Виготовлення деталі шестерня в машинобудуванні

1. Загальна частина

1.1. Склад проекту

Задача керівників і організаторів машинобудівного виробництва полягає в тому щоб, створити сітку переважно середніх і мілких підприємств, що спеціалізуються на виробництві деталей, вузлів модулів сучасної техніки, така практика виправдала себе в машинобудуванні розвинених країн Заходу. Ця сітка необхідна інфраструктура сучасного машинобудування разом зі спеціальним виробництвом заготовок, інструментів, оснащення. Вона повинна складати ядро комплексу галузей загально машинобудівного використання.

Підвищення продуктивності праці досягається розподілом праці і спеціалізації виробництва перед усім, на базі функціонального підходу до проектування і виробництва техніки. Найважливішою рисою прогресивної моделі машинобудування в сучасних умовах повинно бути поєднання високоспеціалізованого виробництва функціональних вузлів і деталей техніки з добросовісним, культурним і класифікованим рівнем розробки технічних пристроїв.

Основні задачі, що стоять на даному етапі переходу економіки нашої країни до ринкових відносин - являє не допускати спаду об'єму випуску товарної продукції, збільшення долі товарів народного споживання в об'ємі всієї продукції, що випускається перехід на нові методи ведення господарства. Підвищення продуктивності праці за рахунок зміни відношення людей до праці, використання нового обладнання і нових технологій розвинених країн переорієнтація економіки на нові ринки збуту і як наслідок освоєння випуску нової продукції що відповідає світовим стандартам, перехід на міжнародну систему ISO всього машинобудування.

Вітчизняне машинобудування дуже мало забезпечене високоякісним обладнанням, інструментом, швидкодіючими прогресивними пристроями. В майбутньому необхідно забезпечити значно випереджувальні темпи розвитку на Україні спеціалізованого виробництва і інструмента і технологічного оснащення.

1.2. Опис виробу, в який входить деталь

Дана деталь входить в лінію виробництва рослинної олії. Лінія виробництва рослинної олії використовується для пресового виробництва їстівних масел з насіння соняшника, сої, коноплі та інших масляних культур. Лінія складається з таких елементів як:

1 Прес шлековий

2 Рушка центр обіжна

3 Інактиватор

4 Камера вічна

5 Елеватор ковшовий

6 Камера вічна

7 Вібристо 2.5

8 Вібристо 1.25

9 Вібристо 0.25

Принципи дії рушки центробіжної

Зерна масляних культур із бункера засипки потрапляють в ротор. Ротор отримує обертальний рух від електродвигуна потужністю 1.1 кВт через клиноременну передачу. Лопості ротора пустотілі і зерна всередині переміщаються під дією центр обіжної сили. Дякуючи високим обертам ротора зерна вилітають зі значною швидкістю і розбиваються об сектори що розміщені по периметру корпуса. В результаті удару лузга відділяється від ядра зернят і вони зсипаються в бункер приймальний після чого просівається через вібросита.

Дана деталь відноситься до деталей тіл обертання, типу вал, має просту форму. За класифікатором ЕСКД визначаємо клас деталі.

Клас 710000 - деталі - тіла обертання типу кілець, дисків, шківів, блоків, стержнів, втулок, стаканів, колонок, валів, осей, штоків, шпинделів і таке інше.

Підклас 715000 - з L більше 2D - вали, шпінделі, осі, штоки, втулки, гільзи, колонки, стержні і таке інше з зовнішньою циліндричною поверхнею.

Група 715000 - Без закритих уступів, ступінчата, з зовнішньою різьбою.

Підгрупа 715530 - Зцентровим глухим отвором з однією чи двох сторін, з різьбою.

Вид 715534 - З пазами на зовнішній поверхні, з отвором, що не лежить на осі деталі.

Характеристика матеріалу, хімічний склад та механічні властивості

Для виготовлення деталі „вал” використовується конструкційна вуглецева сталь марки 45 ГОСТ 1050-88. Дана сталь поширена в машинобудуванні для виготовлення деталей типу шестерні, вали, втулки, муфти.

Дані про хімічний склад та механічні властивості наведені в таблицях 1 та 2 відповідно.

Таблиця 1

Хімічний склад сталі 45
Назва елементу	Позн.	Вміст в сталі, в %
Вуглець	С	0,42-0,5
Кремній	Si	0,17-0,37
Марганець	Mn	0.5-0.8
Хром	Cr	0.25
Сірка	S	0,04
Фосфор	Р	0,035
Мідь	Cu	0,25
Нікель	Ni	0,25
Миш'як	As	0,08

Таблиця 2

Механічні властивості сталі 45
Параметр	Позн.	Значення
Межа текучості	?ог	395 МПа
Межа міцності при розтягу	?в	620 МПа
Відносне подовження після розриву	?б	17%
Відносне звуження	?	45%
Ударна в'язкість	?	2 59Дж/см
Твердість по Брінелю	НВ	187-229

1.3 Технологічний аналіз конструкції деталі

Якісна оцінка

Дана деталь типу вал відноситяся до деталей тіл обертання. Деталь має просту конфігурацію. Заготовкою для двної деталі може служити штамповка, що одержується на КГШП. До всіх поверхонь, є доступ інструменту. Деталь виготовлена зі сталі 45 яка добре обробляється різанням на металорізальних верстатах. Поверхні деталі забезпечують надійне базування. Закріплення заготовки при обробці. Вцілому по якісним показникам деталь технологічна. Нетехнологічним є отвір діаметром 4 мм оскільки свердлиться після нарізання різьби М20-8q, що призводить до порушення точності нарізаної різьби.

Кількісна оцінка

Кількісна оцінка технологічності деталі виконується по слідуючим коефіцієнтам:

1 По коефіцієнту точності, який розраховується за формулою

Кт = 1 - 1/Асер 0.8

2 По коефіцієнту шорсткості, який розраховується за формулою

Кш = 1/Всер 0.32

Для визначення коефіцієнтів точності обробки обробки і шорсткості поверхні, заповнюємо таблицю 3 в якій вказуємо конструктивні елементи деталі виконуємих по квалітету точності і маючих параметр шорсткості Ra.

Таблиця 3

Найменування конструктивного елементу	По вимогам точності КЕД	По шорсткості КЕД по Ra
	6	7	8	9	11	12	14	1,25	2,5	3,2	6,3	10	20
Зовнішня циліндрична поверхня	2			2	2		1	2	4	1
Канавки						1							1
Пази				2						2
Фаски						7						1	6
Різьба зовнішня			1							1
Різьба внутрішня		1								1
Торці						2	5	2			5
Центрові отвори						2				2

Визначаю середній квалітет точності в (1)

А сер = 6*2+7*1+8*1+9*4+11*2+12*12+14*6/28=11,17

Кт = 1-1/11,17=0,91>0,8

Визначаю середню шорсткість поверхонь в (2)

В сер = 1,25*4+2,5*4+3,2*7*6,3*5+10*1+20*7/28=7,8

Кш=1/7,8=0,13<0,32

Умова виконується, отже по кількісному показнику деталь також технологічна.

Аналіз технічних вимог

Таблиця 4

Технічні вимоги	Аналіз	Базування та контроль
O 0,007	Допуск округлості валу 0,007 мм	Базування на призми; Контроль за допомогою ІГТ
0,007	Допуск профілю поздовжнього перерізу вала 0,007 мм	Базування на призми; Контроль за допомогою ІГТ
0,02 Д	Допуск радіального биття вала відносно осі вала поверхні Д 0,02 мм	Базування в центрах; контроль за допомогою ІГТ
0,02 Е	Допуск радіального биття вала відносно осі вала поверхні Е 0,02 мм	Базування в центрах; контроль за допомогою ІГТ
Н 14, h14 ±IT14/2	Не вказані відхилення розмірів отворів та зовнішніх поверхонь по квалітету Н 14; h14

Визначення типу виробництва і технологічної партії

Тип виробництва визначається виходячи з кількості деталей, які підлягають обробці і маси деталей. При обробці 4100 шт. деталей при масі деталей 2.5кг тип виробництва - серійний.

