Проектирование участка механического цеха для обработки детали трактора - шестерня

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор и характеристика принятого типа производства

2.2 Выбор вида и обоснование способа получения заготовки

2.3 Выбор общих припусков и допусков на механическую обработку. Расчет массы заготовки и коэффициента использования материала

2.4 Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений, обоснование принятого маршрутного плана и характеристика оборудования

2.6 Выбор и обоснование технологических баз

2.7 Поэлементный технологический процесс обработки детали

2.7.1 Расчет размеров и припусков статистическим методом

2.7.2 Определение операционных припусков и размеров

2.8 Выбор режущего вспомогательного и измерительного инструмента на операции технологического процесса

2.9 Выбор рациональных режимов резания и определение норм времени на четыре-пять разнохарактерных операций

2.10 Составление управляющей программы для станка с ЧПУ

3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Расчёт и конструирование режущего инструмента для операции 055 зубодолбежной

3.2 Организация технического контроля на участке. Расчет и конструирование пробки для операции 020 хонинговальной

4. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

4.1 Определение потребного количества технологического оборудования, его загрузка

4.2 Расчет и организация многостаночного обслуживания на участке. Состав и расчет количества участников производства с учетом многостаночного обслуживания

4.3 Планировка оборудования и расчет потребных производственных площадей

4.4 Транспортировка детали на участке

4.5 Организация ремонта оборудования на участке

4.6 Обеспечение нормальных условий и безопасности труда на участке

4.6.1 Расчет вентиляции и освещения на участке

4.6.2 Электробезопасность и пожарная безопасность

4.7 Экология производства

4.8 Удаление отходов производства с участка

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение является одной из ведущих отраслей промышленности, которая обеспечивает материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.

Непрерывное совершенствование машин характеризуется возрастанием их мощности, снижением массы, а также повышением точности и надежности.

На современном этапе развития машиностроения трудно сосредоточить всю совокупность расширяющихся знаний во всех областях технологии производства машин в рамках одной специальности. Поэтому в машиностроении имеют самостоятельное значение такие специальности, как технология литейного производства, технология ковки и штамповки, технология сварки и т.п.

Все машиностроение невозможно представить без существования учебной дисциплины «технология машиностроения». Это наука, изучающая и устанавливающая закономерности процессов обработки и параметры, воздействие на которые наиболее эффективно сказывается на интенсификации процессов обработки и повышении их точности. Предметом изучения в технологии машиностроения является изготовление изделий заданного качества в установленном программой выпуска количестве при наименьших затратах материалов, минимальной себестоимости и высокой производительности труда. Процесс изготовления машин и механизмов состоит из комплекса работ необходимых для производства заготовок, их обработки, сборки из готовых деталей составных частей (сборочных единиц) и, наконец, сборки из сборочных единиц и отдельных деталей готовых машин.

На машиностроительном производстве решением вышеуказанных задач занимаются специалисты-техники-технологи. На них возлагаются так же задачи по практическому осуществлению широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации, соответствующих современным достижениям науки и техники.

Данный дипломный проект является первой самостоятельной работой будущего техника, направленной на решение конкретных задач в области совершенствования технологии обработки, организации производства и улучшения технико-экономических показателей работы участка.

Задачей дипломного проекта является проектирование участка механического цеха для обработки детали трактора - Т25 - 4215014 - шестерня - с годовой программой выпуска детали представителя Ng = 6100 шт

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

Заданная деталь - шестерня, Т25-4215014 представляет собой двух венцовую шестерню со ступицей с одной стороны. Больший венец шестерни имеет цилиндрические прямые зубья, число зубьев z = 35, модуль m = 4,5 мм.

Малый венец имеет эвольвентные шлицы, число зубьев z = 30, модульm = 3,5 мм. Осевое отверстие - двухступенчатое, в малой ступени расположены эвольвентные шлицы, число зубьев z = 24, модуль m = 3,5 мм. Диаметр большого венца 170 мм, ширина 25 мм, диаметр меньшего венца 109,3 мм, ширина - 10 мм. Большой и малый венцы разделены канавкой диаметром 96 мм, шириной 7 мм.

В ступице также расположена канавка диаметром 135 мм, шириной 8 мм. Длина шлицевого отверстия - 42 мм.

Данная шестерня входит в привод валов отбора мощности (ВОМ), который в свою очередь входит в муфту сцепления.

Муфта сцепления предназначена для передачи крутящего момента от дизеля к трансмиссии. Она служит также для кратковременного отсоединения дизеля от силовой передачи, обеспечения плавного трогания трактора с места и безударного переключения диапазона.

Привод ВОМ расположен в отсеке корпуса муфты сцепления и обеспечивает передачу мощности через синхронные передние и задние ВОМ.

Принцип работы: ведущий вал шестерни соединяется через шлицевую втулку со ступицей кожуха, во впадинах которой установлены демпферы. Вал-шестерня вращается заодно с маховиком и входит в зацепление с шестерней ведущего барабана муфты ВОМ. Ведомый барабан зацепляется с промежуточной шестерней, служащей для привода переднего независимого ВОМ.

Перемещением шестерни Т25-4215014 из нейтрального положения вперед по ходу трактора включается независимый привод заднего вала отбора мощности, назад - синхронный привод заднего ВОМ, а перемещением другой шестерни - независимый или синхронный привод переднего ВОМ.

Конструкция узла позволяет включать одновременно любое сочетание приводов переднего и заднего валов отбора мощности.

Привод синхронного ВОМ устанавливается по требованию потребителя.

Для уменьшения массы шестерни по торцам расположены кольцевые выточки. Для плавности зацепления торцы зубьев венцов с внешней стороны имеют зубозакругление.

Ширина шестерни - 56 мм.

Материл шестерни - сталь 25 ХГТ, ГОСТ 4543-71. Назначение - нагруженные зубчатые колеса и другие детели, твердость которых более 59РКСЭ.

Таблица 1

Химический состав, % [5]

С	Si	Mn	Cr	Ti	P	S	Cu	Ni
					Не более
0,22…0,29	0,17…0,37	0,8…1,0	10,…1,3	0,03…0,09	0,0035	0,035	0,3	0,3

Таблица 2

Механические свойства [5]

Источник	Состояние поставки	у0,2	ув	д5	ш	КСУ Дж/см2	HRCэ не более
		МПа	%
		не менее
ГОСТ 4543-71	Пруток		57…63

Технологические свойства:

Температура ковки: начала 12200С, конца 8000С

Свариваемость - РДС, КТС, требуется последующая термообработка.

Флокеночувствительность - чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости - склонна.

Конструкторский код детали:

Класс 72 - детали - тела вращения с элементами зубчатого зацепления; трубы, шланги, секторы, сегменты и др.

Подкласс 721 - с элементами зубчатого зацепления, цилиндрические.

Группа 7216 - многовенцовые.

Подгруппа 72161 - с наружными зубьями прямыми, с внутренней основной базой

Вид 721161- с двумя венцами разного модуля, с модулем св. 4,0 до 10 мм включительно.

Конструкторский код детали: 721161

1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность

В детали - шестерня - механической обработке подвергаются следующие основные наружные поверхности, торцы и 2х ступенчатое шлицевое отверстие. Точность обработки и шероховатость основных поверхностей детали невысокая: 11,12 квалитеты и Ra 12,5; Ra 6,3 мкм. Наиболее точно обрабатываются: шлицевое отверстие Ra 3,2, IT = + 0,019 мм; зубчатый венец: Ra 6,3 мкм, наружные шлицы - Ra 6,3 мкм.

