобто пристрій повинен забезпечити точність базування;

- затискний механізм пристрою повинен забезпечити надійне затискання заготовки, тобто протистояти діючим на неї в процесі обробки силам та моментам. Величина сили затискання повинна перевищувати необхідну в К_З разів (К_З - коефіцієнт запасу затискання);

- похибки виготовлення елементів пристрою не повинні перевищувати допустимі значення, оскільки це викликає неточність взаємного розташування оброблюваних і базових поверхонь заготовки, спотворення форми поверхонь, похибки оброблюваних розмірів тощо;

- повинні бути витримані необхідні вимоги щодо шорсткості поверхонь елементів пристрою;

- для отримання заданої точності обробки деталей спроектований пристрій повинен бути достатньо жорстким. Для підвищення жорсткості слід застосовувати конструкції з малою кількістю стиків, зменшувати зазори в з'єднаннях і усувати позацентрово прикладені навантаження.

4. Проектування та розрахунки спеціального пристрою

4.1 Аналіз вихідних даних

4.1.1 Назва та зміст операції

Проектування пристрою будемо виконувати для свердлувальної операції 030, на якій обробляється найбільша кількість допоміжних та кріпильних отворів з однієї установки. Операція була вибрана як найбільш показова.

Назва операції: "свердлувальна":

Ескіз операції:

Зміст операції:

1. Встановити деталь на плиту пристрою.

2. Центрувати 4 отв. o6,7 до o10; 6 отв. o18 та 2 отв. o12 до o13;

3. Свердлувати 4 отв. o6,7 на глибину 20 по o112±0,2;

4. Свердлувати 6 отв. o18 на прохід;

5. Свердлувати 2 отв. o12 на прохід;

6. Цекувати 6 отв. o18 до o30 на глибину 16;

7. Нарізати різь М8-7Н в 4 отв. o6,7;

8. Зняти деталь.

9. Контролювати розміри вибірково, ОТК - 10%:

М8-7Н; o12; o18 ;o112±0,2; 185±0,2; 69±0,2;138±0,2; 69±0,2; 26.

4.1.2 Повна характеристика оброблюваної деталі

Призначення деталі

По заводському шифру на кресленні деталі визначаємо, що вона входить до приводу поздовжніх подач револьверного супорту верстату 1В340Ф30.

Токарно-револьверний верстат з револьверною головкою на хрестовому супорті з ОСУ підвищеної точності мод. 1В340Ф30 призначений для виконання різноманітних токарних робіт у межах встановленої потужності, в основному, при обробці складних деталей зі ступінчатим і криволінійним профілем. Верстат призначений для роботи в умовах серійного та дрібносерійного виробництва.

Основні переваги верстату:

- конструкція 8-ми позиційної револьверної головки забезпечує високу жорсткість (фіксація головки на плоскі зубчасті колеса) і високу швидкодію;

- обробка деталей з прутка в автоматичному циклі;

- широкий діапазон нарізуваних різьб, включаючи багатозаходні;

- хрестовий супорт з вертикальною віссю револьверної головки дозволяє виконувати всі види токарної обробки малою кількістю інструментів;

- наявність оперативної системи управління дозволяє робітнику на робочому місці, в ході обробки першої деталі за допомогою засобів ручного управління та використовуючи елементи автоматичного управління формувати керуючу програму, яка дозволяє уже наступну деталь обробляти в автоматичному циклі.

Задана деталь (корпус) призначена для закріплення кулькової гвинтової пари поздовжнього переміщення супорту верстата.

Поздовжні переміщення револьверного супорту здійснюються за допомогою високомоментного електродвигуна, що встановлюється на кронштейні, який кріпиться до правого торцю станини. Обертання двигуна на пару гвинт-гайка кочення передається зубчастою пасовою передачею. Опорою гвинта служать підшипники, що встановлюються в КОРПУС (задана деталь), який жорстко кріпиться на правому торці станини. Для контролю положення револьверного супорту існує датчик зворотного зв'язку, вал якого з'єднаний з парою гвинт-гайка кочення за допомогою спеціальної муфти. Натягування зубчастого пасу здійснюється переміщенням кронштейну у вертикальній площині.