Так як виробництво серійне, визначаємо величину передаточної партії.

n = (N/Pd)q

де N - річний об'єм випуску деталей

Pd - число робочих днів в рік

q - необхідний запас деталей на складі в днях приймаємо q = 8 днів

Pd = 365 - Твих - Тсвят

При Твих = 98

Тсвят=9 P

Pd = 365 - 98 - 9 = 258

Тоді за формулою (5) визначаємо величину передаточної партії

N = (4100/258)8 = 127.13шт

Приймаємо n = 130 шт

2. Технологічна частина

2.1. Вибір типу заготовки і обґрунтування методу її виготовлення

Скорочений опис методу виготовлення заготовки та порівняння його з заводським

Вид вихідної заготовки в значній мірі впливає на характер технологічного процесу обробки деталі. Для правильного вибору заготовки виконуємо порівняння двох видів заготовок.

Для даної деталі більш доцільно вибрати гарячу об'ємну штамповку на кривошипному гаряче штампованому пресі і заводським прокатом.

Об'ємна штамповка - це поєднання заготовці заданої форми і розмірів шляхом заповнення матеріалом на КГШП являється найбільш продуктивного, так як, ці преси швидкопрохідні (число подвійних рухів від 35 до 90 на хвилину). КГШП штампують з зусиллям 5 - 100т. Вони не потребують громіздких фундаментів і в сполученні з індукційним нагрівом покращують умови праці в цеху. Преси мають жорсткий графік руху повзуна, заготовки повинні бути частини, щоб уникнути корозій поверхні поковки.

Постійність ходу повзуна велика точність його руху, застосовування штампів з направляючими колонками забезпечують високу точність.

З малими допусками і витратами металу ККД пресів в 2 раза вище ККД молотів.

Для економічного забезпечення вибору заготовки необхідно провести порівняння з заготовкою отриманою прокатом.

Прокатка - це процес при якому зливок або заготовка під дією сил тертя втягується в зазор між обертаючими валиками прокатного стану і пластично деформується ними із зменшенням перетину. Основні види прокату слідуючі : продольний, поперечний, поперечно-гвинтовий.

Економічне обгрунтування вибору заготівки

Собівартість заготівки отриманих на КГШП визначаємо за формулою

G=(C₁M_ШТК_ШК_СК_ИК_М)-( M_ШТ - m_д) С_від

де С₁ - вартість 1 кг штамповки:С₁=2.3грн.

С_від- вартість 1 кг відходів: С_{від =}0.07 грн

К_ш: К_с: К_и: К_м: К_в - коефіцієнти залежності від класу точності, маси, марки, матеріалу і об'єму виробництва

m_д- маса деталі

К_ш=1.05: К_с=0.85: К_м=1: К_и=1: К_в=1.14

Тоді:

G=(2.33.121.050.85111.14)-(3.12-2.5)0.07=7.26

Собівартість заготівки з прокату визначається за формулою

G_заг=(С₁М_пр+С_р) - (М_пр-М_д) С_від

де С_1-вартість 1 кг прокату: С₁₌1.7грн.

С_р - вартість різання: С_р = 0.60 грн.

G_заг=(1.74.21+0.60) - (4.21-2.5) 0.07=7.02

Технічні вимоги до заготівки

До заготівки отриманої об`ємною гарячою штамповкою висуваються такі вимоги:

1. Клас точності Т3

2. Група сталі М2

3. Ступінь складності С1

4. Штомповочні нахили 5?

5. Допустимі відхилення від площинності 0,5мм

6. Невказані радіуси заокруглень 3мм

Висновки

Порівнявши два варіанти заготівок бачимо, що вигідніше є використання заготівки отриманої методом гарячої об`ємної штамповки так як в цьому випадку коефіцієнт використання металу більший, а вартість заготівки значно менша.

2.2. Розробка маршрутного технологічного процесу виготовлення деталі. Вибір технологічних баз

Аналіз заводського техпроцесу

Технологічний процес обрбки деталі вал 2052614.00301 для умов одиничного виробництва базується на використанні універсального обладнання, оснащеннята інструменту, що в багатьох випадках є недоцільним для серійного виробництва.

В якості заготівки використано прокат.В умовах серійного виробництва слід використати штомповку , так як припуски і вартість заготовки менші.

Операції заводського технологічного процесу містять велик кількість переходів та переустановок, що збільшує допоміжний час.

На відміну від заводського, у технологічному процесі для умов серійного виробництва обробку торців та цинтрових отворів слід виконувати на спеціальному фрезерному-центрувальному верстаті моделі МР-73М. Для токарної операції слід застосувати токарний верстат з ЧПК. Для свердління отворів на торці та фрезерування шпоночного пазу слід застосовувати спуціальні пристрої що виключить розмічувальні операції.

Маршрутно-операційний опис технологічного процесу

005 Фрезерно - центровочна МР-73М

1 Фрезерувати торці одночасно з обох сторін в розмір 447мм

2 Центрувати 2 отвори , одночасно з обох сторін форми А O8,5

010 Токарна програма 16Б16Ф3

1 Точити поверхню O 25h9 попередньо до O 25,35h12 на l=93мм

2 Точити поверхню O 30h11 попередньо до 30,3h12 на l=29мм

3 Точити поверхню O 30к6 попередньо до O 30,46h12 на 1=25мм

4 Точити поверхню O 36h14 в розмір на 1=169мм

5 Точити поверхню O 25h9 остаточно до O25,1h11 на 1=93мм

6 Точити поверхню O 30h11 в розмір 1=29мм

7 Точити поверхню O30к6 остаточно до O30,16h11 на 1=25мм

8 Точити фаску 2,5х45⁰

9 Точити фаску 3х30⁰

015 Токарна програма 16Б16Ф3

1 Точити поверхню O19,92h11 попередньо до O21h12 на 1=38мм

2 Точити поверхню O25h11 попередньо до O25,35h12 на 1=50мм

3 Точити поверхню O30h11 попередньо до O30,3h12 на 1=23мм

4 Точити поверхню O30к6 попередньо до O 30,46h12 на 1=20мм

5 Точити поверхню O25h9 остаточно до O25,1h11 на 1=38мм

6 Точити поверхню O30h11 в розмір на 1=23мм

7 Точити поверхню O30к6 остаточно до O 30,16 на 1=20мм

8 Точити поверхню O19,92 в розмір 1=38мм

9 Точити фаску 2,5х45⁰

10 Точити фаску 3х30⁰

11 Точити канавку в розмір 6мм

12 Нарізати різьбу М20-8q

020 Фрезерна программа 6Р13Ф3

1 Фрезерувати чотири шпонкових паза В=8N9 на 1=48мм

025 Круглошліфувальна 3М151

1 Шліфувати шийку O30к6 до O30,06h8 на 1=20мм

030 Круглошліфувальна 3М151

1 Шліфувати шийку O30К6 попередньо до O30,06h8 на l=25мм.

035 Круглошліфувальна 3М151

1 Шліфувати шийку O30К6 в розмірі на l=20 мм.

040 Круглошліфувальна 3М151

1 Шліфувати шийку O 30К6 в розмірі на l=25 мм.

045 Круглошліфувальна 3М151

1 Шліфувати шийку O 25h9 в розмірі на l=93 мм.

050 Круглошліфувальна 3М151

1 Шліфувати шийку O 25h9 в розмірі на l=48 мм.

055 Вертикально - свердлувальна 2Р135

1 Свердлувати отвір O 6,8 мм на глибину l=34

2 Зенкувати фаску 1,6 ?45?

3 Нарізати різьбу М8-7Н на глибину l=25мм.