Технологический код детали:

Основные признаки технологической классификации детали:

Размерная характеристика, мм

наибольший наружный диаметр - 170

длина - 56

диаметр центрального отверстия - 78

Группа материала - сталь 25ХГТ

ГОСТ 4543-71

Вид детали по техническому процессу - деталь, обрабатываемая резанием

Технологическая классификация деталей, обрабатываемых резанием:

Вид исходной заготовки - штамповка

Квалитет точности размеров:

Наружных поверхностей 11

Внутренних поверхностей - 10

Параметр шероховатости поверхностей Ra 3,2

Характеристика элементов зубчатого зацепления - цилиндрические m = 4,5 мм

Характеристика термической обработки - нитроцементация, закалка 57…64HRэ

Весовая характеристика mg = 3,015 кг

Технологический код детали: ГБ912424333256В

Таблица 3

Анализ технических требований

Условное обозначение	Содержание технического требования	методы обработки	средства контроля
0,2 Д	Допуск торцевого биения торца канавки ступицы относительно торца малого венца (база Д) равен 0,2 мм	Точение черновое, чистовое	Контрольное приспособление
0,16 Д	Допуск радиального биения диаметра наружных шлицев относительно торца малого венца (база Д) равен 0,16 мм	Шлице-долбление	Контрольное приспособление

Анализ технологичности детали

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени в зависимости от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации, применения оптимальных режимов резания и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление.

Требования к технологичности конструкции детали:

конструкция детали должна состоять их стандартных и унифицированных конструктивных элементов или быть стандартной в целом;

деталь должна изготавливаться из заготовки, полученной рациональным способом;

размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальные квалитеты точности и параметры шероховатости;

физико-химические и механические свойства материала, жесткость детали, ее форма и размеры должны соответствовать требованиям технологии изготовления;

конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.

Исходя из вышеперечисленных требований, деталь - шестерня - технологична.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор и характеристика принятого типа производства

Прежде чем приступить к проектированию технологического процесса механической обработки деталей, необходимо, исходя из заданной программы выпуска и характера подлежащих обработке деталей, установить тип производства. В машиностроении различают три типа производства: единичное, серийное и массовое. Производство можно отнести к тому или иному типу условно по количеству обрабатываемых в год деталей или изделий одного наименования или типоразмера. При заданной программе выпуска детали Ng = 7500 шт и массе детали mg = 3,015 кг принимаем серийное производство, в зависимости от количества изделий в серии, характера трудоемкости и частоты повторяемости серий в течение года, подразделяется на мелко, средне и крупно серийное.

Такое подразделение является условным, т.к. при одном и том же количестве заданных для изготовления деталей, инструментов и приспособлений в партии, но при различных их размерах, сложности и трудоемкости производство может быть отнесено к различным типам. В данном случае тип производства - среднесерийный. Тип производства и соответствующие ему формы организации труда определяют характер технологического процесса и его построение. Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном производстве. В серийном производстве применяются универсальные и специализированные станки, оснащенные как универсальными и универсально-сборными приспособлениями, так и специализированными, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготавливаемого изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления детали расчленен на отдельные операции.

Для определения типа производства можно пользоваться показателем коэффициента закрепления операции или специализации.

В условиях серийного производства рассчитываютсяследующие календарно-плановые нормативы:

Количество деталей в партии по упрощенному способу можно определить по формуле

n = Nt/ц

где N - годовой объем выпуска детали-представителя; шт,

ц - число рабочих дней в плановом периоде, дни;

t - число дней на которые необходимо иметь запас деталей для бесперебойной работы сборочного цеха.

2-3 дня для крупных деталей;

5-7 дней для средних деталей;

7-10 дней для мелких деталей.

N = 61005/41 = 744 шт.

Суточный выпуск деталей

шт.

Период запуска-выпуска партии деталей в производство

Rзап = 5

Количество запусков партии деталей в новом периоде можно определить по формуле

Необходимо откорректировать расчетное Sn к нормативному (4, 6, 12, 24).

Принимаем Sn = 12.

2.2 Выбор вида и обоснование способа получения заготовки

В машиностроении в зависимости от номенклатуры изделий и характера производства применяют заготовки следующих видов: прокат в виде прутков различного сечения, профильный прокат, периодический прокат, трубы; штамповки из различных марок сталей, отливки, получаемые различными способами литья. На выбор формы, размеров и способа получения заготовки большое значение имеет конструкция и материал детали. Вид заготовки оказывает влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность обработки. Главным при выборе заготовке является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Исходя из материала детали - сталь 25ХГТ, конструкции детали и условий работы ее в сборочной единице, выбираем вид заготовки - штамповка.

Детали штамповки преимущественно работают на изгиб, кручение, растяжение. В серийном производстве применяют штамповки, полученные на различном оборудовании с помощью штампа. В серийном и массовом производствах штамповки изготавливают на штамповочных молотах, прессах и горизонтально-ковочных машинах в открытых и закрытых штампах. Метод получения заготовки шестерни - штамповка в открытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе



2.3 Выбор общих припусков и допусков на механическую обработку. Расчёт массы заготовки и коэффициента использования материала

Расчет ведется по ГОСТ 7505-89

Исходные данные по детали:

Материл - сталь 25ХГТ

Масса детали - 3,015 кг

Исходные данные для расчета

Масса поковки расчетная, кг

mp = mgKp

Kp = 1,5…1,8 (прил. 3) Принимаем Кр = 1,8

mр = 3,0151,8 = 5,427 кг

Класс точности - Т4 (прил. 1)

Группа стали -M2 (таб. 1)

Степень сложности:

Размеры описывающей поковку фигуры (цилиндр), мм

диаметр: 1701,05 = 178,5 мм

длина: 561,05 = 58,8 мм

масса описывающей фигуры (расчетная)

mср = 3,148,9225,880,0078 = 14,69 кг

Степень сложности - 4 (прил. 2)

Конфигурация поверхности разъема штампа

П (плоская) (табл. 1)

Исходный индекс - 16 (табл. 2)

Припуски и кузнечные напуски

Основные припуски на размеры (таб. 3), мм

Таблица 3

Диаметр 170	Rа 12,5	z = 2,4
Диаметр 1148	Rа 12,5	z = 2,2
Диаметр 109,3	Rа 6,3	z = 2,7
Отверстие 78	Rа 12,5	z = 2,0
Толщина 56	Rа 12,5	z = 2,0
Толщина 42	Rа 12,5	z = 2,0
Толщина 25	Rа 12,5	z = 1,9

Дополнительные припуски, учитывающие:

Смещение по поверхности разъема штампа - 0,5 мм (таб. 4)

Отклонение от плоскости - 0,5 мм (таб. 5)

Штамповочный уклон:

На наружной поверхности - 50

На внутренней поверхности 70.

Размеры поковки и их допускаемые отклонения.

Размеры поковки, мм:

диаметр: 170+2 (2,4+0,5) = 175,8

принимаем 176

диаметр 148+2 (2,2+0,5) = 153,4

принимаем 154

диаметр 109,3+2 (2,7+0,5) = 115,7

принимаем 116

отверстие 78-2 (2,2+0,5) = 72,6

принимаем 72

толщина 56+2 (2,0+0,5) = 61

толщина 42+2,0+1,9+20,5 = 46,9

принимаем 47 мм

толщина 25+2 (1,9+0,5) = 29,8

принимаем 30

допускаемые отклонения размеров (табл. 8)

Допускаемое отклонение от плоскостности - 1,0 мм

Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа - 0,9 мм

Расчет массы и коэффициента использования материала

Рисунок 1. Чертеж заготовки с разбивкой на простые фигуры

Расчет массы заготовки:

Mз = Vз (кг)

где: Vз - объем заготовки

- плотность стали = 0,0078кг/см3



Vзаг = V1+V2+V3-V4-2V5-V6-V7 (см3)

V1, V2, V3, V4,V6 - объемы цилиндров

V5 - объем усеченного конуса

V7 - объем кольца.

