Разработка технологического процесса механической обработки детали "Втулка разрезная"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка технологического процесса механической обработки детали «Втулка разрезная»

Оглавление

Задание

Оглавление

Введение

1. Подготовка к проектированию технологического процесса механической обработки детали

1.1 Служебное назначение и конструкция детали

1.2 Анализ технологичности конструкции детали

1.3 Определение типа и организационной формы производства

1.4 Выбор метода получения исходной заготовки

2. Проектирование технологических операций механической обработки

2.1 Выбор технологических баз и обоснование выбора технологического процесса

2.2 Выбор оборудования и технологической оснастки

2.3 Расчет и назначение припусков на механическую обработку

2.4 Расчет режимов резания

2.5 Назначение режимов резания

2.6 Техническое нормирование операций технологического процесса

3. Проектирование контрольно-измерительного приспособления

Литература

Введение

Технология машиностроения - является ведущей отраслью промышленности. В настоящее время основная задача промышленности заключается в расширении и совершенствовании индустриальной базы развития экономики, в повышении технического уровня и эффективности производства, его рентабельности, организации, мобильности, экономии производственных и трудовых ресурсов, улучшении качества продукции.

Технологический процесс в машиностроении характеризуется непрерывным совершенствованием конструкции и технологии изготовления машин. Задача машиностроения состоит в том, чтобы основной прирост продукции получать за счет увеличения производительности труда.

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства, нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающие решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.

Очень большое значение для общего технического уровня промышленных предприятий и развития технологии машиностроения является создание систематизированной и упорядоченной технологической документации и повышения качества выпускаемой продукции.

Основным содержанием проекта является разработка нового более прогрессивного технологического процесса механической обработки детали втулка разрезная. В проекте рассматриваются вопросы выбора заготовки, оборудования, расчет и проектирование технологической оснастки, назначения технологических баз, расчёт режимов резания и технического нормирования.

Основная задача заключается в том, чтобы при работе над данным курсовым проектом прослеживать усовершенствование технологического процесса, организации и экономии производства и также технологически незаменимых приспособлений для операций требующих этого. Наряду с этим курсовое проектирование должно научить студента пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, нормативными документами и расценками, умело, сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе изучения курса.

деталь заготовка проектирование измерительный приспособление

1. Подготовка к проектированию технологического процесса механической обработки деталей

1.1 Служебное назначение и конструкция детали

Согласно чертежа, данная деталь - «Втулка разрезная» представляет собой тело вращения типа «фланца». Предназначена для соединения корпуса механизма с подводимым трубопроводом.

Габаритные размеры детали 68Ч116 мм. Деталь имеет два отверстия 2 40Н7 с шероховатостью Ra=0,8, в направлении главной оси детали. Имеются 3 крепёжных отверстия, с выточкой под головку болта: на торце 10 имеются 3 отверстия 4, 14, 17 17Н14, на торце 11 и на торце 19 выточки 3 и 16 28Н14, а также на торце 12 выточка 16 28Н9 с шероховатостью Ra=0,8. На поверхности 1 имеется отверстие 6 21h14, а на поверхности 8 имеется резьба 18 М20 - 7Н, они служат для фиксации втулки с подводимым трубопроводом.

Имеются лыски:

- 5 - служит для угловой ориентации детали в узле;

- 1 и 14 - выполненные от оси симметрии на расстоянии 26мм, по h14.

Наиболее точными поверхностями являются:

- 56f7 с шероховатостью Ra=0,8, на длине 10мм от торца детали 10;

- торец 11, так как радиальное биение торца относительно 40Н7 не должно превышать 0,03мм;

- 28Н9 с шероховатостью Ra = 0,8 - не параллельность с осью отверстия 40Н7 не должно превышать 0,08 мм.

На детали также имеются два несквозных паза шириной 4 и 6 мм.

Втулка изготовлена из Сталь 45 по ГОСТ 1050 - 88. Данная марка стали применяется для изготовления деталей типа: вал - шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Химические свойства стали Сталь 45 приведены в таблице 1, а физико-механические свойства в таблице 2.

Заменители: Сталь 50, Сталь 50Г2, Сталь 40Х.

Таблица 1.

Химический состав % ГОСТ 1050 - 88.

C	Si	Mn	Cr	Ni	S	P
					Не более
0,40 - 0,50	0,17 - 0,37	0,50 - 0,80	0,30	0,30	0,045	0,045

Таблица 2.

Физико-механические свойства ГОСТ 1050-88.

т	в	5		ан, Дж/см2	НВ, не более
МПа	%		горячее-катанной	отожжен-ной
не менее
360	610	16	40	50	241	197

1.2 Анализ технологичности конструкции детали

Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции детали, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Таким образом, улучшение технологичности конструкции детали позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для служебного назначения.

Деталь - «Втулка разрезная», изготавливается из Стали 45 по ГОСТ 1050-88.

Форма детали вызовет не значительные трудности при получении заготовки.

Мало технологичными в данной конструкции являются:

- наружная поверхность, диаметром ш56f7. Эта поверхность должны быть выполнены в пределах указанных отклонений, а также торцевое радиальное биение не должно превышать 0,03 мм относительно внутреннего диаметра;

- отверстие, диаметром ш40H7 и Ra0.8. Эту поверхность, с заданной точностью и шероховатостью, невозможно получить на станках токарной группы, необходимо вводить в технологический процесс дополнительной операции - шлифовальной;

- отверстие диаметром ш28H9. Это отверстие должно быть выполнено в пределах допуска на размер и допуска на не параллельность с внутренним диаметром не превышающего 0,08 мм;

- пазы, шириной 4 и 6 мм отличаются большой глубиной и не имеют сквозного выхода к противоположной поверхности детали.

Вывод: деталь мало технологична.

1.3 Определение типа и организационной формы производства

Тип производства на данном этапе проектирования определяется ориентировочно в зависимости от массы детали и годовой программы выпуска, используя таблицу 4 [1].

