Технологічний процес обробки деталі "вал"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Провідне місце в економіці належить машинобудуванню, яке забезпечує матеріальну основу технічного прогресу всіх галузей економіки: верстатобудування, приладобудування і багато інших галузей. Головне завдання в машинобудуванні полягає в підвищенні темпів і ефективності розвитку екології на базі наукового технічного прогресу, технічного переозброєння і реконструкції виробництва, інтенсивного-використання створеного виробничого потенціалу, вдосконалення системи управління господарського механізму. У рішення цієї задачі істотне місце займає створення і випуск високопродуктивних машин і устаткування великої потужності, впровадження нової техніки на базі електронно-обчислювальних машин (ЕОМ) і сучасних конструкційних матеріалів. Особливе значення приділене прискореному розвитку комплексів металообробного устаткування, оснащених промисловими роботами, верстатами з числовим програмним управлінням (ЧПУ), які забезпечують високий ступінь продуктивності виконання операцій, надійність і точність, зниженню металоємності виробів, економії паливно-енергетичних ресурсів, підвищенню довговічності виробів, що відповідають або перевершують по своєму рівню і якості кращим вітчизняним і зарубіжним аналогам.

Збільшився випуск продукції в машинобудуванні у зв'язку з широким впровадженням гнучких переналагоджуваних пристроїв, автоматичних ліній, машин і устаткування з вбудованими засобами мікропроцесорної техніки, багатоопераційних верстатів з ЧПУ, робототехнічні, роторні і роторно-конвейєрні комплекси. У верстатобудівній промисловості вдосконалення структури устаткування, що випускається, підвищує його продуктивність в 1,5-2 рази. Розвиток спеціалізованих виробництв ріжучого інструменту, підвищує випуск високопродуктивного ріжучого інструменту з переточуваними пластинами з твердих сплавів і металокерамічних із зносостійкими і багатошаровими покриттями. У машинобудуванні застосовуються роботи, що забезпечують перехід до повної автоматизації виробництва, за принципом безлюдних технологій.

1. АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЇ ВУЗЛА І ДЕТАЛІ

1.1 Опис конструкції деталі. Визначення конструкторського коду

Задана на проектування деталь відноситься до класу маточини і являє собою комбінацію ділянок , що обмежених циліндрами. Деталь має отвори різних діаметрів і шпонковий паз. Габаритні розміри деталі :

Lmax= 116 мм ; Dmax=140мм .

З найбільш високою точністю обробляються поверхні : 2, 5.

Найбільш високою якістю поверхні характеризується поверхня : 2, 4, 6, Виконую ескіз деталі та проставляю поверхні:оброблювальні по параметру Ra= 1.6 мкм.

Виконую ескіз деталі та проставляю поверхню:

Малюнок 1.1 Ескіз деталі

Таблиця 1.1

Позначення поверхні деталі	кількість поверхонь	Розмір, поле допуску і відхилення	Допуск Т (мм)	Шорсткість Ra ( мм )	Призначення Поверхні деталі
1	2	3	4	5	6
Поверхня торця 1	1	L= 116 мм h 14 (-1.4)	1,4	12,5	Не сполучається, обмежує довжину деталі.
Зовнішня поверхня 2	1	140f9	0.1	1.6	Сполучається, служить для установки циліндричного штифта.
Отвір3	1	13Н12	0,18		Сполучається
Галтель4	1	R1.6		6,3	Плавний перехід між суміжними поверхнями і зниження консетрації напруг.
Зовнішня поверхня 5	1	78f9	0,074	1,6	Сполучається, служить для установки радіального підшипника.
Фаска 6	1	1g45°	0,25	12,5	Не з'єднується, призначені для спрощення сладання.
Поверхня торця 7	1		-		Не сполучається, обмежує довжину деталі.
Паз 8	1	12D10	0.07	6,3	Призначена для установки призматичної шпонки.
Отвір9	1	9	0,062	3,2	Сполучається
Отвір 10	1	18Н12	0,18	3,2	Сполучається
Отвір 11	1	62Н11	0,19	3,2	Сполучається
Галтель12	1	R3	-	12,5	Не сполучається
Отвір 13	1	58Н14	-	3.2	Сполучається з шайбою гідроциліндра
Галтель14	1	R1	-	12.5	Не сполучається
Отвір 15	1	52Н14	-	3.2	Не сполучається
Галтель16	1	R1	-	12.5	Не сполучається

Визначаємо конструкторський код деталі по [7]:

Визначаємо конструкторський код деталі по [7]:

71 - клас деталей, тіла обертання типу валів;

5 - підклас, тому що L/D>2, а зовнішня поверхня циліндрична;

4- група, тому що зовнішня поверхня ступінчата без закритих уступів, ступінчата, двох стороння форма деталі;

1 - підгрупа, тому що деталь не має центрального отвору;

3 - вид, тому що деталь має шпонковий паз на зовнішній поверхні, без отворів на осі деталі.

Конструкторський код деталі: БМКК 715513.010

1.2 Аналіз технічних вимог на деталь

Таблиця 1.2

№ п/п	Зміст технічної вимоги	Яким методом оброб-ки можна забезпечити виконання	Якими засобами виміру можна контролювати виконання вимог
1	2	3	4
1	НВ 285	За технологією заготівельного цеху	Пресс для контролю твердості по Бринеллю
2	Незазначені гранич-ні відхилення розмі-рів пов. h14, Н14, Js14	Звичайними методами обробки за розроб-леною технологією	Універсальними засобами і методами виміру
3	Радіальне биття та осьове	Точіння,шліфовання	Магнітна стійка,індикатор годоникового типу
4	Допуски f9,H9	Точіння,шліфовання	Мікрометр,нутромер
5	Допуски Н11;Н12	Точіння,шліфовання	ШЦ-150

1.3 Аналіз конструкції деталі на технологічність. Визначення технологічного та повного конструкторсько-технологічного коду деталі

Роблячи аналіз технологічності конструкції деталі, з'ясовуємо, що в ній технологічно, а що не технологічно, тобто які утруднення можуть виникнути при її виготовленні в експлуатації.

Якісний аналіз

Ретельно вивчивши креслення деталі, технічні вимоги на її виготовлення, параметри точності і шорсткості, властивостей матеріалу і інші дані встановлює-мо, що:

- виключення механічної обробки деяких поверхонь шляхом застосування точного способу одержання заготовки недоцільно;

- конструкція деталі допускає можливість застосування продуктивного й економічного способу одержання заготовки, наприклад, чи штампуванням одержання прокатом;

- деталь не має поверхонь не зручних для обробки;

- деталь дозволяє застосувати високопродуктивні методи обробки, напри-лад, точіння на верстатах із ЧПУ, гідро-копіювальних напівавтоматах та ін.;

- деталь дозволяє використовувати прогресивні режими різання;

- на кресленні нанесені всі необхідні для виготовлення деталі розміри з параметрами точності і шорсткості, а їх безпосереднє вимірювання можливе звичайними засобами вимірювання;

- необхідні точність розмірів, точність геометричної форми і взаємного розташування поверхонь не викликають технологічних труднощів і можуть бути забезпечені на верстатах нормальної точності;

- твердість деталі достатня, тому що L/D<10...12 ( 300/48=6,25<10).

Кількісний аналіз:

Кількісну оцінку технологічності конструкції проводимо за наступними показниками:

- коефіцієнт уніфікації конструктивних елементів:

( 1.1.)

де Qе.- кількість елементів деталі, з яких вона складається;

Qу.е. - кількість уніфікованих (стандартизованих) елементів деталі, що входять у Qе. (допускається підрахувати скількох розмірів із записаних раніше, входять у стандартні ряди чисел за ДСТУ 6636-69 (табл. 4.1. стр.87[6]);

- коефіцієнт використання матеріалу заготовки:

( 1.2.)

