Разработка техпроцесса механической обработки детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Высшей целью экономической ступени нашей страны был и остается неуклонный подъем материального и культурного уровня жизни народа. Реализация этой цели требует ускорения социально-экономического развития, всемерной интенсификации и повышение эффективности производства на базе научно-технического прогресса.

Основными задачами тяжелой промышленности является обеспечение механизации, топливно-энергетическими ресурсами, машинами, оборудованием и другими современными средствами производства. Основным направлением тяжелой промышленности является повысить объем капитальных вложений, направленных на развитие машиностроительного комплекса. Увеличить выпуск продукции машиностроения и металлообработки. Широко внедрять станки с ЧПУ, гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования. Развивать специализированные производства инструмента. Увеличить выпуск продукции машиностроения. Сократить сроки разработки и освоения новой техники.

При дипломном проектировании особое внимание уделяется самостоятельному творчеству с целью развития инициативы в решении технических и организационных задач, а также детального творчества и анализа существующих технологических процессов. Основная задача при этом заключается в том, чтобы при работе над дипломным проектом были вынесены предложения по усовершенствованию существующей технологии, оснастки организации экономики производства. Для выполнения этой задачи необходимо улучшить и изучить прогрессивные направления развития технологических методов и средств на основании анализа и сопоставления качественных показателей, дать свои предложения по применению прогрессивной техники.

С внедрением в дипломном проекте станков с ЧПУ время на обработку детали уменьшается, следовательно, в течение рабочего дня станок может обработать большее количество деталей. Производительность труда увеличится в несколько раз.

Цель дипломного проекта: систематизировать, закреплять, а также применять знания, полученные путем изучения специальных дисциплин; разработать такой техпроцесс механической обработки детали. Муфта АМ.02.05.012, от применения которого деталь была бы эффективна, качественна и надежна в работе.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание конструкции и служебных назначения

Муфта АМ2.02.05.012 входит в редуктор установленного на Автомотрисе. Деталь служит для передачи крутящего момента в поездном режиме (при движение Автомотрисы) и постановки Автомотрисы в нейтральное положение. Посредствам вывода из зацепления, с помощью шлицевого соединения.

1.2 Материал детали и его свойства

Данная деталь изготавливается из легированной стали марки 12ХН3А

ГОСТ 4543-91. Эту сталь применяют для изготовления шестерен, валов, червяков, кулачковых муфт, поршневых пальцев и других цементуемых деталей, к которым применяются требования высокой точности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающих при ударных нагрузках.

Таблица 1. Химический состав

С	Si	Ni	Cr	Mn	P	S	Cu
					не более
0.09- 0.16	0.17- 0.37	2.75-3.15	0.60-0.90	0.30-0.60	0.025	00.25	0.30

Таблица 2. Механические свойства

Временное сопротивление разрыва МПа МПа ув	Пределпрочности при изгибе МПа уи	f600/300 мм.	Предел прочности при сжатии МПа усж	Твердость по Бринеллю, НВ
180	360	8/25	700	165…229

Вывод: Исходя, из служебного назначения детали материал для неё выбран правильно.

1.3 Анализ технических требований

Таблица 3.- Анализ технических требований.

Номер поверхности	Наименование поверхности	Точность (квалитет)	Отклонения	Класс шероховатости
1	2	3	4	5
1	Диаметры Наружная цилиндрическая поверхность Ш	h6	es= 0 ei= +0,26	Ra 1,6
2	Ш	k6	es= 0 ei= -1	Ra 6,3
3	Ш	f8	es= 0 ei= -0,025	Ra 1,6
4	Ш	k6	es= 0 ei= -1	Ra 6,3
5	Ш	h6	es= 0 ei= -0,46	Ra 6,3
6	Линейные размеры 85		es= +0,6 ei= -0,6	Ra 6,3
7	24		es= +0,4 ei= -0,4	Ra 6,3
8			es= 0 ei= -0,5	Ra 6,3

Точность формы на поверхности установлены: Ш не цилиндричность 0,012, и радиальное биение не более 0,02. Также радиальное биение на Ш не более 0,02. Деталь подвергается термообработке . Это обусловлено служебным назначением детали. Деталь не требуется балансировке, так как она передает крутящий момент.

1.4 Анализ на технологичность

Поверхности детали удобны для обработки. Она представляет собой совокупность поверхностей вращения и торцевых поверхностей, требующих применение высокопроизводительных методов обработки. Деталь не требует дополнительных технологических операций для получения высокой точности и качества обработки. Поверхность, которую можно использовать для базирования- это шлицевое отверстие. Допуски и шероховатости а также отклонения от формы и взаимного расположения поверхностей назначены обосновано и не являются завышенными.

Вывод: По выше изложенным пунктам, деталь можно считать технологичной.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Определение и обоснование типа производства

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операции.

(1)

где F_Д- действительный месячный фонд работы оборудования,

F_Д= 335 ч,

Q - количество основных операций;

Q= 8

N - годовая программа выпуска данной детали, шт.;

N= 3000 шт,

Т_СУМ - суммарное время выполнение основных операций, мин.

Т_сум= 82,98 мин

Для серийного производства 10-20

Это соответствует серийному производству

Для серийного производства определяется партия запуска деталей в производство.

(2)

где N - годовая программа запуска деталей, шт;

q - число дней запаса на которые должны быть заготовлены детали,

q= 5 дней,

Для серийного производства характерно:

а) Кзо=10…20.

Б) Номенклатура и программа выпуска изделий средняя.

В) Разрабатываются технологические процессы.

Г) Оборудование, расставленное по ходу тех. Процесса или по группам станков.

Д) Квалификация рабочих средняя.

Е)Оборудование универсальное и специализированное.

Ж) Оснастка - универсальная, реже специализированная.

З) Уровень механизаций и автоматизаций средний.

И) Характерны ГПС и станки с ЧПУ.

2.2 Выбор заготовки и конструирование

2.2.1 Выбираем фиктивный контур

Рисунок 1.- Фиктивный контур

 (3)

2.2.2 Определяем объем фиктивного контура

(4)

где D - наибольший наружный диаметр детали,

D = 0,0095 м,

h- длина фиктивного контура,

h= 0,839 м,

2.2.3 Определяем массу фиктивного контура

М_Ф=РЧV_Ф,кг; (5)

где Р - плотность материала, Р=7,8Ч10³ кг/м³.

М_Ф=кг

2.2.4 Определяем критерии сравнения

Таблица 4. - Критерий сравнения.