060 Вертикально - свердлувальна

1 Свердлувати отвір O 4 на прохід

Таблиця 5

№ і назва операції	Код операції	Модель обладнання	Код оюладнання	Код професії
005 Фрезерно- центрувальна 010,015 Токарна программа 020 Фрезерувальна 030,035,040,045,050 Круглошліфувальна 055,060 Свердлувальна	4269 хххх хххх 4131 4121	МР-73М 16Б16Ф3 6Р13Ф3 3М151 2Р135	381825 381021 381021 381311 381212	18632 15292 15292 18873 17335

2.3 Вибір загальних припусків. Визначення розмірів заготовки з допусками та підтвердження на ЕОМ

Загальні припуски і допуски на розміри заготовки вибираємо по ГОСТ 7505-89. По прикладенню 1 табл. 19 встановлюємо штамповочне обладнання і клас точності поковки.

Приймаємо кривошипні штамповані преси закрита штамповка клас точності - Т3.

Орієнтовально визначаємо розрахункову масу поковки

Мпр = Мд Кр , кг

Де Мд - маса деталі Мд = 2.5кг

Кр - розрахунковий коефіцієнт

Кр = 1.3 ( ГОСТ 7505-89, прикладання 3 табл. 20)

Мпр = 2.5 1.3 = 3.25

Встановлюємо групу сталі

Група сталі - М2 (ГОСТ 7505-89 табл. 1 стр. 8)

Встановлюємо групу важкості поковки для чого визначаємо :

- розміри які описують поковку фігури циліндрично

Діаметр 36 1.05 = 37.8 мм

Довжина 447 1.05 = 469.35

Де 1.05 - коефіцієнт який враховує збільшення габаритних лінійних розмірів деталі

- масу описуючої фігури

Мф = (П D/4 l 2.5 10

Мф = (3.14 37.8)/4 469.35 2.5 10 = 4.11кг

- відношення маси поковки до маси фігури

С = Мн.р/НФ = 3.25/4.11 = 0.79

Даному відношенню відповідає степінь важкості поковки - С1

(ГОСТ 7505-89 в прикладення 2 стор.30) Конфігурація поверхні роз'єму штампа - П пласка (ГОСТ 7505-89 табл.1.стор.8)

Встановлюємо ісходний індекс - 10 (ГОСТ 7505-89 табл.2 стор.10)

Таблиця 6

Міжопераційні припуски

Номінальний розмір	Шорсткість	Кінцевий індекс	Основний припуск	Додатковий припуск	Розрахунковий розмір поковки	Прийняті розміри
Діаметральні розміри O 25h9 O 30h11 O 30k6 O 36h14 O 30k6 O 30h11 O 25h9 М20-8q Лінійні Розміри 447мм 93мм 147мм 169мм 38мм 88мм	2.5 3.2 1.25 20 1.25 3.2 2.5 3.2 20 20 20 20 20 1.25 1.25 1.25 20 20 20 20	10 10	1.4х2 1.4х2 1.5х2 1.1х2 1.5х2 1.4х2 1.4х2 1.4х2 +1.7 +1.7 +1.7 -1.2 +1.7 -1.6 +1.6 +1.6 +1.7 -1.1 +1.7 -1.2	0.3х2 0.3х2 0.3х2 0.3х2 0.3х2 0.3х2 0.3х2 0.3х2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5	+0.9 28.4-0.5 +0.9 33.4-0.5 +0.9 33.6-0.5 +0.9 38.8-0.5 +0.9 33.6-0.5 +0.9 33.4-0.5 +0.9 28.4-0.5 +0.9 23.4-0.5 +1.8 451.2-1.0 +1.1 94-0.5 +1.3 147.6-0.7 +1.4 173.1-0.8 +0.9 39.1-0.5 +1.1 89-0.5	+0.9 29-0.5 +0.9 34-0.5 +0.9 34-0.5 +0.9 39-0.5 +0.9 34-0.5 +0.9 34-0.5 +0.9 29-0.5 +0.9 24-0.5 +1.8 452-1.0 +1.1 94-0.5 +1.3 148-0.7 +1.4 174-0.8 +0.9 39-0.5 +1.1 89-0.5

Вибір загальних припусків та допусків на поковки стальні штамповані по ГОТС 7505-89

1. При положенню 1 табл.19встановлюємо штамповочне обладнання її колес точності поковки.

Приймаємо: Кривошипні гарячештамповочні преси, закрита штамповка. Клас точності поковки - Т3

2. Встановлюємо хімічний склад матеріала деталі. По ГОСТ 4543-71 Матеріал : 45сталь вміщує:

0.45С; 0.17Si; 0.50Мn; 0.25Сr; 0.25Ni;0.10Mo;0.10W;0.10V

3. Орієнтовно визначаємо розрахункову масу поковки Мп.р. = Мд Кр,

де Кр - розрахунковий коефіціент;

Мд - маса деталі;

Кр = 1.3 (приложення 3 табл. 20).

Мп.р.-250 1.3=3.25кг.

4. Встановлюємо групу сталі по табл.1.0.8

Так масова доля вуглецю в матеріалі 45сталь дорівнюе 0.45%,

а сумарна масова доля легіруючих елементів

(0.17 Sі; 0.50 Мn; 0.25 Сr; 0.25Ni; 0.10 Мо; 0.10 W; 0.10 V)

5. Встановлюемо ступінь складності поковки ї(див. приложення 2)

5.1. Встановлюємо розміри фігури яка описує поковку (циліндр), мм. діаметр - 36,00 1.05 = 37.8 мм.

довжина - 447.00 1.05 = 469.35 мм.

Де 1.05-коефіцієнт враховуючий підвищення габаритних лінейних розмірів деталі.

5.2. Встановлюємо масу фігури яка описує деталь 2 2

Рі О -6 3.14 37.80 - 6

Мф = 1 7.8 10 = 469.35 7.8 10 = 4.11 кг

4 4

5.3 Встановлюємо відношення маси поковки до маси фігури

Мп.р. 3.25 0.79

Мф. 4.11

Цьому відношенню ступінь складності поковки складає - С1

6. Встановлюємо конфігурацію поверхні роз'єу штампу (табл.1.с.8.)

Конфігурація поверхні роз'єму штампу - Пласка (П)

7. Встановлюємо ісходний індекс (табл.2.с.10)

Ісходний індекс - 10.

Таблиця 7

Діаматральні розміри

Номіна-льний розмір	Шорсткість по Ra	Ісходний індекс	Основний припуск	Додатковий припуск	Розрахункові Розміри поковки з відхиленнями	Прийняті Розміри поковок з відхиленнями
O 36.00	20.00	10	+2*1.1	+2*03	+0.9 O 38.80 -0.5	+0.9 O 39 -0.5
O 25.00	2.50	10	+2*1.4	+2*03	+0.9 O 28.40 -0.5	+0.9 O 29 -0.5
O 30.00	2.50	10	+2*1.4	+2*03	+0.9 O 33.40 -0.5	+0.9 O 34 -0.5
O 30.00	1.25	10	+2*1.5	+2*03	+0.9 O 33.60 -0.5	+0.9 O 34 -0.5
O 30.00	1.25	10	+2*1.5	+2*03	+0.9 O 33.60 -0.5	+0.9 O 34 -0.5
O 30.00	2.50	10	+2*1.4	+2*04	+0.9 O 33.40 -0.5	+0.9 O 34 -0.5
O 25.00	2.50	10	+2*1.4	+2*03	+0.9 O28.40 -0.5	+0.9 O29 -0.5
O 25.00	2.50	10	+2*1.4	+2*03	+0.9 O23.40 -0.5	+0.9 O24 -0.5

Таблиця 8

Лінійні розміри

Номіна-льний розмір	Шорсткість по Ra	Ісходний індекс	Основний припуск	Додатковий припуск	Розрахункові Розміри поковки з відхиленнями	Прийняті Розміри поковок з відхиленнями
O 447.00	20 20	10	+1.7 +1.7	+0.25 +0.25	+1.8 O 451.20 -1.0	+1.8 O 452 -1.0
O 93.00	20 20	10	+1.7 -1.2	+0.25 +0.25	+1.1 O 94.00 -0.5	+1.1 O 94.00 -0.5
O 147.00	20 1.25	10	+1.7 -1.6	+0.25 +0.25	+1.3 O 147.60 -0.7	+1.3 O 148.0 -0.7
O 169.00	1.25 2.50	10	+1.6 +1.6	+0.25 +0.25	+1.4 O 173.10 -0.8	+1.4 O 174 -0.8
O 38.00 -0.4	20 20	10	+1.7 -1.1	+0.25 +0.25	+0.9 O 39.10 -0.5	+0.9 O 39 -0.5
O 88.00	20 20	10	+1.7 -1.2	+0.25 +0.25	+1.1 O 89 -0.5	+1.1 O 89 -0.5

Аналітичний розрахунок припусків на одну поверхню,з підтвердженням на ЕОМ.