При массе детали 2,02 кг и годовой программе выпуска 4800 шт/год тип производства является серийным.

Скорректируем выбранный тип производства определив коэффициент серийности.

где: t_в - величина такта выпуска, мин/шт.

где: F_д - действительный годовой фонд времени работы оборудования.

F_д = 4029 ч.

N - годовая программа выпуска деталей, шт.

N=4800 шт.

Т_шт.ср. - среднее штучное время.



Так как коэффициент серийности Кс < 20, то производство - серийное.

Расчет количества деталей в партии

Количество деталей в партии запуска n рассчитывается по формуле:

g=(Na)/F

где N - годовая программа выпуска 4800 шт.;

а - периодичность выпуска в днях;

F - число рабочих дней, в году 254 дня.

Рекомендуемое значение а- 3;6;12;24 [6 cтр.23], принимаем а=12.

g = (4800227 шт.

1.4 Выбор метода получения заготовки

Разбиваем заготовку на простые фигуры и определяем объём и массу:

Таблица 3

Прокат	Штамповка
m3 = 6,2 кг mq = 2,02 кг	m3 = 3,4кг mq = 2,02 кг

По стоимости:

Для проката

где: М - затраты на материал исходной заготовки,

Q - масса заготовки, кг;

S - цена 1 кг материала заготовки, руб;

q - масса готовой детали, кг;

S_отх - цена 1т отходов, руб.

Для штамповки

, руб.,

где C_i - базовая стоимость 1т заготовок, в рублях;

К_т, К_с, К_в, К_м, К_п - коэффициенты, зависимые от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства;

Q - масса заготовки, кг;

q - масса готовой детали, кг;

S_отх - цена 1т отходов, руб.

К_т = 1 - нормальной точности;

К_м = 1 - Сталь 45;

К_с = 0,84 - 2-я группа сложности;

К_в = 1 - масса штамповки до 4 кг;

К_п = 1 - от объёма производства.



Схема для определения дополнительных переходов для получения заготовки

Для точения:

= 1,151 мин

Для сверления:

мин

Для рассверливания:

= 2,396 мин

Для фрезерования лыски:

мин

Для фрезерования:

мин

Вывод: выбираем заготовку, обеспечивающую меньшую себестоимость - штамповка.

2. Проектирование технологического процесса механической обработки

2.1 Выбор технологических баз и обоснование варианта маршрутного технологического процесса









2.2 Выбор оборудования и технологической оснастки

При выборе оборудования принимают во внимание конструктивные особенности и размеры детали, технические требования, определяющие точность обрабатываемых заготовок, технологические возможности, производительность и эксплуатационные свойства оборудования, экономическую целесообразность его применения.

При выборе технологической оснастки следует отдавать предпочтение быстродействующим, автоматизированным многоместным приспособлениям, допускающим совмещение переходов, перекрытие основного и вспомогательного времени.

005 Токарно-револьверная

Токарно-револьверный станок модели 1П365

Мощность электродвигателя, кВт ……13

На данной операции заготовка устанавливается в трёхкулачковый самоцентрирующийся патрон и базируется по боковым поверхностям и верхнему торцу.

Подрезные отогнутые резцы 2112-0084 ц=90? с пластинами из твёрдого сплава Т15К6 ГОСТ18880-73.

Расточной резец 2141-0057 ц=90? с пластинами из твёрдого сплава Т15К6 ГОСТ18883-73.

Зенкер специальный диаметром 39,03 мм из быстрорежущей стали Р6М5.

Развёртка специальная диаметром 39,61 мм из быстрорежущей стали Р6М5.

Вспомогательные инструменты:

Державка ГОСТ18074-72;

Втулка конус Морзе ГОСТ17178-71.

010 Токарно-винторезная

Токарно-винторезный станок модели 16К20

Мощность электродвигателя, кВт ……10

На данной операции заготовка устанавливается в трёхкулачковый самоцентрирующийся патрон и базируется по боковым поверхностям и верхнему торцу.

Подрезной отогнутый резцы 2112-0084 ц=90? с пластинами из твёрдого сплава Т15К6 ГОСТ18880-73.

Расточной резец 2142-0087 ц=90? с пластинами из твёрдого сплава Т15К6 ГОСТ9795-84.

015 Горизонтально-фрезерная

Горизонтально - фрезерный станок модели 6Р83

Мощность электродвигателя, кВт …….………..11

На данной операции заготовка устанавливается на специальное приспособление и базируется по плоскости и специальном приспособлении (палец) на отверстии 40H17, и по боковому торцу.

Фреза 3-х сторонняя 200 х 40 со вставными ножами Р6М5 ГОСТ 1669-78.

020 Вертикально-фрезерная

Вертикально - фрезерный станок модели 6Р13

Мощность электродвигателя, кВт ………………..………..11

На данной операции заготовка устанавливается в специальном приспособлении, базируется по плоскости, отфрезерованному торцу и по наружнему диаметру 116.

Фреза концевая 1-32 32 Р6М5 по ГОСТ50572-93.

025 Вертикально-сверлильная

Вертикально-сверлильный станок модели 2Н135

Мощность электродвигателя, кВт ……………………..4,0

На данной операции заготовка устанавливается на специальное приспособление, сверление осуществляется по кондуктору, базируется на отверстии 40H7, и по боковому торцу.

Сверло спиральное 2301-1706 17 мм Р6М5 по ГОСТ22736-77.

Зенкер 2323-0542 28 мм Р6М5 по ГОСТ12489-71.

Развёртка 2363-3481 28 мм Р6М5 по ГОСТ1672-80.

030 Горизонтально-фрезерная

Горизонтально - фрезерный станок модели 6Р83

Мощность электродвигателя, кВт ………………..………..11

На данной операции заготовка устанавливается на специальное приспособление, базируется по плоскости, фрезерованному торцу и по верхнему торцу 116.

Фреза прорезная 2254-1072 Р6М5 по ГОСТ2679-93.