Критерии	Рассчитанные значения
1	2
1. Масса, кг	Мд=2,7 кг
2. Габаритность	n = L /Д, n=85/132? 0,64
3. Толщина тела	в=Д/Е, в=132/20=4,4
4. Геометрия
5. Точность	h6
6. Материал	сталь
7. Тип производства	серийное производство
8. Полноты тех. обработки	г=100%

2.2.5 Назначаем варианты заготовки для данной детали

а) штамповки в штампах;

б) поковка.

Определяем коэффициент соответствия:

Таблица 5. - Коэффициент соответствия.

Виды рекомендованных заготовок	Кзб	Коэффициенты соответствия	Кзо	К8	Кз	Мз кг
		К1	К2	К3	К4	К5	К6	К7
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	11	12
Штамповка в штампах	0,85	0,95	1,03	1	0,88	0,97	0,97	1	0,68	7	0,71	3,8
Поковка	0,7	0,95	1,03	1	0,8	0,97	0,97	1	0,5	1	0,5	5,4
страница	13	16	16	17	18	19	19	19	-	19	-	-

Расчетные формулы:

К_зо= К_збЧ К₁Ч К₂ ЧК₃Ч К₄Ч К₅Ч К₆Ч К₇, (6)

где К_зб - коэффициент использования материала для условной базовой детали;

К₁ - коэффициент массы;

К₂ - коэффициент габаритности;

К₃ - коэффициент толщины стенок;

К₄ - коэффициент геометрии;

К₅ - коэффициент точности;

К₆ - коэффициент материала;

К₇ - коэффициент типа производства.

К_З=К_ЗОЧК₈, (7)

где К₈ - коэффициент полноты механической обработки поверхности детали.

М_З=М_д/К_з, (8)

где М_д - масса детали

Исходя из анализа на металлоемкость рациональной заготовкой, является заготовка штамповка в штампах. Её выбираю в качестве базовой заготовки М_{з min}= 3,8 кг.

Определяем приведенную стоимость:

Таблица 6. - Приведенной стоимости.

Виды обработки	СЗ,руб	Сумо	Спр
	Мз	Скг	Сз	ДМз	tув	К9	К10	К11	Ссч	Сумо
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Штамповка в штампах	3,8	76,3	136,8	0	0,2	1	1	1	147	0	136,8
Поковка	5,4	76,3	221,4	1,6	0,2	1	1	1	147	47,04	268,4
Страница					20	20	20	20	21

Расчетные формулы:

С_З=МЗЧСкг, (9)

где С_З - стоимость заготовки;

С_кг - средне - удельная стоимость 1 кг заготовки.

ДМ_з = М_З - М_Зmin , (10)

где ДМ_з - изменение напуска на по сравнению с базовой.

С_умо =ДМ_з Чt_ув ЧК₉Ч К₁₀Ч К₁₁Ч С_сч , (11)

где t_ув - средне - удельное время по снятию одного килограмма стружки;

К₉ - коэффициент, учитывающий тип производства;

К₁₀- коэффициент, учитывающий вид оборудования;

К₁₁- коэффициент, учитывающий вид материала;

С_сч - стоимость одного станкочаса.

Исходя из анализа на металлоемкость и приведенную стоимость, рациональной заготовкой является штамповка в штампах. Она выбирается в качестве заготовки для данной детали.

2.2.6 Конструирование заготовки

Рисунок 2.- Заготовка

2.3 Разработка технологического процесса

2.3.1 Выбор и обоснование баз

Рисунок 3.- Схема теоретического базирования

Торцевая поверхность точки 1,2,3 заготовки лишает её 3-х степеней свободы и называется установочной. Цилиндрическая поверхность заготовки, точки 4,5 которые лишает её 2-х степеней свободы, называется двойной опорной. Поверхность паза лишает заготовки одной степени свободы и называется опорной базой.

Рисунок 4 - Схема базирования с установочными элементами.

Погрешность установки в станочном приспособлении находится по формуле:

[3,с151] (12)

где - погрешность базирования:

,

Допустимая погрешность базирования рассчитывается по формуле :

(13)

где Т - допуск на соответствующий размер, получаемый на станочном приспособлении Т = 0,25 мм;

- средняя экономическая точность обработки детали на данной операции

К- коэффициент серийности, К=0,6

Рассчитанная погрешность базирования сравнивается с допустимой:

,

Погрешность базирования не превышает предельно допустимую.

2.3.2 Составление маршрута обработки

005 Токарно-винторезная.

Оборудование - станок модели 16К20.

Приспособление - трех кулачковый самоцентрирующийся патрон.

Рисунок 5 - Эскиз на токарно-винторезную операцию

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Точить поверхность 1 начерно;

3. Точить конус 6 начерно;

4. Точить поверхность 3 начерно;

5. Подрезать уступ 8 начерно;

6. Точить конус 7 начерно;

7. Точить поверхность 2 начерно

8. Расточить отверстие 4 начерно

9. Расточить фаску 5 начерно

010 Токарно-винторезная с ЧПУ.

Оборудование - токарно-винторезный станок с ПУ 16Б16Т1.

Рисунок 6- Эскиз на токарно-винторезную операцию с ПУ

1.Подрезать торец 1 начерно.

2.Точить поверхность 3 начерно.

3.Подрезать уступ 6 начерно.

4.Точить поверхность 2 начерно.

5.Подрезать уступ 5 начерно.

6.Точить фаску 7.

7.Расточить фаску 7 начерно.

8.Точить поверхность 3 начисто.

9Точить канавку 8 начисто

015 Горизонтально-протяжная.

Оборудование - станок модели 7Б520.

Рисунок 7 - Эскиз на горизонтально-протяжную

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Протянуть отверстие 1 начисто;

020 Зубофрезерная операция;

Оборудование - станок модели 5К32П;

Приспособление - Оправка с пневмоприводом;



Рисунок 8 - Эскиз на зубофрезерную операцию

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Фрезеровать поверхность 1 начерно;

3. Контроль исполнителем.

025 Зубофрезерная операция;

Оборудование - станок модели 5К32П;

Приспособление - Оправка с пневмоприводом;



Рисунок 9 - Эскиз на зубофрезерную операцию.

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Фрезеровать поверхность 1 начисто;

3. Контроль исполнителем.

030 Зубозакругляющая операция;

Оборудование - станок модели 5Д580 ;

Приспособление - Станочное приспособление;

Рисунок 10 - Эскиз на зубозакругляющая операцию.

1. Установить, закрепить и снять деталь;

2. Закруглить поверхность зубьев 1

3. Контроль исполнителем.

035 Термообработка

040 Калибровочная

Оборудование- станок мод. 7Б520

Приспособление- адаптер

Рисунок 11 - Эскиз на горизонтально-протяжную операцию

1. Установить, закрепить и снять.