Таблиця 9

Елементарна поверхня деталі і технологічний маршрут обробки	Елементи припуск мм	Допуск на виготовлення Td мкм
	Rz	h		E
Штамповка Чорнове точіння Чистове точіння Чорнове шліфування Чистове шліфування	200 50 25 10 5	250 50 25 20 15	676 41 27 20 14	- - - - -	2500 250 100 39 16

₀ =

кор=ц 1=0.15 . 447=67.05мкм

ц=0,25

_{0 =}

К_ц- коефіцієнтуточнення

К_ц =0,06 - після чорнового точіння

К_ц =0,04 - після чистового точіння

К_ц =0,03 - після чорнового шліфування

К_ц =0,02 - після чистового шліфування

₁ =0,06676=40,56=41мкм

₂ =0,04676=27,04=27 мкм

₃ =0,03676=20,28=20 мкм

₄ =0,02676=13,52=14 мкм

1. Мінімальний припуск на чорнове точіння

2Z_min1=2(200+250+676)=2252

2. Максимальний припуск на чорнове точіння

2Z_max1=2252+2500-250=4502

3. Мінімальний припуск на чистове точіння

2Z_min2=2(50+50+41)=282

4. Максимальний припуск на чистове точіння

2Z_max2=282+250-100=432

5. Мінімальний припуск на чорнове шліфування

2Z_min3=2(25+25+27)=154

6.Максимальний припуск на чорнове шліфування

2Z_max3=154+100-39=215

7.Мінімальний припуск на чистове шліфування

2Z_min4=2(10+20+20)=100

8.Максимальний припуск на чистове шліфування

2Z_max4=100+39-16=123

Перевіряємо правильність T_d0-T_d2=2Z_max-2Z_min

2500-16=(4502+432+215+123)-(2252+282+154+100)

2484=2484

Таблиця 10

	Розрахунковий припуск	Розрахункові розміри
	2Zmin	2Zmax	dmin	dmax
Штамповка Точіння чорнове Точіння чистове Чорнове шліфування Чистове шліфування	2252 282 154 100	4502 432 215 123	32,79 30,538 30,256 30,102 30,002	35,29 30,788 30,356 30,141 30,018

Коефіцієнт використання матеріалу розраховується за формулою.

Квм=

де m_заг - маса деталі,кг

М_{заг.1 -} маса заготовки,кг

М_заг=V

де V - об'єм заготівки, см³

- питома вага матеріала заготівки, г/см³

V=A1*lзаг=

V=³

М _заг =V =540*7,8=4,21кг

Коефіцієнт використання металу при обробці заготівки з прокату буде дорівнювати

К_вм=

2 Варіант: Заготівка штамповка

При штампуванні на КГШП об'єм заготівки розраховується за формулою

V=V₁+V₂+V₃+V₄+V₅+V₆

де V₁ - об`єм першої сходинки валу

V₂ - об`єм другої сходинки валу

V₃ -об`єм третьої сходинки валу

V₄ - об`єм четвертої сходинки валу

V₅ -об`єм п'ятої сходинки валу

V₆ - об`єм шостої сходинки валу

V₁=A₁l_заг=1_заг1= (32)

V₂=

V₃=

V₄=

V₅=

V₆=

V=59,94+47,57+207,75+35,23+31,88+17,34=400

М_заг2=4007,8=3,12кг

Коефіцієнт використання матеріалу буде дорівнювати

К_вм =2,5/3,12=0,8

Порівнюючи коефіцієнт використання матеріалупри обробці заготівки з прокату та заготівок штамповок ми бачимо що коефіцієнт використання матеріалу при обробці штомповок значно вище ніж при обробці штамповок значно вище ніж при обробціпрокату,це пояснюється тим,що заготовка штамповка максимально можливо схожа на деталь (рис.1) а заготівка прокат ні (рис.2)

План обробки поверхонь деталі з визначеннм ступеня точності, класів шорсткості операційних припусків та розмірів з допусками

Таблиця 11

План обробки поверхонь	Квалітет	Шорсткість Ra	Припуск мм	Міжопераційний розмір
O25h9 Шліфування одноразове Точіння кінцеве Точіння попереднє Штамповка	h9 h11 h12	2,5 6,3 20	0,1 0,25 3,65 4	0 O25-52 0 O25,1-130 0 O25,35-210 +0,9 O29-0,5
O30h11 Точіння кінцева Точіння попереднє Штамповка	h11 h12	6,3 20	0,3 3,7 4	0 O30-160 0 O30,3-250 +0,9 O34-0,5
O30k6 Шліфування кінцева Шліфування попереднє Точіння кінцеве Точіння попереднє Штамповка	k6 h8 h11 h12	1,25 2,5 6,3 20	0,06 0,1 0,3 3,54 4	+18 O30+2 O30,06-39 O30,16-160 O30,46-210 O34-0,5
O36h14 Точіння попереднє Штамповка	h14	20	3 3	0 O36-620 O39-0,5
M20-8q Нарізання різьби Точіння кінцеве Точіння попереднє Штамповка	h11 h12	3,2 6,3 20	0,3 3,7 4	M20-8q O19,92 O20,22 O24-0,5

2.4 Вибір обладнання з коротким описом технічних характеристик

Характеристика верстату 16Б16Ф3

- Максимальний діаметр над станиною 360 мм

- Максимальний діаметр оброблюваної деталі над супортом 140 мм

- Максимальна довжина оброблюваної деталі 750 мм

- Межі частот обертання шпинделя 20-2500 хв. -1.

- Межі робочих подач мм/хв.

- повздовжня -2400

- поперечна 1-1200

- Швидкість бистрого переміщення супорта

- повздовжнього 10000

- поперечного 5000

- Потужність головного електродвигуна 11 кВт

- Габарити 4800 х 1900 мм

- Маса 4.6 т

Характеристика верстату 3М151

- Клас точності П

- Діаметр оброблюваної деталі 200 мм

- Довжина деталі 700 мм

- Потужність головного привода 10 кВт

- Габарити верстату

- довжина 4635 мм

- висота 2450 мм

- ширина 2170 мм

- Маса верстату 6 т

2.5 Вибір оснащення технологічного процесу

Вибір різального та вимірювального інструменту зводимо по таблиці

Таблиця 12

Операція	Код, назва віжущого інструменту(шифр Рі)
1	2
005 Фрезерно-центрувальна	391855 Фреза торцова Т15К6 391242 Центровочне свердло Р6М5 O 8,5
010,015 Токарна программа	392104 Різець прохідний,підрізний MWLNR 1616 H06 ? =950 T14K8 392104 Різець прохідний, підрізний MWLNR 1616 H06 ? =950 T14K8 392104 Різець канавочний Т15К6 035-2126-1801 392104 Різець різьбовий Т15К6 035-2159-0535
020 Фрезерувальна программа	391820 Фреза шпонкова O 8 зі швидкоріжучої сталі Р6М5