Объем цилиндра:

Vц = 4 (см3)

V2 = 3,148,823,0 = 729,48 см3

V1 = 3,145,821,7 = 179,57 см3

V3 = 3,147,721,4 = 260,63 см3

V4 = 3,146,2521,4 = 171,72 см3

V6 = 3,143,320,8 = 27,35 см3

Объем усеченного конуса

, см3

см3

V7 = 3,141,0(6,252-4,92) = 75,39

Vзаг = 179,57+729,48+260,63-171,72-286-27,35-75,39 = 723,22 см3

Масса заготовки:

mз = 723,220,0078 = 5,64 кг

коэффициент использования материала:

53% материала идет на изготовление детали, 47% - отходы; низкий коэффициент объясняется тем, что большое количество металла идет в отходы при нарезании зубьев и шлицов.

2.4 Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений, обоснование принятого маршрутного плана и характеристика оборудования

Таблица 4

Маршрутный план обработки

Наименование и номер операции	Оборудование	Станочное приспособление
005 Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ 16К20 ФЗС32	Патрон 3-х кулачковый
010 Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ 16К20 ФЗС32	Патрон 3-х кулачковый
020 Хонинговальная	Хонинговальный 3А845 Ф1	Приспособление установочное
025 Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ 16К20Ф3с32	Оправка разжимная
030 Слесарная	Точило электромеханическое
035 Моечная	Машина моечная
040 контрольная	Стол контрольный
045 Зубофрезерная	Зубофрезерный 53А20	Оправка зубофрезерная
050 Зубообрабатывающая	Полуавтомат для снятия фасок 5Б525-2	Подставка при станке
055 зубодолбежная	Зубодолбежный 5122	Оправка зубодолбежная
060 Зубозакругляющая	Зубозакругляющий 5н580	Оправка зубозакругляющая
065 Зубозакругляющая	Зубозакругляющий 5н580	Оправка зубозакругляющая
070 Моечная	Машина моечная
075 Зубошевенговальная	Зубошевенговальный 5702В	Оправка зубошевенговальная
080 Слесарная	Верстак
085 Моечная	Машина моечная
090 Контрольная	Стол контрольный
091 Транспортная	Электропогрузчик Q = 3т
095 Термическая	Термопечь
091 Транспортная	Электропогрузчик Q = 3т
100 Зубообкатывающая	Стенд обкатной	Оправка зубообкатная
105 Калибровочная	Электрохимический 4422	Приспособление установочное
110 Моечная	Машина моечная
115 Контрольная	Стол контрольный

В разобранном варианте техпроцесса механической обработки шестерни для условий серийного производства предложено современное оборудование: токарный с ЧПУ 16К2ФЗС32, зубофрезерный 53А20, зубодолбежный 5122, зубозакругляющий 5Н580 и др. Станки обладают широкими технологическими возможностями, что позволит использовать их при обработке подобных по конструкции деталей.

Характеристика принятого оборудования:

Токарный с ЧПУ 16К20ФЗС32 система ЧПУ-2Р22.

Наибольшие размеры устанавливаемого изделия, мм

диаметр - 215

длина - 1000.

Мощность привода главного движения, кВТ - 11

Частота вращения шпинделя, мин - 1 - 10…2000

Величины подач рабочих органов станка по осям координат, мм/мин:

Х - 0,05…2800

Z - 1…4000

Ускоренное перемещение рабочих органов станка по осям координат, мм/мин:

Х - 5000

Z- 6000

Число управляемых координат- 2

Емкость револьверной головки - 6

Машинно-вспомогательное время, с:

время поворота инструмента на 1 позицию - 1

время фиксации - 1

Габаритные размеры: 5300*3420*1750 (мм)

Хонинговальный 3А845Ф1

Полуавтомат хонинговальный вертикальный с цифровой индексацией.

Диаметр обработки, мм

наименьший 50

наибольший 200

Ход шпиндельной головки, мм

наименьший 30

наибольший 1250

Наибольшая длина обработки, мм

для диаметров 50… - 1000

для диаметров 63…75 - 985

для диаметров 80…95 - 952

для диаметров 100…200 - 900

Число соединений вращения шпинделя - 12

Диапазон частот вращения шпинделя, мин-1- 10…500

Наибольшая осавая сила на шпинделе, кГс- 1000

Скорость возвратно-поступательного движения головки, м/мин 3…20

Суммарная мощность двигателя, кВт 3,6

Габаритные размеры, мм: 2693*1230*4788

Вертикально-протяжной полуавтомат модели 7Б64

Номинальная тяговая сила, кН	50
Рабочая ширина стола, мм	320
Расстояние от салазок до оси отверстия в столе, мм	150
Наибольшая длина хода салазок, мм	1000
Скорость рабочего хода протяжки, м/мин	1,5-11,5
Рекомендуемая скорость обратного хода, м/мин	20
Мощность электродвигателя, кВт	11
Габаритные размеры (без рабочей площадки): длина ширина высота	2875 1350 3640

Зубофрезерный полуавтомат модели 53А20

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм	200
Наибольший размер нарезаемых колес, мм Модуль Длина зуба Угол наклона зуба	6 180 60
Наибольший диаметр устанавливаемых червячных фрез, мм	125
Расстояние от торца стола до оси фрезы, мм	160-410
Расстояние от оси инструмента до оси шпинделя заготовки, мм	25-200
Наибольшее осевое перемещение фрезы, мм	170
Частота вращения шпинделя инструмента, мин-1	75-500
Подача заготовки, мм/об: Вертикальная или продольная радиальная	0,45-120 0,1-1,6
Мощность электродвигателя, кВт	7,5; 8,5
Габаритные размеры: длина ширина высота	3150 1850 2300

Зубодолбежный полуавтомат модели 5122

Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки	200
Наибольшая ширина нарезаемого венца зубчатого колеса	50
Наибольший модуль нарезаемого зубчатого колеса	5
Диаметр фланца шпинделя заготовки или рабочей поверхности стола	250
Наибольший диаметр устанавливаемогодолбяка	100
Конус Морзе шпинделя для крепления инструмента	3
Число двойных ходов инструмента в минуту	200-850
Круговая подача, мм/дв.ход	0,16-1,6
Радиальная подача, мм/дв.ход	0,003-0,286
Мощность электродвигателя, кВт	2,1; 3,0
Габаритные размеры: длина ширина высота	2000 1450 1965

Зубозакругляющий станок модели 5Н580

Наибольшее и наименьшее расстояние от оси шпинделя фрезы до торца шпинделя изделия	170-270
Диаметр посадочного отверстия шпинделя изделия	110А
Модуль обрабатываемого зубчатого колеса: Наружного зуба Внутреннего зуба	1,5-6 1,5-4
Наибольший и наименьший наружный диаметр зубчатого колеса с наружным зубом	50-320
Наибольший и наименьший внутренний диаметр зубчатого колеса с внутренним зубом	70-200
Наибольшее вертикальное перемещение суппорта	100
Частота вращения фрезы, об/мин	1400; 1650; 2000
Наибольшее продольное перемещение стойки	230
Мощность электродвигателя, кВт	1,5
Габаритные размеры: длина ширина высота	1640 1620 1830

Зубошевинговальный станок модели 5702В

Наибольшие размеры обрабатываемого колеса: Диаметр Длина зуба Модуль	320 100 1,5-6
Наибольший угол поворота шеверной головки в обе стороны от горизонтального положения	35
Частота вращения шпинделя инструмента, мин-1	63-500
Осевая подача инструмента, мм/мин	18-300
Радиальная подача, мм/дв.ход стола	0,02-0,06
Мощность электродвигателя, кВт	3
Габаритные размеры: длина ширина высота	1820 1500 2120

