Технико-экономическое обоснование этапов технологического процесса изготовления, комплектов технологических баз, методов и последовательности обработки поверхностей водила

В соответствии с экономическим принципом изделия должны изготовляться с минимальными затратами труда и издержками производства. Для этого необходимо обеспечить следующее:

1. Заготовки по форме и размерам должны приближаться к готовым деталям. Степень приближения зависит от программы выпуска; при большой программе приближение должно быть максимальным. В этом случае припуски на обработку и объем последующей механической обработки будут минимальными.

2. Схемы базирования детали должны обеспечивать максимальную простоту и надежность конструкции приспособлений.

3. Припуски на чистовую, черновую и окончательную обработку должны быть рационально распределены.

4. Последовательность и структура операций должны выбираться так, чтобы качественное изготовление деталей происходило при минимальных затратах времени и материальных средств. При этом необходимо применять современные методы и виды обработки.

5. Оборудование должно быть высокопроизводительным и мощным, позволяющим сконцентрировать большое количество переходов, одновременно использовать большое число режущих инструментов, механизировать и автоматизировать вспомогательные работы.

6.Технологическая оснастка должна быть высокопроизводительной, эффективной, точной, с минимальным временем на установку и снятие заготовок.

7. Режущий и мерительный инструмент должен быть стандартным и широко распространенным.

8. Режимы резания должны быть оптимальными, т. е. при обработке максимально используют мощность станка и стойкость режущего инструмента.

9. Нормы времени должны быть технически обоснованными.

В соответствии с организационным принципом изготовление детали должно осуществляться в условиях, обеспечивающих максимальную эффективность производства, а именно:

1. Форма организации технологического процесса должна соответствовать типу производства.

2. Размещение оборудования на участке должно обеспечивать непрерывное изготовление изделия и минимально протяженные пути транспортировки.

3. Каждое рабочее место должно соответствовать требованиям научной организации труда и санитарно-гигиеническим нормам.

4. Обеспечение рабочих мест заготовками, инструментом, смазочно-охлаждающими жидкостями, уборкой стружки должно быть своевременным.

Одной из наиболее сложных и принципиальных задач проектирования технологических процессов механической обработки является назначение технологических и измерительных баз. От правильного выбора технологических баз в значительной мере зависят фактическая точность выполнения размеров, заданных конструктором, правильность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, степень сложности приспособлений, режущих и измерительных инструментов, общая производительность обработки заготовок.

Исходными данными при выборе баз являются: рабочий чертеж детали, технические условия на ее изготовление, вид заготовки и состояние ее поверхностей, желаемая степень автоматизации. Перед выбором баз для конкретной операции необходимо четко сформулировать задачи, которые должны быть решены в результате выполнения данной операции. Эти задачи вытекают из чертежа и технических условий на изготовление данной детали.

Выбор баз производится исходя из размерных связей между поверхностями. Это находит отражение в принципах совмещения баз и постоянства баз, соблюдение которых обеспечивает формирование наиболее коротких размерных цепей.

Технологические базы должны иметь точность не ниже чем у обрабатываемых поверхностей. Для большинства операций это требование соблюдается, и такие базы называют чистыми.

Исключение составляют первые операции каждого этапа, базы для которых подготовлены на предшествующем этапе и уступают по точности и качеству обрабатываемым поверхностям.

Выбору баз на первой операции предшествует определение поверхностей, которые будут использоваться в качестве баз на последующих операциях.

Черновые базы могут быть использованы на каждом этапе только один раз и для координации только одной из обрабатываемых поверхностей.

Почти всегда возможна реализация нескольких вариантов базирования. Но обычно при выборе баз руководствуются следующими рекомендациями:

Базы должны обладать достаточной протяженностью.

Заготовка должна занимать в приспособлении надлежащее ей положение под действием собственного веса, а не в результате приложения зажимных усилий.

Базовые поверхности должны быть чистыми для обеспечения однозначности базирования. Не допускается использовать поверхности со следами разъема штампов, литейных форм, остатками литниковой системы.

План технологического процесса в виде операционных эскизов составляют по рабочему чертежу детали. Такой план является результатом решения всех основных технологических задач. Им устанавливается границы между операциями и последовательность операций в техпроцессе, установочные и исходные базы, схемы закрепления заготовки.

Намечаются виды операций, которые должна пройти каждая поверхность, а, следовательно, и основные этапы техпроцесса. Так же определяются поверхности, которые лучше или необходимо обрабатывать совместно с другими поверхностями.

Для данной детали - водила правого, технологический процесс изготовления её был разбит на следующие этапы:

1) заготовительный - этап, на котором из первичного материала формируется поковка, подлежащая обработке для получения готовой детали; заготовка водила получается горячей штамповкой на горизонтально-ковочных машинах; на заготовительном этапе достигается точность поверхностей, соответствующая 16 квалитету, и шероховатость Rz=160 мкм

2) черновой этап - этап, на котором производится первичное

формообразование поверхностей водила; определяется общая конфигурация поверхностей; этот этап в механической обработке характеризуется большой величиной снимаемых припусков, большими числами подач, большими силами резания при относительно невысоких скоростях резания; при обработке водила наиболее характерная операция - токарная;

достигаемая точность поверхностей соответствует 12 квалитету при шероховатости поверхностей Rz=40 мкм;

3) термический 1 - закалка и отпуск для снятия внутренних напряжений, возникающих при штамповке и увеличивающихся при снятии значительных припусков на черновой обработке;

4) получистовой - обработка поверхностей детали до 10-го квалитета точности и шероховатости Rz=20 мкм;

5) чистовой - этап, на котором производится шлифование наиболее точных поверхностей, где достигается 7-й квалитет точности и шероховатость Ra=1,25 мкм; также на этом этапе сверлятся отверстия, снимаются фаски, производится окончательная токарная обработка; после чистового этапа следует промывка детали (т.е. очистка от остатков стружки и пыли);

7) отделочный - обработка ответственных поверхностей водила до шероховатости Ra=0,32 мкм;

после отделочного этапа следуют промывка детали (т.е. очистка от остатков стружки и пыли, а также обезжиривание поверхностей детали); также проводятся слесарные операции, чаще всего выполняемые вручную, непосредственно рабочим, с низким уровнем механизации (полирование, отчистка от заусенцев, притупление острых кромок);

После выполнения всех формообразующих операций следует окончательный контроль детали всеми указанными методами и способами. Для контроля подповерхностных дефектов используется магнитопорошковый контроль. Далее проводится окончательный контроль водила.

2.4 Расчёт, оптимизация и обоснование потребного количества технологических операций (переходов) формообразования поверхностей-представителей водила

Число переходов, необходимых для обработки каждой из поверхностей детали, их состав по применяемым методам обработки определяется соотношением характеристик точности размеров, формы и шероховатости одноименных поверхностей исходной заготовки и готовой детали [9].

Поскольку известны параметры, характеризующие точность размеров, форм и шероховатостей поверхностей детали и заготовки, то число ступеней (переходов) обработки можно рассчитать посредством соотношения параметров точности одноимённых поверхностей исходной заготовки и готовой детали .