2. Прокалибровать отверстие 1 начисто.

045- Зубообкатная.

Оборудование- станок мод. 5А72

050-Контрольная

2.3.3 Расчет припусков и межоперационных размеров

Аналитическим способом

Ш

Способ обработки:

а) Черновое точение:

Тd₁ = 0,87 мм, Ra =6,3мкм.

б) Чистовое точение:

Тd₂ = 0,025 мм, Ra =1,6мкм.

Т_з = 2мм() мм

(14)

Д_i = Д _з·К_уi (15)

(16)

где Д _з- пространственное отклонение заготовки;

Д _см- погрешность смещения штампов;

Д_i - остаточные пространственные отклонение;

К_уi - коэффициент уточнения заготовки;

R_z - высота микронеровности, мкм;

h - глубина дефектного слоя, мкм;

е_i - погрешность установки, мкм .

Таблица 7 - Сводная таблица припусков и межоперационных размеров	Операционный размер, мм	13	98,56+1,3-0,7	96,1-0,87	95-0,025
	Предельный припуск, мм	Zmin	12		2,5	0,225
		Zmax	11		6,63	1,07
	Предельный размер, мм	Наиме-ньший	10	97,7	95,2	94,975
		Наибо-льший	9	99,7	95,07	95
	Допуск мм	8	2	0,87	0,025
	Расчет-ный размер, мм	7	97,767	95,277	94,975
	Расчет-ный прип-уск, мм	6		2Ч1,24	2Ч0,13
	Элементы припуска	еy	5		-	-
		Д	4	26	1,5	1,04
		h	3	250	50	30
		Rz	2	150	50	30
	Вид обработки	1	Обработка наружной поверхнос-ти Ш95-0,025 Заготовка	Черновое точение	Чистовое точение

Рисунок 12 - Графическое изображение припусков

Статистический метод.

Таблица 8 - Сводная таблица припусков и межоперационных размеров

Вид обработки	Допуск, мм	Припуск, мм	Расчетный размер	Операционные размеры с отклонениями
1	2	3	4	5
1.Обработка наружной поверхности Ш Заготовка	2		112,2
Черновое точение	1	2·1,1	110
2. Обработка наружной поверхности Ш Заготовка	2		87,2
Черновое точение	1	2·1,1	85
3. Обработка наружной поверхности Ш Заготовка	2,2		136,6
Однократное точение	0,25	2·2,3	132
4.Обработка поверхности в размер 85 Заготовка	2,3		94,2
Черновое точение правого	0,87	2·2,3	89,6	89,6-0,87
Черновое точение левого	0,87	2·2,3	85	85
5.Обработка поверхности в размер 24 Заготовка	1,8		25,8
Черновое точение	0,5	2·0,9	24	24
6.Обработка поверхности в размер 26 Заготовка	1,8		27,8	27,8
Черновое точение	0,5	2·0,9	26	26
7.Обработка поверхности в размер 10 Заготовка	1,8		11,8	11,8
Черновое точение	0,5	2·0,9	10	10
8.Обработка внутренней поверхности Ш72 Заготовка	2,2		69,8	69,8
Черновое точение	0,3	2·1,1	72	72+0,3

Расчет размерных цепей

А₁= мм

АД=мм

Х₁=?

Рисунок 13- Размерные цепи

А_? = А₁+ Х₁,мм; (17)

Х₁=А₁-АД,

Х₁=85-5=80 мм

Т_? = Т₁ + Т_х, мм; (18)

Т_х = -0,7+1,2= 0,5 мм.

ES_? = ES₁-EI_х,мм; (19)

EI_x =ES₁-ES_Д.

EI_x=0,6-0=-0,6 (20)

ES_х = -0,6+0,6 = 0 мм.

Принимаем Х₁=

А₁= мм

АД=мм

Х₁=?

Рисунок 14- Размерные цепи

А_? = А₁+ Х₂,мм; (21)

Х₂=А₁-АД,

Х₂=80-21=59 мм

Т_? = Т₁ + Т_х, мм; (22)

Т_х = 0,5-0,1= 0,4 мм.

ES_? = ES₁-EI_х,мм; (23)

EI_x =ES₁-ES_Д.

EI_x=0-0,1=--0,1 (24)

ES_х = 0,6-0,5 = 0,1мм.

Принимаем Х₁=

2.3.4 Расчет режимов обработки

Операция 015 - Горизонтально-протяжная.

Оборудование - Горизонтально-протяжной станок модели 7Б520.

Выбор режущего инструмента.

Протяжка Р6М5

a) Глубина резания

t =

t =

б) Подача

S_z=0,07 мм/зуб

в) Скорость резания

V=4,5 м/мин

г) Устанавливается нормативная скорость резания сравнивается с max скоростью рабочего хода станка

V

4.5=4.5 м/мин

д)Сила резания

Р_z=P'Ч (25)

где, Р'- сила резания приходящаяся на 1 мм

(26)

где, Z_max- max число одновременно работающих зубьев

(27)

Принимаем Z_max=5

Р_z=302Ч12Ч10Ч5=18,12 т

е) Силу резания проверяем по тяговому усилию

т

ж) Мощность резания

(28)

з) Проверка станка по мощности

N_p= (29)

N_p=

N_p

16,5<20 кВт

и) Машинное время

(30)

где, К₁-коэффициент учитывающий соотношение между скоростью рабочего и обратного хода.

g-количество одновременно обрабатываемых деталей,

L_px -длина рабочего хода,

L_px=l_пр+l; (31)

где, l_пр- длина пряжки,

l-длина обрабатываемой поверхности,

L_px=1375+85=1460 мм

Операция №010 - Токарно-винторезная с ПУ.

Оборудование - Токарно-винторезный станок с ПУ модели 16Б16Т1.

1 инструмент

1.Порезать торец в размер 85 на длину 12,35 мм

Резец Т5К10 PDINR 3225Р15 ТУ2-035-892-82. [3, с.166., табл.8]

а) Глубина резания.

t = 2,3мм

б) Подача.

S_o = S_{o табл} * К_s, (32)

где S_{o табл} - табличная подача, мм/об;

S_{o табл}=0,8 мм/об [15, с.76, к.21, л.1]

К_s - общий поправочный коэффициент на подачу.

К_s = К₁ * К₂ * К₃, (33)

где К₁ - поправочный коэффициент на подачу для измененных условий

работы в зависимости от состояния поверхности заготовки;

К₁=0,9

К₂ - поправочный коэффициент на подачу для измененных условий

работы в зависимости от предела прочности обрабатываемого

материала;

К₂=1

К₃ - поправочный коэффициент на подачу для измененных условий

работы в зависимости от материала режущей части инструмента и

главного угла в плане ц.