Характеристика матеріалу деталі

Матеріал деталі, виходячи з креслення, - сірий чавун СЧ 20. Сірий чавун є технологічним матеріалом, йому властива гарна рідко текучість, мала схильність до утворення усадочних дефектів в порівнянні із чавунами інших типів. З нього можна виготовляти виливки самої складної конфігурації з товщиною стінок від 2 до 500 мм. Механічні властивості сірого чавуну забезпечуються в литому стані або після термічної обробки.

Область застосування чавуну СЧ 20 наведена в табл. 4.1.2.1.:

Таблиця 4.1.2.1. Застосування чавуну СЧ 20

Вимоги до деталей	Деталі, що виготовляються
Умовні напруження згину приблизно до 30 МПа	Станини довбальних верстатів, вертикальні стійки фрезерних, стругальних та розточувальних верстатів
Умовні тиски між поверхнями, що труться > 0,5 МПа (> 0,15 МПа у виливках масою більше 10 т) або піддавання поверхонь загартуванню	Станини з направляючими більшості металорізальних верстатів, зубчасті колеса, маховики, гальмівні барабани, диски зчеплення
Висока герметичність	Гідро циліндри, гільзи, корпуси гідронасосів, золотників і клапанів середнього тиску )до 8 МПа)

Механічні властивості матеріалу заданої деталі представлені у табл. 4.1.2.2.

Таблиця 4.1.2.1. Механічні властивості сірого чавуну СЧ 20 за ГОСТ 1412-85

Товщина стінки, мм	Границя міцності на розтяг, МПа, не менше	Твердість НВ
4	270	255
8	220	240
15	200	230
30	160	216
50	140	170
80	130	163
150	120	143

Хімічний склад чавуну вказаний в табл. 4.1.2.3.

Таблиця 4.1.2.1. Масова доля складових елементів сірого чавуну СЧ 20

C	Si	Mn	P	S
			не більше
3,3 - 3,5	1,4 - 1,7	0,6 - 0,9	0,3	0,12

Аналіз технологічності

Деталь виготовляється з сірого чавуну литтям, тому конфігурація зовнішнього контуру і внутрішніх поверхонь не викликає значних труднощів при отриманні заготовки. Однак виливка потребує застосування стержневої формовки для утворення внутрішніх порожнин (для формування внутрішніх отворів застосовується збірні стержні).

Багато поверхонь деталі необроблювані, тобто отримуються литтям.

До внутрішніх оброблюваних поверхонь o 85Н7 та o 95Н7, окрім точності обробки самих отворів, ставиться жорсткий доступ щодо їх співвісності. Такі вимоги можуть бути забезпечені обробкою поверхонь з однієї установки. Форма і розташування отворів зручні для обробки з одного боку виливки.

До плоских поверхонь висуваються вимоги щодо їх паралельності, це забезпечується при взаємному їх базуванні. Конструкція деталі допускає обробку площин на прохід, такій обробці нічого не заважає.

Передбачена обробка ряду глухих отворів, що використовуватимуться як кріпильні, тому наскрізними отворами їх замінити не можна.

Дещо складною є обробка отворів, розташованих на зовнішній циліндричні поверхні. Отвори розташовані під різними кутами до площини входу-виходу. Тому така обробка вимагає спеціального поворотного пристрою.

В цілому деталь є досить технологічною, допускає застосування високопродуктивних режимів обробки, оскільки:

- до оброблюваних поверхонь є вільний доступ інструмента;

- жорсткість деталі є достатньою і не обмежує режимів різання;

- базові поверхні мають велику протяжність;

- відсутні оброблювані площини, що розташовані під тупими або гострими кутами;

- в конструкції відсутні внутрішні різьби великого діаметру.

4.1.3 Характеристика заготовки

Спосіб лиття для деталі не заданий. Оскільки деталь містить необроблювані поверхні, то вибір способу лиття проводимо за чотирма ознаками: - точність розмірів і висота шорсткості таких поверхонь, а також матеріал і тип виробництва (середньосерійний). Спосіб вважається обраним, якщо значення усіх чотирьох ознак в таблиці, характерних для цього способу, відповідають значенням цих ознак, наведеним у кресленні деталі.