де Мд. - маса деталі за даними креслення, кг;

Мз. - маса заготовки (визначувана в розділі 7 даного проекту), кг.

- коефіцієнт точності обробки:

( 1.3.)

де Аср. - середній квалітет точності, обумовлений по формулі:

( 1.4.)

Тоді

- коефіцієнт шорсткості обробки:

( 1.5.)

де Бср. - середня шорсткість поверхонь деталі, що визначає значення параметра Ra у мкм. Визначається по формулі:

( 1.6.)

0,1; 0,2...25 - параметри шорсткості поверхні за ДСТ 2789-73 відповідно з 3-го по 11-ий класи. Класи 1,2 і 12,13,14 не зазначені, тому що в нашій галузі зустрічаються рідко. У разі потреби, формулу нескладно розширити.

n1,n2 … n9 - кількість поверхонь, що мають шорсткість, що відповідає даному числовому параметру Ra.

У нашому випадку:

Тоді:

Висновок: на підставі аналізу якісних показників і порівнянні кількісних показників з даними стор. 46...48 [18] робимо висновок, що деталь технологічна.

Формуємо технологічний код деталі за допомогою програми «Технокод».

постійна частина:

8К - зовнішній діаметр 48, довжина 300;

03 - матеріал деталі сталь 35;

4 - деталь обробляється різанням;

змінна частина:

24 - штампування об'ємне не калібрується;

4 - найвища точність зовнішніх поверхонь 6-й квалітет;

О - без отворів;

4 - найменше значення Ra=1,6 мкм;

О - без термообробки і покриттів;

Б - маса деталі 3,604, кг.

Повний технологічний код деталі: 8К03424040Б

Повний кострукторско-технологічний код деталі:

БМКК.715413.010. 8К03424040Б

1.4 Матеріал деталі його, механічні та технологічні властивості

Як вихідний матеріал для деталі кришки 54-10054 конструктором прийнят сірий чавун СЧ 20 регламентований ГОСТ 1412-85

Йог сплав володє хорошою текучестю та малою схильністю до утворення усадочних дефектів,в зрівнянні є іншими видами чавуну. Має хороші антифрикційні властивості, високу димпірмічну зтатність, добре гасить вібрації,має хорошу в'язкість і пластичність, хрупкість залежить від вмісту углерода. З нього виготовляють відливки складної конфігурації,з товщиною стінок від2 до 500мм. : блоки циліндрів, головки циліндрів, гільзи циліндрів, розподільних валів, маховики, кришки, корпусні деталі.

Таблиця 1.3

Хімічний склад чувун 18

Марка сталі	Зміст елементів, %
	Вуглець	Кремній	Фосфор	Сірка	Ферум
СЧ18	0,33-0,35	1,4-2,4	0,2	0,15	0,93

Таблиця 1.4

Механічні властивості чувун 18

Марка чавуну								HВ
СЧ 18	36	200…255	440..530	800	+_90	200	8	143… 255

де - границя текучості в ;

- межа міцності в ;

- межа сгибу;

- межа сминання;

- усталостна прочність;

-межа прочності при зрізі;

- ударна в'язкість у ;

НВ - твердість вихідного матеріалу .

Термообробка-для зняття внутрішніх напруг і забезпечення мінімальних деформацій при експлуатації.

Хрупкість - залежить від змісту вуглецю та кремнію.

Плавка- в електродуговій печі.

Закалка- для отримання мартенівської структури чавуну, забезпечує твердість та ізносостійкість.

Поліпшення- загартування з наступним віджигом.

Нормалізація - для отримання металічної основи та підвищення механічних властивостей.

Високотемпературний віджиг- для поліпшення твердості відбіленого чавуну.

Низькотемпературна теплова обробка- для поліпшення оброблюваності.

Оброблюється- твердим сплавом Т15К6, Т5К10 або ВК6, ВК8.

Р=7,1 г/см3- щільність матеріалу.

2. Вибір типу виробництва та його характеристика

Тип виробництва і відповідні йому форми організації роботи визначають характер технологічного процесу і його побудову. Тому перш ніж приступити до проектування технологічного процесу механічної обробки деталі, необхідно, виходячи з заданої програми випуску і маси деталі, установити тип машинобудівного виробництва.

Оскільки на даному етапі проектування трудомісткість деталі ще не відома, тип виробництва визначаємо по масі деталі та величині річного обсягу запуску, Річну програму запуску Nзап деталей у виробництво визначаємо по формулі:

Nзап=Nвип , (шт.) ( 2.1.)

де Nвип= 14600 деталей по завданню, шт;

процент невідворотних витрат (брак);

процент незавершеного виробництва який залежить від галузі машинобудування, терміну виробничого циклу та інше;

процент запасних частин.

Приймаємо

Nзап = Nвип (шт.)

В залежності від маси деталі та річної програми приймаємо тип виробництва середньосерійний.

Характерної рисою середньосерійного виробництва є виготовлення виробів серіями (партіями), що запускаються у виробництво одночасно. Від величини партії залежать норми штучно-калькуляційного часу на операцію, а також ряд важливих техніко-економічних показників проекту: вид заготовки, ступінь використання спеціалізованого устаткування й оснащення, кваліфікація робітників і т.п.

Визначаємо величину виробничої партії по спрощеній формулі:

, (шт.) ( 2.2.)

де Nзап - річний об'єм запуску деталей у шт.;

t - необхідний запас деталей на складі в днях:

- для великих деталей 2…3 дні;

- для середніх деталей 4…5 днів;

- для дрібних деталей 10…30 днів.

Так як маса деталі 3,604 кг, то вибираємо запас деталей на 5 днів.

F - число робочих днів у році F = 253 днів при двох днях відпочинку і тривалості робочого дня 8 годин.

У нашому випадку (шт.)

У відповідності з ДСТУ 2960-95 серійне виробництво характеризується одночасним виготовленням на підприємстві обмеженої номенклатури однорідної продукції, випуск якої періодично повторюється протягом тривалого періоду. Серійне виробництво має такі організаційно-технологічні характеристики:

· форма організації виробничого процесу предметно-потокова;

· технологічне устаткування універсальне, спеціалізоване, верстати з ЧПУ;

· розміщення технологічного устаткування групове по ходу технологічних процесів;

· види технологічних процесів типові, групові і одиничні;

· ступінь деталізації технологічних процесів маршрутна, маршрутно-операційна і операційна;

· верстатні пристрої універсально-налагоджувані (УНП), спеціалізовані налагоджувані (СНП), збірно-розбірні (СРП), універсально-складані (УСП);

· кваліфікація робітників середня 3…5 розрядів;

· різальний інструмент універсальний і спеціальний;

· вимірювальний інструмент універсальний, калібри, спеціальний вимірювальний інструмент;

· види заготовок прокат, відливки за металевими моделями, штамповки;

· види нормування робіт укрупнене та детальне;

· собівартість продукції середня.

3. Вибір виду і способу виготовлення заготовок

При виборі виду і способу виготовлення заготовки необхідно враховувати:

конструкцію деталі;

матеріал деталі;

масу деталі;

програму запуску деталей у виробництво;

вимоги до умов роботи деталі;

точність, шорсткість і якість поверхонь деталі;

вимоги до економії матеріалу, енергії, трудових ресурсів.

Вибраний спосіб повинен забезпечити щонайменшу собівартість деталі. При цьому велике значення має економія металу, що переробляється в стружку. Тому необхідно домагатись, щоб прийнятий спосіб забезпечував виготовлення такої заготовки, яка б за формою і розмірами максимально наближалась до готової деталі.