Зубофасочный станок модели 5Б525-2

Размеры обрабатываемых колес: Диаметр Модуль	70-500 1,5-10
Наибольшее перемещение шлифовальной головки: Вертикальное Горизонтальное	500 200
Шлифовальный круг Диаметр Частота вращения, об/мин	80 12000
Частота вращения стола, об/мин	0,3-6
Габаритные размеры: длина ширина высота	1050 1100 1300

Электрохимический 4422

Размеры рабочей поверхности стола, мм	250*400
Масса обрабатываемой заготовки, кг	Не более 100
Диаметр обрабатываемых отверстий, мм	10…100
Расстояние от торца подэлектродной плиты до рабочей поверхности стола, мм	315
Наибольшее перемещение стола, мм, Продольное Поперечное Шпиндельной головки	260 190 200
Объем бака для рабочей жидкости, л	1000
Наибольшая отребляемая мощность, кВт	25
Габаритные размеры: длина ширина	6090 3000

2.5 Выбор и обоснование технологических баз

Под базированием заготовки в приспособлении понимают ее ориентацию относительно режущего инструмента или неподвижных частей станка. Базами называются исходные поверхности, линии или точки, определяющие положение заготовки в процессе ее обработки на станке. Число и расположение базирующих поверхностей должно быть выбрано тек, чтобы создать достаточную и надежную установку обрабатываемой детали относительно направления движения режущих инструментов.

Правильное базирование и закрепление детали при обработке оказывает существенное влияние на точность при обработке заготовок.

Как правило, обработку начинают с тех поверхностей, которые будут служить установочной базой для дальнейших операций. При обработке шестерни на первой токарной операции с ЧПЙ производится обработка наружных цилиндрических поверхностей и торцев. Операция 005 - базами являются наружная поверхность зубчатого венца и торец малого венца, обрабатываются наружная поверхность ступицы, торцы венца и ступицы и канавка на ступице. Операция 010 - базами служат обработанное отверстие и торец ступицы, обрабатываются наружная поверхность малого венца, торцы малого и зубчатого венцов, поверхность зубчатого венца и разделительная канавка. На операции 015 протяжной протягивается шлицевое отверстие, база - торец шлицевого отверстия со стороны ступицы. На операции 020 - хонинговальной выполняется отделочная обработка шлицевого отверстия, база - торец шлицевого отверстия, зажим по торцам детали. На операции 015 и 020 создается технологическая база для дальнейшей обработки детали на всех последующих операциях: токарной чистовой с ЧПУ, зубофрезерной, зубодолбежной, шевинговальной, зубозакругляющих базой служит шлицевое отверстие. Т.о., при обработке шестерни выдержан принцип постоянства баз в качестве установочных баз на основных операциях использована дна и та же поверхность - шлицевое отверстие и принцип совмещения баз - измерительная база совмещена с конструкторской, т.е. с осью детали.

2.6 Поэлементный техпроцесс обработки детали

Рисунок 2. Чертеж детали с обозначением обрабатываемых поверхностей

Операция 005. Токарная с ЧПУ

Станок: 16К20ФЗС32

Установить А

Базирование по поверхности 8, упор в торец 11

По программе

Подрезать торец 1, точить поверхность 5, подрезать торец 7

Расточить отверстие 2 с образование фаски 3

Расточить канавку 18

Расточить канавку 6

Операция 010 Токарная с ЧПУ

Базирование по отверстию 2, упор в торец 1

По программе

Точить торец 11,наружную поверхность 10, торец 9, наружную поверхность 8

Расточить отверстие 12, фаску 13, подрезать торец 15

Расточить канавку 16

По программе 015 вертикально-протяжная

Станок 7Б64

Базирование по отверстию 4, упор в торец 15

Протянуть шлицы 14 в отверстие 2

Операция 020 Хонинговальная

Станок 3А845Ф1

Базирование по отверстию 2, упор в торец 15, зажим по торцу 1

Хонинговать отверстие 2

Операция 025 Токарная с ЧПУ

Станок 16К20ФЗС32

Базирование по отверстию 2, упор в торец 15

По программе:

Точить по контуру торец 1 фаску 4, нар. поверхность 5, торец 7, нар. Поверхность 8.

Подрезать начисто торец 11, точить нар. поверхность 10, фаску 9

Точить начисто канавку 16

Операция 030 Слесарная

Точило электромеханическое

Зачистить заусенцы, острые кромки притупить.

Операция 035 Моечная

Машина моечная

Операция 040 Контрольная

Стол контрольный

Контроль промежуточный.

Операция 045 Зубофрезерная

Станок 53А20 базирование по шлицевому отверстию 2, упор в торец 7, зажим по торцу 11

Фрезеровать зубья 17; m = 4,5; z = 35

Операция 050 Зубообрабатывающая

Станок 5Б525-2базирование по поверхности зубьев 17, упор в торец 7.

Шлифовать фаску по контуру зубьев 17

Операция 055 Зубодолбежная

Станок 5122

Базирование по шлицевому отверстию 2, упор в торец 15, зажим по торцу 1

Долбить шлицы 19m = 3,5; z = 30

Операция 060 Зубозакругляющая

Станок 5Н580

Базирование по шлицевому отверстию 2, упор в торец 1

Закруглить торцы шлицев по фаске 4.

Операция 065 Зубозакругляющая

Станок 5Н580

Базирование по шлицевому отверстию 2, упор в торец 7

Закруглить торцы зубьев 17 по фаске 9.

Операция 070 Моечная

Машина моечная

Операция 075 Зубошевинговальная

Станок 5702В

Базирование по шлицевому отверстию 2, упор в торец 11, зажим по торцу 7

Шевинговать зубья 17, m = 4,5, z = 35.

Операция 080 Слесарная

Верстак

Операция 085 Моечная

Машина моечная

Операция 090 Контрольная

Стол контрольный.

Контроль промежуточный

Операция 091 Транспортная

Электропогрузчик

Транспортировать детали в термический цех

Операция 095 Термическая

Термопечь

Нитроцементировать t = 0,8…1,3 мм

Калить: поверхность зубьев 57…64 НRСэ ядра 30…40НRСэ

Операция 095 Транспортная

Электропогрузчик

Транспортировать детали из термического цеха в механический

Операция 100 Зубообкатывающая

Стенд обкатной

Обкатать зубья 17

Операция 105 Калибровочная

Станое электрохимический 4422

Калибровать шлицевое отверстие 2

Операция 110 Моечная

Машина моечная

Операция 115 Контрольная

Стол контрольный

Приемочный контроль

2.7 Определение операционных припусков и размеров

2.7.1 Расчет размеров и припусков статистическим методом

Таблица 5

Операционные припуски, размеры и допуски

Поверхность и методы обработки	квалитет	параметр шероховатости	Припуск, 2z, мм	операционный размер с допусками, мм
Наружная поверхность 109,3 h12	h12	Ra6,3
Заготовка-штамповка	Т4	Ra 50	6,7
Черновое течение	h12	Ra 12,5	5,0	111-0,54
Чистовое точение Наружная поверхность 148	h12 h12	Ra 6,3 Ra 12,5	1,7	109,3-0,36
Заготовка-штамповка	Т4	Ra 50	6,0
Черновое точение	h12	Ra 12,5	4,5	149,5-0,63
Чистовое точение	h12	Ra 12,5	1,5	148-0,7
Отверстие 78Н11+0,019	Н11	Ra 1,6
Заготовка-штамповка	Т4	Ra 50	6,0
растягивание	h12	Ra 12,5	5,0	77+0,19
протягивание	h11	Ra 3,2	0,92	77,92+0,046
Хонингование	h11	Ra1,6	0,08	78+0,019
Толщина В = 56h13	h13	Ra 6,3
Заготовка -штамповка	Т4	Ra 50	5,0	В =
Черновое подрезание	h13	Ra 12,5	3,6	В = 57,4-0,19
Чистовое подрезание	h13	6,3	1,4	В = 56-0,46
Толщина В = 25h12-0,21	h12	Ra 12,5
Заготовка-штамповка	Т4	Ra 50	5,0
Черновое подрезание	h12	Ra 12,5	3,0	27-0,5
Чистовое подрезание	h12	Ra 12,5	2,0	25-0,21