В данном случае количество ступеней обработки будем определять из условия достижения заданной точности размера и шероховатости:

- из условия обеспечения заданной точности размера

где Тзаг и Тдет - соответственно допуск размера заготовки и детали, 0.46 - эмпирическая величина, зависящая от условий обработки.;

- из условия обеспечения заданной шероховатости поверхности

где Rzзаг и Rzдет - соответственно шероховатости заготовки и детали, 0.4 - эмпирическая величина, зависящая от всех условий обработки.

После определения количества ступеней обработки необходимо задать точность и шероховатость поверхности, получаемые после каждой ступени обработки, а также выбрать методы обработки для каждой ступени обработки.

При этом следует учитывать, что каждый переход обработки резанием повышает точность размера на 2... 3 квалитета (черновые - до 4-х квалитетов), шероховатость поверхности уменьшается сначала резко (после черновых переходов в 4...5 раз), а затем медленно (при выполнении завершающих отделочных переходов - в 1.5...2 раза).

По заданному квалитету и размеру поверхности, определяется допуск на обработку данной поверхности.

Шероховатость определяется в соответствии со стандартным рядом шероховатостей.

В качестве примера произведём расчёт поверхности № 5 74h12(-0,300).

Схема поверхностей приведена на рис.

nт =;

nш =.

Принятое число переходов nпр =4.

Изменение точности и шероховатости по переходам распределяется по правилу прогрессирующего убывания. Точность операционных размеров будет изменяться по переходам следующим образом:

h14 (заготовка)- h12 - h12 - h12.

Шероховатость поверхности заготовки должна изменяться по переходам таким образом:

Rz80 (заготовка)- Rz32 - Rz6,3 - Rz6,3 - Rz3,2.

При каждом виде обработки можно достичь какой-то определённой точности, а с другой стороны нерационально использовать для достижения заданной точности методов, дающих большую точность, чем нужно. Исходя из этих соображений, воспользовавшись пособием выбираем следующие способы обработки для рассматриваемой поверхности:

Точение черновое.

Точение получистовое.

Точение чистовое;

Шлифование;

Аналогично формируются возможные варианты обработки других диаметральных размеров поверхностей детали. Варианты обработки по линейным размерам ведутся только по шероховатости, так как точность размера получается автоматически.

Расчёты потребного количества операций и переходов технологического процесса изготовления водила, ответственных и базовых поверхностей представлены в таблице 2.4.1.

Для всех поверхностей детали рассчитано необходимое количество ступеней обработки для достижения заданной точности размера и требуемой шероховатости.

Схема нумерации поверхностей водила представлена на рисунке 2.4.1

.

Рисунок 2.4.1. Схема нумерации поверхностей водила

Таблица 2.4.1 Расчёт потребного количества операций и переходов формообразования базовых поверхностей

№	Разме- ры мм		Точность IT		Шероховатость Rz		Коэф. уточн.	n	пере ходы										операция
	загот	дет	загот	дет	загот	дет	Кт	Кш	nт	nш	nпр	1		2		3		4		5
			мм.	мкм								IT	Rz	IT	Rz	IT	Rz	IT	Rz	IT	Rz
1		79,5	14/1,2	11/190	80	20	6,3	4	2	2	2	12	32									Подрезка торца черновая
														11	20							Подрезка торца получистовое
6		79,5	14/1,2	11/190	80	3,2	6,3	25	2	4	4	12	32									Подрезка торца черновая
														11	20							Подрезка торца получистовое
																11	6,3					Подрезка торца чистовая
																		11	3,2			Шлифование
10		32	14/0,6	11/160	80	6,3	4	12,6	2	3	3	12	32									Подрезка торца черновая
														11	20							Подрезка торца получистовое
																11	6,3					Подрезка торца чистовая
15		12		12/180	80	3,2		25		4	4	12	32									Подрезка торца черновая
														11	20							Подрезка торца получистовое
																11	6,3					Подрезка торца чистовая
																		11	3,2			Шлифование
9		25,5		11/130	80	6,3		12,6	2	3	3	12	32									Фрезерование черновое
														11	20							Фрезерование чистовое
																11	6,3					Шлифование
7		22,8		12/210	80	20		4		2	2	12	32									Подрезка торца черновая
														12	20							Подрезка торца получистовая
5		Ш74	14/1,2	12/300	80	3,2	4	25	2	4	4	12	32									Точение черновое
														12	20							Точение получистовое
																12	6,3					Точение чистовое
																		12	3,2			Шлифование
8		Ш72	14/1,2	12/300	80	20	4	4	2	2	2	12	32									Точение черновое
														12	20							Точение получистовое
11		Ш57	14/1,2	12/300	80	20	4	4	2	2	2	12	32									Точение черновое
														12	20							Точение получистовое
14		Ш30	14/1,2	11/130	80	1,6	9,2	50	3	5	5	12	32									Точение черновое
														12	20							Точение получистовое
																12	6,3					Точение чистовое
																		12	3,2			Шлифование
																				12	1,6	Полирование
16		Ш25	14/1,2	12/210	80	20	5,7	4	2	2	2	12	32									Точение черновое
														12	20							Точение получистовое
2		Ш20	14/1,2	11/130	80	1,6	9,2	50	3	5	5	12	32									Точение черновое
														12	20							Точение получистовое
																12	6,3					Точение чистовое
																		12	3,2			Шлифование
																				12	1,6	Полирование
3		Ш12		12/180	80	3,2		25		4	4	12	40									Сверление
														12	20							Растачивание получистовое
																12	6,3					Растачивание Чистовое
																		12	3,2			Растачивание тонкое
13		Ш3	14/1,2	12/100	80	20	12	4	2	2	2	12	40									Сверление
														12	20							Развёртывание
12		Ш0,6	14/1,2	12/100	80	20	12	4	2	2	1	12	20									Сверление
17		Ш14	14/1,2	12/180	80	20	12	4	2	2	2	12	40									Сверление
														12	20							Развёртывание
18		Ш7	14/1,2	6/9	80	3,2	50	25	4	4	4	12	40									Сверление
														12	20							Развёртывание черновое
																12	6,3					Развёртывание нормальное
																		12	3,2			Развёртывание точное
19		Ш50	14/1,2	12/250	80	20	4,8	4	2	2	1	12	20									Фрезерование
4		Ш5	14/1,2	12/120	80	20	10	4	2	2	2	12	40									Сверление
														12	20							Развёртывание

2.5 Разработка, обоснование, оптимизация и оформление предварительного плана технологического процесса изготовления водила

В настоящее время большинство вновь создаваемых технологических процессов создаются в электронном виде. Этому способствуют достоинства электронных носителей и способов обработки информации:

- возможность создания и копирования в кратчайшие сроки (определяемые производительностью компьютера) больших объемов информации;

- более высокая долговечность электронных носителей информации (CD-ROM) по сравнению с аналогичными бумажными;

- хранимая информация занимает значительно меньшие физические объемы, не является пожароопасной;

- возможность объединения различных компьютеров в единую локальную сеть с возможностью обмена данными, что ускоряет процесс проектирования;

- простота внесения изменений во все экземпляры документа, вне зависимости от места его нахождения;

- возможность структурирования пользователей по правам доступа;

- возможность работы с отдельными различными частями документа одновременно нескольких пользователей без повреждения исходного образца и т.п.

Вышеперечисленные достоинства свидетельствуют о преимуществе виртуальных способов хранения информации перед физическими в условиях современного общества.

Для большинства предприятий современной промышленности хранение всей документации, в том числе и технологической, в виртуальном виде стало обязательной к исполнению нормой.

Технологические процессы в электронном виде легче создавать и, при необходимости, корректировать.

В качестве основы при выполнении электронной версии плана технологического процесса изготовления водила была принята предварительная версия, разработка которой изложена в п.п. 2.3, 2.4. При создании технологического процесса был использован пакет автоматизированного компьютерного проектирования КОМПАС-3D V8.

При создании электронной версии исходный технологический процесс был несколько усовершенствован и скорректирован - было окончательно определено место и содержание вспомогательных операций в общем плане технологического процесса (были добавлены слесарные и промывочные операции и несколько изменен порядок их следования).

Также было определено общее место операций термообработки, окончательно выбран тип и назначение термообработки.

2.6 Расчеты припусков на обработку и операционных размеров-диаметров всех цилиндрических поверхностей водила нормативным методом

Определение припусков нормативным методом предусматривает назначение операционных припусков на механическую обработку в зависимости от применяемых методов и видов обработки, а также размеров обрабатываемой поверхности. Рекомендуемые значения операционных припусков для авиационной промышленности устанавливает отраслевой стандарт ОСТ 1.41512-86.

Значения общих припусков, на обработку заготовок установлен: государственными стандартами ГОСТ 7505-89 для штампованных заготовок и ГОСТ 26645-85 - для отливок.

В авиационной промышленности величины общих припусков регламентированы отраслевыми стандартами.

Величина общего припуска в соответствии с принятым технологическим маршрутом распределяется между отдельными переходами обработки каждой поверхности. Распределение осуществляется по правилу прогрессирующего убывания:

- при разделении на припуски черновой и чистовой обработки на черновую обработку отводится 60...70 % общего припуска, а на чистовую - 30...40 %;

- при выполнении чернового, получистового и чистового этапов на них отводится соответственно около 50, 30 и 20 %',

- в случае выделения 1-го и 2-го чистовых этапов общий припуск распределяется в отношении 45…50%, 30%, 15%, 5…10%.

Расчетный припуск 2Zном по ступеням обработки устанавливаем по таблице 5.1 [1. стр. 112. Т 5.1].

Заполнение последующих граф таблицы начинаем с последней ступени обработки, для которой расчетный размер равен размеру готовой детали

Определение номинального расчетного припуска 2Z ном.р.

2Z ном.рi=2Z min.p i+Ti-1; [1. стр 12 ф. 1.7 ]

Расчетный диаметр определяется

Dрасч i-1= Dрасч i-2Z ном.р.i.

Наименьший придельный размер на каждой операции принимают равным округлённому значению расчетного размера.

Максимальные предельные размеры заготовки на всех ступенях ее обработки определяются суммированием минимальных предельных размеров (равных расчетному значению) с соответствующими допусками, то есть

Dmax i=Dmin i+Ti (при этом Dmin i=Dp i).

Имея значения Dmax и Dmin , можно определить значение максимальных и минимальных припусков для всех ступеней обработки по зависимостям.

2Z max i=Dmax i-Dmin i-1[1. стр. 13 Ф. 15, 16]

2Z min i=Dmin i-Dmax i-1

компрессор заготовка шестерня технологический

Технологический операционный размер на каждой ступени обработки записывается как минимальный размер и допуск «в тело» (для отверстий).

Результаты расчетов приведены в таблицу 2.6.1.

Таблица 2.6.1 Расчет припусков на обработку и операционных размеров-диаметров цилиндрических поверхностей нормативным методом

ПОВЕРХНОСТЬ 2 Ш 20 h11 -наружная цилиндрическая
Технологические переходы	Назначение припуска	Допуск размера	Расчетные припуски	Расчетные размеры	Принятые размеры	Принятые припуски	Операционные размеры
	2Zmin	Td	2Zном	Dp	Dmax	Dmin	2Zmax	2zmin
	мкм	мм	мкм	мм	мм	мм	мкм	мкм
Ш 20h11		0,800
Штамповка		0,400		24,106	25,000	23,800			24,2
Точение	1,8	0,210	2,200	21,906	22,000	21,790	3,210	1,800	22,000
Точение	0,7	0,130	0,910	20,996	21,000	20,870	1,130	0,790	21,000
Точение	0,5	0,084	0,630	20,366	20,370	20,286	0,714	0,500	20,370
Шлифование	0,2	0,052	0,284	20,082	20,082	20,030	0,340	0,204	20,082
Полирование	0,03	0,033	0,082	20	20	19,967	0,115	0,030	20,000
ПОВЕРХНОСТЬ 28 Ш 30 h11 - внутренняя цилиндрическая
Ш 30h11		0,800
Штамповка		0,400		34,602	35,500	34,300			34,7
Точение	2	0,250	2,400	32,202	32,300	32,050	3,450	2,000	32,300
Точение	0,8	0,160	1,050	31,152	31,200	31,040	1,260	0,850	31,200
Точение	0,6	0,100	0,760	30,392	30,400	30,300	0,900	0,640	30,400
Шлифование	0,2	0,062	0,300	30,092	30,100	30,038	0,362	0,200	30,100
Полирование	0,03	0,039	0,092	30	30	29,961	0,139	0,038	30,000
ПОВЕРХНОСТЬ 18 Ш 74 h12 - внутренняя цилиндрическая
Ш 74h12		0,800
Штамповка		0,400		81,800	82,600	81,400			81,8
Точение	2,2	0,300	2,600	79,200	79,200	78,900	3,700	2,200	79,200
Точение	0,9	1,900	1,200	78,000	78,000	76,100	3,100	0,900	78,000
Точение	0,7	1,200	2,600	75,400	75,400	74,200	3,800	0,700	75,400
Шлифование	0,2	0,740	1,400	74,000	74,000	73,260	2,140	0,200	74,000
ПОВЕРХНОСТЬ 21 Ш 72 h12 - внутренняя цилиндрическая
Ш 72h12		0,800
Штамповка		0,400		75,800	76,600	75,400			75,8
Точение	2,2	0,300	2,600	73,200	73,200	72,900	3,700	2,200	73,200
Точение	0,9	1,900	1,200	72,000	72,000	70,100	3,100	0,900	72,000
ПОВЕРХНОСТЬ 24 Ш 57 h12
Ш 57h12		0,800
Штамповка		0,400		60,800	61,600	60,400			60,8
Точение	2,2	0,300	2,600	58,200	58,200	57,900	3,700	2,200	58,200
Точение	0,9	1,900	1,200	57,000	57,000	55,100	3,100	0,900	57,000
ПОВЕРХНОСТЬ 25 Ш 57 h12 - внутренняя цилиндрическая
Технологические переходы	Назначение припуска	Допуск размера	Расчетные припуски	Расчетные размеры	Принятые размеры	Принятые припуски	Операционные размеры
	2Zmin	Td	2Zном	Dp	Dmax	Dmin	2Zmax	2zmin
	мкм	мкм	мкм	мм	мм	мм	мкм	мкм
Ш 57h12		0,800
Штамповка		0,400		61,100	61,900	60,700			61,1
Точение	2,5	0,300	2,900	58,200	58,200	57,900	4,000	2,500	58,200
Точение	0,9	0,190	1,200	57,000	57,000	56,810	1,390	0,900	57,000
ПОВЕРХНОСТЬ 30 Ш 25 h12 - внутренняя цилиндрическая
Ш 25h12		0,800
Штамповка		0,400		28,500	29,300	28,100			28,5
Точение	2	0,300	2,400	26,100	26,100	25,800	3,500	2,000	26,100
Точение	0,8	0,190	1,100	25,000	25,000	24,810	1,290	0,800	25,000

2.7 Расчеты припусков на обработку и операционных размеров-диаметров заданных цилиндрических поверхностей вращения водила расчетно-аналитическим методом

Методика расчета приведена в [9, стр.10-24, стр.68-72], [13, стр. 174-202].

Расчетно-аналитический метод основан на определении факторов, входящих в величину операционного, а значит и промежуточного припуска для конкретных условий выполнения технологической операции, а значит и переходов и нахождения расчетным путем значений каждой составляющей припуска, необходимой для компенсации влияния каждого фактора (дифференциально-аналитический метод). Величину минимального промежуточного припуска вычисляют путем соответствующего суммирования в соответствии с зависимостями:

zi min=Rzi-1+hi-1+Дi-1+еi; [1. стр.11 ф 1.4]

2zi min=2(Rzi-1+hi-1+);[1. стр.11 ф 1.5]

Рассчитываем поверхность 2[Ш20h11()]

При расчетно-аналитическом методе рассчитывают минимальный припуск для тел вращения на диаметр по такой зависимости:

, где

Rzi-1 - высота неровностей поверхности, оставшихся при выполнении предшествующего перехода;

hi-1 - глубина дефектного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего перехода;

- пространственные отклонения, возникшие на предшествующем переходе;

Еi - погрешности установки, на выполняемом переходе.

Составляющие припуска, входящие в формулу, определяются с учетом принятых методов обработки поверхностей, способов базирования и закрепления заготовки, точности оборудования и оснастки.

Маршрут обработки элементарных поверхностей, номер операции, достигаемая при этом шероховатость, заполняются на основании таблицы определения потребного количества переходов.

Величины Rz и h, характеризующие состояние поверхности заготовки после обработки различными методами, определяются по таблицам точности и качества обработки (1; стр. 89, Т1.1).

Пространственные отклонения для штампованных заготовок выражаются короблением заготовки и смещением одних ее элементов относительно других вследствие несовпадения осей штампа, смещения высаживаемой части заготовки относительно оси прутка (при ГКМ), отклонений от соосности прошиваемых отверстий и могут быть определены по формуле:

, где

- пространственные отклонения, обусловленные соответственно короблением заготовки и смещением ее элементов.

1)

При определении величины остаточных пространственных отклонений на всех последующих ступенях обработки, воспользуемся формулой и данными таблицы 19,20 [2, стр. 187 Т19, 20]

2) ку=0.06 [2, стр. 190 Т27]

3) ку=0.05

4)ку=0.04

После термообработки происходит искажение форм заготовки, которые необходимо учитывать. Для определения пространственных отклонений после термообработки необходимо длину обрабатываемой поверхности умножить на соотвецтвующий коэффициент, взятый из [4,стр 187. Т19]

33,84 - заброс размеров

5)ку =0,03 27

5)ку =0,02 6

Погрешность установки заготовки представляет собой отклонение фактически достигнутого положения заготовки при ее установке (то есть при базировании и закреплении) от требуемого. Это отклонение компенсируется дополнительной составляющей припуска

, где

Еб и Ез - соответственно погрешности базирования и закрепления. Значение Е выбираем из (2, стр. 42 Т13).

Имея значение составляющих припуска, определяем расчетное значение минимального припуска на диаметр для всех ступеней обработки, начиная с последней

Графу допуск на размер заполняем на основании данных о точности на каждой ступени обработки.

Расчетный припуск 2Zном определяется как сумма минимального припуска 2Zmin и допуска на предшествующей ступени обработки

[1. стр 12 ф. 1.7 ]

Расчетный размер на последней ступени обработки равен размеру готовой детали. Это же значение будет принимать и наибольший предельный размер на данной операции.

шлифование

Dр=20

Расчетные размеры на предшествующих ступенях обработки определяются как сумма наибольшего предельного размера Dр и соответствующего ему расчетного припуска

[1, стр. 13 ф. 1.12 ]

Округлив полученное значение, определим величину наибольшего предельного размера на этой операции Dmax.

Минимальное значение размеров заготовки на всех этапах ее обработки определяются как разность максимального предельного значения и соответствующего допуска

Имея значения Dmax и Dmin, можно определить значения максимальных и минимальных припусков по таким зависимостям:

[1, стр. 13 Ф. 15, 16]

Все данные сводим в таблицу 2.7.1.

Таблица 2.7.1 Карта расчета операционных припусков и размеров формообразования диаметральных поверхностей водила

ПОВЕРХНОСТЬ 2 Ш 20 h11
Элемен ты припуска		Ey	Расчетные припуски	Допуск разме ра	Расчет ные припуски	Расчетные разме ры	Принятые размеры	Принятые припуски	Операци онные размеры	Составляющие
h			2Zmin	Td.	2Zном	Dp	Dmax	Dmin	2Zmax	2zmin
			мкм	мкм	мкм	мм	мм	мм	мкм	мкм
Ш 20 h11				0,800
150	268			0,400		22,797	23,600	22,400			22,8	268	250	96
50	17	200	1129	0,210	1,529	21,268	21,300	21,090	2,510	1,130	21,300	17	15	5,76
30	14	100	367	0,130	0,577	20,691	20,700	20,570	0,730	0,390	20,700	14	12,5	4,8
10	11	50	204	0,084	0,334	20,357	20,360	20,276	0,424	0,210	20,360	11	10	3,84
												33,84
6	27	50	135	0,052	0,219	20,138	20,140	20,088	0,272	0,136	20,140	27	7,5	25
3	6	20	86	0,033	0,138	20	20	19,967	0,173	0,088	20,000	6	5	1,92
ПОВЕРХНОСТЬ 28 Ш 30 h11
Элементы припуска		Ey	Расчетные припуски	Допуск размера	Расчетные припуски	Расчетные размеры	Принятые размеры	Принятые припуски	Операционные размеры	Составляющие
h			2Zmin	Td	2Znom	Dp	Dmax	Dmin	2Zmax	2zmin
			мкм	мкм	мкм	мм	мм	мм	мкм	мкм
30 h11				0,800
150	347			0,400		33,035	33,900	32,700			33,1	347	250	240
50	21	200	1261	0,250	1,661	31,374	31,374	31,124	2,776	1,326	31,400	21	15	14,4
30	18	100	368	0,160	0,618	30,756	30,756	30,596	0,778	0,368	30,800	18	12,5	12
10	14	50	206	0,100	0,366	30,390	30,390	30,290	0,466	0,206	30,390	14	10	9,6
												39,6
6	31	50	136	0,062	0,236	30,154	30,154	30,092	0,298	0,136	30,160	31	7,5	30
3	7	20	92	0,039	0,154	30	30	29,961	0,193	0,092	30,000	7	5	4,8
ПОВЕРХНОСТЬ 32 Ш7H6
Технологические переходы	Элементы припуска		Ey	Расчетные припуски	Допуск размера	Расчетные припуски	Расчетные размеры	Принятые размеры	Принятые припуски	Операционные размеры	Составляющие
	Rz	h			2Zmin	Td	2Zном	Dp	Dmax	Dmin	2Zmax	2zmin
	мкм	мкм			мкм	мкм	мкм	мм	мм	мм	мкм	мкм
Ш7H6
Сверление	40	150	151			0,150		5,737	5,887	5,737			5,700	151	17	150
Развёрт	20	35	9	100	742	0,058	0,892	6,629	6,687	6,629	0,950	0,742	6,600	9,1	1,02	9
Развёрт	6,3	12	8	50	212	0,022	0,270	6,899	6,921	6,899	0,292	0,212	6,800	7,5	0,85	7,5
Развёрт	3,2	6	6	20	79	0,009	0,101	7,000	7,009	7,000	0,110	0,079	7,000	6	0,68	6
ПОВЕРХНОСТЬ 4 Ш12H12 ПОВЕРХНОСТЬ 4 Ш12H12
Технологические переходы	Элементы припуска		Ey	Расчетные припуски	Допуск размера	Расчетные припуски	Расчетные размеры	Принятые размеры	Принятые припуски	Операционные размеры	Составляющие
	Rz	h			2Zmin	Td	2Zном	Dp	Dmax	Dmin	2Zmax	2zmin
					мкм	мкм	мкм	мм	мм	мм	мкм	мкм
Ш12H12
Сверление	40	150	150			0,180		10,608	10,788	10,608			10,600	150	10	150
Развёрт	20	35	9	100	741	0,110	0,921	11,529	11,639	11,529	1,031	0,741	11,500	9	0,6	9
Развёрт	6,3	12	8	50	212	0,070	0,322	11,851	11,921	11,851	0,392	0,212	11,800	7,5	0,5	7,5
Развёрт	3,2	6	6	20	79	0,043	0,149	12,000	12,043	12,000	0,192	0,079	12,000	6	0,4	6

Проанализировав, можно сделать вывод о примерной равноценности обоих методов расчета припусков - расчетно-аналитическом и нормативном. У каждого из этих методов есть своя область применения и, в целом, они дают весьма сходные результаты. Принципиальное их отличие - в способе назначения. Расчетно-аналитический метод пытается работать с «реальными» величинами, которые могут отличаться при различных типах производства, используемого технологического оборудования и, даже, для различных деталей. Применение расчетно-аналитического метода более оправдано при массовом производстве, где есть возможность с максимальной полнотой учесть все разнообразные факторы, влияющие на деталь, что компенсирует его повышенную трудоемкость. Нормативный метод базируется на уже существующих нормативах, которые соединяют в себе весь многолетний опыт наблюдения и анализа. Он прост в расчете, дает весьма достоверные результаты, однако менее экономичен (результаты расчета припусков расчетно-аналитическим методом дают, как правило, несколько меньшую величину) и часто не учитывает специфики конкретной детали или конкретных условий производства. При серийном и единичном типах производства предпочитают пользоваться нормативным методом.

2.8 Расчет припусков и операционных размеров на обработку торцевых поверхностей аналитическим методом

Выявление размерных цепей по ранее составленной размерной схеме начинаем с последней операции, то есть сверху вниз. В такой же последовательности ведут расчет размерных цепей. При этом необходимо, чтобы в каждой новой цепи был неизвестен только один размер (количество неизвестных должно быть равно количеству расчетных цепей).

В примере на последней операции 120 выполнен размер Б0120, который совпадает с конструкторским размером Бдет, поэтому для его определения составляем двухзвенную размерную цепь. Аналогично выполняем для остальных разаеров.

Технологический размер Б120 вместе с размером Б040 и Z4-5 образуют замкнутый контур. Z является замыкающим звеном. В результате расчета этой цепи определяется размер, допуск и предельное отклонение размера.

Аналогично выполняем размерные цепи на остальных операциях и составляем схемы для определения остальных формообразующих размеров.

На размерную схему наносят конструкторские размеры, припуски, операционные размеры и размеры заготовки. Значения минимальных припусков на формообразующие операции принимаем нормативным методом (1.стр.114, Т п.5.4)

Таблица 2.8.1_ Назначение припусков на обработку торцов

№ операций	Наименования операций	минимальный припуск, zmin, мкм
Торец 19
15	Токарная	0,23
30	Токарная	1 0,9
15	Токарная	2,5 1,34
30	Шлифовальная	1 1,8
Торец 20
15	Токарная	2,5 1,99
Торец 22
10	Токарная	2,5 0,57
	Токарная	1,66
Торец 11
	Токарная	1,55
Торец 23
	Токарная	0,93
	Токарная	1,4
	Токарная	2,14
Торец 29
	Шлифовальная	0,23
	Токарная	0,39
	Токарная	2,14
Торец 1
	Токарная	1,81
	Токарная	2,1

Определив, составляем исходные уравнения размерных цепей относительно

где Хr min - наименьший предельный размер увеличивающего звена размерной цепи;

Хq max - наибольший предельный размер уменьшающего звена размерной цепи;

nr - число увеличивающих звеньев; nq - число уменьшающих звеньев.

Обозначим определяемый операционный размер ХХ, тогда если искомый размер является уменьшающим звеном, получаем:

А если искомый размер является увеличивающим звеном, то:

Определив величины XX max, XX min на размеры ХХ устанавливаем допуск на операционный размер дХ.

Далее по заранее составленным уравнениям рассчитываем номинальные размеры и предельные отклонения операционных припусков. Вычисленные значения вносим в таблицу 2.8.2

Таблица 2.8.2

Замыкающий размер (мм)	Исходное уравнение	Расчётный размер (мм)	Допуск (мкм)	Принятый размер (мм)	Предельные значения припуска (мм)
			0,062
			0,052
			0,062
			0,21
			0,070
			0,036
			0,062
			0,100
			0,100
			0,16
			0,16
			0.07
			0,25
			0,21
			0,062
			0,019
			0,13
			0,25
			0,11
			0,18
			+0,4 -0,2
			+0,8 -0,4

2.9 Построение графа линейных размерных связей

Для выявления сложных размерных цепей целесообразно построение графа размерных связей. Граф - совокупность множества точек (вершин) и соединяющих линий, которые называют ребрами или дугами, конец каждой предыдущей дуги совпадает с началом следующей. Каждый граф называется связным, если две любые его вершины могут быть соединены путем, при этом для неориентированных графов путь называется цепью. Связный граф, не содержащий циклов и не имеющий кратных ребер, называется деревом.

Дерево с конструкторскими размерами и размерами припусков на обработку называется исходным, а дерево с технологическими размерами называется производным. Если эти оба дерева совместить, то такой совмещенных граф позволяет в закодированной форме представить геометрию и даже термомеханическую структуру технологического процесса изготовления детали.

В таком графе все размерные связи и технологические размерные цепи (ТРЦ) из неявных легко и просто превращаются в явные, т.к. появляется возможность не прибегая к чертежу, пользуясь только той информацией, которую несет граф производить все необходимые исследования, анализ, расчеты, оптимизацию по соответствующим параметрам. Любой замкнутый контур на совмещенном графе состоящий из ребер исходного и производного дерева образует ТРЦ. В этой цепи ребро исходного дерева является замыкающим звеном, а ребра производного дерева - составляющими звеньями.

Для построения графа размерных цепей необходимо иметь размерную схему технологического процесса. Сначала строят производное, затем исходное дерево и после этого совмещают деревья. Совмещением получается граф технологических размерных цепей.

Вершины (поверхности) обозначают кружечками, внутри которых указывают их номер. Ребра производного дерева изображают прямыми линиями со стрелками на конце, показывающие в какую вершину они входят. Ребра исходного дерева изображают в виде дуг, если они являются конструкторскими размерами в виде гладких дуг, если размеры припуска - в виде волнистых дуг. При построении производного дерева корнем выбирают вершину, т.е. поверхность к которой на размерной схеме технологического процесса не подходит ни одна стрелка. Вершину следует вычертить в виде двойного кружка и провести из нее те ребра, которые касаются ее своими неориентированными концами. На ориентированных концах этих ребер необходимо указать кружками вершины, в которые они упираются своими стрелками. На этом построение производного дерева заканчивается.

Аналогично строят исходное дерево. Его ребра можно не ориентировать, следовательно, при построении можно выбирать корнем любую вершину, в том числе и поверхность на чертеже детали. Порядок расположения вершин должен быть таким же как и на производном дереве. Дуги - конструкторские размеры, а волнистые - размеры припусков. Т.к. эти ребра исходного дерева не ориентированы, то они указывают лишь на то, какие вершины дерева связаны между собой конструкторскими размерами или размерами припусков.

После построения каждого дерева проверяют правильность по следующим признакам:

1. Число вершин у каждого дерева должна быть равна числу поверхностей на размерной схеме технологического процесса.

2. Число ребер у каждого дерева должно быть одинаковым и равно n-1 вершин.

3. К каждой вершине производного дерева кроме корневой должна подходить только одна стрелка ориентированного ребра, а к корневой вершине - ни одной.

4. Исходное и производное деревья не должны иметь разрывов замкнутых контуров.

После проверки правильности их совмещают так, чтоб вершины с одинаковыми порядковыми номерами совпали. Два дерева не строят отдельно.

Любой замкнутый контур совмещенного графа образует замкнутую размерную цепь, у которой ребро исходного дерева является замыкающим звеном, а ребра производного дерева - составляющими звеньями. Т.к. в размерной цепи только одно звено может быть замыкающим, то при выявлении размерной цепи по графу необходимо выбирать такие контуры, в которых бы содержалось только по одному ребру исходного дерева, а остальные ребра принадлежали бы производному дереву.

Общее число размерных цепей на графе должно быть равно числу технологических размеров на размерной схеме технологического процесса.

Вместе с выявлением технологических размерных цепей по графу определяют также знаки составляющих звеньев. Определение знаков составляющих звеньев в цепи производят по следующему правилу.

Замыкающему звену присваивают знак «-», и начиная от этого звена обходят заткнутый контур в определенном направлении, т.к. ребро замыкающего звена связывает две вершины, из которых одна имеет меньший, а другая больший порядковый номер, то обход всей цепи начинают с вершины с меньшим порядковым номером. Если в направлении обхода следующее ребро цепи будет соединять вершину меньшего номера с вершиной большего номера, то ребру присваивают знак «+», если наоборот - знак «-».

Параллельно с этим составляют расчетные уравнения из условия, что алгебраическая сумма всех звеньев размерной цепи, включая и замыкающее звено равна нулю, затем эти уравнения составляют относительно замыкающего звена. В исходных уравнениях в правой части звенья, имеющие знак «+», являются увеличивающими, «-» - уменьшающими.

Выявление и расчет технологических размерных цепей по графу начинают с двухзвенных размерных цепей, а затем в такой последовательности, чтобы в каждой цепи имелось только одно неизвестное по величине звено, а остальные звенья цепи были бы уже определены расчетом предыдущей размерной цепи. Для выполнения этого условия необходимо начинать выявление и расчет размерной цепи в последовательности обратной выполнению операций и переходов, т.е. начиная с последней операции и последнего перехода и заканчивая первым переходом, в т.ч. и переходом формообразования элементов заготовки.

Рисунок 2.9.1

2.10 Проектирование заготовительной операции и разработка чертежа заготовки

Метод выполнения заготовки для деталей машин определяется назначением и конструктивными особенностями детали, материалом, технологическими требованиями. Выбор заготовки определяет метод ее получения и припуски на ее изготовление. Припуск представляет собой слой металла, подлежащий в процессе обработки удалению, чем обеспечиваются необходимые размеры, класс точности и величины шероховатости поверхности. Установление оптимальных припусков является важнейшим технологическим показателем.

Заготовка изготовляется из круглого трубчатого горячекатаного проката нормальной точности.

На ГКМ возможна штамповка поковок типа стержней с утолщениями.

Радиусы закруглений регламентированы ГОСТ 7505-74 в пределах 0,8…10мм, исходя из [3, стр.26], наружные радиусы поковки 4 мм.

Для поковок обычной формы, получаемых на ГКМ, внешние уклоны 7о, внутренние 5о [3, стр.26].

Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров поковки назначаем по [3, стр. 17-19, табл. 8]

Дополнительные припуски, учитывающие смещение по поверхности разъема штампа - 0,8 мм [8, стр. 14, табл. 4];

Радиус закругления наружных углов принимаем 4 мм [3, стр. 26 ,табл. 17].

Допускаемое отклонение по изогнутости принимаем 1 мм [3, стр. 23, табл. 13].

Заготовка представлена на чертеже 2007.МУХИНА.244-05 .

2.11 Формирование окончательного плана маршрутно-операционного технологического процесса

Первичное формирование плана технологического процесса обработки водила осуществлялось в разделе 2.3 данной записки. При расчетах припусков и анализе технологического процесса с использованием прикладной теории графов план пересматривался с точки зрения его оптимизации для получения наибольшей эффективности, т.е. получения заданных параметров точности поверхностей с минимальными затратами.

При пересмотре структура технологического процесса подверглась усовершенствованиям и изменениям.

Новая структура технологического процесса позволяет, при необходимости, изменять состав операций, использовать достаточно большую гамму станков, на которые накладываются ограничения только по мощности и по габаритам изготавливаемых деталей. Сам технологический процесс получился более гибким и простым.

Уточненная и измененная версия плана технологического процесса выполнена в электронном виде с помощью системы компьютерного проектирования Kompas-3D V8 Plus и представлена на 2007.МУХИНА.244-04.

2.12 Разработка и оформление 5 операционных карт основных операций-представителей

2.12.1 Операция 020 - точение получистовое

Целью данного расчета является определение подачи, скорости резания, подбор оборотов станка и определение мощности.

1. Выбор режущего инструмента.

Для точения поверхности 2 выбираем резец токарный проходной, отогнутый по ГОСТ 18868-73, материал - Т5К6. Основные параметры резца: Н=16мм, В=10мм, L=100мм, Е=6мм, а=10мм, r=0,5мм. [11, стр. 119, таблица 4].

Для подрезания торца 1 выбираем резец токарный подрезной отогнутый (по ГОСТ 18871-73). Основные параметры резца: Н=16мм, В=10мм, L=100мм, m=4мм, а=10мм, r=0,5мм. [11, стр. 121, таблица 8]

Рисунок 2.13.1 Эскиз токарного проходного резца

Рисунок 2.13.2 Эскиз токарного подрезного резца

2. Припуски на обработку, мм:

· поверхность 2: z=1,2

· торец 1: z=1,3

а) Расчет режимов резания для поверхности 2 диаметр 78 мм



Схема обработки и установки детали

3. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств на скорость резания.

где [11, стр. 262, таблица 2] ,

,

4. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния заготовки на скорость резания.

;[11, стр. 263, таблица 5].

5. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания.

[11, стр. 263, таблица 6].

Определяем общий поправочный коэффициент:

6. Глубина резания:

7. Величину подачи при получистовом и чистовом точении определяем по формуле:

; ; b=0,012.

8. Скорость резания:

Cv=420; х=0,15; y=0,20: m=0,2 [11, стр. 269, таблица 17]

T=45 мин

9. Частота вращения шпинделя:

Согласно паспортным данным

10. Фактическая скорость резания:

11. Определение силы резания:

;

где

Вычисляем поправочный коэффициент:

; ув =950 МПа n=0,75, то

;

Определяем коэффициент Кцр, Кгр, Клр [11, cтр. 275, таблица 23]

Кцр - коэффициент, учитывающий главный угол в плане ц =90?

Кгр- коэффициент, учитывающий предельный угол г=10?

Клр- коэффициент, учитывающий угол наклона главного лезвия л=0?

Для тангенциальной силы Pz: Кцр =0.89, Кгр=1, Клр=1

Cp=300 x=1 y=0.75 n= -0.15 [2, cтр. 273, таблица 22].

.

12. Определение эффективной мощности:

Выбор типа станка определяется прежде всего его возможностью обеспечить выполнение технических требований, предъявляемых обрабатываемой детали. Учитывая все требования, для выполнения данной операции подходит токарно-винторезный станок 16Б05П [10, стр. 15, таблица 9]. Мощность двигателя главного привода 1,5 кВт. Данный станок будет использован для всех переходов этой операции.

Таблица 2.13.3 Ряд частот вращения шпинделя и подач станка об/мин:

продольные подачи	поперечные подачи	частоты вращения
0,050	0,025	320
0,060	0,030	354
0,071	0,035	391
0,085	0,042	432
0,101	0,050	478
0,120	0,060	528
0,143	0,071	583
0,170	0,085	645
0,203	0,101	713
0,242	0,121	788
0,288	0,144	871
0,343	0,171	963
0,408	0,204	1064
0,486	0,243	1176
0,580	0,290	1300
0,690	0,345	1437
0,822	0,411	1588
0,980	0,490	1755
1,167	0,584	1940
1,390	0,695	2144
1,656	0,828	2370
1,973	0,987	2619
2,350	1,175	2895
2,800	1,400	3200

13. Согласуем частоту вращения с паспортом станка:



Согласно паспортным данным

Согласно паспортным данным станка

Фактическую скорость определяем следующим образом:

Рассчитаем основное время обработки:

14. Основное время:

;

15. Определение силы резания:

;

где

Вычисляем поправочный коэффициент:

; ув=950 МПа n=0,75, то

;

Определяем коэффициент Кцр, Кгр, Клр [11, cтр. 275, таблица 23]

Cp=300 x=1 y=0.75 n= -0.15 [2, cтр. 273, таблица 22],

.

16. Определение эффективной мощности:

б) Расчет режимов резания для поверхности 1. Подрезка торца

1. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств на скорость резания.

где [11, стр. 262, таблица 2] ,

,

2. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния заготовки на скорость резания.

;[11, стр. 263, таблица 5].

3. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания.

[11, стр. 263, таблица 6].

Определяем общий поправочный коэффициент:

4. Глубина резания:

Z=1.3 мм

5. Величину подачи при получистовом и чистовом точении определяем по формуле:

; ; b = 0,012.

Согласно паспортным данным станка

6. Скорость резания:

Cv = 420; х = 0,15; y = 0,20: m = 0,2 [11, стр. 269, таблица 173]

T = 45 мин

7. Частота вращения шпинделя:

Согласно паспортным данным

8. Фактическая скорость резания:

9. Основное время:

;

10. Определение силы резания:

;

где

Вычисляем поправочный коэффициент:

; ув=950 МПа n=0,75, то

;

Определяем коэффициент Кцр, Кгр, Клр [11, cтр. 275, таблица 23]

Кцр - коэффициент, учитывающий главный угол в плане ц =90?

Кгр- коэффициент, учитывающий предельный угол г=10?

Клр- коэффициент, учитывающий угол наклона главного лезвия л=0?

Для тангенциальной силы Pz: Кцр =0.89, Кгр=1, Клр=1

Cp=408 x=0,72 y=0.8 n= 0 [2, cтр. 273, таблица 22],

.

10. Определение эффективной мощности:

Делаем вывод, что выбранный станок 16Б05П, подходит для данной операции.

2.12.2 Операция 075 - сверление

Расчет режимов резания произведем для операции № 075 сверлильная.

Целью данного расчета является определение подачи, скорости резания, подбор оборотов станка, и определение мощности.



Рисунок 2.13.4 Схема обработки

а) Сверление отверстия D 5 мм.

1. В качестве режущего инструмента выбираем сверло с цилиндрическим хвостовиком Р6М5 ГОСТ 12122-77 [11, стр. 280, таблица 31].

d=2,7мм; L=60мм; l=40мм.

1. Выбор оборудования.

В качестве металлорежущего станка для всех видов обработки отверстия 22 выбираем станок вертикально сверлильный 2Н125 с мощностью электродвигателя 1.1(кВт) [11, cтр. 20, таблица 11] и техническими данными:

Условный наибольший диаметр сверления в стали 25 мм.

Рабочая поверхность стола 400 x 450 мм.

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола 700

Вылет шпинделя 250

Наибольший ход шпинделя 200

Наибольшее вертикальное перемещение:

сверлильной (револьверной) головки 170

стола 270

Конус Морзе отверстия шпинделя 3

Число скоростей шпинделя 12

Частота вращения шпинделя 45-2000, об/мин

Число подач шпинделя (револьверной головки) 0,1-1,6 мм/об

Мощность электродвигателя привода главного движения 1,1 кВт

Габаритные размеры:

длина 915

ширина 785

высота 2350

Масса 880 кг

Частота вращения шпинделя, (об/мин)

45 63 88 125 175 250 354 500 705 994 1402 2000

Подача шпинделя, (мм/об)

0,07 0,1 0,14 0,2 0,28 0,4 0,57 0,81 1,14 1,6

2. Поправочный коэффициент, учитывающий физико-химические свойства обрабатываемого материала:

где [11, стр. 262, таблица 2] ,

,

3. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние марки РИ:

[11, стр. 263, таблица 6]

4. Поправочный коэффициент на относительную глубину отверстия:

[11, стр. 280, таблица 31]

5. Общий поправочный коэффициент:

6. Назначаем подачу для сверла диаметром 2,7 (мм) стали 40ХН2МА, твёрдостью HB=280 табличное значение подачи ST = 0,07 (мм/об), согласно паспортным данным станка принимаем подачу Sприн=0,07 (мм/об) [11, стр. 277, таблица 25].

7. Скорость резанья:

[2, стр. 279, таблица 28]

T=8 мин [11, стр. 279, таблица 30]

8. Определим частоту вращения шпинделя станка:

Принимаем

9. Фактическая скорость резанья:

10. Длина рабочего хода:

;

11. Основное время обработки:

12. Рассчитываем крутящий момент и осевую силу:

;

Po=10•Cp•Dq•Sy•Kp.

; ув=950 МПа n=0,75, то

- коэффициент, учитывающий фактическое условие обработки, в данном случае зависит от материала обрабатываемой заготовки.

Cм=0,041; q=2; y=0,7 - для крутящего момента [11, cтр. 281, таблица 32]

Cp=143; q=1; y=0,7 - для осевой силы [11, cтр. 281, таблица 32]

Po=10•Cp•Dq•Sy•Kp=10·143•2,71•0,070,7•1,2=1035 Н

13. Эффективная мощность резанья:

б) Черновое развёртывание отверстия диаметром 4,9 мм

1. В качестве режущего инструмента выбираем развёртку машинную цельную с цилиндрическим хвостовиком Р6М5 ГОСТ 1672-80 [11, стр. 280, таблица 31] .

D = 3 мм ; L=60мм; l=35мм; z=8.

2. Поправочный коэффициент, учитывающий физико-химические свойства обрабатываемого материала:



где [11, стр. 262, таблица 2] ,

,

3. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние марки РИ:

[11, стр. 263, таблица 6]

4. Поправочный коэффициент на относительную глубину отверстия:

[11, стр. 280, таблица 31]

5. Общий поправочный коэффициент:

5 Назначаем подачу для развёртки диаметром 3 (мм) стали 40ХН2МА, твёрдостью HB=280, табличное значение подачи n=0,8 (мм/об), согласно паспортным данным станка принимаем подачу Sприн=0,81 (мм/об) [11, стр. 278, таблица 27].

6. Скорость резания:

;[2, стр. 279, таблица 28]

T=20 мин [2, стр. 279, таблица 30]

7. Определим частоту вращения шпинделя станка:

Принимаем

8. Фактическая скорость резания:

9. Длина рабочего хода:

;

10. Основное время обработки:



11. Рассчитываем крутящий момент и осевую силу:

- коэффициент, учитывающий фактическое условие обработки, в данном случае зависит от материала обрабатываемой заготовки.

Cр=204; y=0,75; х=1 [11, c273, Т22]; .

12. Эффективная мощность резания:

.

Учитывая все требования, для выполнения данной операции подходит станок вертикально сверлильный 2Н125.

2.12.3 Операция 055 - круглошлифовальная

Рисунок 2.13.5 Схема обработки

Выбираем круг доработанный профиля ПП [11, стр. 252, таблица 169]:, материал инструмента 44А16С1К.

Зернистость 16

Абразивный материал 24А

Связка керамическая К1

Твёрдость СT

Ш250 мм

Н=40 мм; d=127 мм

1. Станок круглошлифовальный модели 3УВ10В

Наибольший диаметр шлифовального круга 250 мм

Наибольшая высота шлифовального круга 45м

Наименьший диаметр шлифовального круга 80 мм

Наибольший диаметр шлифования 150 мм

Максимальное расстояние между центрами 450 мм

Частота вращения шпинделя шлифовальной бабки 1910 об / мин

Частота вращения планшайбы бабки 75,150,250 350 об / мин

Мощность двигателя шлифовальной бабки 1,3 кВт

2. Шлифование цилиндрической поверхности

1) Скорость вращения заготовки:

3. Потребная частота вращения:

Принимаем nз =75 об/мин.

4. Частота вращения шлифовального круга:

nпр =1910 об/мин

4)

5. Минутная радиальная подача.



Принимаем цикл без выхаживания.

6. Основное время обработки:

7. Эффективная мощность шлифования.

.

8. Проверка на условие бесприжоговости.

Удельная мощность, приходящаяся на 1 мм длины:



Мощность, допустимая по условию бесприжоговости:

ч.т.д.

Условия бесприжоговости выполняется.

Учитывая все требования, для выполнения данной операции подходит станок круглошлифовальной модели 3УВ10В .

2.12.4 Операция 110 - фрезерная

Рисунок 2.13.5 Схема обработки

В качестве режущего инструмента выбираем дисковую пазовую фрезу по ГОСТ 3964-69 [11, стр. 180, таблица 80].

Рисунок 2.13.6 Дисковая пазовая фреза

В=10; D=80мм; d=27мм; z=18 .

1. Выбор оборудования.

Консольный горизонтально-фрезерный станок 6Р80, мощность электродвигателя главного движения 3(кВт)

Размеры рабочей поверхности станка 200x800

Наибольшее перемещение станка:

продольное 500

поперечное 160

вертикальное 300

Расстояние от оси горизонтального шпинделя до поверхности стола 20-320

Наибольший угол поворота стола ±45?

Внутренний конус шпинделя по ГОСТ 15945-82

горизонтального 40

Число скоростей горизонтального шпинделя 12

Частота вращения горизонтального шпинделя 50-2240 об/мин

Число рабочих подач стола 12

Подача стола:

продольная 25-1120 об/мин

поперечная 25-1120 об/мин

вертикальная 12,5-560 об/мин

Скорость быстрого перемещения стола:

продольного 2300 мм/мин

поперечного 2300 мм/мин

вертикального 1120 мм/мин

Мощность электродвигателя привода главного движения 1.3 кВт

Габаритные размеры:

длина 1525

ширина 1875

высота 1515

Масса 800 кг

2. Общий поправочный коэффициент:

1.Поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств на скорость резания.

где [2, стр. 262, таблица2] , ,

2. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния заготовки на скорость резания.