Призначаємо та обгрунтовуємо найбільш доцільний спосіб виготовлення заготовки (пластичною деформацією). Виходячи з вибраного виду, призначаємо найбільш придатний спосіб виготовлення заготовки.

Для отримання заготовки данної деталі найбільш прийнятним способом отримання заготованки є відливка.

Сірий чавун відрізняється високими відливними властивостями,для нього характерно низька температура кристалізації, текучість в рідкому стані, низька усадка, саме служить основним матеріалом для відливки. Він широко використовується в машинобудуванні для відливок станин верстатів, механізмів, поршнів, циліндрів .Відливку отримують шляхом заливки рідкого металу у форми. Основні способи відливки: в пісчані форми, по виплавляємим моделям, кокільне та центр обіжне відлиття, відливка під тиском.

Я обрала відливку в пісчано-глинясті форми. Найбільш поширений спосіб відливки, ним виготовляється близько 75-80% всіх відливок. Так як, виданна мені деталь має отвір, цого можна отримати використовуючи стержні,що обираються в залежності від розміру отвору. В пісчаній формі можливо отримати відливки різної форми складності, від лекіькох грам до сотень тон.

Обладнання : матриці для відливки.

Недоліки : отримані деталі характеризуються низькою точністю, високими параметрами шорсткості, великими припусками на механічну обробку.

Переваги : вартість відливок мінімальна, форма - різної складності, незалежно від ваги, зручно використовувати в серійному виробництві.

4. Розробка технологічного процесу механічної обробки заданої деталі

4.1 Вихідні данні для розробки технологічного процесу

Вихідну інформацію для розробки технологічних процесів поділяють на базову, керуючу та довідкову.

Базова інформація:

* креслення деталі з технічними вимогами на її виготовлення;

* креслення заготовки;

* річна програма випуску деталей (N = 16000 шт.).

Керівна інформація:

* стандарти, що установлюють вимоги до технологічних процесів і методів керування ними;

* стандарти і каталоги на технологічне устаткування;

* стандарти і каталоги на технологічне оснащення;

* класифікатори ЕСКД і ТКД;

* матеріали з розрахунку режимів різання;

* матеріали з розрахунку норм часу.

* матеріали з розрахунку припусків на обробку;

* документація по техніці безпеки і промислової санітарії.

Довідкова інформація:

* опис прогресивних методів обробки і виготовлення деталей;

* каталоги, паспорти, довідники, альбоми;

* методичні розробки коледжу.

4.2 Призначення методів обробки поверхонь заданої деталі

Плани обробки поверхонь призначаються з метою усвідомити, у якій послідовності необхідно обробляти ту чи іншу поверхню і скільки етапів (операцій, переходів) потрібно для досягнення необхідної точності і шорсткості поверхонь.

Поверхня 2: 140 f9, Ra = 3,2мкм

1. Точіння чорнове - ІТ 12, Ra =6,3

2. Точіння чистове - ІТ 10, Ra = 3,2

Поверхня 13:62H11; Ra = 3,2 мкм

1. Розтачування чорнове - ІТ 12, Ra = 6,3

2. Розтачування чистове - ІТ 10, Ra = 3,2

Поверхня 5: 4789, Ra = 3,2 мкм

1. Точіння чорнове - ІТ 12, Ra = 6,3

2. Точыння чистове- ІТ 10, Ra = 3,2

Поверхня8: 42Н9(-0,052), Ra = 3,2 мкм

1. Розтачування чорнове - h 14, Ra = 6,3

2. Розтачування чистове - h 11, Ra = 3,2

Таблиця 4.1

Квалітет точності за ДСТУ 25347-82	Номер і найменув. етапу обробки	Номер поверхні
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
17	Виготов-лення заготовки
16
15
14	1-й етап Чорнова обробка
13
12	2-й етап Напівчис-това обробка
11
10
9	3-й етап Чистова обробка
8
7	4-й етап Оздоблю-вальна обробка
6
5

4.3 Вибір найбільш доцільних схем базування та їх обґрунтування

Призначення баз є одним із найскладніших і принципових розділів проектування технологічних процесів. Від правильного вибору технологічних баз значною мірою залежать:

· Точність виконання розмірів;

· Правильність взаємного розташування поверхонь;

· Надійність обробки;

· Маршрут обробки;

· Ступінь складності пристрою;

· Загальна продуктивність обробки заготовок;

· Собівартість обробки деталі.

Розроблення маршруту обробки на вибір баз повинні проводитись паралельно.

Вибір баз на першій операції передує визначення поверхні, що будуть використовуватись, як бази на подальших операціях. Такими поверхнями, як правило, є основні конструкторські бази, від яких задано більшість розмірів, що координують розташування інших відповідальних поверхонь деталі.

Вивчивши технологічні бази для наступних операцій, вибирають технологічні бази для першої операції.

Призначення баз - це багатоваріантний процес, тому однозначних рекомендацій немає

4.4 Формування технологічного маршруту та змісту операцій обробки деталі. Вибір технологічного устаткування та його обґрунтування

таблиця 4.2

№ опер.	Найменування в короткий зміст технологічних операцій	Найменування і модель устаткування	Технологічні бази
1	2	3	4
001	Транспортування Переміщення заготовок до місця початку обробки на ділянці	Електропогрузчик Q=2 т	---
010	Токарна з ЧПУ 1. Встановити заготівлю в 3-х кулочковый па-трон точити фаску. 2. Перевернути заготов-ку, затиснути в патрон, піджати центром. 3. Обробляти деталь за програмою. 4. Зняти дет. покласти в тару.	16К20Ф3С32
015	Токарна з ЧПУ 5. Встановити заготівлю в 3-х кулочковый па-трон точити фаску. 6. Перевернути заготов-ку, затиснути в патрон, піджати центром. 7. Обробляти деталь за програмою. 8. Зняти дет. покласти в тару.	16К20Ф3С32
020	Протяжка 1.Установить протяжку 2.Протягнути шпоночний паз. 3.Зняти дет. покласти в тару.
025	Свердлильна з ЧПУ 1. Установити дет. в пристосування,зажати. 2. Свердлити отвір 13на прохід. 3. Зняти дет.покласти в тару.	2Р135Ф2-1
035	Промивання 1. Промивання деталей у содовому розчині; 2. Сушіння деталей стисненим повітрям.	Машина миючаМ1-14008	-
040	Слесарна. 1. Зняти завусенці і притупити гості кромки на отворі 5 та лисці	Шабер напильник	-
045	Контроль	Стіл контролера ОТК	-

4.5 Вибір засобів технологічного оснащення для виконання технологічного процесу

Правильно обране пристосування повинне сприяти підвищенню продуктивності праці, точності обробки, поліпшенню умов праці, ліквідації попередньої розмітки деталей і вивірки їх при установці на верстаті.

Таблиця 4.5

Вибір різальних інструментів визначаємо в значній мірі типом виробництва і прийнятим верстатним устаткуванням.