Таблиця 4.1.3.1. Алгоритм вибору основних способів лиття

Спосіб лиття	Умови вибору основних способів лиття
	Економічно рекомендована товщина стінки, мм	Найменший діаметр отвору, що проливається, мм	Найменший радіус скруглення, мм	Точність розмірів, в квалітетах	Висота шорсткості по Ra, мкм	Матеріал заготовки	Тип виробництва заготовок
Під тиском	2…4	1	0,5	10…14	2,5…0,32	Кольорові сплави	с/с, б/с, масовий
В кокіль	5…12	5	3	12…16	20…2,5	Кольорові сплави, чавун	с/с, б/с, масовий
По виплавлюваним моделям	2…7	3	5	12…14	10…1,25	Сталь, кольорові сплави	д/с, с/с, б/с, масовий
В оболонкові форми	4…9	6	5	11…14	20…2,5	Кольорові сплави, сталь, чавун	с/с, б/с
В піщані форми	5…15	8	5	14…17	80…10	Будь-який	одиничний, д/с, с/с
Відцентрове	5…20	-	-	12…16	40…5	Чавун, сталь, бронза	с/с, б/с, масовий

За наведеними чотирма основними ознаками для деталі за заданим кресленням відповідає лиття у піщані форми. Оцінимо вибраний спосіб лиття за запропонованими економічними оціночними показниками.

Таблиця 4.1.3.2. Показники порівняння основних способів лиття (чим менше число, тим кращий показник: 1 - найкращий; 5 - найгірший)

Спосіб лиття	Продук-тивність	Вихід годного (якість лиття)	Вартість оснастки	Тривалість засвоєння технології лиття	Ріст економічності із ростом серійності	Сума балів
Під тиском	1	1	5	5	1	13
В кокіль	2	5	4	2	2	15
По виплавлюваним моделям	5	2	2	3	5	17
В оболонкові форми	3	4	3	4	4	18
В піщані форми	4	3	1	1	3	12

За показниками табл. 4.1.3.2. обраний спосіб лиття є найбільш економічно вигідним.

Зобразимо на форму майбутньої заготовки, встановимо розміри, що визначають її. Серед них виділимо виконавчі розміри (ті, за якими ведеться розрахунок припусків) і позначимо їх великими буквами латинського алфавіту (A, B, C …).

Решта розмірів не мають відношення до оброблюваних поверхонь. За ними не ведеться розрахунок припусків (розміри для довідок, розміри необроблюваних поверхонь, кутові розміри...).

Розрахунок виливки для заданої деталі будемо проводити згідно ГОСТ 26645-85.

Результати зведемо в табл. 4.1.3.3.

Таблиця 4.1.3.3. Параметри відливки згідно ГОСТ 26645-85

Спосіб лиття	в піщано-глинисті форми
Клас розмірної точності виливок	9
Степінь точності поверхні виливок	15
Ряд припусків на механічну обробку	8
Степінь жолоблення елементів виливок	7
Допуск нерівностей поверхні виливки, мм	1,2
Допуск форми і розташування поверхонь виливки, мм (Тфрп. отл. )	1,6
Допуск маси виливки = 12%Gотл., кг	0,052
Мінімальний ливарний припуск на сторону, мм	1
Клас точності маси	10
Виконавчий розмір	Допуск розміру деталі, мм (Тр.д.)	Допуск розміру виливки, мм (Тр.отл.)	Допуск форми і розташування поверхонь деталі, мм Тфрп. д. = 0,25Тр.д.	Вид обробки за співвідношенням Тр.д./Тр.отл.	Вид обробки за співвідношенням Тфрп. д/ Тфрп. отл.	Результуючий вид обробки	Загальний допуск, мм Тобщ.	Припуск на сторону, мм (Прст.)	Середній розмір деталі, мм	Кінцевий розмір виливки, мм
A	O 95H7 (+0,035)	0,035	2,2	0,00875	Тонка	Тонка	Тонка	3,2	3,1	95,0175	88,82
B	O 85H7 (+0,035)	0,035	2,2	0,00875	Тонка	Тонка	Тонка	3,2	3,1	85,0175	78,82
C	130 IT14/2 ± 0,500	1,0	2,4	0,25	Напівчистова	Чистова	Чистова	3,2	3,0	130	136

4.1.4 Обладнання та його характеристика

На операції, для якої розробляється пристосування використовується вертикально-свердлувальний верстат з ЧПК мод. 2Р135Ф2.