Таб. 12.1

025 Круглошліфувальна	398110 Шліфувальний круг 125х20х32 ПВ24А40СТ1К
030 Круглошліфувальна	398110 Шліфувальний круг 125х20х32 ПВ24А40СТ1К
035 Круглошліфувальна	398110 Шліфувальний круг 125х20х32 ПВ24А40СТ1К
040 Круглошліфувальна	398110 Шліфувальний круг 125х20х32 ПВ24А40СТ1К
045 Круглошліфувальна	398110 Шліфувальний круг 400х50х203 ПП24А40СТ1К
050 Круглошліфувальна	398110 Шліфувальний круг 400х50х203 ПП24А40СТ1К
055,060 Свердлувальна	392167 Свердло спіральне O6,8 Р6М5 391630 Зенківка Р6М5 391330 Мітчик М8-7Н Р6М5 392167 Свердло спіральне O4 Р6М5

2.6. Вибір методів контролю та вимірювальних інструментів

Таблиця 13

Операція	Код назва і шифр вимірювального інструменту та допоміжного іструменту
1	2
005 Фрезерно-центрувальна	хххххх Оправка для фрези хххххх Цанговий патрон 393311 Штангельциркуль ШЦ1-125-0,1 393610 Шаблон на 447 мм
010,015 Токарна программа	39110 Поводковий Самозатискний Патрон з плаволочим центром 392841 Центр обертаючийся 393311 Штангельцикуль ШЦ1-125-0.1 393120 Калібр скоба 30h11
020 Фрезерувальна программа	396110 Пристрій спеціальний хххххх Цанговий патрон 393180 Калібр шпонковий комплексний

2.7 Визначення режимів різання табличним аналітичним методом на одну операцію

Вибір режимів різання

015 Токарна программа

1. Перехід.Точити O19,92h11 попередньо до O21h12 на 1=38мм

1 Глибина різання t=1,85мм

2 Подача S=0,550,91,10,65=0,35мм/об (к.21ст.76[7])

3 Швидкість різання V=820,851,231,0=85,7 м/хв(к.32,ст93[7])

4 Частота обертання шпінделя

n===1137,2 об/хв

n_д=1120 об/хв

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд=

Vд=

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne <Nшт

Ne=2,90,9=2,61кВт

Nшт=Nд=100,8=8кВт

де Nд-потужність двигуна

Nшт=8,5

2,61<8

7 Визначаємо основний час обробки

Tо=

де 1-довжина точіння

1₁-величина врізання і перебігу 1₁₌3 (дод.7 ст 323[7] )

То =

2 Перехід. Точити O25,35 на 1=50мм

1 Глибина різання t=1,83мм

2 Подача S=0,450,91,10,65=0,29мм/об (к.21ст.76[7])

4. Частота обертання шпінделя

n===1010 об/хв

n_д=1120 об/хв

5. Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд=

Vд=

6. Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшт

Ne=2,9 0,9=2,61кВт (к.35ст99)