№ опер.	Найменування ріжучого інструмента	Основні розміри, мм	ГОСТ на інструмент	Матеріал ріжучої частини
				Марка	ГОСТ
1	2	3	4	5	6
005	Різець для контурного точіння з механічним кріпленням багатогранних пластин.	ВхНхL=25x25x150	20872--80	Т5К10	3882--74
	Розточний різець з механічним кріпленням багатогранних пластин для розточування скрізних отворів.	ВхНхL =25x25x150	20872--80	Т5К10	3882--74
010	Розточний різець з механічним кріпленням багатогранних пластин,для чорнового розточування глухих отворів.	ВхНхL =25x25x150	20872--80	Т5К10	3882--74
	Розточний різець з механічним кріпленням багатогранних пластин, для чистового розточування глухих отворів	ВхНхL=25x25x150	20872--80	Т15К6	3882--7
	Різець для контурного точіння з механічним кріпленням багатогранних пластин.	ВхНхL=25x25x150	20872-80	Т5К6	3882-74
015	Свердло центрувальне	D =15 мм, тип А	14952-75	Р6М5	19265-73
	Свердло спіральне	D=8,8мм , L=125, Lраб=81	10902-77	Р6М5	19265-73
	Розгортка машинна	D= 9,0мм, L=100, L=20	1672-80	Р6М5	192656-73

Таблиця 4.6

Вибір засобів контролю ґрунтується на забезпеченні заданих показників процесу контролю й аналізу витрат на його реалізацію. Вибираємо вимірювальний інструмент для межопераційного й остаточного контролю деталі стандартний, так і спеціальний, що цілком погодиться з обраним типом виробництва. Обраний інструмент заносимо у відомість засобів виміру.

№ опер.	Найменування вимірювального інструмента	ДСТУ на інструмент	Контрольовані параметри
1	2	3	4
005	-Штангенциркуль ШЦ-1 - 0,1 - 0... 125. -Колібр-пробка двостороння з вставками D=59 ПР(+0,74_; НЕ(0) - Колібр-пробка двостороння з вставками D=80Н9 ПР(+0,074); НЕ(0) - Колібр-пробка двостороння з вставками D=100Н9 ПР(+0,087); НЕ(0)	166 - 80 14815-69 14815-69 14815-69	L=15 L=2*30 L=1,6*30 L=10,5 L=23 D=100H9(+0,087); D=80H9(+0,074); D=59H14(+0,74);
010	-Штангенциркуль ШЦ-1 - 0,1 - 0... 125.	166 - 80	L=13
015	-Штангенциркуль ШЦ-1 - 0,1 - 0... 125. - Колібр-пробка двостороння з вставками D=9Н7 ПР(=0,015); НЕ( 0)	166 - 80 14815-69	D=122 D=9Н7(+0,015)

5. Розрахунок припусків і маси заготовки

Вибір величини припусків на обробку і допуски на розміри заготовки робимо на основі аналізу наступних факторів:

- матеріалу заготовки;

- конфігурації і розмірів заготовки;

- виду заготовки і способу її виготовлення;

- вимог у відношенні механічної обробки;

- технічних умов у відношенні якості поверхонь і точності розмірів деталі.

5.1 Визначення загальних припусків, розмірів, маси і коефіцієнта використання матеріалу заготовки

Записуємо вихідні дані для визначення припусків :

1. Оброблюванна деталь - Кришка 54-10054;

2. Матеріал сталі - СЧ 20 ГОСТ1412-85;

3. Маса деталі - 1,145 кг;

4. Тип виробництва - середньосерійний;

5. Вид заготовки -відливка;

6. Оборудування - у пісчано-глинясті форми;

7. Габаритні розміри - D=131 мм; L=28 мм;

8. Конфігурація поверхні рознімання штампа - П (плоска).

9. Клас розмірної точності -7,,,11

10. Степінь короблення елементів - 3,,,6

11. Степінь точності поверхонь - 9,,,16

12. Клас точності маси - 5,,,13 т

13. Значення розряду припусків -2,,,4

Приймаю точність відливки-8 клас розмірної точності, 4-степінь короблення, степінь точності поверхонь- 10, клас точності маси - 9, та 2-й ряд припусків.

Точність відливки 8-4-10-9 ДСТУ 26645-85.

· Вибираємо допуски лінійних розмірів в залежності від номінальних розмірів деталі і встановленої точності.

D=146- припуск на торець відливки 1,4 мм

D=92- припуск на торець відливки 1,2 мм

· Призначаємо загальні припуски на підставі допуску виливки виду остаточної обробки поверхонь і обраного ряду припусків

· Загальні припуски на поверхні обертання призначаємо за половинним значенням загальних допусків відливки.

· Установлюємо симетричне розташування полів допуску відливки.

· Розрахунковий припуск утворюється шляхом подвоєння табличних значень загальних припусків для діаметральних поверхонь і шляхом додавання чи вираховування для лінійних розмірів відливки (в залежності від того охоплюючі або охоплені поверхні), розрахунок заносимо в таблицю.

Призначення табличних значень загальних припусків робимо в наступній послідовності:

- основні припуски вибираємо по табл. 3 стор. 12...13 [9];

- допуски, і відхилення, що допускаються, вибираємо з табл. 8 [9];

- додаткові припуски вибираємо по табл. 4.3.1; 4.3.2; 4.3.3 і пункту 4.8

стор. 14...16 [9];

- заносимо всі дані в таблицю, подвоюючи діаметральні й алгебраїчно

підсумовуючи значення лінійних розмірів;

- остаточно записуємо розміри заготовки, округляючи лінійні розміри з

точністю до 0,5 мм (згідно п. 4.4 стор. 15 [9]).

Таблиця 5.1

№ поверхні деталі	Розмір, поле допуска й граничні відхилення деталі	Ra в мкм	Припуски, мм	Допуск заготовки в мм	Відхилення заготовки в мм	Виконавчий розмір заготовки з відхиленнями
			Основний	Додатковий	Розрахунковий
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Діаметральні розміри:
	42Н9	12,5	2,0	1,0	(2,0+1,0)g 2 = 6	1,6		36
Лінійні розміри:
	116h14(-1,3)	12,5	1,4	-	1,4g1 =1,4	1,4		117,4
	41h14(-0,52)	12,5	1,2	-	1,2g1=1,2	1,2		42,2
	39h14(-0,62)	12,5	1,2	-	1,2g1=1,2	1,2		40,2
	11h14(-0,52)	12,5	1,2	-	1,2g1=1,2	1,2		12,2

Призначаємо технічні вимоги на виготовлення заготовки:

* величина зсуву, що допускається, по поверхні рознімання штампів - 1 мм

(табл. 9 стор. 20 [9]);

* величина, що допускається, залишкового облою - 1,0 мм

(табл. 11стор. 22 [9]);

* відхилення, що допускаються, по зігнутості - 1,0 мм

(табл. 13 стор. 23 [9]);

* мінімальна величина радіусів заокруглення поверхонь кування - 3,0 мм

(табл. 7 стор. 15 [9]);

* штампувальні ухили не повинні перевищувати - 7 град

(табл. 18 стор. 26 [9]).

Визначаємо масу заготовки. Для визначення маси заготовки виконуємо ескіз заготовки і розбиваємо її на фігури простої геометричної форми:

Визначення маси заготовки

Для визначення маси заготовки виконуємо ескіз заготовки деталі.

-об'єм фігури, де Д - діаметр заготовки;

; ;

;

;

Gз =V*p = 200 * 7,1 = 1,420 (кг);

Визначаємо об'єм кожної фігури по формулі (5.4.):

(см3); (см3);

(см3); (см3)

Визначаємо об'єм заготовки:

Vзаг=V1 + V2 + V3 +V4 = 107,7+160+151,95+33,95 = 619,5 (см3)

Визначаємо масу заготовки по формулі:

Мз = V = 453,67,8 = 4832 (грам) (4,83кг)

Знаходимо коефіцієнт використання матеріалу по формулі:

(5.5.)

Значення коефіцієнта свідчить про правильність вибору заготовки з погляду раціональності використання матеріалу.

5.2 Визначення операційних припусків і технологічних розмірів з відхиленнями

Для розрахунку операційних розмірів вибираємо табличні значення операційних припусків і послідовно додаємо їхній до номінального розміру деталі. До отриманих операційних розмірів дописуємо відхилення, обрані по відповідним квалітетам точності, відповідно до таблиць економічної точності по обраних методах обробки.