035 Горизонтально-фрезерная

Горизонтально - фрезерный станок модели 6Р83

Мощность электродвигателя, кВт …………………..………..11

На данной операции заготовка устанавливается на специальное приспособление, базируется по плоскости, фрезерованному торцу и по нижнему торцу 116.

Фреза прорезная 2254-0986 ГОСТ2679-93.

040 Вертикально - сверлильная

Вертикально-сверлильный станок модели 2Н135

Мощность электродвигателя, кВт ……………………..4,0

На данной операции заготовка устанавливается на специальное приспособление, сверление осуществляется по кондуктору, базирование осуществляется по плоскости, отверстии 40H7, и по торцу.

Сверло спиральное 2301-3257 17,5 мм Р6М5 по ГОСТ12121-77.

Метчик М20 2621- 1719 Р6М5 по ГОСТ3266-81.

Сверло спиральное 2301-3275 21 мм Р6М5 по ГОСТ12121-77.

045 Внутришлифовальная

Внутришлифовальный станок 3К227В

Мощность электродвигателя, кВт ……………………..4,0

На данной операции заготовка устанавливается в трёхкулачковый самоцентрирующийся патрон и базируется по плоской поверхности.

Шлифовальный круг 25А16С27К, D=32мм, H=40мм.

050 Торцекруглошлифовальная

Круглошлифовальный станок 3У131М

Мощность электродвигателя, кВт …………………………..5,5

На данной операции заготовка устанавливается на две гидропластовые оправки и базируется в торец.

Шлифовальный круг 25А40С15К, D=350мм, H=40мм.

2.3 Расчет и назначение операционных припусков на механическую обработку

Исходная заготовка - штамповка на ГКМ. Масса исходной заготовки 3,4кг.

Расчёт припусков на механическую обработку будем вести для отверстия Ш40. Технологический маршрут обработки поверхности Ш40. состоит из следующих переходов:

1. Зенкерование (IT12, Rz40)

2. Развёртывание (IT9, Rz20)

3. Термообработка - закалка ТВЧ

4. Шлифование (IT7, Rz5)

Таблица 4

Технологический переход	Элементы припуска, мкм	2Zmin мкм	Расчётн. миним. размер dmax, мм	Допуск на изгот. Тd, мкм	Предельные размеры на переход, мм	Предельный припуски с учётом округл., мм
	Rz	h	ДУ					dmax	dmin	2Zmаx	2Zmin
Исходная заготовка	150	250	1560	-	-	35,355	2200	35,35	33,15	-	-
Зенкерова-ние	50	50	93,6	120	2·1965	39,285	250	39,28	39,03	5,88	3,93
Развертыва-ние	10	25	62,4	6	2·194	39,673	62	39,67	39,61	0,58	0,39
Термообра-ботка	-	-	75,1	-	-	-	-	-	-	-	-
Шлифова-ние	-	-	-	120	2·176	40,025	25	40,025	40,00	0,39	0,35
	ИТОГО	6,85	4,67

Для поковки имеем пространственные отклонения, возникающие при штамповке, будут равны:

Д_Уиз=

где - величина смещения штампов пресса

- величина эксцентриситета прошиваемого отверстия по отношению к наружному диаметру.

Определение промежуточных значений припусков на механическую обработку:

Д_{зенкер.} = Д_Уиз · k_y = 1560 · 0,06 = 93,6 мкм

K_у = 0,06 - коэффициент уточнения формы

Д_{развёрт.} = Д_из · k_y = 1560 · 0,04 = 62,4 мкм

K_у = 0,04 - коэффициент уточнения формы

Д^ТО= мкм

Погрешность установки, возникающая при выполнении операций принимаем равной: .

На основании записанных в таблице данных проводим расчёт минимальных значений межоперационных припусков, по формуле:

Минимальный припуск :

под зенкерование

под развёртывание

под шлифование

Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности Ш40 Н7.

Расчет припусков на механическую обработку будем вести для линейного размера 68. Данный размер получается вследствие последовательной подрезки двух торцов на первой и второй токарно-револьверной операции.

Таблица 5

Технологический переход	Элементы припуска, мкм	Zmin мкм	Расчётн. миним. размер lmin, мм	Допуск на изгот. Тl, мкм	Предельные размеры на переход, мм	Предельный припуски с учётом округл., мм
	Rz	h	ДУ					lmax	lmin	Zmаx	Zmin
Исходная заготовка	150	250	840	-	-	70,863	2200	75,28	73,08	-	-
Точение черновое торца 1	50	50	50,4	120	1248	69,615	740	71,83	71,09	4,19	1,25
Точение чистовое торца 1	30	30	33,6	6	151	69,464	740	70,94	70,20	1,63	0,15

Таблица 6

Технологический переход	Элементы припуска, мкм	Zmin мкм	Расчётн. миним. размер lmin, мм	Допуск на изгот. Тl, мкм	Предельные размеры на переход, мм	Предельный припуски с учётом округл., мм
	Rz	h	ДУ					lmax	lmin	Zmаx	Zmin
Исходная заготовка	150	250	1800	-	-	69,464	740	70,94	70,20	-	-
Точение черновое торца 2	50	50	108	120	2204	67,26	740	68,00	67,26	3,68	2,20
	ИТОГО	9,5	3,60

для первого торца:

, где:

;

Д_{У черн.} = k_{у и.з} = 0,06 840 = 50,4 мкм ;

Д_{У чист.} = k_{у и.з} = 0,04 840 = 33,6 мкм.

для второго торца:

, где:

;

Д_{У черн.} = k_{у и.з} = 0,06 1800 = 108 мкм.

Обработка первого торца ведется в самоцентрирующем патроне с упором в торец:

Обработка второго торца ведется в самоцентрирующем патроне с упором в торец:

для первого торца:

для второго торца:

Схема графического расположения припусков и допусков на обработку торца 68.