Верстат мод. 2Р135Ф2 призначений для обробки корпусних деталей, а також деталей типу фланців, кришок, плит. важелів, кронштейнів і т.д. На ньому можливе виконання таких технологічних операцій як свердлування, розточування, зенкерування, зенкування, цекування, нарізання різьби та інші операції. При цьому забезпечується точність між осьових відстаней оброблюваних поверхонь в межах (0,10...0,15) мм. Найбільш раціональна область застосування - дрібносерійне та серійне виробництво.

Верстат має великі діапазони хвилинних подач переміщень револьверної головки (РГ) - (10...500) мм/хв (табл. 4.1.4.1.) та частот обертання шпинделя - (31,5...1400) хв^-1 (табл. 4.1.4.2.), які повністю забезпечують необхідні режими обробки деталей із сталей, чавунів та кольорових металів.

Таблиця 4.1.4.1. Значення та цифрові коди подач

Фактичні значення подач Sхв, мм/хв	10	12,5	16	20	25	31,5	40	50	63
Позначення подач при програмуванні	F01	F02	F03	F04	F05	F06	F07	F08	F09
Фактичні значення подач Sхв, мм/хв	80	100	16	20	25	31,5	40	50	63
Позначення подач при програмуванні	F10	F11	F12	F13	F14	F15	F16	F17	F18

Таблиця 4.1.4.2. Значення та цифрові коди частот обертання

Фактичні значення частот обертання шпинделя n, хв-1	31,5	45	63	90	125	180	250	355	500	710	1000	1400
Позначення частот обертання при програмуванні	S01	S02	S03	S04	S05	S06	S07	S08	S09	S10	S11	S12

Дискретність приводу системи ЧПУ за всіма координатами становить 0,01 мм, фактична точність позиціонування столу - 0,05 мм. Така розбіжність пояснюється наявністю зазорів у механізмах приводу, інерційністю маси столу тощо.

Швидкість прискореного (швидкого) ходу столу - 3,8 м/хв, револьверного супорта - 4 м/хв.

Верстат обладнано хрестовим столом, що має розміри робочої поверхні 400?710 мм, з телескопічним захистом напрямних, а також шестишпиндельною револьверною головкою, яка дозволяє здійснювати автоматичну зміну інструментів за УП. При цьому найбільша відстань від торця шпинделя до робочої поверхні столу становить 600 мм, а виліт шпинделя - 450 мм. Для прискорення ручної заміни інструментів передбачено спеціальний випресовувальний пристрій.

Верстат обладнано системою ЧПУ Координата С-70. Дана система ЧПУ забезпечує переміщення столу для позиціонування окремо за координатами X та Y або одночасне позиціонування за двома координатами X та Y і робочі цикли подач інструментів по осі Z. Максимальне переміщення столу по осі Х - 630 мм, по осі Y - 400 мм. Дискретність переміщення відповідних робочих органів за всіма координатами складає 0,01 мм. Наявність цифрової індикації на пульті управління пристрою ЧПК дозволяє вести візуальний нагляд за положенням столу, а також контролювати правильність запису УП на перфострічці.

На верстаті передбачено зворотний зв'язок за положенням робочих органів. Датчиками зворотного зв'язку є кругові електроконтактні кодові перетворювачі.

Основні технічні характеристики верстату подано у табл. 4.1.4.3.