Розрахунок робимо в табличній формі:

Таблиця 5.2

№ этапа	План обробки поверхні	Економич. точність	Поле допуска і відхилен-ня	Розрахунко-вий припуск	Розрахунко-вий розмір	Принятий розмір	Принятий припуск
1	2	3	4	5	6	7	8
Пов. 40k6
	Заготовка	Т4		3,2	43,2	43,2	3,2
1.	Точіння чорнове	IT 12	h12(-0,30)	1,4	41,8	41,8-0,30	1,4
2.	Точіння чистове	IT 10	h10(-0,12)	1,3	40,5	40,5-0,12	1,3
3.	Шліфування поперед.	IT 8	h8(-0,046)	0,35	40,15	40,15-0,046	0,35
4.	Шліфування чистове	IT 6	k6	0,15	40,0	40,0	0,15
Пов. 38е8
	Заготовка	Т4		7	45	45	7
1.	Точіння чорнове	IT 12	h12(-0,30)	5,65	39,35	39,35-0,30	5,65
2.	Точіння чистове	IT 10	h10(-0,12)	1,1	38,25	38,25-0,12	1,1
3.	Шліфування однокр.	IT 8	е8	0,25	38,0	38	0,25
Пов. 30h9
	Заготовка	Т4		15	45	45	15
1.	Точіння чорнове	IT 12	h12(-0,30)	13,9	31,1	31,1-0,30	13,9
2.	Точіння чистове	IT 9	h9(-0,052)	1,1	30	30-0,052	1,1

2Zшл. = 0,7g0,4=0,28 мм (принимаю 0,25) (табл. 7 стор. 490 [18]).

Обраний припуск розбиваємо з розрахунку 30% на чистове і 70% на попереднє шліфування:

2Z чист.шл. = 0,40,3 = 0,12 мм (округляємо до 0,15 мм);

2Zчерн.шл.= 0,40,7 = 0,28 мм (округляємо до 0,25 мм).

2Zчист. точ. = 1,1 мм (табл. 5 стор. 489 [18]);

Припуск на чорнову обробку визначаємо шляхом вирахування з загального припуску припусків, обраних на чистову обробку:

2Zчерн.= 2Zобщ.- 2Zчист.=7-(0,25+1,1)=5,65мм.

2Zчист. точ. = 1,1 мм (табл. 5 стор. 489 [18]);

2Zчерн.= 2Zобщ.- 2Zчист.=15-1,1=13,9 мм.

6. Розрахунок режимів різання і норм часу на технологічні операції

Призначення режимів різання і нормування технологічного процесу є найважливішою складовою частиною всієї роботи по технологічній підготовці виробництва, тому що від правильності режимів різання залежать не тільки якість і точність виробу, але і продуктивність обробки, а також собівартість продукції, що випускається.

6.1 Детальний розрахунок режимів різання на операції на які розробляються технологічна схема наладки та верстатний пристрій

6.1.1 Операція 010 Токарна з ЧПУ

Вихідні дані:

1) оброблювана деталь - вал.

2) матеріал деталі - сталь 35 ГОСТ 1050-88.

3) характер заготовки - штамповка за ГОСТ 7505-89.

4) характер обробки - чорнова і чистова токарна обробка зовнішніх поверхонь і фаски (по керуючій програмі).

5) устаткування - токарно-гвинторізний з ЧПУ 16К20Ф3С32.

6) пристосування - центр плаваючий, центр обертовий, патрон повідковий.

7) інструмент - відповідно до відомостей ріжучих, допоміжних

і вимірювальних інструментів.

Призначаємо глибину різання на основі аналізу таблиці припусків і креслення деталі:

- для чорнового точіння приймаємо найбільшу глибину різання при виконанні робочого ходу t =1,7 мм;

- для чистового точіння, надходячи аналогічно приймаємо t =0,55 мм;

Призначаємо подачу для інструментів:

- для чорнового точіння Sт = 0,6...0,7 мм/об. по карті 17 стор. 64...65 [10].

Вибираємо поправочний коефіцієнт, що враховує нерівномірну роботу різця при знятті штампувальної кірки: k= 0,8

Визначаємо розрахункову величину подачі по формулі:

Sp= Sт k, (6.1.)

Sp= (0,60,8)…(0,7…0,8) = 0,48…0,56 (мм/об) приймаємо Sст.= 0,5 мм/об.

Уточнюємо прийняте значення подачі по паспортним даним верстата. Тому що подача на верстаті регулюється керуючою програмою безступінчата, прийняте значення задовольняє.

- для чистового точіння Sт. = 0,36 мм/об. по карті 19 стор. 67 [10].

Тому що поправочні коефіцієнти відсутні, приймаємо й уточнюємо по верстаті Sст. = 0,36 мм/об.

Призначаємо період стійкості інструментів налагодження. По додатку 1 стор. 193 [10] приймаємо для середніх по рівномірності навантаження налагоджень і при кількості інструментів у налагодженні до 5-ти одиниць:

Т= 150 хв.

Коефіцієнт на швидкість різання в залежності від періоду стійкості по цьому ж додатку Кv =0,8.

Визначаємо розрахункову величину необхідної швидкості різання:

- для чорнового точіння табличне значення швидкості різання по карті 23

аркуші 1 і 2 стор. 75...76 [10] Vтаб. = 132 м/хв.

Поправочні коефіцієнти на змінені умови робіт, що залежать:

- від матеріалу інструмента Км = 1,0;

- від стану поверхні заготовки Кз = 1,0.

Розрахункове значення швидкості різання визначаємо по формулі:

Vрасч. = Vтаб КмКз = 13211,0 = 132 (м/ хв.) (6.2.)

- для чистового точіння табличне значення швидкості різання по карті 23 аркуші 1 і 2 стор. 75...76 [10] Vтаб. = 117 м/хв.

Поправочні коефіцієнти на змінені умови робіт, що залежать:

- від матеріалу інструмента Км = 1,0;

- від стану поверхні заготовки Кз = 1,0.

Розрахункове значення швидкості різання визначаємо по формулі (6.2.):

Vрасч. =11711 = 117 (м/хв.)

Визначаємо необхідні величини частот обертання шпинделя по формулі:

, (об./хв.) (6.3.)

для чорнового точіння (об./хв.);

для чистового точіння (об./хв.).

Коректуємо розрахункові значення частот обертання шпинделі по паспортним даним верстата. Дані значення частот обертання можуть бути встановлені на верстаті при безступінчастому регулюванні в межах 3-го діапазону, що не потребує перемикання уручну: 160...2240 об./хв.

Отже, приймаємо:

nст. черн.= 973 об./хв.; nст. чист. = 931 об./хв.

Визначаємо дійсну (фактичну) швидкість різання по переходах:

, (м/хв.) (6.4.)

Тому що прийнята частота обертання шпинделя відповідає розрахункової, приймаємо:

Vф.черн. = 132 м/хв.; Vф.чист. = 117 м/хв.

Визначаємо основне (машинне) час по формулі:

, (хв.) (6.5.)

де Lр.х. - довжина робочого ходу інструмента при виконанні технологічно-

го переходу, мм. Визначаємо по формулі:

Lр.х. = Lрез. + L1 + Lдоп. , (6.6.)

Lрез. - довжина різання, тобто шлях, що проходить різальний інструмент при виконанні переходу, мм;

L1 - величина врізання і перебігу інструмента, мм;

Lдоп. - додаткова довжина, зв'язана з технологічними особливостями налагодження.

¦ для чорнового точіння:

L1 = 3,5мм по додоток. 5 лист 1 стор.196…197[10];

Lдоп. = 2мм.