2.7.2 Определение операционных припусков

Таблица 6

Исходные данные и расчетные величины

поверхность и методы обработки поверхности	Квалитет	Rа, мкм	Предельные отклонения, мкм	Допуск размера, мкм	Расчетные величины, мкм
					Rz	T		Ey
Наружная поверхность 170h11-0,25
0. Заготовка-штамповка	Т4	50	+3000 -1500	4500	240	250	721	-
Черновое точение	h12	12,5	-650	650	50	50	43,3	316
Чистовое точение	h11	12,5	-250	250	25	25	2,2	190

Расчетные величины, мкм

Rz - высота микронеровностей,

Т - глубина дефектного слоя

Rz0 = 240 Т0 = 250 (13) с.181

Определение операционных припусков:

Припуск на черновое точение

Принимаем 2z1 = 4,0 мм

Припуск на чистовое точение



Принимаем 2z2 = 1,5 мм

Определение операционных размеров:

Расчет промежуточных размеров ведется в порядке, обратном ходу технологического процесса, т.е. от размера готовой детали

Таблица 7

Промежуточные размеры

наименование припуска и размера	условное обозначение	расчетные значения, мм	принятое значение, мм
Размер поверхности по чертежу	du		170h11-0,25
исходный расчетный размер	ducx	169,74
припуск на чистовое точение	2z2	1,5
размер после чистового точения	d2	171,24	171,5-0,65
припуск на черновое точение	2z2	4,0
размер заготовки	d3 = d1	175,5

2.8 Выбор режущего, вспомогательного и измерительного инструмента на операции технологического процесса

Таблица 8

Режущий вспомогательный и измерительный инструменты

операция, переход	Режущий инструмент	Вспомогательный инструмент	Средства измерения
005 Токарная с ЧПУ-01	Резец токарный проходной с механическим креплением пластин, ГОСТ20872-80,Т5К10	Резцедержатель для станков с ЧПУ. Блок резцовый	Штангенциркуль ШЦ-1-II-250-0,05, ГОСТ 166-80
02	Резец расточной с механическим креплением пластины ГОСТ 18882-71, Т5К10	Оправка расточная для станков с ЧПУ	Калибр-пробка 77+0,19
03	Резец канавочныйТ5К10	Резцедержатель для станков с ЧПУ. Блок резцовый
04	Резец канавочныйТ5К10	Резцедержатель для станков с ЧПУ.	Калибр-скоба 10,6 h11-0,11
010 Токарная с ЧПУ-01	Резец токарный с механическим креплением. Пластины, ГОСТ 20872-80, Т5К10	Резцедержатель; блок резцовый	калибр-скоба 57,4 h11-0,19
02	Резец расточной с механическим креплением пластины ГОСТ 18882-71, Т5К10	оправка расточная	калибр-скоба 136 h12-0,4, 43,4h12-0,25, калибр 6,6Н13+0,22
015 Вертикально-протяжная-01	Протяжка шлицевая комбинированная, специальная, Р6М5	Патрон для протяжки	Калибр-пробка 77,92Н8+0,046, калибр-пробка шлицевой комплексный
020 Хонинговальная-01	Резец для контурного точения ГОСТ20872-80, Т15К6, правый	Резцедержатель, блок ркзцовый	Калибр-скобы 170-0,25 109,3-0,35 135-0,25 L = 56-0,46
02	Резец для контурного точения левый, ГОСТ 20872-80, Т15К6	Резцедержатель, блок резцовый	калибр 14-0,27 калибр-скоба 42-0,16, калибр 17-0,11 калибр 10-0,36
03	Резец канавочный специальный, Т15К6	Резцедержатель, блок резцовый	калибр-скоба 25h11-0,13, калибр8Н12+0,15
045 Зубо-фрезерная	Фреза червячная модульная 80, m = 4,5; ГОСТ 9324-80, Р6М5	Оправка для фрезы	Биениемер Б10М; Индикатор 2МИГ ГОСТ 9696-82
050 Зубо-обрабатывающая-01	Круг шлифовальный 100*2*32 14А16-Н, СТ1…СТ2 31В 60м/с кл.А ГОСТ21963-82	Оправка для круга	Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1, ГОСТ166-80
055 Зубодолбежная-01	Долбяк дисковый, m = 3,5 ГОСТ9329-73, Р6М5	Оправка для долбяка	Калибр кольцопроходной поэлементный калибр-кольцошлицевой комплексный, скоба индикаторная Биениемер Б10М, индикатор И410Б кл.1, ГОСТ577-68
060 Зубо-закругляющая-01	Фреза для зубозакругления Р6М5	Патрон для фрезы	штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1, ГОСТ 166-80
075 Зубо-шевинговальная-01	Шевер дисковый 196 ГОСТ 8570-80Е, Р6М5	Оправка для шевера	Межосемер МЦ-400У 00,000-01 Биениемер Б10М Индикатор 2МИГ ГОСТ9696-82 Эвольвентомер КЭУ-М



2.9 Выбор рациональных режимов резания и определение норм времени на 4-5 разнохарактерных операций

Операция 015Протяжная

Станок: Вертикально-протяжной 7Б64.

Ngb = 11кВТ, h = 0,8

N = 3,7 кВт, h = 0,75

Переход 01. Протянуть шлицевое отверстие, выдержав размеры: 77,92+0,046,

85,07+0,054, В = , R 0,5max

M = 3,5мм, Z = 24

Протягивание отверстия с 156…207НВ, Ra 3,2 относится к I группе обрабатываемого материала [9] карта 1 и 1-ой группе качества [9] карта 2

Для протягивания шлицевого отверстия применяем протяжку комбинированную переменного резания, материал сталь Р6М5. Число зубьев в секции Zс = 2, число чистовых зубьев Zч = 12, припуск на сторону Zчист = 0,07 мм. Число калибрующих зубьев Zк = 6.

Передний угол для обработки стали 1-ой группы обрабатываемости для черновых чистовых и калибрующих зубьев

= 200 /9, карта 3

Охлаждение - сульфофруол.