К₃=0,7

[ 15, с.77, к.21, л.2]

К_s =0,9Ч1Ч0,7=0,63

S_o = 0,8 Ч0,63=0,504об/мин код F50

в) Скорость резания.

V = V_табл * К_v, (34)

где V_табл - табличная скорость резания; [15, с.93, к.32, л.1]

К_v - Общий поправочный коэффициент на подачу.

К_v = К₁ * К₂ * К₃ * К₄ * К₅, (35)

где К₁ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от состояния поверхности заготовки;

К₂ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от материала режущей части инструмента;

К₃ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от периода стойкости инструмента;

К₄ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от вида обработки; [15, с.94, к.32, л.2]

К₅ - поправочный коэффициент на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала. [ 15, с.293, к.111, л.1]

К_v =

V =

г) Частота вращения шпинделя.

n = (36)

n=

д) Корректируется частота вращения шпинделя по станку.

n_ст = 160 код М40

S2

е) Действительная скорость резания.

V_д = (37)

V_д =

ж) Минутная подача.

S_м = S_o * n_ст, (38)

S_м =

з) Мощность потребная на резание.

N = N_табл * К_N, (39)

где N_табл - табличная мощность; [ 15, с.95., к.33., л.1]

К_N - общий поправочный коэффициент на мощность.

К_N = К₁ * К₂, (40)

где К₁ - поправочный коэффициент на мощность для измененных условий в зависимости от главного угла в плане; [ 15, с.96., к.33., л.2]

К₂ - поправочный коэффициент на мощность для измененных условий в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала. [ 15, с.293., к.111., л.1]

К_N =

N =

и) Проверка станка по мощности.

N_пр = N/з, (41)

N_пр =

N_пр ? N_ст,

4,1 ? 4,2 кВт.

к) Машинное время.

Т_о = L/(S_м * i), (42)

где L - расчетная длина обработки;

i - количество проходов.

L = l₁ + l₂ + l₃, (43)

где l₁ - величина врезания;

l₂ - длина обрабатываемой поверхности;

l₃ - величина перебега.

L =5+12,35=17,25мм

Т_о =

2.Точить пов. начерно Ш96,1 на длину26 мм

а) Глубина резания.

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл = 0,8об/мин

К_s = 0,9 [15, с. 89, к.21, л.1]

S_O = Код F50

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл = [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄,

К₁= 0,85, К₂ =1, К₃ = 1,09 [15, с. 94, к.32, л.2]

К₅ =1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн =

V =

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 200 . Код М39

S5

и) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,504Ч200=100,8

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.=2,9 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN =0,9Ч1=0,9

N =2,9 Ч0,9=2,61 кВт

и) Проверка станка по мощности.

2,9< 4,2 кВт.

й) Машинное время.

L_р.х =l₂+l₃;

L_р.х =26+3=29мм

3.Подрезать уступ начерно в размер 59 на длину 6,95мм

а) Глубина резания.

=1,8 мм

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл = 1,3 мм/об

К_s =0,9Ч1Ч0,7=0,63 [15, с. 89, к.30, л.1]

S_O = 1,3Ч0,63=0,819 мм/об Код F81

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл =66 [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄ЧК_5,

К₁ = 0,85, К₂ = 1, К₃ = 1 , К₄ =1 [15, с. 94, к.32, л.2] К₅ =1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн = 0,85Ч1Ч1,09Ч1Ч1=0,926

V =66 Ч0,926=61,1 м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 160об/мин. Код М40 S2

е) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача.

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,819Ч 160=131 мм/об .

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.= 3,4 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN = 0,9 Ч1=0,9,

N = 3,4 Ч0,9=3,06 кВт

и) Проверка станка по мощности.

где N_ст =

3,4 < 4,2 кВт

й) Машинное время.

L_р.х =6,95 мм

4.Точить пов. начерно Ш110 на длину 10 мм

а) Глубина резания.

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл =1,3 мм/об

К_s = 0,9Ч1Ч0,7=0,63 [15, с. 89, к.30, л.1]

S_O =1,3 Ч0,63=0,819мм/об Код F81

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл = 77 м/мин [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄,

К₁= 0,85, К₂ = 1, К₃ = 1,09 [15, с. 94, к.32, л.2]

К₅ = 1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн =0,85Ч1Ч1,09Ч1=0,926

V =77Ч0,926=71,3 м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 200 . Код М39 S5

и) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,819Ч200=163,8м/мин.

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.= 4,1 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN = 0,9Ч1=0,9

N = 4,1Ч0,9=3,69кВт

и) Проверка станка по мощности.

4,1 < 4,2 кВт.

й) Машинное время.

L_р.х = 10 мм

5.Подрезать уступ начерно в размер 49 на длину на длину 11 мм

а) Глубина резания.

=1,8 мм

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл =1,3мм/об

К_s = 0,9Ч1Ч0,7=0,63 [15, с. 89, к.30, л.1]

S_O =1,3 Ч0,63=0,819мм/об Код F81

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл = 77м/мин [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄ЧК_5,

К₁ = 0,85, К₂ =1, К₃ = 1,09, К₄ = 1 [15, с. 94, к.32, л.2] К₅ = 1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн =0,85Ч1Ч1,09Ч1Ч1=0,026

V =77Ч0,926=71,3м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 160 об/мин. Код М40 S2

е) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача.

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м =0,819Ч 160=131мм/мин .

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.= 4,1 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN =0,9Ч 1=0,9 ,

N = 4,1Ч0,9=3,69кВт

и) Проверка станка по мощности.

4,1< 4,2 кВт

й) Машинное время.

L_р.х =11+2=13мм

6.Точить фаску 1Ч45°

а) Глубина резания.

=1 мм

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл = 0,8мм/об

К_s =1Ч1Ч0,7=0,7 [15, с. 89, к.30, л.1]

S_O = 0,8Ч0,7=0,56мм/мин Код F56

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл =88 м/мин [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄ЧК_5,

К₁ = 0,95, К₂ = 1, К₃ = 1,09 [15, с. 94, к.32, л.2] К₅ =1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн =0,95Ч1Ч1,09Ч1=1,035

V = 88Ч1,035=91,08м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ =250 об/мин. Код М40 S3

е) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача.

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,56Ч 250=140мм/мин .

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.=3,4 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN = 0,9Ч 1=0,9

N =3,4Ч 0,9=3,06кВт

и) Проверка станка по мощности.

3,4< 4,2 кВт

й) Машинное время.