Lр.х.чорн. =207+3,5+2=212 (мм).

¦ для чистового точіння:

L2 =2,0 мм по додадок. 5 лист 1 стор.196…197[10];

Lдоп. = 2мм.

Lр.х.чист. =206+2+2=210 (мм).

Тоді машинний час по переходах:

Машинний час на виконання всієї операції:

Тмаш.оп.= 0,435+0,623 = 1,05 (хв.)

Робимо перевірочні розрахунки по достатності потужності приводу головного руху верстата.

Знаходимо табличні значення потужності необхідної на різання по карті 24 аркуші 1,2 стор. 77...78 [10]:

Nчорн. = 4,1 кВт., Nчист = 3,4 кВт;

Необхідно витримати умову:

Nрез. Nшп.

де Nшп = Nм • = 11 • 0,8 = 8,8 кВт.;

Nм = 11 кВт. - потужність з/д приводу головного руху верстата;

= 0,8 - к. к. д. приводу головного руху верстата.

Розрахунок ведемо по максимально затрачуваній потужності тому що 4,1< 8,8 - режим обробки здійснимо.

6.1.2 Операція 020 Шпоночно-фрезерна

Вихідні дані:

1) оброблювана деталь - вал.

2) матеріал деталі - сталь 35 ГОСТ 1050-88.

3) характер заготовки - штамповка після токарної обробки.

4) характер обробки - фрезерування шпонкового пазу.

5) устаткування - 6Д91

6) пристосування - пристосування для обробки шпонкового пазу.

7) інструмент - відповідно до відомостей ріжучих, допоміжних

і вимірювальних інструментів.

Обробку шпонкового пазу проводимо «маятниковим» методом :

- глибина фрезерування t = 0,2 мм;

- ширина фрезерування D = В = 32 мм;

- число зубів фрези z = 2.

Призначаємо подачу на один зуб фрези (стр.286 [4]) Sz = 0,28 мм/зуб.

Визначаємо подачу для інструменту :

Sm =420мм/об

Визначаємо швидкість різання по формулі:

деталь технічний обробка заготовка

(6.7.)

(м/хв.)

Розрахункову частоту обертання фрези визначаємо по формулі:

(хв.-1) (6.8.)

Корегуємо частоту обертання по паспорту верстата n=800 хв.

Назначаємо поправочні коефіцієнти на швидкість :

Кб1=1,0

Кб2=1,0

Vрасч.=24g1g1=24 м/хв..

Визначаємо основне (машинне) час по формулі:

(хв.) (6.14.)

і = n/0.2=4/0.2=20 проходів

Режими різання на інші операції призначаємо погодивши швидкість різання з частотою обертання, призначивши довжину робочих ходів інструментів і визначивши машинний час на кожну операцію. Усі дані заносимо в зведену таблицю режимів різання.

6.2 Розрахунок норм часу і норм виробітку на вказані операції

6.2.1 Операція 010 Токарна з ЧПУ

Вихідні дані:

1) оброблювана деталь - вал.

2) матеріал деталі - сталь 35 ГОСТ 1050-88.

3) характер заготовки - штамповка за ГОСТ 7505-89.

4) характер обробки - чорнова і чистова токарна обробка зовнішніх поверхонь, фаски (по керуючій програмі).

5) устаткування - 16К20Ф3С32.

6) пристосування - центр плаваючий, центр обертовий, патрон повідковий.

7) маса заготовки - 4,83 кг

8) партія деталей. - 337 шт.

9) потужність е/двигуна - 11 кВт.

верстата

10) спосіб введення УП - із клавіатури.

Визначаємо допоміжний час на операцію по формулі:

tвсп. = t всп.авт. + t всп.руч. , (хв.) (6.15.)

де t всп.авт. - автоматичний допоміжний час, хв.;

t всп.руч. - ручний допоміжний час, хв.

Знаходимо величини, що складають автоматичний допоміжний час:

- прискорене підведення інструмента - 0,03 хв., (табл.12 стор.605 [10]);

- основний час - 0,92 хв.;

- прискорений відвід інструмента - 0,03 хв.;

- зміна інструмента (поворот рев.головки - 0,02 хв., (табл.12 стор.605 [10]);

на одну позицію)

- зміна технологічних режимів - здійснюється при зміні інструментів;

- прискорене підведення інструмента - 0,03 хв.;

- основний час - 0,71 хв.;

- прискорений відвід інструмента - 0,03 хв.;

- зміна інструмента (поворот рев. голівки - 0,02 хв.,

на одну позицію)

- зміна технологічних режимів - здійснюється при зміні інструментів;

Разом t всп.авт. = 0,16 хв.

Визначаємо склад допоміжного ручного часу по формулі:

t всп.руч = Туст. + Топер. + Твим. , (хв) (6.16.)

де Туст. = 0,22 хв. (по карті 3 стор. 38...39 [10]), час на установку деталі в центрах;

Топер. - час на керування верстатом, зв'язане з виконанням операції (карта 8 стор.50 [10]):

- уключити верстат, виключити - 0,04 хв.;

- відкрити загороджувальний щиток, закрити - 0,03 хв.

Разом: Топер. = 0,07 хв.

Твим. - час на контрольні виміри:

- d = h10 (к. 9 л. 1стор.52 [10]) - 0,05 хв.;

- d = h10 (к. 9 л. 1 стор.52 [10]) - 0,06 хв.;

- лінійні розміри (к. 9 л. 1 стор.53 [10]) - 0,18 хв.

Разом: Твим. = 0,29 хв.

Час на контрольні виміри не враховуємо, тому що воно перекривається часом машинної роботи верстата.

Тоді: tвсп.руч. = 0,22 + 0,07 = 0,25 (хв.):

tвсп. = 0,32 + 0,91 = 1,23 (хв.).

Знаходимо величину оперативного часу по формулі:

Топ. = Тосн. + tвсп. = 1,38 + 1,23 = 2,61 (хв.) (6.17.)

Визначаємо сумарну тривалість обробки партії деталей по формулі:

(зміни) (6.18.)

де n - розмір партії деталей, визначений у розділі 2;

Тсм = 492 хв. - тривалість робочої зміни при 5-ти денному робочому тижні.

Знаходимо поправочний коефіцієнт на допоміжний час у залежності від характеру серійності робіт по к. 1 стор. 35 [10] Кт.всп = 0,75

Визначаємо величину допоміжного корегованого часу по формулі:

Твсп.кор = tвсп. • Кт.всп = 1,23 • 0,75 = 0,92 (хв.) (6.19.)

Величина оперативного корегованого часу

Топ.кор = 1,897 + 0,92 = 2,81 (хв.)

Визначаємо час на обслуговування робочого місця, відпочинок в особисті потребі у відсотках від оперативного часу по карті 10 стор. 55 [10]:

(хв.) (6.20.)

де Qобсл.= 10%.

Визначаємо норму штучного часу на операцію

Тшт. =Топ.кор.+ Тобсл. =2,81 + 0,28 = 3,09 (хв.) (6.21.)

Знаходимо величини, що складають підготовчо-заключний час:

- час на організаційну підготовку - 12 хв.;

(карта 11 стор.56 поз. 1,2 і 3 [10])

- час на налагодження верстата, інструмента і пристосувань:

1) установити і зняти патрон з центром - 6 хв.;

(карта 11 стор. 57 поз. 4[10])

2) установити і зняти центр обертовий - 3,5 хв.;

(карта 11 стор.57 поз. 4 [10])

3) установити і зняти ріжучій інструменти (2 ед.) - 0,8•2 =1,60 хв.;

(карта 11 стор.57 поз. 5 [10])

4) установити вихідні технологічні режими верстата - 0,5 хв.;

(карта 11 стор.57 поз. 6 [10])

5) установити вихідні координати X і Z, - 1,3 хв.;

(карта 11 стор.57 поз. 7 [10])

6) змістити задню бабку - 0,2 хв.;

(табл. 13 стор.610 [10])

7) введення програми з клавіатури - 20 хв.;

(стр.621 [10])

8) перевірка УП у покадровом режимі - 10 хв.;

(стр.622 [10])

Разом: Tналадки = 45,5 хв.