Для шлицевых протяжек из стали Р6М5 при обработке стали 1-ой группы обрабатываемости и первой группы качества

V = 5м/мин [9], карта 4

По паспарту станка 7Б64 скорость рабочего хода V = 1,5…11,5 м/мин, регулирование бесступенчатые

Принимаем V = 5м/мин

Подача черновых зубьев

S0чер = 0,15мм/зуб /9, карта 6/

Шаг черновых зубьев

t0 = (1,2…1,7), мм

где l- длина протягиваемого отверстия

l = 42

t0 = 1,5 = 9,72 мм

Ближайшее значение t0 = 9мм /9, приложение 3/

Определение глубины профиля стружечной канавки h = 3,6 мм /9, прил. 3/

Проверка протяжки на прочность число зубьев, одновременно участвующих в работе:

Zp = l: t0+1 = 42:9+1 = 5,66

Для расчета принимаем Zp = 6

Осевая сила резания:

Где

/9, карта 25/

Вш- ширина шлица В = 3,853 мм

n-число шлицев n = 24

q0- удельная осевая сила q0 = 286,06Н /9, карта 24/

Проверка прочности протяжки на разрыв перед первым зубом:

Диаметр сечения перед первым зубом

Доп = Д0-2h = 77-2•3,6 = 69,8мм

Для протяжки из стали Р6М5

400Мпа

Для Доп = 69,8мм и = 400Мпа

Р0 = 500000Н; обработка возможна

если Р<Р0; 87293<500000, условие выполнено

Припуск на черновые зубья

А0 = А-Ачист Ачист = 0,07мм

А - общий припуск

А = мм

А0 = 4,035-0,07 = 3,965мм

Число черновых зубьев

округляем Z0 = 53 зуба

Общее число зубьев протяжки

Z = Z0+Zчист+Zк = 53+12+6 = 71 зуб

Длина рабочей части протяжки

ln = Lр+lз.н. мм

где Lр = Z•t0-длина направляющей части

lз.н. = (0,75…1)l = 1•42 = 42мм

ln = 639+42 = 681мм

Основное время

Т0 = , мин

где - длина рабочего хода протяжки

= 250мм [9]

Ki = 1 - при снятии протяжки вручную (13)

i число проходов, i = 1 q- число протягиваемых деталей

мин

мин

Т0 = 0,19+0,05 = 0,24 мин

Вспомогательное время

Тв1- время на установку детали

Тв1 = 0,11 мин [7], карта 16

Тв2- на операцию

Тв2 = 0,3 [7], карта 79

Тв3- на контрольное измерение

Тв3 = 0,2 мин [7], карта 85

Периодичность контроля П = 0,4 /7, карта 87/

Тв3 = 0,2•0,4 = 0,08мин

Тв = Тв1+Тв2+Тв3 = 0,11+0,3+0,08 = 0,49мин

а = 3,5% Топ /7, карта 79/

b = 4% Топ [/7, карта 88/

Штучное время на операцию

мин

Время подготовительно-заключительное

Тпз = 15 мин /7, карта 80/

Операция 025 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный с ЧПУ 16К20ФЗС32

Ngb = 11кВТ, h = 0,75

Переход 01. По программе точить начисто по контуру торец, выдержав длину 10-036, фаску по 150, выдержав диаметр 105±0,27, наружную поверхность до 109,3-0,35 до выхода резца в канавку, подрезать торец, выдержав размер 17-0,11, точить наружную поверхность 170-0,25, с образованием фаски 0,6*450.

Режущий инструмент: резец для контурного точения правый Т15К6: = 600.

Точение торца в размер 10-0,36, и точение фаски под150, 105±0,27

Глубина резания t1 = 0,7мм

Подача при чистовом точении

Sот = 0,31мм/об /12, карта 6/

S0 = Sот•Кsм•Кsу•Кsк•Кsr мм/об

Поправочные коэффициенты /12, карта 8/

Кsм - в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала

Кsм = 1,0

Кsу - от схемы установки заготовки

Кsу = 0,8

Кsr - от радиуса вершины резца

Кsr = 1,0

Кsк - от кавалитета точности размера

Кsк = 1,15

S0 = 0,31•1•0,8•1•1,15 = 0,28мм/об

Скорость резания

/12, карта 22, с.81/

Поправочные коэффициенты /12, карта 23/

Кvs - в зависимости от группы обрабатываемого материала

Кvs = 1,0

Кv0 - от вида обработки Кv0 = 1,0

Кvj - от жесткости станка Кvj = 0,75

Кvm - от механических свойств обрабатываемого материала Кvm = 1,0

Кvг - от геометрических параметров резца Кvг = 0,95

Кvт - от периода стойкости Кvт = 1,1

Кvж - от наличия охлаждения Кvж = 1,0

Кvu - от инструментального материала Кvu = 1,0

V = 265•0,75•0,95•1,1•0,8 = 166м/мин

Частота вращения шпинделя

мин-1

Принимаем h = 475 мин-1

Для чистовой стадии обработки проверку по мощности не производят.

Основное время обработки

мин

Lpx1 = l0+l1+l2, мм

l02 = 5мм мм l1+l2 = 4мм /12, прил. 22, с.328/

Точение диаметра 109,3-0,35 на длине 10мм

Глубина резания t = 0,85мм

Подача Sот = 0,31 мм/об [12], карта 6

S0 = 0,31•0,8•1,15 = 0,28 мм/об

Скорость резания

VТ = 265 м/мин, т.к. поправочные коэффициенты аналогичны, то:

V = VТ•КV = 166 м/мин



Частота вращения шпинделя:

мин-1

Принимаем n = 475мин-1

Основное время

мин

Подрезание торца венца до размера 17-0,11

Глубина резания t = 1,0мм

S0 = 0,28 мм/об

V = 166 м/мин

мин-1

Принимаем n = 308 мин-1

мин

Lpx1 = l0+l1+l2 = 31,1

ммl1+l2 = 4мм

Точение диаметра 170-0,25

Глубина резания t = 0,75мм, т.к условия резания аналогичны, то

S0 = 0,28мм/об

V = 166м/мин

n = 308мин-1

мин



l0 = 26мм

Основное время перехода 01.

Т01 = Т01.1+Т01.2+Т01.3+Т01.4 = 0,19+0,105+0,4+0,347 = 1,042мин

Время цикла автоматической работы станка на переходе 01 по программе:

Тца1 = Т0а1+Тва1, мин

Т0а = 1,042 мин

, мин - машинно-вспомогательное время

Где Lххь- холостой ход

Sуск. - минутная ускоренная подача

мин

Тца1 = 1,042+0,1 = 1,142 мин

Переход 02. Точить по программе начисто по контору торец ступицы, выдержав размер 14-0,27, наружную поверхность ступицы до 148-1,0, торец венца, выдержав L = 25-0,13 с образованием фаски150, до 158±0,315.

Режущий инструмент - резец доя контурного точения, левый Т15К6, г = 600.

Подрезание торца ступицы до L = 14-0,27

Глубина резания t = 0,7мм

Подача при чистовом точении:

S0T = 0,31 мм/об [12], карта 6

S0 = Sот•Кsм•Кsу•Кsк•Кsr мм/об



Поправочные коэффициенты /12, карта 8/

Кsм = 1,0; Кsу = 0,8; Кsк = 1,15; Кsr = 1,0

S0 = 0,31•0,8•1,15 = 0,28 мм/об

Скорость резания

/12, карта 22, с.81/

Поправочные коэффициенты /12, карта 23/

Кvs = 1,0; Кv0 = 1,0; Кvj = 0,75; Кvm = 1,0; Кvг = 0,95; Кvт = 1,1; Кvж = 1,0; Кvu = 1,0

V = 265•0,75•0,95•1,1•0,8 = 166м/мин

Частота вращения шпинделя

мин-1

Принимаем n = 355мин-1

Основное время обработки

мин

Lpx1 = l0+l1+l2, мм l1+l2 = 4мм /12, прил. 22, с.328/

мм

Точение диаметра до 148-1,0,

Глубина резания t = 0,75мм

т.к. условия обработки аналогичны,

то S0 = 0.28 мм/об

V = 166 м/мин

частота вращения шпинделя

мин-1

Принимаем n = 355мин-1

основное время:

мин

Подрезание торца венца до L = 25-0,13 с образованием фаски 150, 158±0,315 глубина резания t = 1,0мм

S0 = 0,28 мм/об

V = 166 м/мин

мин-1

принимаем n = 310мин-1

мин

мм

Основное время обработки по программе на переходе 02

Т0а2 = 0,4+0,12+0,23 = 0,75мин

Время цикла автоматической работы станка по программе на переходе 02

Тца2 = Т0а2+Тва2 (мин)

мин

Тца2 = 0,75+0,12 = 0,87 мин



Переход 03. Точить канавку начисто, выдерживая размеры: В = 8+0,15, 135-0,25

Режущий инструмент: резец канавочный, В = 8мм, Т15К6.