2,618

7. Визначаємо основний час обробки

Tо =

То =

Вибір режимів різання та норм часу

Режими різання

005 Фрезерно-центрувальна

1 Перехід Фрезерувати 2 торці одночасно в розмір l = 447 мм

1 t1 = t 2 = h = 2.5мм

2 Sz = 0.13 мм/зуб

3 So = 0.78 мм/об

4 V = 280 м/хв

5 n =1000 хв

6 Nріз =4.6 кВт

7 To = 0.22 хв

2 Перехід Центрувати 2 торці одночасно

1 t = 2 мм

2 So =0.16 мм/об

3 V = 18 м/хв

4 n = 1000 хв

5 Nріз = 2 кВт

6 To = 0.09 хв

Нормування часу

005 Фрезерно-ценрувальна

1 Додатковий час на встановлення закріплення і зняття деталі

Тд = 0.12 хв

2 Додатковий час зв'язаний з переходом

Тд = 0.26 хв

3 Час на контрольні вимірювання

Тд = 0.21 хв

4 Допоміжний час на обробку

Тд = 0.65 хв

5 Час на обслуговування робочого місця

А обс = 3.5%

6 Час перерв на відпочинок

авід = 4%

7 Підготовчо-заключний час

Тпз = = 16.5 хв

8 Штучний час

Тшт = 1.66 хв

9 Штучно-калькуляційний час

Тшт.к = 1.79 хв

Підсумок аналітичного розрахунку режимів різання на точіння

Глибина різання t = 1.50 мм

Подача S = 0.5 мм/об

Період стійкості різця T = 60 хв

Швидкість різання розрахункова V = 148.07 м/хв

Швидкість різання дійсна Vд = 137.22 м/хв

Частота обертання шпинделя розрахункова n = 1208.54 об/хв

Частота обертання шпінделля дійсна nд = 1120.00 об/хв

Тангенціальна сила різання Pz = 1262.91 Н

Потужність яка витрачена на різання Nріз = 2.83 Н

Машинний час Тм = 0.31 хв

Підсумок аналітичного розрахунку режимів різання на точіння

Глибина різання t = 0.13 мм

Подача S = 0.111 мм/об

Період стійкості різця T = 60 хв

Швидкість різання розрахункова V = 490.83 м/хв

Швидкість різання дійсна Vд = 143.35 м/хв

Частота обертання шпинделя розрахункова n = 6163.11 об/хв

Частота обертання шпінделля дійсна nд = 1800.00 об/хв

Тангенціальна сила різання Pz = 26.30 Н

Потужність яка витрачена на різання Nріз = 0.06 Н

Машинний час Тм = 0.52 хв

Підсумок аналітичного розрахунку режимів різання на точіння

Глибина різання t = 0.15 мм

Подача S = 0.111 мм/об

Період стійкості різця T = 60 хв

Швидкість різання розрахункова V = 674.61 м/хв

Швидкість різання дійсна Vд = 169.82 м/хв

Частота обертання шпинделя розрахункова n = 7150.65 об/хв

Частота обертання шпінделля дійсна nд = 1800.00 об/хв

Тангенціальна сила різання Pz = 3.01 Н

Потужність яка витрачена на різання Nріз = 0.01 Н

Машинний час Тм = 0.17 хв

Підсумок аналітичного розрахунку режимів різання на точіння

Глибина різання t = 2.00 мм

Подача S = 0.5 мм/об

Період стійкості різця T = 60 хв

Швидкість різання розрахункова V = 141.82 м/хв

Швидкість різання дійсна Vд = 145.77 м/хв

Частота обертання шпинделя розрахункова n = 1556.63 об/хв

Частота обертання шпінделля дійсна nд = 1600.00 об/хв

Тангенціальна сила різання Pz = 1694.82 Н

Потужність яка витрачена на різання Nріз = 4.04 Н

Машинний час Тм = 0.12 хв

Підсумок аналітичного розрахунку режимів різання на точіння

Глибина різання t = 2.00 мм

Подача S = 0.5 мм/об

Період стійкості різця T = 60 хв

Швидкість різання розрахункова V = 141.82 м/хв

Швидкість різання дійсна Vд = 119.63 м/хв

Частота обертання шпинделя розрахункова n = 1327.72 об/хв

Частота обертання шпінделля дійсна nд = 1120.00 об/хв

Тангенціальна сила різання Pz = 1694.82 Н

Потужність яка витрачена на різання Nріз = 3.31 Н

Машинний час Тм = 0.06 хв

Підсумок аналітичного розрахунку режимів різання на точіння

Глибина різання t = 2.00 мм

Подача S = 0.5 мм/об

Період стійкості різця T = 60 хв

Швидкість різання розрахункова V = 141.82 м/хв

Швидкість різання дійсна Vд = 119.63 м/хв

Частота обертання шпинделя розрахункова n = 1327.72 об/хв

Частота обертання шпінделля дійсна nд = 1120.00 об/хв

Тангенціальна сила різання Pz = 1694.82 Н

Потужність яка витрачена на різання Nріз = 3.31 Н

Машинний час Тм = 0.05 хв

Підсумок аналітичного розрахунку режимів різання на точіння

Глибина різання t = 0.15 мм

Подача S = 0.111 мм/об

Період стійкості різця T = 60 хв

Швидкість різання розрахункова V = 477.59 м/хв

Швидкість різання дійсна Vд = 172.25 м/хв

Частота обертання шпинделя розрахункова n = 4990.81 об/хв

Частота обертання шпінделля дійсна nд = 1800.00 об/хв

Тангенціальна сила різання Pz = 31.69 Н

Потужність яка витрачена на різання Nріз = 0.09 Н

Машинний час Тм = 0.15 хв

Розрахунок режимів різання на наружні шліфування

Вихідні дані

Марка матеріала сталь45

Діаметр шліфування 30 мм

Довжина шліфування 25мм

Припуск на обробку 1 мм

Швидкість на обробку 35м/c

Габаритні розміри круга 125/25 мм

Модель верстату 3М150

Розрахунки

Марка шліфувального круга 15А40СМ2К

Частота обертання круга 5000 об/хв

Дійсна швидкість обертання круга 32.70834 м/с

Швидкість обертання заготовки 40 м/хв

Частота обертання заготовки 24.6284 об/хв

Врізана подача 04 мм/об

Глибина різання 50.00761 мм

Продольна подача на оборот 0 мм/хід

Потужність верстата на шліфування 0 кВт

Основний час на обробку 176625 хв

Розрахунок режимів різання на наружні шліфування

Вихідні дані

Марка матеріала сталь45

Діаметр шліфування 25 мм

Довжина шліфування 93 мм

Припуск на обробку 1 мм

Швидкість на обробку 35 м/c

Габаритні розміри круга 400/50мм

Модель верстату 3М150

Розрахунки

Марка шліфувального круга 15А40СМ2К

Частота обертання круга 000 об/хв

Дійсна швидкість обертання круга 20.93333 м/с

Швидкість обертання заготовки 35 м/хв

Частота обертання заготовки 445.8599 об/хв

Глибина різання 01 мм

Продольна подача на оборот 15 мм/хід

Потужність верстата на шліфування 2.48461 кВт

Основний час на обробку 19468 хв.

Розрахунок режимів різання на наружні шліфування

Вихідні дані

Марка матеріала сталь45

Діаметр шліфування 25 мм

Довжина шліфування 48 мм

Припуск на обробку 1 мм

Швидкість на обробку 35 м/c

Габаритні розміри круга 400/50мм

Модель верстату 3М150

Розрахунки

Марка шліфувального круга 15А40СМ2К

Частота обертання круга 1000 об/хв

Дійсна швидкість обертання круга 20.93333 м/с

Швидкість обертання заготовки 20 м/хв

Частота обертання заготовки 254.7771 об/хв

Глибина різання 02 мм

Продольна подача на оборот 25 мм/хід

Потужність верстата на шліфування 4.208713 кВт

Основний час на обробку 4.51601Е-02 хв

Розрахунок режимів різання на наружні шліфування

Вихідні дані

Марка матеріала сталь45

Діаметр шліфування 30 мм

Довжина шліфування 25 мм

Припуск на обробку 1 мм

Швидкість на обробку 35 м/c

Габаритні розміри круга 125/25мм

Модель верстату 3М150

Розрахунки

Марка шліфувального круга 15А40СМ2К

Частота обертання круга 5000 об/хв

Дійсна швидкість обертання круга 32.70834 м/с

Швидкість обертання заготовки 40 м/хв

Частота обертання заготовки 424.6284 об/хв.

Врізана подача 04 мм/об

Глибина різання 50.00761 мм

Продольна подача на оборот 0 мм/хід

Потужність верстата на шліфування 0 кВт

Основний час на обробку 176625 хв

2.8 Нормування технологічного процесу

3 Перехід.Точити поверхню O30h11попередньо до O30,3h12 на 1=23мм

1. Глибина різання t=1,85мм

2. Подача S=0,45 0,9 1,1 0,65=0,29мм/об (к.21ст.76[7])

3. Швидкість різання V=88 0,85 1,23 1,0=92м/хв (к.32ст.93[7])

4. Частота обертання шпінделя

n===96 об/хв

n_д=900 об/хв

5. Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд=

Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшт

Ne=3,4 0,9=3,06кВт (к.35ст.99)

3,06<8

7 Визначаємо основний час обробки

Tо=

То=

4. Перехід.Точити поверхню O30к6 попередньо до O30,46 на 1=20мм

1 Глибина різання t=1,77мм

2 Подача S=0,450,91,10,65=0,29мм/об (к.21ст.76[7])

3 Швидкість різання V=880,851,231,0=92 м/хв(к.32,ст93[7])

4 Частота обертання шпінделя

n===861,7 об/хв

n_д=900 об/хв

5. Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд=

Vд=

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne <Nшт

Ne=3,40,9=3,06 кВт

3,06<8

7 Визначаємо основний час обробки

Tо=

То =

5.Перехід.Точити поверхню O19,92h11 в розмір на 1=38мм

1 Глибина різання t=0,15 мм

2 Подача S=0,20,75=0,15мм/об (к.21ст.76[7])

3 Швидкість різання V=1300,951,541,0=190,2 м/хв(к.32,ст93[7])

4 Частота обертання шпінделя

n===2884,4об/хв

n_д=1800 об/хв

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = ПDnд/1000

Vд = 3.14 20.22 1800/1000 = 118.7 м/хв.

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Nе = 2.9 0.9 = 2.61 кВт (к.35 ст 99 [ 1 ])

2.61 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

To = 38 + 3/0.15 1800 = 0.14хв

6 Перхід. Точити поверхню діаметром 25h9 остаточно до діаметра 25.1 h11 на l = 50мм

1 Глибина різання t = 0.13мм

2 Подача S = 0.33 0.75 = 0.25 мм/об (к 21 ст 76 [7]

3 Швидкість різання V = 123 0.95 1.54 1 = 179.9 м/хв. (к. 32 ст 97 [7])

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 179.9/ 3.14 25.35 = 2260 об/хв.

nд = 1800об/хв.

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 25.35 1800/1000 = 143.3 об/хв.

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Ne = 3.4 0.9 = 3.06 кВт

3.06 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = 50 + 3/1800 0.25 = 0.11 хв

7 Перехід. Точити поверхню діаметром 30к6 остаточно до діаметра 30.16h11 на l = 20мм

1 Глибина різання t = 0.15мм

2 Подача S = 0.36 0.75 = 0.27 мм/об (к 21 ст 76 [7])

3 Швидкість різання V = 117 0.95 1.54 1 = 171 м/хв. (к 32 ст 97 [7]

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 171/3.14 30.46 = 1788 об/хв nд = 1800 об/хв

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 30.46 1800/1000 = 172м/хв

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Ne = 3.4 0.9 = 3.06 кВт

3.06 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = 20 + 3/ 0.27 1800 = 0.05хв

8 Перехід. Точити поверхню діаметром 30h11 в розмір на l = 23 мм

1 Глибина різання t = 0.15мм

2 Подача S = 0.36 0.75 = 0.27 мм/об (к 21 ст 76 [7])

3 Швидкість різання V = 117 0.95 1.54 1 = 171 м/хв. (к 32 ст 97 [7]

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 171/3.14 30.3 = 1797.3 об/хв nд = 1800 об/хв

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 30.3 1800/1000 = 171м/хв

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп Ne = 4.1 0.9 = 3.69 кВт 3.69 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = 23 + 3/ 0.27 1800 = 0.05хв

9 Перехід. Точити канавку в розмір 6 мм

1 Глибина різання t = 2 мм

2 Подача S = 0.1 1.5 = 0.15 мм/об

3 Швидкість різання V = 83 1 1 1.1 = 91.3м/хв

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 91.3/3.14 19.92 = 1453.8 об/хв nд = 1400 об/хв

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 19.92 1400/1000 = 87.92м/хв

6 Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Ne = 3.44 0.9 = 3.06 кВт

3.06 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = (6+2)2/1400 0.15 - 0.06 хв

10 Перехід. Нарізати різьбу М20-8q

1 Глибина різання t = 0.975 мм

2 Подача S = 1.5мм/об

3 Швидкість різання V = 120.6 м/хв

4 Частота обертання шпинделя n = 1000V/ПD = 1000 120.6/3.14 19.92 = 1918.5 об/хв.