2.4 Расчет режимов резанья

Расчёт режимов резания на сверление (операция 040 вертикально-сверлильная)

Исходные данные:

Наименование операции сверление 21Н14, нарезание резьбы М20-7Н

Деталь …………………….………………………... втулка разрезная

Обрабатываемый материал …………......……………… Сталь 45

Характер заготовки ..................................……горячая штамповка

Вес заготовки ………………………....….………………...3,4 кг

Станок…………………………..… вертикально-сверлильный 2Н135

Инструмент ..сверло спиральное 2301-3257 17,5 мм по ГОСТ12121-77

сверло спиральное 2301-3275 21 мм по ГОСТ12121-77

метчик М20 2621- 2875 ГОСТ3266-81

Материал сверла и метчика.......................................................Р6М5

1 переход: сверление

1. Скорость резания:

Cv = 9,8

q = 0,4

у = 0,5

m = 0,2

Охлаждение есть.

S = 0,35 мм/об;

T = 45 мин.

K_v = K_мvK_uvK_lv

где К_мv - коэффициент на обрабатываемый материал,

K_мv = ;

К_uv - коэффициент на инструментальный материал (Р6М5),

К_uv = 1;

K_lv - коэффициент, учитывающий глубину сверления,

К_lv = 1,0 (l < 3D)

К_V = 1,2•1•1 = 1,2;

Принимаем: n = 500 об/мин.

2. Крутящий момент и осевая сила:

С_м = 0,0345

С_р = 68

q_m = 2,0

q_p = 1,0

у_m = 0,8

у_p = 0,7

3. Мощность резания:

Мощность станка:

где - КНД станка

Определим требуемую мощность резания, учитывая, что должно выполняться условие N_рез < N_ст.

3,8 > 2,0 условие выполняется

4. Рассчитаем основное время:

Для сверления основное время зависит от пройденного пути, подачи инструмента на оборот, скорости резания (оборотов инструмента) и определяется по формуле:

Т_о =К L/(n S)

где: К-количество обрабатываемых отверстий

Т_о = 60/(5000,35)= 0,35 мин.

2 переход: рассверливание

1. Скорость резания:

Cv = 16,2

q = 0,4

x = 0,2

у = 0,5

m = 0,2

Охлаждение есть.

S = 0,4 мм/об;

T = 50 мин.

t = 0,5 (D - d) = 0,5 (21 - 17,5) = 1,75мм

K_v = K_мvK_uvK_lv

где К_мv - коэффициент на обрабатываемый материал,

K_мv = ;

К_uv - коэффициент на инструментальный материал (Р6М5),

К_uv = 1;

K_lv - коэффициент, учитывающий глубину сверления,

К_lv = 1 (l < 3D)

К_V = 1,2•1•1 = 1,2;

Принимаем: n = 700 об/мин.

2. Крутящий момент и осевая сила:

С_м = 0,09

С_р = 67

q_m = 1,0

у_m = 0,8

у_p = 0,65

x = 0,9

3. Мощность резания:

Мощность станка:

где - КНД станка

Определим требуемую мощность резания, учитывая, что должно выполняться условие N_рез < N_ст.

3,8 > 0,92 условие выполняется

4. Рассчитаем основное время:

Для сверления основное время зависит от пройденного пути, подачи инструмента на оборот, скорости резания (оборотов инструмента) и определяется по формуле:

Т_о =К L/(n S)

где: К-количество обрабатываемых отверстий

Т_о = 30/(7000,4)= 0,1 мин.

3 переход: резьбонарезание

1. Скорость резания:

Cv = 64,8

у = 0,5

q = 1,2

m = 0,9

S = 2,5 мм/об;

T = 90 мин.

K_v = K_мvK_uvK_lv

где К_мv - коэффициент на обрабатываемый материал (Р6М5),

K_мv = ;

К_uv - коэффициент на инструментальный материал,

К_uv = 1;

K_lv - коэффициент, учитывающий глубину сверления,

К_lv = 1 (l < 3D)

К_V = 1,2•1•1 = 1,2;

Принимаем: n = 500 об/мин.

2. Крутящий момент:

С_м = 0,027

q = 1,4

у = 1,5

3. Мощность резания:

Мощность станка:

где - КНД станка

Определим требуемую мощность резания, учитывая, что должно выполняться условие N_рез < N_ст.

3,8 > 3,6 условие выполняется

4. Рассчитаем основное время:

Для сверления основное время зависит от пройденного пути, подачи инструмента на оборот, скорости резания (оборотов инструмента) и определяется по формуле:

Т_о =К L/(n S)

где: К-количество обрабатываемых отверстий

Т_о = 30/(5002,5)= 0,025 мин.

Основное (технологическое) время на операцию:

Т_о = 0,35+0,1+0,025 ? 0,48мин

Расчёт режимов резания для точения (операция 010 токарно-винторезная)

Исходные данные:

Наименование операции ….……... наружное точение 116 h14, 68 h14

Деталь …………………………….…………….…….. втулка разрезная

Обрабатываемый материал …….………..………………... Сталь 45

Характер заготовки …………….…………...…….. горячая штамповка

Вес заготовки ………………….………….……………………..3,4 кг

Станок……………...……….………..…токарно-винторезный 16К20

Инструмент ...………..…….… резец Т15К6 2142-0087 ГОСТ9795-84

резец Т15К6 2112-0084 ГОСТ18880-73

1 переход: наружное точение 116 h14

1. Скорость резания:

Cv = 340

x = 0,15

у = 0,45

m = 0,2

Охлаждения нет

S = 1 мм/об;

T = 60 мин.

t = 1,8 мм

K_v = K_мvK_uvK_lv

где К_мv - коэффициент на обрабатываемый материал,

K_мv = ;

К_пv - коэффициент состояния поверхности,

К_пv = 0,8;

K_иv - коэффициент материала инструмента (Т15К6),

К_иv = 1

K_v = 1,23•0,8•1 = 0,98;

Принимаем: n = 400 об/мин.