Час підготовчо-заключне визначаємо по формулі:

Тп-з = Торг + Тналадки = 12 + 45,5 = 57,5 (хв.) (6.22.)

Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу по формулі:

(хв.) (6.23.)

Обчислюємо змінну норму виробітку по формулі:

(деталі) (6.24.)

6.2.2 Операція 020 Шпоночно-фрезерна

Вихідні дані:

1) оброблювана деталь - вал.

2) матеріал деталі - сталь 35 ГОСТ 1050-88.

3) характер заготовки - штамповка за ГОСТ 7505-89.

4) характер обробки - фрезерування шпонкового пазу

5) устаткування - 6Д91

6) пристосування - пристосування для обробки шпонкового пазу.

7) маса заготовки - 4,83 кг.

8) партія деталей - 337 шт.

Визначаємо склад допоміжного ручного часу по формулі (6.16.):

t всп.руч = 0,25 + 0,27 + 0,21 = 0,73 (хв.)

де Туст. = 0,25 хв. час на установку деталі в пристосування

Топер. - час на керування верстатом, зв'язане з виконанням операції (карта 8 стор.50 [10]):

- включити, виключити обертання фрези - 0,04 хв.;

- включити, виключити маятникову подачу шпиндельної головки - 0,04 хв.;

- підвести деталь к фрезі, переміщення стола у продольному напрямку - 0,04 хв.;

- підвести фрезу к деталі в вертикальному напрямку - 0,06 хв.;

- відвести фрезу від деталі в вертикальному напрямку - 0,05 хв.;

- включити, виключити вертикальну подачу - 0,04 хв.;

Разом: Топер. = 0,27 хв.

Твим. - час на контрольні виміри:

- b = 18Н9 (к. 9 л. 1стор.52 [10]) - 0,05 хв.;

- лінійні розміри (к. 9 л. 1 стор.53 [10]) - 0,16 хв.

Разом: Твим. = 0,21 хв.

Визначаємо допоміжний час на операцію по формулі (6.15.):

tвсп. = 0,418 (хв.)

Знаходимо величину оперативного часу по формулі (6.17.):

Топ. = 0,59 + 0,98 = 1,57 (хв.)

Визначаємо сумарну тривалість обробки партії деталей по формулі:

(зміни)

Знаходимо поправочний коефіцієнт на допоміжний час у залежності від характеру серійності робіт по к. 1 стор. 35 [10] Кт.всп = 0,87.

Визначаємо величину допоміжного корегованого часу по формулі (6.19.):

Твсп.кор = 0,94 • 0,87 = 0,79 (хв.)

Величина оперативного корегованого часу

Топ.кор = 1,38+(1,23g 1,15) = 2,16 (хв.)

Визначаємо час на обслуговування робочого місця, відпочинок в особисті потребі у відсотках від оперативного часу по карті 10 стор. 55 [10]:

 (хв.)

де Qобсл.= 10%.

Визначаємо норму штучного часу на операцію по формулі (6.21.):

Тшт. = 2,16+ 0,6 = 2,76 (хв.)

Знаходимо величини, що складають підготовчо-заключний час:

- час на організаційну підготовку - 12 хв.;

(карта 11 стор.56 поз. 1,2 і 3 [10])

- час на налагодження верстата, інструмента і пристосувань:

1) установити і зняти патрон - 7 хв.;

(карта 11 стор. 57 поз. 4[10])

2) установити і зняти пристосування - 8 хв.;

(карта 11 стор.57 поз. 4 [10])

3) установити і зняти ріжучій інструменти - 5 хв.;

(карта 11 стор.57 поз. 5 [10])

4) установити число оборотів шпинделя - 0,2 хв.;

5) установити величину подачі - 0,3 хв.;

Разом: Tналадки = 20,5 хв.

Час підготовчо-заключне визначаємо по формулі (6.22.):

Тп-з = Торг + Тналадки = 12 (хв.)

Визначаємо норму штучно-калькуляційного часу по формулі (6.23.):

(хв.)

Обчислюємо змінну норму виробітку по формулі (6.24.):

(деталі)

6.3 Визначення професій і розрядів робіт для всіх операцій

На підставі тарифно-кваліфікаційного довідника наскрізних професій призначаємо робочі професії по верстатних операціях технологічного процесу і розряди робіт. Результати заносимо в таблицю.

Таблиця 6.2

№ опер.	Найменування верстатної операції	Найменування робочої професії	Розряд
005	Фрезерно-центровальна	Фрезерувальник	2
010	Токарна з ЧПУ	Оператор верстата з ЧПУ	4
015	Автоматно токарна	Токарь-полуавтоматчик	3
020	Шпоночно-фрезерна	Фрезерувальник	3
025	Шліцефрезерна	Фрезерувальник	3
030	Слюсарна	Слюсар	2
035	Круглошліфувальна	Шліфувальник	4
040	Промивання	Мийник	2
045	Контроль	Контролер ОТК	3
001 і 050	Транспортування	Транспортний робітник	-

7. Розробка верстатної операції, на яку проектується технологічна схема наладки

7.1 Вихідні данні для розробки операції

Технологічним процесом механічної обробки,розробленим для умов середньосерійного виробництва, передбачина обробка вала на токарському верстаті з ЧПУ.

Номер розробленої операції по тех.процесу-010.

Найменування розробки тех..операції- токарна з ЧПУ.

Найменування і модель верстата -16К20Ф3С32.

Тип УЧПУ встановленого на верстаті-2Р22.

Тип револьверної головки -6-ти позиційна УГ9321

7.2 Коротка характеристика верстата та УЧПУ

В якості устаткування на дану операцію обираю токарний патронно-центровий верстат мод. 16К20ФЗС32. Коротка технічна характеристика:

- найбільший діаметр встановлюваної над станиною виробу - 500 мм;

- найбільша довжина обробки - 905мм;

- межі частот обертання шпинделя - 3 діапазони: 1 - 20...325 об/хв.,

2 - 63…900 об/хв., 3 - 160...2240 об/хв.;

- межі подач: повздовжніх - 0,01…40 мм/об, поперечних - 0,005…20 мм/об.

Коротка характеристика застосовуванного УЧПУ. Ппристрій оперативне з виходом на робот і призначений для:

- введення в пам'ять керуючої програми на обробку деталі:

- с клавіатури пульта керування:

- с магнітної стрічки;

- с перфострічки шириною 25,4 мм.

- редагування УП з пульта керування:

- пошуку потрібного кадру;

- розрахунку циклів обробки;

- видачі керуючих впливів на технологічне устаткування.

Тип системи - контурна.

Спосіб завдання розмірів - абсолютний і в збільшеннях.

Осі керування - 22.

Дискретність - hz = 0,001 мм

hx= 0,001 мм/діаметр

Завдання подачі - пряме в мм/про.

Завдання частоти обертання - безступінчасте, пряме в об/хв.

Максимальне програмоване переміщення - 9999999 імпульсів.

Координатні вісі

7.3 Послідовність виконання переходів і розробка траєкторій руху інструментів

Послідовність виконання технологічних переходів викладена в операційній карті на дану операцію.

Розробка траєкторій руху (циклограм переміщень) ріжучих інструментів з визначенням опорних крапок відповідно до прийнятої системи координат виконана на кресленні технологічного налагодження.