Глубина резания t = 8мм.

Подача при прорезании канавок:

S0Т = 0,18 мм/об [12], карта 27, с.89

Поправочные коэффициенты: /9, карта 27/

Кvs = 1,0; Кv0 = 1,0; Кvj = 0,75; Кvm = 1,0; Кvг = 0,95; Кvт = 1,1; Кvж = 1,0; Кvu = 1,0 /12,карта 29/

S0 = 0,18•0,9•1,05•0,8•0,65•1,1 = 0,09 мм/об

Скорость резания

V = 155 м/мин /12, карта 30/

Кvu = 1,1; Кvp = 1,2; Кsm = 1.0; КvT = 1,0; Кvж = 1,0; Кvс = 0,95; Кv0Т = 1,0 /12, карта 30/

V = 155•1,1•1,2•0,95 = 194,37 м/мин

Частота вращения шпинделя:

мин-1

конструкция заготовка материал шестерня

Основное время:

мин

ммl1+l2 = (2…5) мм /12, прил. 22/

Машинно-вспомогательное время перехода:

мин

Тца3 = 0,3+0,08 = 0,38 мин

Время цикла автоматической работы станка по программе:

Тца = Тца1+Тца2+Тца3 = 1,142+0,87+0,38 = 2,392 мин

Штучное время на операцию

, мин

Тв - время вспомогательное,

Тв = Тв1+Тв2+Тв3, мин

где Тв1- время на установку и закрепление детали:

Тв1 = 0,55мин /11, карта 7/

Тв2- вспомогательное время, связанное с операцией

Тв2 = 0,5 мин /11, карта 14/

Тв3 - время контрольных измерений

4 замера скобой: Тв3 = 0,05•4 = 0,2 мин

5 замеров штангенциркулем Тв3 = 0,13•5 = 0,65мин

Тв3 = 0,2+0,65 = 0,85 мин /11, карта 15/

Тв = 0,55+0,5+0,85 = 1,9 мин

Кtв = 0,87 /11, карта 1/

амех+аорг+аотл = 9%

мин

Время подготовительно-заключительное

Тпз = 31,4 мин /11, карта 22/

Операция 045 Зубофрезерная

Станок зубофрезерный 53А20, Nув = 7,5 кВт, n = 0,75

Исходные данные: шестерня z = 35, m = 4,5

Ширина венца В = 25мм, материал - сталь 25 хГТ

Режущий инструмент: фреза червячная модульная т = 4,5мм, Дср = 80мм, L = 75мм, Z = 10, Р6М5

Число одновременно обрабатываемых деталей q = 1

Число рабочих ходов - 1

Определения режимов врезания:

Глубина резания t = 2,2т = 2,2•4,5 = 9,9мм

Расчетная длина рабочего хода фрезы:

Lp = l0+l1+l2, мм

l1+l2 = 34мм [9], прил. 4l0 = 25мм

Lp = 25+34 = 59 мм. Принимаем Lp = 60мм

Подача при обработке по сплошному металлу

S0 = 2,6…3,0 мм/об [9], карта 2

Кмs = 0,9

S0 = 2,6•0,9 = 2,44 мм/об

Принимаем по паспарту станка

S0 = 2,4 мм/об

Скорость резания V = 30,5м/мин /9, карта 4/

Коэффициент равни 1

Частота вращения фрезы:

мин-1

По паспарту станка принимаем hфп = 120мин-1

м/мин

Мощность на резание Nр = 2,2кВт /9, карта 4/

Мощность на шпинделе станка

Nшп = 7,5•0,75 = 5,62кВт

Основное время на операцию

мин

Штучное время на операцию

мин

Тв - вспомогательное время

Тв = Тв1+Тв2+Тв3. Мин

Тв1 - на установку и снятие детали массой 3кг на шлицевой оправке: Тв1 = 0,27мин [7], карта 7

Тв2 - время, связанное с переходом

Тв2 = 0,5мин [7], карта 63

Тв3 - карта контрольных измерений перекрывается машинным

Тв = 0,27+0,5 = 0,77мин

а = 4,5% Топ[7], карта 64

b = 4% Топ [7], карта 88

мин

Тп3 = 37,0 мин [7], карта 64

Операция 055 Зубодолбежная

Станок зубодолбежный 5122, Ngв = 3,0 кВт, n = 0,75

Исходные данные: шестерня z = 30, m = 3,5мм

Ширина венца L = 10,5мм, Ra = 3,2 мкм

Припуск на обработку h = 2,2m = 2,2•3,5-7,7мм

Режущий инструмент: долбяк дисковый прямозубый Дg = 113,4 т = 3,5мм, г = 50

Материал - сталь Р6М5

Число рабочих ходов -i = 1

Расчетная длина рабочего хода долбяка

Lp = l0+l1+l2, мм, l = 10,5мм

l1 = 8мм [9], прил.14 l2 = 0

Lp = 10,5+8 = 18,5 мм.

При обработке по сплошному материалу и модуле т = 3,5мм подача круговая на двойной ход долбяка

S0 = 0,2 мм/дв. ход

Величину радиальной подачи (подачи при врезании) принимают 0,2 от круговой подачи.

Sр = 0,2Sоп = 0,2•0,2 = 0,04 мм/дв.ход

По паспарту станка Sр = 0,048мм/дв.ход

Скорость резания при обработке по сплошному материалу

V = 24м/мин [9], карта 14

Поправочные коэффициенты равны 1

Число двойных ходов долбяка в минуту

дв.ход/мин

По паспарту станка h = 600 дв.ход/мин

Фактическая скорость резания

м/мин

Мощность на резание при зубодолблении

Nр = 1,1кВт[6], карта 15

Nшп = 3,0•0,75 = 2,25кВт

Nр<Nшп, 1,1<2,25 обработка возможна

Основное время на зубодолбление:

мин

Принимаем Т0 = 3,15 мин

Штучное время на операцию

мин

Время на установку и снятие детали массой 3кг на оправке с креплением зажимом:

Тв1 = 0,25мин /7, карта 8/

Время, связанное с переходом

Тв2 = 0,5мин /7, карта 65/

Время контрольных измерений, перекрывается машинным.

Вспомогательное время

Тв = 0,25+0,5 = 0,75мин

а = 4% Топ[7], карта 66

b = 4% Топ [7], карта 88

мин

Тп3 = 37,0 мин [7], карта 66

Операция 075 Зубошевинговальная

Станок: 5702В

Исходные данные: Z = 35, т = 4,5мм

Ширина венца В = 25мм

Режущий инструмент: шевер дисковый Дш = 196мм; т = 4,5мм; Zш = 83; угол наклона винтовой линии ц = 150, установка колеса на центровой оправке, материал шевера Р6М5.