2. Сила резания:

С_р = 300

x = 1,0

y = 0,75

n = -0,15

где:

при = 90

k_p(P) = 0,89

при = 10

k_p(P) = 1, 0

при = 0

k_rp(P) = 1,0

Н

3. Мощность резания:

Мощность станка:

где - КНД станка

Определим требуемую мощность резания, учитывая, что должно выполняться условие N_рез < N_ст.

8,5 > 4,6 условие выполняется

4. Рассчитаем основное время:

Для сверления основное время зависит от пройденного пути, подачи инструмента на оборот, скорости резания (оборотов инструмента) и определяется по формуле:

Т_о = L/(n S)

Т_о = 78/(4001,0)= 0,2 мин.

2 переход: наружное точение торца 68

1. Скорость резания:

Cv = 340

x = 0,15

у = 0,45

m = 0,2

Охлаждения нет

S = 1 мм/об;

T = 60 мин.

t = 1,8 мм

K_v = K_мvK_uvK_lv

где К_мv - коэффициент на обрабатываемый материал,

K_мv = ;

К_пv - коэффициент состояния поверхности,

К_пv = 0,8;

K_иv - коэффициент материала инструмента (Т15К6),

К_иv = 1

K_v = 1,23•0,8•1 = 0,98;

Принимаем: n = 400 об/мин.

2. Сила резания:

С_р = 300

x = 1,0

y = 0,75

n = -0,15

где:

при = 90

k_p(P) = 0,89

при = 10

k_p(P) = 1, 0

при = 0

k_rp(P) = 1,0

Н

3. Мощность резания:

Мощность станка:

где - КНД станка

Определим требуемую мощность резания, учитывая, что должно выполняться условие N_рез < N_ст.

8,5 > 4,6 условие выполняется

4. Рассчитаем основное время:

Для сверления основное время зависит от пройденного пути, подачи инструмента на оборот, скорости резания (оборотов инструмента) и определяется по формуле:

Т_о = L/(n S)

Т_о = 65/(4001,0)= 0,16 мин.

Основное (технологическое) время на операцию:

Т_о = 0,2+0,16 ? 0,36мин

Расчёт режимов резания на шлифование (операция 050 торцекруглошлифовальная)

Исходные данные:

Наименование операции………………....…………шлифование Ш56f7

Деталь …………………….………………………... втулка разрезная

Обрабатываемый материал ……………......……………… Сталь 45

Характер заготовки ...........................................……горячая штамповка

Вес заготовки ………………………....….………………...3,4 кг

Станок……………..…………….… круглошлифовальный 3У131М

Инструмент ………………….шлифовальный круг 25А40С15К

1. Выбор характеристики шлифовального круга

Шлифовальный круг марки: 25А40С15К (D=350mm,H=40mm).

Окружная скорость круга: 35м/с.

2. Назначение скорости касательного движения подачи

Частота вращения заготовки для закалённой стали имеет вид:

, об/мин

где - диаметр заготовки, мм;

об/мин.

3. Назначение скорости радиального движения подачи, мм/мин

, мм/мин

где: 2П - снимаемый припуск на диаметр, 2П = 0,45 мм;

В - ширина шлифования, В = 10+30=40 мм;

- поправочный коэффициент в зависимости от группы обрабатываемого материала, =1,56;

- поправочный коэффициент в зависимости от диаметра шлифовального круга и скорости шлифования ;

- поправочный коэффициент в зависимости от способа осуществления радиального движения подачи и способа измерения диаметра обрабатываемой поверхности ;

- поправочный коэффициент в зависимости от жёсткости заготовки и формы обрабатываемой поверхности ;

-поправочный коэффициент в зависимости от моделей круглошлифовальных станков и срока их эксплуатации

- поправочный коэффициент в зависимости от твёрдости выбранного шлифовального круга .

мм/мин

4. Учёт ограничений по мощности резания

, кВт,

где: - поправочный коэффициент в зависимости от твёрдости круга и скорости шлифования,

- поправочный коэффициент в зависимости от группы обрабатываемого материала,

кВт

Мощность, затрачиваемая на шлифование, не должна превышать мощности привода главного движения станка.

где: - КПД станка,

кВт

5,2 > 2,1 условие выполняется

5. Проверка на отсутствие прижогов

Предельное значение мощности, затрачиваемое на шлифование, при котором прижоги отсутствуют, вычисляют по формуле:

[N*_пр] = 0,039, кВт/мм

где К₁ - поправочный коэффициент в зависимости от степени твёрдости шлифовального круга. К₁ =0,91

[N*_пр] = 0,039 кВт/мм

В дальнейшем сравнивается предельное значение мощности резания для бесприжоговой обработки с мощностью резания, приходящейся на 1 мм ширины шлифовании.

Отсутствие прижога соответствует выполнению условия

[N*_пр] N / B.

N / B=2,1/40=0,05 кВт/мм

0,15 > 0,05 - условие выполняется

6. Основное время

мин.

где Кв - коэффициент, учитывающий продолжительность выхаживания (коэффициент выхаживания). Кв=1,2

мин.

2.5 Назначение режимов резания

005 Токарно-револьверная операция

Станок токарно-револьверный 1П365

1 переход - Подрезка торца черновое

Резец подрезной отогнутый с пластинкой из твердого сплава Т15К6

1. Глубина резания: t = 1,95 мм;

2. Подача: S = 0,8 1,3 мм/об. [5, стр266];

Принимаю S = 1,0 мм/об.

3. Скорость резания: V = 65 м/мин [10, стр45]

n = = 172 об/мин

Принимаем n = 188 об/мин

V_Ф = 71 м/мин

4. Основное время Т_о

Т_о= мин

2 переход - Подрезка торца чистовое

Резец подрезной отогнутый с пластинкой из твердого сплава Т15К6

1. Глубина резания: t = 0,89 мм;

2. Подача: S = 0,8 1,3 мм/об. [5, стр266];

Принимаю S = 1,0 мм/об.