Таблиця 4.1.4.3. Технічні характеристики верстату мод. 2Р135Ф2

Найменування параметрів	Од.вим.	Величини
Клас точності		Н
Найбільший діаметр свердлування	мм	35
Найбільший крутний момент на шпинделі	Н•м	200
Швидкість прискореного переміщення супорту	м/хв	4
Найбільше переміщення по осям X,Y,Z	мм	630, 360, 560
Межі частот обертання шпинделя	об/хв	31..1400
Потужність головного приводу	кВт	4
Габарити верстату	мм
- довжина		2500
- ширина		1800
- висота		2700
Вага станка	кг	4700

4.1.5 Характеристика різального, допоміжного та вимірювального інструменту

Різальний інструмент

При центруванні отворів o6,7 до o10; o18 та o12 до o13 використовується спіральне свердло нормальної точності з нормальним хвостовиком o16: 2301-0054, за ГОСТ 10903-77, класу В:

При свердлуванні отворів o18 та o12 використовуються спіральні свердла аналогічної конструкції, відповідно o18: 2301-0061; o12: 2301-0039, нормальної точності з нормальним хвостовиком, за ГОСТ 10903-77 класу В.

Для свердлування отворів o6,7 використовується спіральне свердло з циліндричним хвостовиком середньої серії 2300-0186 за ГОСТ 10902-77*.

При цекуванні отворів o18 до o30 в якості різального інструменту використовується циліндрична цековка o30 для обробки отворів під кріпильні деталі 2350-0724 типу 2 зі змінною направляючою цапфою та конічним хвостовиком за ГОСТ 26258-87:

Для нарізання різьби М8-7Н в 4х отворах o6,7 використовується гаєчний мітчик 2640-0083 o12 ГОСТ 1604-71 для кроку різьби 1,25 мм.

Вимірювальний інструмент

Для проведення контролю розмірів на заданій операції використовується штангенциркуль ШЦ-I-200-0,05 ISO 9002, а також різьбовий калібр-пробка 8221-3036 ГОСТ 17758-72 для контролю різьбових отворів.

Штангенциркуль ШЦ-I-200-0,05 двосторонній з глибиноміром

Призначення

Штангенциркуль ШЦ-I с двостороннім розташуванням губок призначений для вимірювання зовнішніх та внутрішніх розмірів, а також для вимірювання глибин. Застосовується для вимірювань, що не потребують високої точності, абсолютним методом. Зовнішні вимірювання виконуються з допомогою нижніх губок, внутрішні - за допомогою "гострих" губок, глибина - з допомогою глибиноміра.

Технічні характеристики

Штангенциркулі виготовляються з вуглецевої або нержавіючої сталі, з метричною шкалою.

Технічні характеристики штангенциркуля ШЦ-I-200-0,05:

Межі вимірювання, мм	Ціна поділки ноніуса, мм	Похибка вимірювань, мм	Габарити, мм	Маса, кг
0-200	0,05	±0,05	285?95?15	0,41

Будова і принцип роботи

Штангенциркуль має дві шкали та мікро гвинтовий пристрій для тонкого регулювання рамки. Основна шкала нанесена на штанзі з поділками через 1 мм, друга шкала - на ноніусі, який закріплений на рамці. Фіксація рамки виконується за допомогою стопорного гвинта. Плавне переміщення рамки забезпечується пружиною, розташованою всередині рамки.

Зовнішні розміри вимірюються з допомогою нижніх губок. Верхні губки застосовуються для вимірювання внутрішніх розмірів. Для розміточних робіт використовуються обидві пари губок.

Відрахунок розмірів виконується методом безпосередньої оцінки спів падіння поділок школи з поділками ноніуса.

Вимірювання з допомогою штангенциркуля різних елементів конструкції (діаметрів отвору або вала, міжцентрової відстані, глибини отвору і т.п.) проводять наступним чином: при відступореному гвинті 5 переміщують по штанзі 1 ноніус 6, приводять в дотик з поверхнями вимірюваних деталей вимірювальні поверхні штанги и ноніуса 2 и 3 або з'єднаного з ноніусом вимірювального стержня 7. В цьому положенні необхідно застопорити рамку ноніуса 6 гвинтом 5 і зняти відрахунок зі шкали приладу.