7.4 Вибір методів розмірної наладки інструментів

Перед початком обробки необхідно виконати прив'язку інструменту до системи підрахунку. Для цього необхідно встановити різцетримач у вихідне положення, тобто найбільш зручне положення. Для зміни інструменту в процесі обробки, чи після її закінчення різцетримач перемістити у вихідне положення.

Прив'язка інструмента до системи відліку проводиться послідовно у двох основних режимах роботи - «Введення» и «Ручне управління».

Спочатку встановлюють основний режим роботи «Введення», допоміжний режим «Введення констант» і вводять плаваючий нуль по координаті Z. Для цього натискують клавіші 5 (введення), 2 (введення констант), Z і набирають числове значення плаваючого нуля. Набрана інформація висвічується на шостому рядку екрану БОСІ. Потім натискують клавішу 20 (введення даних), значення плаваючого нуля вводиться в пам'ять пристрою, а інформація про нього стирається з екрану БОСІ. Після цього в пам'ять пристрою вводять нульові значення вильотів інструменту. Для чого натискують клавіші Т, Z (координата Z), набирають числове значення рівне нулю, натискують клавішу X (координата X) і 0. Набрана інформація висвічується на шостому рядку екрану БОСІ. Вводять набрані вильоти інструменту в пам'ять пристрою, натискуючи клавішу 20 (введення даних). При цьому інформація, що вводиться, стирається з екрану БОСІ. Так само вводяться вильоти інших наявних в різцетримачі інструментів.

Щоб ввести необхідну для точіння заготівки частоту обертання шпинделя, натискують клавішу F (подача), набирають значення робочої подачі в міліметрах за оборот. Наприклад, запис Т01 S3 659 F0,5 означає розміщення інструменту в першій позиції, третій діапазон - обертання шпинделя з частотою 659 об/хв, подачею 0,5 мм/об. Після натиснення клавіші 17 (пуск) різцетримач верстата встановлюється в необхідній позиції, відбувається запуск обертання шпинделя.

Користуючись пневморукояткою і маховичками, проточують циліндрову частку заготівки. Інструмент відводять по координаті Z, не змінюючи його положення по координаті X. Потім натискують клавішу 18 (стоп) і зупиняють обертання шпинделя.

Вимірюють діаметр проточеної частки заготівки, натискують клавішу X (координата X) і набирають числове значення зміряного діаметру в міліметрах.

На сьомому рядку екрану БОСІ висвітиться введена величина. Після натиснення клавіші 74 (введення за зразком) на шостому рядку екрану БОСІ висвітяться номер інструменту і обчислене значення вильоту інструменту по координаті X.

Потім включають обертання шпинделя, натискуючи клавішу 17 (пуск) і користуючись пневморукояткою і маховичками підрізують торець. Інструмент відводять по координаті X, не змінюючи його положення по координаті Z. Для того, щоб зупинити обертання шпинделя, натискують клавішу 18 (стоп).

На клавіатурі надирають поточне значення по координаті Z яке записане на п'ятому рядку екрану БОСІ. Введена величина висвітиться на сьомому рядку екрану БОСІ. Потім натискують клавішу 14 (введення за зразком). На шостому рядку до отриманої інформації додасться значення вильоту інструменту по координаті Z. Далі натискують клавішу 20 (введення даних). Значення вильотів інструменту записуються в пам'ять пристрою стираються з екрану БОСІ.

Для того, щоб ввести в пам'ять нове значення плаваючого нуля, отримане після прив'язки інструменту, натискують клавішу 14 (введення за зразком). На шостому рядку екрану БОСІ висвітиться значення плаваючого нуля. Потім натискують клавішу 20 (введення даних). В цьому випадку значення плаваючого нуля записується в пам'ять пристрою стирається з екрану БОСІ. Поточне значення по координаті Z дорівнюватиме 0. На восьмому рядку екрану БОСІ висвітиться значення плаваючого нуля.

Для того, щоб встановити в робочу позицію наступний інструмент, натискують клавішу Т і набирають числове значення нової позиції інструменту (наприклад, Т02) і натискують клавішу 17 (пуск).

Різцетримач перемішається в початкове положення, проходить зміна інструменту і запуск обертання шпинделя.

Потім проводять прив'язку наступного інструменту.

7.5 Розробка управляючої програми (для верстата з ЧПУ)

Управляюча програма занесена в карту кодування інформації (ККІ).

8. Проектування верстатного пристрою

8.1 Обґрунтування конструкції та опис проекту мого технологічного оснащення

Конструкція розробленого пристрою для обробки шпонкового пазу на деталі «вал» складається з опорних стояків, плити, призми, прихвату який кріпиться у штокє пневмоприводу двостороннього руху.

Опорні стойки служать для закріплення на них плити, та всього пристрою до столу верстата. На плиту кріпеться призма за допомогою штіфтов та гвинтів. Також до плити шпильками приєднується пневмоциліндр. Дві деталі встановлються на призмі, базуються по торцю та в осьовому напрямку. Закріплення деталей на призмі відбувається за допомогою прихвата, який переміщується за допомогою пневмоприводу.

Принцип роботи верстатного пристрою:

- деталь встановлюється на призми;

- повітря за допомогою крана розподільника потрапляє у верхню порожнину пневмоциліндра;

- під тиском поршень з штоком рухається вниз переміщуючи прихват, який затискає заготовки до затискного розміру;

- після обробки пазу повітря подається до нижньої частини порожнини пневмоциліндра, прихват піднімається в гору і деталі розкріпляються.

8.2 Розрахунок пристрою на точність

Деталь базується по торцю на деталі та по торцю призми і по поверхні обробки.



При фрезеруванні необхідно витримувати розмір 58h11(-0,190) и 80h14(-0.74).

Знаходимо погрішність базування деталі в пристрою, оскільки ця величина найбільш впливова на точність обробки і найбільш можливо врахована при проектуванні у сторону зменшення її до нуля.

Погрішність базування визначаємо по формулі:

(мм) (8.1.)

Оскільки ?б = 0,056 мм < ІТh14 = 0,74 мм, то обробка можлива. Також оскільки вимірювальна база співпадає з технологічною, погрішність базування рівна нулю. Необхідна точність обробки забезпечується.

8.3 Вибір силового приводу та його розрахунок

Для даної конструкції пристрою приймаю пневмоциліндр поршневий двосторонньої дії.

Для розрахунку силового приводу складаємо рівняння рівноваги сил діючих на деталь при фрезеруванні пазу:

(8.2.)

де К- гарантованій коефіцієнт запасу, приймаємо К=1,5

- сила різання, визначена в розділі 6 по формулі (6.10.) Pz= 350 Н.

W - сила закріплення деталі, Н

і - коефіцієнти тертя,

Тоді:

(Н) (8.3.)

Визначаємо зусилля на штоку пневмоциліндра:

W = Q • і , згідно схеми базування і = 1, тоді Q=W

Визначаємо розмір силового приводу:

(Н) (8.4.)

де ? = 0,4 Н/м2 = 4 кгс/см2 - тиск повітря в пневмомагістралі;

? = 0,95- ККД привода.

Звідси находжу діаметр потрібного пневмоциліндра:

?100 (мм) (8.5.)

Висновок по курсовому проекту

У даному курсовому проекті я проаналізувавши початкові дані, а саме: креслення деталі, виробничу програму, розробила технологічний процес обробки цієї деталі і схему наладки на операцію «015 Токарна з ЧПУ», а також спроектувала пристрій для фрезерування шпонкового пазу на деталі «вал».

Перелік посилань

1. Методичний посібник з виконання курсового проекту за технологією машинобудування. Бердянськ, БМК, 1993 р.