L_р.х =5+1,4=6,4мм

Т₁=0,281+0,287+0,053+0,061+0,099+0,045=0,826мин

2-й инструмент

Резец Т5К10 K.01.4981.000-08 ТУ 2-035 1040-86. [3, с.171, табл.15]

7.Расточить фаску 4 под 30° на длину 5,77

а) Глубина резания.

=5 мм

б) Подача.

S_о = S_таблЧК_s ,

где S_табл = 0,22 мм/мин

К_s =1Ч1Ч1Ч=1 [15, с. 89, к.25, л.1]

S_O = 0,22Ч1=0,22 Код F22

в) Скорость резания.

н= н_таблЧ Кн,

где н_табл =88 м/мин [15, с. 93, к.32, л.1]

Кн = К₁ЧК₂ЧК₃ЧК₄ЧК_5,

К₁ = 0,95, К₂ = 1, К₃ = 1,09, К₄ = 0,9 [15, с. 94, к.32, л.2] К₅ = 1 [15, с. 293, к.111, л.1]

Кн = 0,95Ч1Ч1,09Ч0,9Ч1=0,931

V = 88Ч0,931=81,8м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

д) Коррекция частота вращения шпинделя по станку.

n_СТ = 315 об/мин. Код М40 S4

е) Действительная скорость резания.

ж) Минутная подача.

S_м = S_O Ч n_СТ,

S_м = 0,22Ч 315=69,3мм/об .

з) Мощность потребная на резание.

N= N_табл Ч КN

где N_табл.=4,1 кВт [15, с. 95, к.33, л.1]

КN = К₁ЧК₂ ,

КN = 0,9Ч 1=0,9 ,

N = 4,1Ч ,9=3,69кВт

и) Проверка станка по мощности.

4,1< 4,2 кВт

й) Машинное время.

L_р.х =5+5,77=10,77мм

3 инструмент

Резец Т15К6 PDINR 2525М15 ТУ2-035-892-82. [ 3, с.166., табл.8]

8.Точить пов.3 начисто Ш95 на длину 26 мм

а) Глубина резания.

t = мм.

t =

б) Подача.

S_{o табл}=0,23 мм/об [15, к.30, л.1]

К_s = К₁, (43)

К₁ = 1

К_s = 1Ч0,8=0,8

[ 15, к.30, л.2]

S_o = 0,23Ч0,8=0,184мм/об код F18

в) Скорость резания.

V_табл=130м/мин [15, к.32, л.1]

К_v = К₁ ·К₂ ·К₃· К₅, (44)

К₁=0,95

К₂=1,54

К₃=1,09

[13, к.32, л.2]

К₅=1,09

[15, к.111, л.1]

К_v =0,95Ч1,54Ч1,09Ч1=1,594

V =130Ч1,594=207 м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

n =

n =

д) Корректируется частота вращения шпинделя по станку.

n_ст =630 об/мин кодМ40

S9

ж) Действительная скорость резания.

V_д =

V_д =

з) Минутная подача.

S_м = S_o ·n_ст; мм/мин

S_м =0,25Ч600=150мм/мин

и)Мощность потребная на резание.

N = N_табл ·К_N; кВт

N_табл=4,1 кВт [15, к.33., л.1]

К_N = К₁ ·К₂,

К₁=0,9 [15, к.33., л.2]

К₂=1 [15, к.111., л.1]

К_N = 0,9Ч1=0,9

N =4,1Ч0,9=3,69 кВт

й) Проверка станка по мощности.

N_пр = ,

N_пр = .

N_пр ? N_ст,

4,1? 4,2 кВт.

к) Машинное время.

Т_о =

где L - расчетная длина обработки;

i - количество проходов.

L = l₁ + l₂;мм

где l₁ - величина врезания;

l₁=5

l₂ - длина обрабатываемой поверхности;

l₂= 25мм

L = 26+5=3,1мм

Т_о =

4 Инструмент

Резец Т15К6 035-2126-1179 ОСТ2И10-7-84 [ 3, с.174, табл.18]

9.Точить канавку 8 начисто шириной 3,4 на длину 1,75

а) Глубина резания.

t =3,4 мм.

б) Подача.

S_{o табл}= 0,15мм/об [15, к.30, л.1]

К₁ = 0,7

К_s = 0,85Ч0,4=0,34

[ 15, к.30, л.2]

S_o = 0,15Ч0,34=0,034 код F3

в) Скорость резания.

V_табл=181 м/мин [15, к.32, л.1]

К_v = К₁ ·К₂ ·К₃· К₅, (45)

К₁=1

К₂=1,08

К₃=1,1

[15, к.32, л.2]

К₅=1

[15, к.111, л.1]

К_v =1Ч1,08Ч1,1Ч1=1,188

V =181Ч1,188=215м/мин

г) Частота вращения шпинделя.

n =

n =

д) Корректируется частота вращения шпинделя по станку.

n_ст = 630 код М40

S6

е) Действительная скорость резания.

V_д =

V_д =

ж) Минутная подача.

S_м = S_o ·n_ст; мм/мин

S_м =0,034Ч630=21,42мм/мин

з) Мощность потребная на резание.

N = N_табл ·К_N; кВт

N_табл=4,1кВт [15, к.33., л.1]

К_N = К₁ ·К₂,

К₁= 0,9 [15, к.33., л.2]

К₂=1 [15, к.111., л.1]

К_N = 0,9Ч1=0,9

N =4,1Ч0,9=3,69кВт

и) Проверка станка по мощности.

N_пр = ,

N_пр = .

N_пр ? N_ст,

4,1? 4,2 кВт.

й) Машинное время.