Різьбовий калібр-пробка 8221-3036 ГОСТ 17758-72

1 - Вставка ПР ГОСТ 17756-72;

2 - Вставка НЕ ГОСТ 17757-72;

3 - Ручка ГОСТ 14748-72;

d = 8 мм;

P = 1,25 мм;

L = 80 мм

D = 8 мм

Маса: 0,034 кг

4.1.6 Визначення режимів обробки

Вихідні дані:

операція: свердлувальна

деталь: корпус

матеріал: СЧ20, HB 230, МПа

заготовка:

метод виготовлення : лиття в піщано-глинисті форми;

маса : 21 кг;

верстат:

назва та модель: вертикально-свердлувальний з ЧПК 2Р135Ф2

паспортні дані:

клас точності - Н;

швидкість швидкого переміщення супорта - 4 м/хв;

найбільше переміщення по осям X,Y,Z - 630, 360, 560 мм;

межі частот обертання - 31..1400 об/хв;

потужність головного приводу - 4 кВт;

регулювання - ступінчасте.

Свердлування

Інструмент:

1) отвори o 6,7 : свердло o 6,7 - 0054 ГОСТ 10903-77

2) отвори o 18 : свердло o 18 - 0061 ГОСТ 10903-77

3) отвори o 12 : свердло o 12 - 0039 ГОСТ 10903-77

4) отвори o 30 : цековка o 30 - 2350-0728 ГОСТ 26258-87

Глибина різання:

Для свердління призначаємо глибину різання рівною половині діаметру свердла:

1) отвори o 6,7 : t = 3,35 мм;

2) отвори o 18 : t = 9 мм;

3) отвори o 12 : t = 6 мм;

Для цекування отворів o 30:

4) (мм);

Подача: Приймаємо подачу за [табл. 25, с. 277, 7] в залежності від діаметру свердла та оброблюваного матеріалу (СЧ20), причому для отворів в яких надалі нарізатиметься різь рекомендовано ввести поправочний коефіцієнт 0,5, тобто зменшити задану в таблиці подачу вдвічі згідно [прим. 2, табл. 25, с. 277, 7]:

1) отвори o 6,7 : S = 0,2 мм/об;

2) отвори o 18 : S = 0,42 мм/об;

3) отвори o 12 : S = 0,32 мм/об;

4) отвори o 30 : S = 0,32 мм/об;

Швидкість різання: Згідно [с. 276, 7] для свердління швидкість різання визначається за формулою:

,

для цекування за формулою:

В цій формулі Т - період стійкості інструменту, що визначається в залежності від його діаметру та виду оброблюваного і оброблюючого матеріалу за [табл. 30, с. 280, 7]:

1) отвори o 6,7 : Т = 35 хв;

2) отвори o 18 : Т = 60 хв;

3) отвори o 12 : Т = 60 хв;

4) отвори o 30 : Т = 75 хв;

Значення коефіцієнтів та показників степеню з формули для визначення швидкості різання визначаємо за [табл. 28, с. 279, 7] для свердління:

отвори o 6,7 та o 10,2 : ;

отвори o 18 і o 12: ;

для цекування за [табл. 29, с. 280, 7]:

отвори o 30: .

Поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

,

В цій формулі:

За [табл. 1, с. 261, 7] поправочний коефіцієнт, що враховує вплив фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу на швидкість різання для сірого чавуну:

,

де - показник степені, що визначається за [табл. 2, с. 262, 7]

Поправочний коефіцієнт, що враховує вплив інструментального матеріалу на швидкість різання за [табл. 6, с. 263, 7]: для свердління: ;

Поправочний коефіцієнт, що враховує глибину свердління: за [табл. 31, с. 280, 7].

Отже, загальний швидкісний коефіцієнт:

;

Тоді швидкість різання:

1) отвори o 6,7 : (м/хв);

2) отвори o 18 : (м/хв);

3) отвори o 12 : (м/хв);

4) отвори o 30 : (м/хв);

Розрахункова частота обертання визначається за формулою:, а потім знайдене значення уточнюється за паспортом верстата:

1) отвори o 6,7 : (об/хв); об/хв

2) отвори o 18 : (об/хв); об/хв

3) отвори o 12 : (об/хв); об/хв

4) отвори o 30 : (об/хв); об/хв

Розрахункові значення хвилинних подач визначаємо за формулою , отримані значення уточнюємо за паспортом верстата:

1) отвори o 6,7 : (мм/хв); (мм/хв);

2) отвори o 18 : (мм/хв); (мм/хв);

3) отвори o 12 : (мм/хв); (мм/хв);

4) отвори o 30 : (мм/хв); (мм/хв);

Визначимо фактичні значення швидкості різання:

1) отвори o 6,7 : (м/хв)

2) отвори o 18 : (м/хв)

3) отвори o 12 : (м/хв)

4) отвори o 30 : (м/хв)

Уточнимо фактичну подачу на оберт:

1) отвори o 6,7 : (мм/об)

2) отвори o 18 : (мм/об)

3) отвори o 12 : (мм/об)

4) отвори o 30 : (мм/об).

Крутний момент та осьова сила:

при свердлінні:

, ;

при цекуванні:

, ;

Коефіцієнт, що враховує фактичні умови обробки за [табл. 9, с. 264, 7]:

;

За [табл. 32, с. 281, 7] знаходимо значення коефіцієнтів:

при свердлінні:

- для знаходження крутного моменту;

- для знаходження осьової сили різання;

при цекуванні:

- для знаходження крутного моменту;

- для знаходження осьової сили різання;

1) отвори o 6,7 : (Н•м);

(Н);

2) отвори o 18 : (Н•м);

(Н);

3) отвори o 12 : (Н•м);

(Н);

4) отвори o 30 : (Н•м);

(Н);

Основний час по переходам:

Основний технологічний час на операцію, що виконується на свердлильних верстатах, підраховується за формулою згідно [п. ІІ , с. 88, 6]:

,

L - довжина шляху, що проходить інструмент в напрямку подачі;

l - довжина оброблюваної поверхні (за кресленням);

l₁ - величина на врізання і перебіг інструменту, що визначається за [дод. 4, арк. 2, с. 374, 6];

s_хв - хвилинна подача;

s -подача на оберт;

n - частота обертання;

і - число проходів.

1) отвори o 6,7 : i = 4, l = 20 мм, l₁ = 4 мм; (хв);

2) отвори o 18 : i = 6, l = 35 мм, l₁ = 8 мм; (хв);

3) отвори o 12 : i = 2, l = 35 мм, l₁ = 6 мм; (хв);

4) отвори o 30 : i = 6, l = 16 мм, l₁ = 1 мм; (хв);

Різенарізанн я

Інструмент: мітчик 2640-0083 ГОСТ 3266-81

Крок: Р = 1,25 мм;

Швидкість різання:

Згідно [с. 297, 7] для нарізання різьби мітчиками швидкість різання визначається за формулою:

,

В цій формулі S=Р - кроку різьби; період стійкості інструменту (Т ), а також відповідні коефіцієнти визначаємо за [табл. 49, с. 296, 7]:

, Т = 90 хв.

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання:

,

(Складові загального поправочного коефіцієнту визначаємо за [табл. 50, с. 298, 7]:

; ; )

Тоді швидкість різання:

(м/хв);

Частота обертання:

Розрахункова частота обертання визначається за формулою: , потім уточнюємо її значення за паспортом верстата:

(об/хв); об/хв

Крутний момент:

,

Коефіцієнти та показники степенів в цій формулі визначимо за [табл. 51, с. 298, 7] та за [табл. 50, с. 298, 7]:

, отож:

(Н•м);

Потужність різання:

(кВт);

При нарізанні на верстатах машинними мітчиками число обертів при вигвинчуванні мітчика з отвору визначаємо за [картою 84, с. 149, 6]:

(об/хв); об/хв;

Основний технологічний час на перехід, згідно [п. ІІ , с. 88, 6]:

,

L - довжина шляху, що проходить інструмент в напрямку подачі;

l = 16 мм - довжина оброблюваної поверхні (за кресленням);

l₁ = 3 мм - величина на врізання і перебіг інструменту, що визначається за [дод. 4, арк. 3, с. 375, 6];

s_хв - хвилинна подача;

s -подача на оберт;

n - частота обертання;

= 210 об/хв число обертів мітчика при вигвинчуванні його з отвору;

і =4 - число проходів.