3. Скорость резания: V = 73 м/мин [10, стр45]

n = = 387 об/мин

Принимаем n = 385 об/мин

V_Ф = 72,5 м/мин

4. Основное время Т_о

Т_о= мин

3 переход - наружное черновое обтачивание 58

Резец расточной с пластинкой из твердого сплава Т15К6

1. Глубина резания: t = 1,1 мм;

2. Подача: S = 0,8 1,3 мм/об. [5, стр266];

Принимаю S = 1,0 мм/об.

3. Скорость резания: V = 73 м/мин [10, стр45]

n = = 401 об/мин

Принимаем n = 385 об/мин

V_Ф = 70 м/мин

4. Основное время Т_о

Т_о= мин

4 переход - наружное чистовое обтачивание 56

Резец расточной с пластинкой из твердого сплава Т15К6

1. Глубина резания: t = 0,8 мм;

2. Подача: S = 0,8 1,3 мм/об. [5, стр266];

Принимаю S = 1,0 мм/об.

3. Скорость резания: V = 65 м/мин [10, стр45]

n = = 367 об/мин

Принимаем n = 385 об/мин

V_Ф = 68 м/мин

4. Основное время Т_о

Т_о= мин

5 переход - зенкерование 39,03

Зенкер специальный Р6М5 39,03

1. Глубина резания: t = 2 мм;

2. Подача: S = 0,9 1,2 мм/об. [10, стр81];

Принимаю S = 1,0 мм/об.

3. Скорость резания: V = 13 м/мин [10, стр123]

n = = 106 об/мин

Принимаем n = 136 об/мин

V_Ф = 16 м/мин

4. Основное время Т_о

Т_о= мин

6 переход - развёртывание 39,61

Развёртка специальная Р6М5 39,61

1. Глубина резания: t = 0,3 мм;

2. Подача: S = 1,35 мм/об. [10, стр81];

3. Скорость резания: V = 8,3 м/мин [10, стр125]

n = = 66,7 об/мин

Принимаем n = 66 об/мин

V_Ф = 8,2 м/мин

4. Основное время Т_о

Т_о= мин

015 Горизонтально-фрезерная операция

Станок горизонтально-фрезерный 6Р83

Фреза 3-х сторонняя 200 х 40 со вставными ножами Р6М5 ГОСТ 1669-78.

1. Глубина резания: t = 38 мм;

2. Подача: S = 0,06 мм/об;

3. Скорость резания: V = 50 м/мин

4. Частота: n = 250 об/мин

5. Основное время Т_о

Т_о= мин

020 Вертикально-фрезерная операция

Станок вертикально-фрезерный 6Р13

Фреза концевая 1-32 32 Р6М5 по ГОСТ50572-93

1. Глубина резания: t = 30 мм;

2. Подача: S = 0,03 мм/об;

3. Скорость резания: V = 55 м/мин

4. Частота: n = 250 об/мин

5. Основное время Т_о

Т_о= мин

025 Вертикально-сверлильная операция

Станок вертикально-сверлильный 2Н135

1 переход - сверление 17

Сверло спиральное Р6М5.

1. Подача: S = 0,26 0,32 мм/об. [10, стр103];

Принимаю S = 0,3 мм/об.

2. Скорость резания: V = 24 м/мин [10, стр45]

n = = 450 об/мин

Принимаем n = 480 об/мин

V_Ф = 25 м/мин

3. Основное время Т_о:

Т_о= мин

2 переход - сверление 17

Сверло спиральное Р6М5.

1. Подача: S = 0,26 0,32 мм/об. [10, стр103];

Принимаю S = 0,3 мм/об.

2. Скорость резания: V = 24 м/мин [10, стр45]

n = = 450 об/мин

Принимаем n = 480 об/мин

V_Ф = 25 м/мин

3. Основное время Т_о:

Т_о= мин

3 переход - зенкерование 28

Зенкер 28 Р6М5.

1. Глубина резания: t = 5,5 мм;

2. Подача: S = 0,8 1,0 мм/об. [10, стр122];

Принимаю S = 1,0 мм/об.

3. Скорость резания: V = 12,9 м/мин [10, стр123]

n = = 147 об/мин

Принимаем n = 122 об/мин

V_Ф = 11 м/мин

4. Основное время Т_о:

Т_о= мин

4 переход - зенкерование 28

Зенкер 28 Р6М5.

1. Глубина резания: t = 5,5 мм;

2. Подача: S = 0,8 1,0 мм/об. [10, стр122];

Принимаю S = 1,0 мм/об.

3. Скорость резания: V = 12,9 м/мин [10, стр123]

n = = 158 об/мин

Принимаем n = 122 об/мин

V_Ф = 10 м/мин

4. Основное время Т_о:

Т_о= мин

5 переход - зенкерование 28

Зенкер 28 Р6М5.

1. Глубина резания: t = 1,2 мм;

2. Подача: S = 0,8 1,0 мм/об. [10, стр122];

Принимаю S = 1,0 мм/об.

3. Скорость резания: V = 12,9 м/мин [10, стр123]

n = = 158 об/мин

Принимаем n = 122 об/мин

V_Ф = 10 м/мин

4. Основное время Т_о:

Т_о= мин

6 переход - развёртывание 28

Развёртка 28 Р6М5.

1. Глубина резания: t = 0,8 мм;

2. Подача: S = 0,8 мм/об. [10, стр125];

3. Скорость резания: V = 9,3 м/мин [10, стр127]

n = = 106 об/мин

Принимаем n = 87 об/мин

V_Ф = 8 м/мин

4. Основное время Т_о:

Т_о= мин

030 Горизонтально-фрезерная операция

Станок горизонтально-фрезерный 6Р83

Фреза прорезная Р6М5 ГОСТ2679-93.

1. Глубина резания: t = 78 мм;

2. Подача: S = 1,0 мм/об;

3. Скорость резания: V = 37,5 м/мин

4. Частота: n = 185 об/мин

5. Основное время Т_о

Т_о= мин

035 Горизонтально-фрезерная операция

Станок горизонтально-фрезерный 6Р83

Фреза прорезная Р6М5 ГОСТ2679-93.