Т_о =

L = l₁ + l₂;мм

l₁= 3мм

l₂=1,75мм

L = 3+1,75=4,75мм

Т_о =

Т_общ=0,826+0,155+0,206+0,221=1,408мин

Таблица 9- Сводная таблица режимов резания

Наименование операции и перехода	t, мм	l, мм	Lpx, мм	Подача	Расчетные размеры	Скоростные размеры	То мин
				Sz	Sо	Sм	n	V	nст	Vст
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
005. Токарно-винторезная операция 1.Точить пов.1 начерно на длину 8,75 2.Точить конус 6 начерно под углом 60° на длину 33 мм 3.Точить пов.3 начерно Ш110 на длину 5 мм 4.Подрезать уступ 8 начерно в размер 64,1 5.Тоить конус 7 начерно под углом 15° на длину 5 мм 6.Точить пов.2 начерно Ш132 на длину 33 мм 7.Расточить отв.4 начерно Ш72 на длину 88,1 8.Расточить фаску 5 начерно под углом 30° на длину	4,6 3 1,1 1,8 2 2,3 4,7 2,8	8,5 33 5 6 5 33 88 5,7	11,75 35 6 7 6 35 90,1 7,77		0,4 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,15 0,15		239 185 185 163 154 154 327 249	74 64 64 64 64 64 74 64	200 160 160 160 125 125 315 200	53,3 55,2 55,2 63,3 51,8 51,8 71,2 51,4	0,14 0,36 0,06 0,07 0,08 0,46 1,9 0,25
010. Токарно-винторезная операция с ПУ 1.Порезать торец 1 в размер 85 на длину 12,35 мм 2.Точить пов.3 начерно Ш96,1 на длину26 мм 3.Подрезать уступ 6 начерно в размер 59 на длину 6,95мм 4.Точить пов.2 начерно Ш110 на длину 10 мм 5.Подрезать уступ 5 начерно в размер 49 на длину на длину 11 мм 6.Точить фаску 7 1Ч45° 7.Расточить фаску 4 под 30° на длину 5,77 8.Точить пов.3 начисто Ш95 на длину 26 мм 9.Точить канавку 8 начисто шириной 3,4 на длину 1,75	2,3 1,2 1,8 1,1 1,8 1 5 0,55 3,4	12,3 26 6,9 10 11 1,4 5,77 26 1,75	17,35 29 6,95 10 13 6,4 10,7 31 4,75		0,5 0,5 0,82 0,81 0,81 0,5 0,2 0,18 0,03	61,7 100,8 131,04 163,8 131 140 69,3 150 21,42	169 245 173 206,4 172 301 318 694,6 720	80,08 75,9 61,1 71,3 71,3 91,08 81,9 207,2 215	160 200 160 200 160 250 315 630 630	43,2 60,3 56,3 69,08 66,3 75,4 81,1 178 187	0,28 0,28 0,05 0,06 0,09 0,04 0,15 0,206 0,221
015.Горизонтально- протяжная операция 1.Протянуть 12 шлицев 1 на длину 85	5	85	1460	0,07				4,5		4,5	9,19
020.Зубофрезерная операция 1.Фрезеровать зубья 1 начерно	4,9	174	192		1,25		85	21,4	80	20	69,1
025.Зубофрезерная операция
1.Фрезеровать зубья 1 начисто	2,8	170	187,7		0,8		87,9	25,1	100	25,1	42,2
030.Зубозакругляющая операция 1.Закруглить поверхность зубьев 1	2	2	11,4	0,08	0,32	192			600	18,8	3,3
035. Термообработка
040.Калибровочная операция 1.Калибровать 12 шлицев 1 начисто	5	85	1460	0,07				4,5		4,5	9,19
045.Зубообкатная 1.Обкатать зубья	0,09				3,84		1428	128	1450	122	5

2.3.5 Расчет норм времени

Операция 015-Горизонтально-протяжная.

1 Общее основное время.

мин; (46)

где Т_oi - время одного перехода,

Т_Ообщ = 0,39 мин.

2 Вспомогательное время:

2.1 Время, связанное с переходом

t_пер=0,16мин. [10,табл.6]

2.2 Время на контрольные измерения

t_изм. = У (t_к · К_n · Z); (47)

где t_изм- время одного измерения; [10,табл.17]

К_n - коэффициент периодичности измерения; [10,табл.18]

Z - количество замеряемых размеров.

t_изм= 0,19·1·1=0,16мин.

2.5 Поправочный коэффициент на вспомогательное время:

К_tв = 0,93. [10,табл.19]

2.6 Общее вспомогательное время:

Т_всп =(t_уст+t_пер+t_изм. ) · К_tв, мин; (48)

Т_всп = (0,31+0,16) · 0,93=0,43мин.

3 Оперативное время.

Т_оп = Т_{о общ.} + Т_всп, мин; (49)

Т_оп = 0,39+0,43= 0,82мин.

4 Время на обслуживание рабочего места.

мин; (50)

где а_обс - время на обслуживание рабочего места, % [10,табл.21]

мин.

5 Время для перерывов на отдых и личные надобности.

мин; (51)

где в_отл. - время для перерывов на отдых и личные надобности ,% [10,табл.20]

мин.

6 Штучное время.

Т_шт. = Т_оп. + Т_обс. + Т _отл., мин; (52)

Т_шт. =0,82+0,02+0,03 = 0,87 мин.

7 Подготовительно - заключительное время.

Т_п.з.i = 17мин. [10,табл.25]

8 Штучное - калькуляционное время.

мин; (53)

мин.

9 Норма выработки деталей в смену.

шт; (54)

шт.

Операция 015 - токарно-винторезная с ПУ.

1 Штучное время.

мин; (55)

где Т_а - Время автоматической основной работы по программе;

Т_а = Т_оа + Т_ва; (56)

где Т_оа - время основной работы инструмента.

Т_ва - время вспомогательной автоматической работы;

Т_оа = ? Т_оi , мин;

Т_оа= 1,408 мин.

Т_ва = 0,03x + 0,1y + 0,07z, (57)

где х - количество быстрых перемещений инструмента по циклограмме;

y - количество установочных перемещений стола

z - количество поворотов револьверной головки.

Т_ва = 0,03·13 + 0,1·0 + 0,07· 4= 0,67 мин,

Т_а = 1,408+0,67= 2,07 мин.

Т_в - время выполнения ручной вспомогательной работы, не перекрываемой временем автоматической работы станка;

Т_в = Т_ву + Т_всп. + Т_ви., мин. (58)

где Т_ву - время на установку и снятие детали;.

Т_всп - вспомогательное время, связанное с выполнением операций;

Т_ви - вспомогательное время, не перекрываемое на измерение;

Т_всп = 0,04 + 0,03 + 0,25 + 0,15·2+0,04·5+0,04+0,33= 1,49 мин.

Т_ви = ? (t_изм ·К_п ·Z), мин, (59)

где К_{п. ср.} - коэффициент периодичности,(0,5)

t_изм - время на измерение одной поверхности инструментом данного вида;

Z - количество поверхностей контролируемых инструментом данного вида;

Т_ви = 0,262·0,5·9 = 1,17мин.

Т_в = 1,15+1,49+1,17=3,81 мин.

К_tв - коэффициент вспомогательного времени;

Т_об - процент от оперативного времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, %.

мин.

2 Подготовительно заключительное время.

Т_п.з. = ?Т_п.з, мин; (60)

Т_п.з. = 15+2+0,8+0,5+0,4+1,4= 20,1 мин.

3 Штучно - калькуляционное время определяется по формуле.

мин.

мин.

4 Определяется норма выработки.