(хв);

Центрування

Інструмент: свердло o 16 ГОСТ 10903-77 ;

Подача на оберт: S = 0,2 мм/об.

Частота обертання : об/хв;

Основний час на перехід згідно [п. ІІ , с. 88, 6]:

(хв);

L= 2 мм - довжина шляху, що проходить інструмент в напрямку подачі; Рівна l₁ - величині на врізання і перебіг інструменту, що визначається за [дод. 4, арк. 3, с. 375, 6].

Отримані результати зводимо до табл. 4.1.6.1.

Таблиця 4.1.6.1. Режими різання оброблюваних поверхонь

Перехід	t, мм	SoФ, мм/об	SхвФ, мм/об	VФ, м/хв	nФ, хв-1	Мкр, Н•м	Po, Н	N, кВт	L, мм	і	Тo, хв
Центрувати 4 отвори 6,7 до 10, 6 отворів 18 і 2 отвори 12 до 13	-	0,2	100	15,7	500	-	-	-	2	12	0,24
Свердлити 4 отвори 6,7	3,35	0,18	250	29,4	1400	2,63	798	0,38	24	4	0,38
Свердлити 6 отворів 18	9	0,45	160	20,1	355	39,5	4463	1,43	43	6	1,61
Свердлити 2 отвори 12	6	0,28	200	26,7	710	12	2036	0,87	41	2	0,41
Цекувати 6 отворів 30	6	0,32	160	47,1	500	72	1890	3,69	17	6	0,64
Нарізати різьбу М8-7Н в 4 отворах	-	1,25	625	12,56	500	6	-	3,07	19	4	0,42

4.1.7 Нормування часу на заданій операції

Визначення основного часу:

Основний технологічний час на операцію визначається як сума основного часу, затраченого на кожен перехід (визначена у пункті 4.1.6.):

(хв)

Визначення машинно-допоміжного часу:

Згідно [п. 2.2.6.2., с.105, 3] тривалість машинно-допоміжного часу автоматичної роботи верстата розраховується за формулою:

, де

- загальний машинно-допоміжний час на автоматичну зміну позицій інструмента:

,

Тут = 5 с ? 0,083 хв - час на зміну інструмента (за паспортними даними верстата); k - загальна кількість змін інструмента; - загальний машинно-допоміжний час на виконання автоматичних допоміжних холостих ходів;

, де

L_XXj - довжина j-ї ділянки холостого ходу інструмента;

S_XXj - подача (швидкість) холостих ходів за паспортом верстата = 4000 мм/хв

За наближеними розрахунками хв

Таким чином тривалість циклу автоматичної роботи верстата за програмою:

(хв).

Допоміжний час:

Для верстатів з ЧПК допоміжний час визначається (згідно [п.1.1.1.1., с.8, 3]) за формулою:

, де

хв - допоміжний час на встановлення (та зняття) деталі у спеціальному пристрої; установочна площина - горизонтальна, основний елемент пристрою - площина, вага деталі до 30 кг, тип пристрою - відкритий. Згідно [карти 16, арк.1, с. 54, поз. 1, 5];

(хв) - допоміжний час пов'язаний з операцією, який не ввійшов до УП за [картою 1.11., с. 57, поз. 1,4,6, 3], група верстатів - фрезерна:

· 0,2 хв - час для того, щоб встановити задане взаємне положення деталі та інструмента по координатах X, Y, Z та у разі необхідності зробити підналадку;

· 0,12 хв - час для того, щоб встановити перевірити прихід деталі або інструмента в задану точку після обробки;

· 0,03 хв - час для того, щоб встановити та зняти щиток від забризкування емульсією.

- допоміжний час на вимірювання: контролюємо вибірково кожну 10-ту деталь в партії: допоміжний час витрачається на контроль штангенциркулем ШЦ І 150-0,1, та 4-х різьбових отворів різьбовими калібрами; визначається за [картою 86., 5],

(хв);

Сумарний допоміжний час рівний:

(хв);

Час на організаційне та технічне обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби:

Час на обслуговування робочого місця складається з часу на технічне обслуговування та часу на організаційне обслуговування (IIІ група верстатів):