1. Глубина резания: t = 38 мм;

2. Подача: S = 1,0 мм/об;

3. Скорость резания: V = 34,5 м/мин

4. Частота: n = 84 об/мин

5. Основное время Т_о

Т_о= мин

045 Внутришлифовальная операция

Шлифовать отверстие 40^+0,025

Станок кругло-шлифовальный 3К227А

Шлифовальный круг 25А16С27К (D=32мм, Н=40мм).

1. Припуск: 2П = 0,4 мм;

2. Подача: S_дв.ход = 0,005 мм/об;

3. Скорость резания: V = 35 м/с;

4. Скорость вращения заготовки: V_з = 37,1 м/мин;

5. Обороты заготовки: n = 215 об/мин;

6. Скорость радиальной подачи: Vs_ос= 4550мм/мин

5. Основное время Т_о

мин

Lш=(0,3…0,5)Вк+lд

2.6 Техническое нормирование операций технологического процесса

Расчёт норм времени для 005 токарно-револьверной операции.

1. Определение основного времени на точение:

[3, стр14];

2. Определение вспомогательного времени:

Вспомогательное время на токарно-револьверную операцию определяется по формуле: Т_в = t_уст + t_пер + t _изм , [3, стр15];

где: t_уст - время на установку и снятие детали со станка, мин

t_уст = 0,42 мин [3, стр32, карта 2];

t_пер - вспомогательное время, связанное с переходом_, мин

для первого перехода ……….…..0,20

для второго перехода …………...0,20

для третьего перехода …………..0,13

для четвертого перехода ………..0,13 [3, стр86, карта 24];

для пятого перехода ………..….. 0,13

для шестого перехода …………..0,13

t_пер = 0,92 мин

t_изм - время на измерение, мин

Поверхности, обрабатываемые на данной операции, контролируются при помощи штангенциркуля и калибр-пробки.

t_изм = 0,19 + 0,12 + 0,12 + 0,12 + 0,11 + 0,11 = 0,75 [3, стр185, карта 86];

Вспомогательное время:

Т_В = 0,42 + 0,92 + 0,75 = 2,09 мин

3. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности:

T_обс = 5,5% Т_оп [3, стр92, карта 25];

T_отд = 5% Т_оп [3, стр203, карта 88];

4. Определение оперативного времени:

Т_оп = Т_о + Т_в

Т_оп = 1,69 + 2,09 = 3,78 мин

5. Определение норм штучного времени:

Т_шт = (Т₀ + Т_В) [3, стр15];

Т_шт = (1,69 + 2,09) = 4,17 мин

6. Подготовительно-заключительное время:

Т_пз = 30 мин [3, стр92, карта 25];

7. Определение норм штучно-калькуляционного времени

Т_шк = Т_шт + Т_пз / n

где n - число деталей в партии, n = 4800 шт.

Подставляя числа в формулу получим:

Т_шк = 4,17+30/4800 = 4,18 мин

Расчёт норм времени для 010 токарно-винторезной операции.

1. Определение основного времени на точение:

[3, стр14];

2. Определение вспомогательного времени:

Вспомогательное время на токарно-винторезную операцию определяется по формуле:

Т_в = t_уст + t_пер + t _изм , [3, стр15];

где: t_уст - время на установку и снятие детали со станка, мин

t_уст = 0,42 мин [3, стр32, карта 2];

t_пер - вспомогательное время, связанное с переходом_, мин

для первого перехода ……….…..0,17

для второго перехода …………...0,09 [3, стр64, карта 18];

t_пер = 0,28 мин

t_изм - время на измерение, мин

Поверхности, обрабатываемые на данной операции, контролируются при помощи штангенциркуля.

t_изм = 0,19 + 0,17 = 0,36 [3, стр185, карта 86];

Вспомогательное время:

Т_В = 0,42 + 0,28 + 0,36 = 1,06 мин

3. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности:

T_обс = 3,5% Т_оп [3, стр70, карта 19];

T_отд = 5% Т_оп [3, стр203, карта 88];

4. Определение оперативного времени:

Т_оп = Т_о + Т_в

Т_оп = 0,36+ 1,06 = 1,42 мин

5. Определение норм штучного времени:

Т_шт = (Т₀ + Т_В) [3, стр15];

Т_шт = (0,36 + 1,06) = 1,54 мин

6. Подготовительно-заключительное время:

Т_пз = 14 мин [3, стр70, карта 19];

7. Определение норм штучно-калькуляционного времени

Т_шк = Т_шт + Т_пз / n

где n - число деталей в партии, n = 4800 шт.

Подставляя числа в формулу получим:

Т_шк = 1,54 + 14/4800 = 1,55 мин

Расчёт норм времени для 015 горизонтально - фрезерной операции.

1. Определение основного времени на точение:

2. Определение вспомогательного времени:

Вспомогательное время на горизонтально-фрезерную операцию определяется по формуле:

Т_в = t_уст + t_пер + t _изм , [3, стр15];

где: t_уст - время на установку и снятие детали со станка, мин

t_уст = 0,17 мин [3, стр54, карта 16];

t_пер - вспомогательное время, связанное с переходом_, мин

t_пер = 1,4 мин [3, стр112, карта 33];

t_изм - время на измерение, мин

Поверхности, обрабатываемые на данной операции, контролируются при помощи штангенциркуля.

t_изм = 0,19 + 0,16 = 0,35 [3, стр185, карта 86];

Вспомогательное время:

Т_в = 0,17 + 1,4 + 0,35 = 1,92 мин

3. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности:

T_обс = 4,5% Т_оп [3, стр114, карта 34];

T_отд = 4% Т_оп [3, стр203, карта 88];

4. Определение оперативного времени:

Т_оп = Т_о + Т_в

Т_оп = 4,5+ 1,92 = 6,42 мин

5. Определение норм штучного времени:

Т_шт = (Т₀ + Т_В) [3, стр15];

Т_шт = (4,5 + 1,92) = 6,96 мин

6. Подготовительно-заключительное время:

Т_пз = 27 мин [3, стр114, карта 34];

7. Определение норм штучно-калькуляционного времени

Т_шк = Т_шт + Т_пз / n

где n - число деталей в партии, n = 4800 шт.