5 Знаходимо дійсну швидкість різання

Vд = П D nд/1000 =3.14 19.92 1800/1000 = 112.6м/хв

6Визначаємо потужність затрачену на різання

Ne Nшп

Ne = 1.6 кВт

1.6 8

7 Визначаємо основний час обробки

То = l + l1/So n2

То = (38+2)5/1800 1.5 = 0.15хв

020 Фрезерувальна програма

1 Глибина різання t = 4мм

2 Подача обертова

S огор = 0.07мм/об

S оверт = 0.023 мм/об

Подача хвилинна

Sм гор = 56.5мм/хв.

Sмверт =18.6 мм/хв.

3 Швидкість різання V = 20.7 м/хв

4 Частота обертання шпинделя n = 808об/хв.

5 Визначаємо основний час обробки

То1 = Lр.х верт/ Хв. верт + Lр.х гор/ Хв. Гор = 4/18.6 + 48/56.5 = 1.06 хв

То2 = 1.06хв

То3 = 1.06хв

То4 = 1.06хв

Т о = 4.25хв

035 Круглошліфувальна

1 Глибина різання t = 0.03мм

2 Подача S = 0.9мм/nхід 1 1 1.04 = 0.936 мм/nхід

3 Швидкість різання V =50м/с

4 Частота обертання

n = 1000V/ПD = 1000 50/3.14 30.06 = 529.7об/хв.

nд = 500 хв

5 Марка шліфувального круга 24А40С1К

6 Габаритні розміри круга 125 20 32

7 Визначаємо основний час на обробку

То = L i/n S = 20 1/500 0.936 = 0.21 хв

055 Свердлильна (Аналітичний розрахунок)

1 Свердлити отвір діаметром 6.8 на глибину 34 мм

При свердлінні глибина різання дорівнює

t = 0.5D

t = 0.5 7.8 = 3.9мм

2 Подача при свердлінні отворів без обмежуючих факторів вибираємо максимально допустиму по міцності свердло подачу ( СТМ т 2 табл. 25 )

S = 0.15 - 0.2мм/об

S = 0.18 мм/об

3 Швидкість різання м/хв при свердлінні розраховується за формулою

V = (Cv Dq/T S )Kv

де значення коефіцієнтів Cv і показників степний приведені в таблиці 28 а визначення періоду стійкості в таблиці 30

Cv = 7.0 q = 0.4 y =0.7 m =0.2 T = 25

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання враховуючий фактичні умови різання

Kv = Kмv Knb Klv

Де Kмv - коефіцієнт на оброблюваний матеріал ( табл. 1-4 )

Kмv = Kr = (750/Gв)

Kr = 1 nv = 0.9

Kмv = 1(750/620) = 1.1

Kuв - коефіцієнт на інструментальний матеріал ( табл 61 )

Kuv = 1

Klv -коефіцієнт що враховує глибину свердління ( табл. 31 )

Klv = 0.75

Враховуючи всі коефіцієнти визначаємо швидкість різання

V = (7.0 6.8 /25 0.18 )1.1 0.75 = 22.9 м/хв.

Крутний момент Н м і осьову силу H розраховуємо за формулою

При свердлінні

Мкр = 10См D S Kр

Рос = 10Ср D S Kр

Значення коефіцієнтів См і Ср та показники степеня приведені в таблиці 32 СИМ т.2

Коефіцієнт що враховує фактичні умови обробки в даному випадку залежить тільки від матеріалу заготовки

Кр = Кмр

Значення коефіцієнта Кмр приведена для сталі в таблиці 9 СТМ т.2

Кмр = ( Gв/750)

n = 0.75

Кмр = ( 620/750 ) = 0.87

См = 0.0345 q = 2.0 y = 0.87

Cp = 68 q = 1.0 y = 0.7

Мкр = 10 0.0345 6.8 0.18 0.87 = 4.63 Нм

Ро = 10 68 6.8 0.18 0.87 = 1389.4 Н

Потужність різання кВт визначають по формулі

Ne = Мкр n/9750

Де n - частота обертання інструмента об/хв.

n = 1000V/ПD

n = 1000 22.9/3.14 6.8 = 935 об/хв.

Ne = 4.63 935/9750 = 0.4 кВт

Основний час розраховується за формулою

То = L i/n S

То = 36 1 /935 0.18 = 0.2 хв

2 Перехід. Зенкувати фаску 1.6 45

1 Глибина різання t= 1.6 мм

2 Подача S = 0.18 мм/об

3 Швидкість різання V = 23 м/хв.

4 Частота обертання шпинделя

n = 1000V/ПD = 1000 23/3.14 6.8 = 1077 об/хв

nд = 1000об/хв.

5 Дійсна швидкість різання

Vд = П D nд/1000 = 3.14 6.8 1000/1000 = 21.4 м/хв

6 Основний час на обробку

То = L i/n S

То = 3.6 1 /1000 0.18 = 0.02 хв

3 Перхід. Нарізати різьбу М8-7Н на глибину 25 мм

1 Подача S = 1 мм/об

2 Швидкість різання V = 9.1 м/хв

3 Частота обертання шпинделя n = 360

4 Потужність затрачена на різання N = 0.19 кВт

5 Основний час на обробку

То = L i/n S

То = 27 1 /360 1 = 0.07 хв

То = 0.14 хв

Розрахунок норм часу

Нормування токарної операції з ЧПК

1 Допоміжний час на встановлення та закріплення деталі

То = 0.31 хв

2 Виконання ручної і допоміжної роботи

Тв2 = 0.72хв

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання з урахуванням коефіцієнта періодичності

Тв = 0.27 хв

4 Автоматична допоміжна робота

Тва = 1.24 хв

5 Час роботи за програмою

Та = То + Тва = 1.38 + 1.24 = 2.62 хв

6 Норма штучного часу

Тшт =( Та + Тва Кtв ) ( 1 + Тобол/100 ) =( 2.62 + 1.3 0.75) ( 1 + 10/100 ) = 5.027 хв

Штучний час при багатоверстатному обслуговуванні

шт = ( Тшт/nc ) Kc = ( 5.027/2 ) 1.25 = 3.125 хв nc = 2 Kc = 1.25

7 Підготовчо-заключний час

Тпз = 22.8 хв

8 Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу

Тштк = шт. + Тпз/n = 3.125 + 22.8/100 = 3.35 хв

Нормування токарної операції з ЧПК

1 Допоміжний час на встановлення та закріплення деталі

То = 0.3 хв

2 Виконання ручної і допоміжної роботи

Тв2 = 0.8 хв

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання з урахуванням коефіцієнта періодичності

Тв = 0.64 хв

4 Автоматична допоміжна робота

Тва = 1.29 хв

5 Час роботи за програмою

Та = То + Тва = 0.99 + 1.29 = 2.28 хв

6 Норма штучного часу

Тшт =( Та + Тва Кtв ) ( 1 + Тобол/100 ) =( 2.28 + 1.74 0.75) ( 1 + 10/100 ) = 3.94 хв

Штучний час при багатоверстатному обслуговуванні

шт = ( Тшт/nc ) Kc = ( 3.94/2 ) 1.16 = 2.29 хв nc = 2 Kc = 1.16

7 Підготовчо-заключний час

Тпз = 18 хв

8 Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу

Тштк = шт. + Тпз/n = 2.29 + 18/100 = 2.47 хв

Нормування токарної операції з ЧПК

1 Допоміжний час на встановлення та закріплення деталі

То = 0.25 хв

2 Допоміжний час пов'язаний з переходом

Тпер = 0.4 хв

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання з урахуванням коефіцієнта періодичності

Т = 0.15 хв

4 Час на відпочинок і власні потреби

Твідп = 4% Топ

5 Час на обслуговування робочого місця

Тобол = 4% Топ

6 Норма штучного часу

Тшт =( То + Тдоп Кtв ) ( 1 + ( Тобол + Твідп/100) ) =( 0.04 + 0.8 1.15 ) ( 1 + ( 4 + 4/100 ) ) = 1.04 хв