Таблица 10 - Сводная таблица норм времени

Наименование операции	То мин	Твсп мин	Топ мин	Тобс. мин	Толн мин	Тшт мин	Тпз мин	Тштк мин	Нв шт
005.Токарно-винторезная	3,355	0,12	3,47	0,13	0,13	3,73	26	4,16	115
010.Токарно-винторезная с ПУ	1,408	3,81	4,7	1,09	5,12	20,1	5,42	88
015.Горизонтально-протяжная	0,39	0,43	0,82	0,02	0,03	0,87	17	1,15	417
020.Зубофрезерная	69,1	0,4	69,5	3,12	2,78	75,4	30	36,7	13
025.Зубофрезерная	42,2	04	42,6	1,91	1,7	46,21	30	23,6	20
030.Зубозакругляющая	3,3	0,43	3,73	0,15	0,15	4,05	33	4,6	104
040.Калибровочная	0,39	0,43	0,82	0,02	0,03	0,87	17	1,15	417
045.Зубообкатная	5	0.55	5.55	0.22	0.22	5.9	18	6.2	77

2.3.6 Разработка управляющей программы для станков с ЧПУ

2.3.6.1 Краткая техническая характеристика токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 16Б16Т1

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм - над станиной - над суппортом	320 125
Наибольший диаметр прутка проходящего через отверстие шпинделя мм:	36
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм	750
Частота вращения шпинделя, об/мин Число скоростей	40 - 2000 18
Наибольшее перемещение суппорта, мм/об
продольное	700
поперечное	210
Подача суппорта, мм/об
продольная	2 - 1200
поперечная	1 - 1200
Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/об продольного поперечного Мощность электродвигателя, кВт	6000 5000 4.2
Габаритные размеры: длина, мм	3100
ширина, мм	1390
высота, мм	1870
Масса, кг	2350

2.3.6.2 Краткая характеристика ОСУ „Электроника - НЦ - 31”

Тип системы	контурная
Число управляемых осей координат	2
Число одновременно управляемых осей координат	2
Дискретность по осям, мм по оси x по оси z	0,005 0,01
Задание размеров	абсолютное
Задание подачи	прямое
Программа в водится с клавиатуры пульта управления
Координатные оси

2.3.6.3 Управляющая программа для операции с ЧПУ

Таблица 11 - Рукопись УП

Участки	Кадр УП	Пояснения
1	2	3
0 1 2 3	N0M3 N1T1 N2F50 N3M40	Номер кадра 0, вспомогательная функция -вращение шпинделя на токаря Смена инструмента- первый инструмент Подача-0,504 мм/об Частота вращения шпинделя-
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32	N4S2 N5 X16000* N6 Z10000 N7 Z8500* N8 X10000 N9X6800 N10 Z8700 N11 X9610 N12S5 N13Z5900 N14F81 N15M40 N16S2 N17 X11000 N18M39 N19S5 N20Z4900 N21M40 N22S2 N23X13600 N24 Z8700 N25 X8900 N26F56 N27S3 N28 X16000* N29 Z10000 N30 X44000* N31 X44000*	160 об/мин Быстрый ход Подвод в т.0 Быстрый ход Подвод в т.1 Подрезать торец начерно в размер 85 на длину 12,35мм, подвод в т.2 Быстрый ход подвод в т.3 Быстрый ход подвод в т.4 Частота вращения шпинделя- 200 об/мин Точить поверхность начерно Ш96,1 на длину 26 мм, подвод в т.5 Подача-0,819 мм/об Частота вращения шпинделя- 160 об/мин Подрезать уступ начерно в размер 59 на длину 6,9мм, подвод в т 6 Частота вращения шпинделя- 200 об/мин Точить поверхность начерно Ш110 на длину 10 мм, подвод в т.7 Частота вращения шпинделя- 160 об/мин Подрезать уступ начерно в размер 49 на длину 11мм, подвод в т 8 Быстрый ход подвод в т.9 Быстрый ход подвод в т.10 Подача-0,56 мм/об Частота вращения шпинделя- 250 об/мин Точить фаску 1х45°, подвод в т.11 Быстрый ход Подвод в т.12 Быстрый ход Подвод в т.Ои
33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62	N32 Z25000 N33M5 N34M3 N35T2 N36F22 N37M40 N38S4 N39 X16000* N40 Z10000 N41 X8600* N42 Z8700 N43X6800* N44Z8000 N45 Z8700 N46 X16000* N47 Z10000 N48 X44000* N49 Z25000 N50M5 N51M3 N52T3 N53F23 N54M40 N55S6 N56 X16000* N57 Z10000 N58 Z8700* N59 X9200 N60Z5900 N61 X16000*	Вспомогательная функция -технологический останов шпинделя Номер кадра 34, вспомогательная функция -вращение шпинделя на токаря Смена инструмента-второй инструмент Подача-0,504 мм/об Частота вращения шпинделя- 160 об/мин Быстрый ход Подвод в т.0 Быстрый ход Подвод в т.1 Расточить фаску начерно под углом 30° на длину 5,77 мм, подвод в т.2 Быстрый ход подвод в т.3 Быстрый ход Подвод в т.4 Быстрый ход Подвод в т.Ои Вспомогательная функция -технологический останов шпинделя Номер кадра 51, вспомогательная функция -вращение шпинделя на токаря Смена инструмента- третий инструмент Подача-0,23 мм/об Частота вращения шпинделя- 630 об/мин Быстрый ход Подвод в т.0 Быстрый ход Подвод в т.1 Точить поверхность начисто Ш95 на длину 26 мм, подвод в т.2 Быстрый ход
63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84	N62 Z10000 N63 X44000* N64 Z25000 N65M5 N66M3 N67T4 N68F3 N69M40 N70S6 N71 X16000* N72 Z10000 N73 Z7660* N74 X10000 N75Z9150 N76G4* N77P200 N78 X10000* N79 Z16000* N80 Z10000 N81 X44000* N82 Z25000 N83M5 N84M30	Подвод в т.3 Быстрый ход Подвод в т.Ои Вспомогательная функция -технологический останов шпинделя Номер кадра 66, вспомогательная функция -вращение шпинделя на токаря Смена инструмента- четвертый инструмент Подача-0,034 мм/об Частота вращения шпинделя- 630 об/мин Быстрый ход Подвод в т.0 Быстрый ход Подвод в т.1 Точить канавку начисто шириной 3,4 мм на длину 1,75 мм, подвод в т.2 Подготовительная функция-пауза 2 сек Быстрый ход подвод в т.3 Быстрый ход Подвод в т.4 Быстрый ход Подвод в т.Ои Вспомогательная функция -технологический останов шпинделя Вспомогательная функция-конец УП

2.3 Технико-экономическое обоснование спроектированного техпроцесса

Расчет производится на примере одной из операций.