Расчетные размеры обработки

Z = 35; m = 4,5мм; l = 25мм; h = 0,2мм

Расчетная длина продольного хода стола станка Lр = В = 25мм

Продольная подача стола за один оборот детали:

S0 = 0,35…0,4мм/об /9, карта 66/

Радиальная подача Sр = 0,04…0,05мм/дв.ход /9, карта 16/

Принимаем:

S0 = 0,4мм/об

Sр = 0,04мм/дв.ход

Число рабочих ходов стола станка

где i3 - число дополнительных зачистных ходов (без радиальной подачи), принимаем i3 = 3

ходов

Окружная скорость шевера

V = 105м/мин /6, карта 16/

Частота вращения шевера

мин-1

Принимаем по паспарту станка, n = 150мин-1

Скорость резания по принятой частоте вращения шевера

м/мин

Для прямоизогнутого колеса в = 00

Минутная продольная подача стола станка

мин

По паспарту Sм = 118мм/мин

Фактическая продольная подача стола за оборот детали:

мм/об

Основное время на операцию:

мин

Вспомогательное время:

Тв1 = 0,23мин /7, карта 6/

Тв2 = 0,16мин /7, карта 33/

Тв = 0,23+0,16 = 0,39 мин

а = 4% Топ /7, карта 67/

b = 4% Топ /7, карта 88/

мин

Время подготовки заключительное

Тп3 = 22мин /7, карта 67/

2.10 Составление управляющей программы для станка с ЧПУ

Управляющая программа составляется для обработки на станке 16К20Ф3С32 с устройством ЧПУ 2Р22.



N001 S3 270 F0,8 T1 М03*

N002 X150 Z150 EМ08*

N003 L08 А0 Р0.7*

N004 X36 Z59.2*

N005 X55.5*

N006 Z42.5 *

N007 S3 175 F0,8*

N008 X87

N009 X150 Z150 М17 Е*

N010 S3 455 F0,47 T2*

N011 X46.25 Z61 E*

N012 L08 А0 Р1*

N013 X38.5 Z55.9 *

N014 Z15.2*

N015 X36*

N016 Z60*

N017 X150 Z150 М17 Е*

N018 S3 275 F0,09 T3*

N019 L02 D2 Х112 А5 Р5*

N020 X150 Z150 М17 Е*

N021 S3 380 F0,09 T4*

N022 L02 D2 Х96 А6.5 Р6.5*

N023 X150 Z150 М17 Е*

N024 M09*

N025 М02*

3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Расчет и конструирование режущего инструмента для операции 055 зубодолбежной

На операции 055 зубодолбежной режущим инструментом является долбяк дисковый. Долбяк представляет собой режущий инструмент, выполненный в виде зубчатого колеса, имеющего режущие кромки. Деталь и обрабатываемая деталь обкатываются по начальным окружностям без скольжения. Кроме движения обкатки, долбяк имеет возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки, которое является главным движением резания. Двигаясь вниз, долбяк своими режущими кромками срезает стружку. При движении вверх деталь отводят от долбяка и резание прерывается. Движение обкатки долбяка и детали обеспечивается кинематической цепью станка.

Долбяк - точный режущий инструмент, дающий возможность получать зубчатые колеса 7-8-ой степени точности. По конструкции долбяки делят на дисковые хвостовые, чашечные, втулочные и сборные.

Для операции 055 зубодолбежной для нарезания наружных шлицев принимаем дисковый цельный долбяк из стали Р6М5.

Расчет долбяка. M = 3,5мм.

Принимаем диаметр длительной окружности долбяка в зависимости от модуля:

Дg = 100м, [14], тоб. 28, с.308

Число зубьев долбяка Z = 31

Фактический диаметр делительной окружности:

Дt = mz = 3,531 = 108,5 мм

Шаг по длительной окружности долбяка

t = рm = 3,143,5 = 10,99 мм

Диаметр основной окружности эвольвенты

Д0 = Дtcosбg, мм

бg - угол зацепления долбяка бg = 300

Д0 = 108,50,866 = 93,9 мм

Определение расстояния «а» от передней плоскости до исходного сечения

, мм

где - max коэффициент смещения на долбяке

- задний угол на вершине долбяка, = 60

Для определения необходим min допустимую толщину зуба S'e долбяка по окружности выступов.

S'e = (0,25…0,20)m = 0,253,5 = 0,875 мм

= 0,2 /14, рис. 247/

мм

Толщина зуба по окружности выступов

, мм

Де - диаметр окружности выступов. Де = 113,41мм

Sg = 5.495мм. б = 300. = 0,9 [14],

Invб = tgб-б = 0,05375 рад

Invбe = tgбe-бe = 0,072223 рад

мм

Высота головки зуба долбяка в исходном сечении

= 0,55m = 0,553,5 = 1,925 мм

Толщина зуба, измеренная по дуге делительной окружности

мм

Толщина зуба долбяка по дуге делительной окружности, измеренная в плоскости передней поверхности.

мм

Высота зуба по передней поверхности:

мм

Определение конструктивных элементов долбяка по ГОСТ 9329-73

Диаметр ступицы - 90 мм

Диаметр отверстия под оправку - 44,45 мм

Длина долбяка - 42 мм



3.2 Организация технического контроля на участке. Расчет и конструирование пробки для операции 020 хонинговальной

Для обеспечения точности механической обработки детали в техпроцессе должны быть предусмотрены контрольные операции: применяется межоперационный и приемочный контроль. В качестве измерительных инструментов на этих операциях применяются штангенциркули, мерные линейки, а также предельные калибры: скобы и пробки.

Калибр - это бесшкальный измерительный инструмент, имеющий два исполнительных размера: проходной и не проходной. Деталь должна свободно проходить через проходной размер и не проходить через не проходной. Для контроля параметров зубьев применяются зубоконтрольные приспособления.

На операции 020 хонинговальной для контроля отверстия 78Н6+0,19 применяется калибр - пробка

Расчет пробки для отверстия 78Н6+0,19

ЕS = 0,019 мм; EJ = 0

Определим Дmax и Дmin

Дmax = 78+0,019 = 78,019мм

Дmin = 78+0 = 78,0 мм

Выбираем схему расположения полей допусков:

Рисунок 3. Схема расположения полей допусков

Находим значения: Z,Y,H

Z = 2,5 мкм; Y = 2мкм; H = 3мкм

Определяем размеры пробки:

Наибольший размер проходной новой стороны пробки

мм

Размер изношенного калибра

Р-ПРu = Дmin+У = 78+0,002 = 78,002 мм

Непроходной размер калибра

мм



4. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

4.1 Определение потребного количества технологического оборудования, его загрузка

Расчет фондов времени за год можно определить следующим образом

Номинальный фонд времени

Fн = (Дк-Дв-Дпр)·SДсм

где, Дк - количество календарных дней в периоде, Дк = 365 дней;

Дпр - количество праздничных дней в периоде, Дпр = 14

Дв - число выходных дней в периоде, Дв = 104

S - количество смен;

Дсм - продолжительность одной смены, час

Fн = (365-14-104)H2H8 = 3952 час,

Действительный фонд времени работы оборудования

Fд = Fн Кпр, ч

Кпр - коэффициент простоя оборудования,

ч

а = 10%

Fд 2 месяца = 592,8 час

Определение потребного количества оборудования

,



где Кв - коэффициент выполнения норм, Кв = 1,1…1,15. Принимается Кв = 1,1.

N - производственная программа, шт.

На некоторых операциях используется коэффициент догрузки, предполагающий догрузку оборудования подобными изделиями.

Операция 005 Токарная с ЧПУ (16К20ФЗС32)

, принимается Спр = 1ст

Операция 010 Токарная с ЧПУ (16К20ФЗС32)

, принимается Спр = 1ст

Операция 015 Вертикально-протяжная (7Б64)

, принимается Спр = 1ст

Операция 020 Хонинговальная (3А845Ф1)

, принимается Спр = 1ст

Операция 025 Токарная с ЧПУ (16К20ФЗС32)

, принимается Спр = 1ст

Операция 045 Зубофрезерная (53А20)

, принимается Спр = 2ст

Операция 050 Зубообрабатывающая (5Б525-2)