Штучний час при багатоверстатному обслуговуванні

шт = ( Тшт/nc ) Kc = ( 3.94/2 ) 1.16 = 2.29 хв nc = 2 Kc = 1.16

7 Підготовчо-заключний час

Тпз = 20 хв

8 Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу

Тштк = шт. + Тпз/n = 1.04 + 20/100 = 1.24 хв

Нормування токарної операції з ЧПК

1 Допоміжний час на встановлення та закріплення деталі

То = 0.25 хв

2 Допоміжний час пов'язаний з переходом

Тпер = 0.4 хв

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання з урахуванням коефіцієнта періодичності

Т = 0.15 хв

4 Час на відпочинок і власні потреби

Твідп = 4% Топ

5 Час на обслуговування робочого місця

Тобсл = 4% Топ

6 Норма штучного часу

Тшт =( То + Тдоп Кtв ) ( 1 + ( Тобол + Твідп/100) ) =( 0.17 + 0.8 1.15 ) ( 1 + ( 4 + 4/100 ) ) = 1.17 хв

Штучний час при багатоверстатному обслуговуванні

шт = ( Тшт/nc ) Kc = ( 3.94/2 ) 1.16 = 2.29 хв nc = 2 Kc = 1.16

7 Підготовчо-заключний час

Тпз = 20 хв

8 Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу

Тштк = шт. + Тпз/n = 1.17 + 20/100 = 1.37 хв

3 Спеціальна частина

3.1 Розробка керуючої програми обробки деталі на верстаті з ЧПК

Токарні верстати із числовим програмним керуванням (ЧПК) впроваджуються для автоматизації виробництва при дрібносерійному випуску продукції і є основним типом верстатів, призначених для побудови гнучких автоматичних виробництв.

Автоматами називаються верстати, у яких автоматизовані всі робочі і допоміжні рухи, необхідні для виконання технологічного циклу обробки деталі. До обов'язків робітника, що обслуговує верстат, входять періодичне завантаження заготовками, періодичний контроль розмірів і якості оброблених деталей, під налагодження верстата, а також загальне спостереження за його роботою. Токарні автомати підрозділяються на однопшиндельні і багатошпиндельні, застосовуються для виготовлення деталей із прутка, але в деяких випадках зі штучних заготовок.

Одношпиндельні автомати підрозділяються на револьверні, фасонно-відрізні і фасонно-поздовжні. Багатошпиндельні автомати випускаються двох різновидів: верстати паралельної дії і верстати послідовної дії (багатопозиційні). У верстатах паралельної дії на всіх шпинделях відбуваються однакові операції, тобто протягом одного циклу кожна деталь повністю обробляється в одній позиції. Ці верстати являють собою кілька одношпиндельних автоматів, з'єднаних в один агрегат, і призначені для обробки деталей простої форми. У верстатах послідовної дії заготовка обробляється послідовно в декількох позиціях. Напівавтоматами називаються верстати, у яких процес обробки здійснюється без участі робітника. Установку і закріплення заготовки, а також зняття готової деталі робить робітник. Токарні напівавтомати підрозділяються на одношпиндельні і багатошпиндельні, на горизонтальні і вертикальні, застосовуються для обробки штучних заготовок.

3.2 Проектування маршрутної технології обробки з вибором ріжучих і допоміжних інструментів та пристосувань

Таблиця 14

3.3 Розробка операційної технології з розрахунком режимів різання і побудовою траєкторії рухів ріжучих інструментів

3.4 Визначення координат опорних точок траєкторії руху ріжучого інструменту

Чорнове точіння Таблиця15

T	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
х	100	21	21	25.36	25.36	30.30	30.30	30.46	30.46	100
z	450	450	409	409	359	369	339	339	319	450

Т	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
х	100	16.50	16.50	19.92	19.92	25.1	25.1	27	30	30	30.16	30.16	100	100
z	450	450	447	445.5	409	407	359	359	357	339	339	319	319	450

Чистове точіння Таблиця 16

Точіння канавки Таблиця 17

T	1	2	3	4	5	6	7	8	9
x	100	22	22	16	22	22	16	100	100
z	450	447	409	409	409	412	412	412	450

Нарізання різьби Таблиця 18

T	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
x	100	19.58	19.58	24	24	19.36	19.36	24	24	19.16	19.16
z	450	450	412	412	450	450	412	412	450	450	412

T	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
x	24	24	19.04	19.04	24	24	18.94	18.94	100	10
z	412	450	450	412	412	450	450	412	412	450

T	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
x	0	38	38	78	78	355	355	355	403	403	403
y	60	60	60	60	60	60	60	60	60	60	-60
z	0	-61	-55	-55	0	0	-61	-55	-55	0	0

Фрезерувальна операція

Координати опорних точок Таблиця 19

T	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
x	403	403	355	355	78	78	78	38	38	0	0
y	-60	-60	-60	-60	-60	-60	-60	-60	-60	-60	0
z	-61	-55	-55	0	0	-61	-55	-55	0	0	0

T	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
x	0	38	0	40	0	277	0	0	40	0	0
y	60	0	0	0	0	0	0	0	0	0	-120
z	0	-61	0	0	55	0	-61	6	0	55	-61

T	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
x	0	-48	0	-277	0	0	-40	0	-38	0
y	0	0	0	0	0	0	0	0	0	60
z	6	0	55	0	-61	6	0	55	0	0

3.5 Складання розрахунково-технологічної карти і карти наладки верстатів

Розрахунок норм часу

015 Токарна програма

1 Вибираємо допоміжний час на установку закріплення та зняття заготовки

Тд = 0.4 хв ( ст. 39 [7] )

2 Вибираємо допоміжний час зв'язаний з обробкою не включений в програму

Тд1 = 0.04 хв Тд2 =0.03хв Тд3 = 0.25хв Тд4 = 0.08 хв Тд5 = 0.04хв (ст 51 [7])

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання Тд = 1.2 хв ( ст. 53 [7] )

4 Час на організацію та технічне обслуговування робочого місця відпочинок та особисті потреби

авід = 8% ( ст. 59 [7] )

5 Підготовчо-заключний час при роботі на верстатах токарної групи на організаційну підготовку

Тп.з =14 хв ( ст. 60 [7] )

на налагоджування верстата, інструмента, пристрою

Тп.з = 1.6хв Тп.з = 0.5хв Тп.з = 1.0хв Тп.з = 2.0хв Тп.з = 1.0хв

Тп.з = 19.5хв

6 Поправочний коефіцієнт на допоміжний час в залежності від партії оброблюваних деталей

Кtв = 0.75

7 Визначаємо оперативний час

Топ = То + Тд = 0.1 + 0.15 + 0.09 + 0.08 + 0.14 + 0.11 + 0.05 + 0.05 + 0.06 + 0.15 + 0.4 + 0.04 + 0.03 + 0.25 +0.08 + 0.04 +1.2 = 2.96

8 Визначаємо норму штучного часу

Тшт = ( То + Тд Кtв ) ( 1 + авід/100 )

Тшт =2.65хв

9 Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу

Тшт.к = Тшт. + Тпз/n

Тшт.к = 2.65 + 19.5/130 = 2.8хв

020 Фрезерувальна програма

1 Вибираємо допоміжний час на установку закріплення та зняття деталі

Тд = 0.11 хв Тд = 0.07хв ( ст. 48 [7] )

2 Вибираємо допоміжний час зв'язаний з обробкою не включений в програму

Тд1 = 0.04 хв

Тд2 =0.03хв Тд3 = 0.5хв Тд4 = 0.04 хв Тд5 = 0.04хв (ст 51 [7])

3 Допоміжний час на контрольні вимірювання Тд = 0.24 хв ( ст. 53 [7] )

4 Час на організацію та технічне обслуговування робочого місця відпочинок та особисті потреби

авід = 10% ( ст. 59 [7] )

5 Підготовчо-заключний час при роботі на верстатах токарної групи на організаційну підготовку