1.Вариант-проектируемый: 020 Зубофрезерная.

2.Вариант-базовый: 020 Зубофрезерная.

Таблица 12 - Технико-экономическое обоснование спроектированного техпроцесса

Проектируемый вариант	Базовый вариант
1	2
1. Часовые приведенные затраты Спз = Сз/М + Счз + Ен · (Кс + Кз); Сз = Сч · во; Счз = Счб · Кн; Кс = Ц/3200; Кз = (F · 75)/3200; F = f · Кf.
Сз1 = 18 · 1,5 = 27руб.; Счз1 = 18,2 ·1,5 = 27,3 руб.; Кс1 = = 120руб; Кз1 = =0,48 руб.; F1 = 6,858 · 3 = 20,5; Спз1 = + 27,3 + 0,12 · (120+0,41) = 68,7 руб.	Сз2 = 18 · 1,5 = 27 руб.; Счз2 = 18,2 ·1,5 = 27,3 руб.; Кс2 = = 120руб; Кз2 = = 0,42 руб.; F2 = 7,3 · 2,5 = 18,25; Спз2 = + 27,3+ 0,12 · (120+ +0,42) = 68,7руб.
2. Стоимость механической обработки. Со = (Спз ·Тшт.к)/60
Со1 = = 42руб.	Со2 = = 46,2руб.
3. Величина годовой приведенной экономии. Э = (Со2 - Со1) ·N Э = (46,2-42) ·3000 = 12600 руб.

где С_з - основная и дополнительная часовая заработная плата основных рабочих, руб.;

М - коэффициент многостаночности;

Я_о - общи коэффициент доплаты к заработной плате;

С_чз - часовые затраты на эксплуатацию рабочего места, руб.;

С_чб - часовые затраты на базовом рабочем месте, руб.;

К_м - машинный коэффициент;

Е_н - нормативный коэффициент экономической эффективности

капиталовложения;

К_с - капиталовложения в оборудование, руб.;

Ц - оптовая цена станка, руб.;

К_з - капитала вложения в здание, руб.;

F - производственная площадь занимаемая одним станком с учетом проходов и проездов, м²;

f - опорная площадь станка, м²;

К_f - коэффициент, учитывающий проходы и проезды.

3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Разработка конструкции станочного приспособления

3.1.1 Описание принципа работы, назначения и устройства проектируемого приспособления

Данное приспособление предназначено для установки и зажима заготовки и последующего фрезерования по диаметру 132 на зубофрезерном полуавтомате мод.5К32П

Приспособление состоит из корпуса на который монтируются втулка и пневмоцилиндр.

Приспособление базируется на стол станка при помощи специальных болтов, для которых предусмотрены пазы в корпусе приспособления. Для того чтобы обработать заготовку её устанавливают на шлицевую оправку, имеющимся на ней отверстием и закрепляют быстросъёмной шайбой, прижим которой к заготовке осуществляется штоком с накрученной на него гайкой, вся эта система работает с помощью пневмоцилиндра вмонтированного в корпус приспособления. При попадании воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра, заготовка прижимается к корпусу приспособления посредством быстросъемной шайбы. При поступлении воздуха в безштоковую полость, поршень со штоком поднимается вверх и происходит разжим заготовки.

Вращение приспособления происходит вместе со столом при его повороте на один обрабатываемый зуб.

3.1.2 Теоретическая схема базирования и определение погрешности базирования. Расчет на точность

Рисунок 15- Теоретическая схема базирования

Торцевая поверхность точки 1,2,3 заготовки лишает её 3-х степеней свободы и называется установочной. Цилиндрическая поверхность заготовки, точки 4,5 которые лишает её 2-х степеней свободы, называется двойной опорной. Поверхность паза лишает заготовки одной степени свободы и называется опорной базой.



Рисунок 16- Практическая схема базирования

Рисунок 17 - Схема базирования с установочными элементами.

Погрешность установки в станочном приспособлении находится по формуле:

[3,с151] (60)

где - погрешность базирования:

,

Допустимая погрешность базирования рассчитывается по формуле :

(61)

где Т - допуск на соответствующий размер, получаемый на станочном приспособлении Т = 0,25 мм;

- средняя экономическая точность обработки детали на данной операции

К- коэффициент серийности, К=0,6

Рассчитанная погрешность базирования сравнивается с допустимой:

,

Погрешность базирования не превышает предельно допустимую.

3.1.3 Силовой расчет приспособлении

Рисунок 18- Схема действия сил на заготовку

Сила зажима рассчитывается по формуле:

; (62)

Расчёт усилия зажима.

где коэффициент запаса ,

коэффициент трения,

окружающая сила;

Сила зажима:

[5,c 445, табл. 36] (63)

где N- мощность резания , кВт

V- скорость резания, м/мин

(64)

где S - подача на один оборот детали, м/мин S=1,18 мм /об

m - модуль нарезного колеса, m=3,5

Z - число зубьев нарезного колеса, Z=36

D - нарезной диаметр инструмента, D=80 [5,c245,табл.76]

V - скорость резания, V=20 м/мин

поправочный коэффициент на мощность, учитывающий изменения условия эксплуатации;

поправочный коэффициент на мощность.

Рассчитываем усилия на шток для поршневого пневмоцилиндра одностороннего тянущего действия, по формуле:

, (65)

где - диаметр пневмоцилиндра

d- диаметр штока

- КПД; =0,9

- давление сжатого воздуха;

Р=0,4мПа

Q (W) - усилие зажима заготовки в приспособлении, Н W=Q=16309H

Диаметр пневмоцелиндра рассчитывается по формуле:

,мм; (66)

;

принимаем D = 250мм

Диаметр штока определяем по формуле:

(67)

W<[W],Н

16309<17064 Н

Вывод: Расчётная сила зажима получилась меньше силы зажима данного пневмоцилиндра следовательно обеспечивается надёжное закрепление детали.

3.1.4 Технико-экономическое обоснование спроектированного приспособления

Расчёт экономической эффективности применяемого приспособления основывается на составлении затрат и экономии, возникающих при его использовании. Экономия достигается за счёт снижения трудоёмкости изготовления детали , а следовательно будет снижена и штучная заработная плата.

Э = N[(1/60)Ч(t_сC_с-t_нC_н) +?З] - (a + E)(K_с-K_н),руб.; (68)

где N - годовой объем выпуска, шт., N=3000шт

t_с,t_н - вспомогательное время для открепления и закрепления заготовки для старого и нового приспособления, мин.