Подставляя числа в формулу получим:

Т_шк = 6,96 + 27/4800 = 6,97 мин

Расчёт норм времени для 020 вертикально - фрезерной операции.

1. Определение основного времени на точение:

2. Определение вспомогательного времени:

Вспомогательное время на вертикально-фрезерную операцию определяется по формуле:

Т_в = t_уст + t_пер + t _изм ,[3, стр15];

где: t_уст - время на установку и снятие детали со станка, мин

t_уст = 0,19 мин [3, стр54, карта 16];

t_пер - вспомогательное время, связанное с переходом_, мин

t_пер = 0,90 мин [3, стр112, карта 33];

t_изм - время на измерение, мин

Поверхности, обрабатываемые на данной операции, контролируются при помощи штангенциркуля.

t_изм = 0,12 + 0,13 = 0,25 [3, стр185, карта 86];

Вспомогательное время:

Т_в = 0,19 + 0,90 + 0,25 = 1,34 мин

3. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности:

T_обс = 4,0% Т_оп [3, стр114, карта 34];

T_отд = 4,0% Т_оп [3, стр203, карта 88];

4. Определение оперативного времени:

Т_оп = Т_о + Т_в

Т_оп = 1,16+ 1,34 = 2,50 мин

5. Определение норм штучного времени:

Т_шт = (Т₀ + Т_В) [3, стр15];

Т_шт = (1,16 + 1,34) = 2,70 мин

6. Подготовительно-заключительное время:

Т_пз = 22 мин [3, стр114, карта 34];

7. Определение норм штучно-калькуляционного времени

Т_шк = Т_шт + Т_пз / n

где n - число деталей в партии, n = 4800 шт.

Подставляя числа в формулу получим:

Т_шк = 2,70 + 22/4800 = 2,71 мин

Расчёт норм времени для 025 вертикально - сверлильной операции.

1. Определение основного времени на точение:

2. Определение вспомогательного времени:

Вспомогательное время на вертикально-сверлильную операцию определяется по формуле:

Т_в = t_уст + t_пер + t _изм , [3, стр15];

где: t_уст - время на установку и снятие детали со станка, мин

t_уст = 0,30 мин [3, стр32, карта 2];

t_пер - вспомогательное время, связанное с переходом_, мин

для первого перехода ……….…..0,10

для второго перехода ……….…..0,05

для третьего перехода …………..0,10

для четвёртого перехода ………..0,05 [3, стр95, карта 27];

для пятого перехода …………….0,05

для шестого перехода ……….….0,05

t_пер = 0,40 мин

t_изм - время на измерение, мин

Отверстия, обрабатываемые сверлением и зенкерованием, контролируются при помощи гладкой двусторонней калибр-пробкой..

t_изм = 0,20 + 0,10 + 0,22 + 0,11 + 0,11+ 0,11 = 0,85 [3, стр185, карта 86];

Вспомогательное время:

Т_в = 0,30 + 0,40 + 0,85 = 1,55 мин

3. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности:

T_обс = 4,0% Т_оп [3, стр100, карта 28];

T_отд = 4,0% Т_оп [3, стр203, карта 88];

4. Определение оперативного времени:

Т_оп = Т_о + Т_в

Т_оп = 2,58 + 1,55 = 4,13 мин

5. Определение норм штучного времени:

Т_шт = (Т₀ + Т_В) [3, стр15];

Т_шт = (2,58 + 1,55) = 4,46 мин

6. Подготовительно-заключительное время:

Т_пз = 15 мин [3, стр101, карта 28];

7. Определение норм штучно-калькуляционного времени

Т_шк = Т_шт + Т_пз / n

где n - число деталей в партии, n = 4800 шт.

Подставляя числа в формулу получим:

Т_шк = 4,46 + 15/4800 = 4,47 мин

Расчёт норм времени для 030 горизонтально - фрезерной операции.

1. Определение основного времени на точение:

2. Определение вспомогательного времени:

Вспомогательное время на горизонтально-фрезерную операцию определяется по формуле:

Т_в = t_уст + t_пер + t _изм , [3, стр15];

где: t_уст - время на установку и снятие детали со станка, мин

t_уст = 0,30 мин ;

t_пер - вспомогательное время, связанное с переходом_, мин

t_пер = 0,90 мин;

t_изм - время на измерение, мин

Поверхности, обрабатываемые на данной операции, контролируются при помощи штангенциркуля.

t_изм = 0,13 [3, стр185, карта 86];

Вспомогательное время:

Т_в = 0,30 + 0,90 + 0,13 = 1,33 мин

3. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности:

T_обс = 4,5% Т_оп [3, стр114, карта 28];

T_отд = 4,0% Т_оп [3, стр203, карта 88];

4. Определение оперативного времени:

Т_оп = Т_о + Т_в

Т_оп = 0,43 + 1,33 = 1,76 мин

5. Определение норм штучного времени:

Т_шт = (Т₀ + Т_В) [3, стр15];

Т_шт = (0,43+ 1,33) = 1,91 мин

6. Подготовительно-заключительное время:

Т_пз = 27 мин [3, стр114, карта 34];

7. Определение норм штучно-калькуляционного времени

Т_шк = Т_шт + Т_пз / n

где n - число деталей в партии, n = 4800 шт.

Подставляя числа в формулу получим:

Т_шк = 1,91 + 27/4800 = 1,92 мин

Расчёт норм времени для 035 горизонтально - фрезерной операции.

1. Определение основного времени на точение:

2. Определение вспомогательного времени:

Вспомогательное время на горизонтально-фрезерную операцию определяется по формуле: