Разработка технологического процесса изготовления детали "Корпус верхний"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Описание машины, узла. Служебное назначение детали

2. Анализ технологичности детали

3. Определение типа производства

4. Выбор вида и метода получения заготовки. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

5. Обоснование выбора оборудования

6. Разработка техпроцесса изготовления детали

7. Расчёт припусков

8. Расчёт режимов резания

9. Расчёт норм штучного времени

Список литературы

Введение

Технология машиностроения - это наука об изготовлении машин требуемого качества в установленном программой количестве и заданные сроки при наименьших затратах живого и общественного труда, т.е. при наименьшей себестоимости.

Важнейшие современные направления развития технологии машиностроения по оптимизации режимов резания и процессов обработки, автоматизации производства и управления технологическими процессами, применению технологических методов повышения эксплуатационных качеств изготовляемых изделий в значительной мере основываются на достижениях математических наук, электронной вычислительной и управляющей техники, робототехники, металлофизики.

В последние годы прогресс в обработке резанием определяется требованием повышения её производительности и точности, что реализуется путём создания новых технологических процессов и повышением точности металлорежущих станков.

Наряду с повышением точности и технологичности станков происходит процесс их дальнейшей автоматизации на базе регулируемых электроприводов, оснащения средствами автоматизации и числовым программным управлением.

Главной задачей машиностроения является создание и внедрение новых высокопроизводительных, экономичных и надежных машин, построенных на реализации новых подходов в технологии машиностроения.

В настоящее время с задачей повышения эффективности эксплуатации существующего парка оборудования поставлена задача увеличения производства средств автоматизации, станков с ЧПУ, которые постепенно заменяют станки с ручным управлением.

Быстрый рост машиностроения определяет темпы переоснащения производства новой техникой и вызывает необходимость дальнейшего совершенствования технологии машиностроения.

В решении этой задачи существенное место занимает ускорение научно-технического прогресса, переоснащение производства, создание и выпуск высокопроизводительной техники.

Основополагающими направляющими развития машиностроения являются: приближение формы заготовки к форме готового изделия за счёт применения специального профиля проката; использование метода пластической деформации; применение автоматизированных загрузочных устройств, манипуляторов, роботов, обрабатывающих центров, автоматических линий; применение новых синтетических свёрл твёрдых материалов.

Ускорение научно-технического прогресса требует непрерывного усовершенствования и разработки новых типов машин, внедрения эффективных технологических процессов.

Широко внедряются в народное хозяйство новые технологии - электронно-лучевые, плазменные, импульсные, биологические, радиационные, химические и другие, позволяющие поднять эффективность использования ресурсов и снизить материалоёмкость производства.

Обеспечивается создание и освоение производства техники новых поколений, позволяющей многократно повысить производительность труда, улучшить его условия, снизить материальные затраты.

В современном машиностроении созданы и освоены новые системы современных, надёжных и эффективных машин для комплексной автоматизации производства, что позволяет выпускать продукцию высокого качества с наименьшими затратами труда; увеличился выпуск автоматических линий; новых видов машин и аппаратов, отвечающих современным требованиям.

Непрерывно совершенствуется технология и средства производства машин и других изделий; расширилась внутриотраслевая и межотраслевая специализация на основе унификации и стандартизации изделий; шире используется метод комплексной стандартизации; внедряются системы управления и аттестации качеством продукции, система технологической подготовки производства. Увеличилась доля изделий высшей категории качества в общем объёме их производства.

Большое значение для развития машиностроения имеет организация производства на основе взаимозаменяемости, создание и внедрение надёжных средств контроля и измерения.

Для практического осуществления принципа функциональной взаимозаменяемости изделий необходима чёткая система конструкторской, технологической, метрологической и эксплуатационной документации.

Особенно важно обеспечить взаимозаменяемость деталей и изделий, получаемых безотходной технологией, при которой механическая обработка - сведена к минимуму. Это увеличивает эффективность технологий не только в отношении экономии материалов, но и резкого повышения производительности труда и качества продукции.

Осваиваются гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования, автоматические линии, машины и оборудование со встроенными средствами микропроцессорной техники, роботизированные технологические и роторные комплексы.

Обеспечивается создание и освоение производства техники новых поколений, позволяющей многократно повысить производительность труда, улучшить его условия, снизить материальные затраты. Быстрый рост машиностроения - важнейшей отрасли промышленности определяет темпы переоснащения производства новой техникой и вызывает необходимость дальнейшего совершенствования технологии машиностроения.

Автоматизация процессов механической обработки деталей машин является одной из важнейших задач, стоящих перед промышленностью. Она позволяет обеспечить высокие темпы роста производительности труда, повышение качества продукции, улучшение условий труда. Одним из наиболее эффективных средств современной автоматизации является созданное легко переналаживаемое металлорежущее оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ), промышленными роботами (ПР), создание гибких производственных систем (ГПС), позволяющие осуществлять автоматизацию. Развитие новых прогрессивных процессов обработки способствует конструированию более современных машин и снижению их себестоимости. Актуальна задача повышения качества выпускаемых машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет особо важное значение для повышения эксплуатационного качества машин. Отечественная станкостроительная промышленность создала высокопроизводительные станки различного технологического назначения и прогрессивные конструкции режущего инструмента, обеспечивающие высокую эффективность и точность обработки.

Станки с ЧПУ имеют ряд преимуществ, по сравнению с универсальными сокращается вспомогательное и машинное время обработки, исключается предварительное ручные разметочные и доводочные операции, упрощается и удешевляется специальная оснастка, так как точность обработки обеспечивается точностью самих станков, сокращается время наладки и переустановки заготовок и т.д.

1. Описание машины, узла. Служебное назначение детали

Деталь "Корпус верхний", материал - сталь 20 ГОСТ 1050-88; допускаемая замена: Сталь 25, Сталь 15.

Деталь - "Корпус верхний" предназначен, как вспомогательный элемент при сборке деталей в сборочную единицу.

Корпус верхний имеет форму тела вращения с четырьмя бобышками. К детали предъявлены следующие требования:

1. Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий H12, валов h12, остальных ±IT 12/2.

2. R^* размеры обеспечиваются инструментом.

3. Неуказанная шероховатость Ra 3.2.

Габаритные размеры: l =11мм; d =40мм; масса детали 0,011кг.

Количественный выпуск: 50000 штук в год.

Описание материала заготовки.

Деталь - "корпус верхний" изготовлен из конструкционной легированной стали: Сталь 20 ГОСТ 1050-88, которая хорошо обрабатывается всеми видами лезвийного и абразивного инструмента.

Назначение стали: панели, основания, платы, кронштейны, угольники, ребра жесткости, а также детали после цементации и термообработки, работающие на трение, для изготовления деталей, обрабат. резанием, сваркой, холодной высадкой и в виде поковок и штамповок.

Химический состав:

Название элемента	Содержание в %
Содержание кремния Si	0.17-0.37
Содержание марганца Mn	0.35-0.65
Содержание серы S	0-0.04
Содержание углерода C	0.17-0.24
Содержание фосфора P	0-0.035
Содержание хрома Cr	0-0.25
Содержание никеля Ni	0-0.3
Содержание азота N	0-0.008
Содержание меди Cu	0-0.3

Механические свойства

Наименование	Значение	Едини-ца измер.	Контекст
Жидкотекучесть Кж.т.	1
Модуль упругости нормальный	212000	МПа
Модуль упругости нормальный при сдвиге кручением	78000	МПа
Относительное сужение	50	%	нормализация
Относительное сужение	40	%	цементация 950 гр + закалка 820 гр (вода) + отпуск 190 гр (возд.)
Относительное удлинение при растяжении	16	%	цементация 950 гр + закалка 820 гр (вода) + отпуск 190 гр (возд)
Относительное удлинение при растяжении	20	%	нормализация
Плотность	7859	Кг/м3
Предел прочности при растяжении	490	МПа	цементация 950 гр + закалка 820 гр (вода) + отпуск 190 гр (возд)
Предел прочности при растяжении	420	МПа	нормализация
Предел прочности при срезе	360	МПа
Предел текучести	295	МПа	цементация 950 гр + закалка 820 гр (вода) + отпуск 190 гр (возд)
Предел текучести	250	МПа	нормализация
Свариваемость	Сваривается без ограничений
Твёрдость по Бриннелю	156	НВ	нормализация
Твердость по Роквеллу	58…64	HRC	цементация 950 гр + закалка 820 гр (вода) + отпуск 190 гр (возд)
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна
Температура ковки	1280…750	град.С.

2. Анализ технологичности детали

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

При отработке на технологичность конструкции детали необходимо производить оценку в процессе её конструирования.

Требования к технологичности конструкции детали и сферы проявления эффекта при их выполнении согласно ГОСТ 14205-84 следующие:

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

- детали должны изготовляться из стандартных и унифицированных заготовок или заготовок, полученных рациональным способом;

- размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальные степень точности и шероховатость;

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

- показатели базовой поверхности (точность, шероховатость) детали должны обеспечивать точность установки, обработки и контроля;

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

Оценку технологичности конструкции детали производят по качественным показателям.

Качественная оценка технологичности конструкции детали указывается словами "хорошо-плохо", "допустимо-недопустимо" и т.д., а количественная оценка характеризуется показателями технологичности и проводится по усмотрению разработчика.

В курсовом проекте количественную оценку технологичности конструкции детали производят по следующим коэффициентам.

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

деталь заготовка корпус оборудование

К_у.э. = Q_э.у / Q_э, где

Q_э.у. - число унифицированных элементов детали, шт.;

Q_э - общее число конструктивных элементов детали, шт.

Ку.э. =16/21=0,76

Коэффициент использования материала:

К_им = G_D / G_з.п, где

G_D - масса детали по чертежу, кг;

G_з.п. - масса материала заготовки с неизбежными технологическими потерями, кг.

К_им =0.011/0.079=0.14

Коэффициент точности обработки детали:

К_тч = Q_тч.н / Q_тч.о, где

Q_тч.н - число размеров не обоснованной степени точности обработки;

Q_тч.о - общее число размеров, подлежащих обработке.

К_тч =2/16=0.125

Коэффициент шероховатости поверхности детали:

К_ш = О_ш.н / О_ш.о, где

О_ш.н - число поверхностей детали не обоснованной шероховатости, шт.;

О_ш.о. - общее число поверхностей детали, подлежащих обработке, шт.

К_ш =1/16=0.0625

Последовательность и содержание работ по обеспечению технологичности детали на отдельных стадиях разработки конструкции зависит от сложности и принадлежности детали. В зависимости от принадлежности детали подразделяются на взаимосвязанные и самостоятельные. Взаимосвязанные детали являются составными частями сборочных единиц и машин, а самостоятельные не входят в состав других изделий.

3. Определение типа производства

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования. Тип производства определяется коэффициентом:

К_з.о. = Q / Р_м,

где:

Q - число различных операций;

Р_м - число рабочих мест, на которые выполняются данные операции.

Тип производства К_З.О.

Массовое 1

Серийное:

крупносерийное свыше 1 до 10

среднесерийное от 10 до 20

мелкосерийное от 20 до 40

Единичное 40 и выше

Для предварительного определения типа производства можно использовать годовой объем выпуска и массу детали. При массе детали 0,011кг и программе, выпуска 50000 шт./год. Получаем производство среднесерийное.

Зависимость типа производства от объема выпуска и массы детали

Масса детали, кг.	Тип производства
	единичное	мелко-серийное	среднесерийное	крупносерийное	массовое
1	2	3	4	5	6
<1,0 1,0-2,5 2,5-5,0 5,0-10 >10	<10 <10 <10 <10 <10	10-2000 10-1000 10-500 10-300 10-200	1500-100000 1000-50000 500-35000 300-25000 200-10000	75000-200000 50000-100000 35000-75000 25000-50000 10000-25000	200000 100000 75000 50000 25000

Согласно данному коэффициенту и таблице зависимости типа производства от объёма выпуска и массы детали, это среднесерийное производство.

Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изготовляемых периодически повторяющимися партиями. При серийном производстве используются универсальные станки, станки с ЧПУ, копировальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными, и универсально-сборочными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия.

Технологический процесс изготовления изделия расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на отдельных станках. При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления и инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемой экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения, оборудование располагается в последовательности технологического процесса.

4. Выбор вида и метода получения заготовки. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами, размерами детали и программой выпуска.

В качестве заготовки для данной детали целесообразно использовать горячекатаный пруток, полученный прокатом или трубный прокат.

Сравним эти два метода по различным технико-экономическим показателям.

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

Для данной детали "Корпус верхний" необходимо выбрать способ изготовления заготовок с заданной программой методом сравнения по себестоимости материала и по коэффициенту использования материала.

Получение заготовки методом проката из горячекатаного прутка.

В этом случае заготовка представляет собой горячекатаный пруток ГОСТ 8734-87 с размерами Ш42x12мм.

Определим массу заготовки по формуле:

M_з. = V Ч с

где

M_з. - масса заготовки, кг.

V - объем заготовки, см³.

с - удельный вес материала заготовки, г/см3.

Для Стали 15Х удельный вес составляет: с = 7,83г/см³.

Объем заготовки равен объему цилиндра и определяется по формуле:

V = р Ч R² Ч L

где

R - Радиус цилиндра, см.

L - высота цилиндра, см.

V = 3.14 Ч 2.1² Ч 1.2 = 16.61см³

Масса заготовки:

M_з = 16.61 Ч 7.83 = 130г = 0.130кг.

Определим коэффициент использования материала:

К_и.м. = М_д / М_з = 0.011 / 0.130 = 0,085

Затраты на материал, в свою очередь, рассчитываем по формуле:

M_о = М + Т - О

М = Q Ч P

T = M Ч 20%

q = М_з - М_д

О = q Ч p

где

М - цена заготовки, руб.

Q - масса заготовки, кг.

P - цена 1кг материала заготовки, руб.

Т - Транспортно- заготовительные и складские расходы.

q - масса отходов на 1-ну заготовку, кг.

p - цена за 1кг отходов (30% от основной цены).

O -возвратные отходы, руб.

В качестве поставляемого металла примем прокат из стали 40Х круглый по цене 15000 руб./т.

М = 0.130 Ч 15 = 1.95руб.

Т = 1.95 Ч 20% = 0.39руб.

q = 0.130 - 0.011 = 0.119кг

О = 0.119 Ч 4.5 = 0.535руб.

М_о = 1.95 + 0.39 - 0.535 = 1.805руб.

В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОЛУЧИМ:

К_и.м. = 0,085.

М_о = 1.805руб.

Получение заготовки из трубного проката.

В этом случае заготовка представляет собой трубу (бесшовная горячедеформированная) ГОСТ 8732-78 с размерами Ш42Ч8.5Ч12мм.

Определим массу заготовки по формуле:

M_з. = V Ч с

где

M_з. - масса заготовки, кг.

V - объем заготовки, см³.

с - удельный вес материала заготовки, г/см3.

Для Стали 15Х удельный вес составляет: с = 7,83г/см³.

Объем заготовки равен объему наружного цилиндра минус объём внутреннего цилиндра и определяется по формуле:

V = (р Ч R₁² Ч L) - ( р Ч R₂² Ч L)

где

R₁ - радиус наружного цилиндра, см.

R₂ - радиус внутреннего цилиндра, см.

L - высота цилиндра, см.

V = (3.14 Ч 2.1² Ч 1.2) - (3.14 Ч 1.25² Ч 1.2) = 10.7см³

Масса заготовки:

M_з = 10.7 Ч 7.83 = 83.8г = 0.0838кг

Определим коэффициент использования материала:

К_и.м. = М_д / М_з = 0.011 / 0.0838 = 0,13

Затраты на материал, в свою очередь, рассчитываем по формуле:

M_о = М + Т - О

М = Q Ч P

T = M Ч 20%

q = М_з - М_д

О = q Ч p

где

М - цена заготовки, руб.

Q - масса заготовки, кг.

P - цена 1кг материала заготовки, руб.

Т - Транспортно- заготовительные и складские расходы.

q - масса отходов на 1-ну заготовку, кг.

p - цена за 1кг отходов (30% от основной цены).

O -возвратные отходы, руб.

В качестве поставляемого металла примем прокат из стали 45Х круглый по цене 15000 руб./т.

М = 0.0838 Ч 15 = 1.257руб.

Т = 1.257 Ч 20% = 0.251руб.

q = 0.0838 - 0.011 = 0.0728кг

О = 0.0728 Ч 4.5 = 0.327руб.

М_о = 1.257 + 0.251 - 0.327 = 1.181руб.

В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОЛУЧИМ:

К_и.м. = 0,13.

М_о = 1.181руб.

Из произведенного сравнительного расчета видно, что с точки зрения снижения себестоимости выгоднее заготовка из трубного проката. Однако при этом большое количества материала уходит в отходы (коэффициент использования материала К_и.м. = 0,13).

5. Обоснование выбора оборудования

К современным машинам и приборам предъявляются высокие требования по технико-эксплуатационным характеристикам, точности и надежности работы. Эти показатели обеспечиваются высокой точностью размеров и качеством обработанных поверхностей деталей машин и приборов. Поэтому, несмотря на большие достижения технологии производства высококачественных заготовок, роль обработки резанием и значение металлорежущих станков в машиностроении непрерывно повышаются.

Современные металлорежущие станки -- это разнообразные и совершенные рабочие машины, использующие механические, электрические и гидравлические методы осуществления движений и управления рабочим циклом, решающие самые сложные технологические задачи.

Станкостроение развивается как в количественном, так и качественном отношении. Непрерывно повышаются точность, производительность, мощность, быстроходность и надежность работы станков. Улучшаются эксплуатационные характеристики, расширяются технологические возможности, совершенствуются архитектурные формы станков. Успешное развитие станкостроения обеспечивает перевооружение всех отраслей нашей промышленности высокопроизводительными и высококачественными станками, многие из которых отвечают требованиям мировых стандартов.

Выбор модели станка, прежде всего, определяется его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготовляемой детали. Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках, определенную модель выбирают из следующих соображений:

Соответствие основных размеров станка габаритам обрабатываемых деталей, устанавливаемых по принятой схеме обработки;

Соответствие станка по производительности заданному масштабу производства;

Возможность работы на оптимальных режимах резания;

Соответствие станка по мощности;

Возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки;

Наименьшая себестоимость обработки;

Реальная возможность приобретения станка;

Необходимость использования имеющихся станков.

Выбор станочного оборудования является одним из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки, от правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, электроэнергии и в итоге себестоимости изделия.

Оборудование на проектируемом участке должно быть по возможности универсальным.

Выбор режущего инструмента осуществляется в зависимости от содержания операций, выбранного оборудования и по возможности из стандартного режущего инструмента.

Применение оборудования, выбранного по проектируемому технологическому процессу удовлетворяет всем требованиям по изготовлению детали. Применяемое оборудование позволяет обеспечить коэффициенты точности поверхностей, необходимых параметров шероховатости и допустимые формы предъявляемые к детали. При этом наиболее полно используется технологические возможности оборудования, что позволяет максимально использовать эффективность его применения.

Для выполнения данной детали необходимы следующие станки:

Ленточнопильный станок Н - 260НВ.

6. Разработка техпроцесса изготовления детали

Операция	Наименование операции, оборудования	Содержание операции	Технологическая оснастка
005	Ленточно-пильная	Отрезать заготовку в размер 12+0.3мм.	Полотно 072S - Spectra Тип сплава HSS M42
010	Токарная с ЧПУ	1. Установить и закрепить заготовку в патроне за выточки. 2. Подрезать торец выдерживая размер 11.5мм. 3. Точить заготовку, выдерживая размеры Ш40мм. L5мм. 4. Расточить заготовку, выдерживая размеры Ш32мм. L9мм. и Ш25мм. L2мм. со снятием 2-х фасок 0.3Ч45° 5. Сверлить 4 отверстия Ш0.6мм. на глубину 4.5мм. 6. Сверлить 2 отверстия Ш0.6мм. на глубину 12мм. 7. Точение канавки на Ш40мм. шириной 2мм. глубиной 3мм. 8. Фрезеровать канавку L7мм.	Резец SDJCR2020K11 Пластина DCMT11T308 Тип сплава GC4225 Резец SDJCR2020K11 Пластина DCMT11T308 Тип сплава GC4225 Резец S16R - PCLNR09 Пластина CNMM090308 Тип сплава GC4225 Сверло R840 - 0060 - 70 - AOB Тип сплава GC1220 Резец LF151.22 - 2020 - 20 Оправка N151.2 - 200 - 20 - 46 Тип сплава GC4125 Фреза SSE 3030 - Q Тип сплава GC1020
015	Токарная с ЧПУ	1. Установить и закрепить заготовку в патроне за выточки. 2. Подрезать торец выдерживая размер 11мм. 3. Точить заготовку, выдерживая размеры Ш36мм. L7.4мм. 4. Фрезеровать 4 отверстия Ш1.95мм. L3мм. Выдерживать расстояние от оси симметрии 31.5±0.2мм. 5. Нарезать резьбу М2.5 - 6Н в 4-х отверстиях. 6. Фрезеровать 7. Фрезеровать 2 лыски.	Резец SDJCR2020K11 Пластина DCMT11T308 Тип сплава GC4225 Резец SDJCR2020K11 Пластина DCMT11T308 Тип сплава GC4225 Фреза SSE 3020 - Q Тип сплава GC1020 Метчик для глухих отв. М2.5-6Н ГОСТ 3266-81 Фреза R214.24 - 100500ССЛ22З Тип сплава GC1620 Фреза SSE 3030 - Q Тип сплава GC1020
020	Слесарная	Зачистить заусенцы после операции 015.
025	Промывочная	Мыть в спец. растворе.
030	Контрольная	Проверить размеры согласно КД.	Контрольный стол
035	Транспортная	Отправить на склад	Электрокар или тележка

7. Расчёт припусков

Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

Величина припуска влияет на себестоимость изготовления детали. При увеличенном припуске повышаются затраты труда, расход материала и другие производственные расходы, а при уменьшенном, приходиться повышать точность заготовки, что также увеличивает себестоимость изготовления детали. Размеры припусков на механическую обработку устанавливают на основании следующих технологических требований: припуски должны быть достаточными для получения формы, соответствующей техническим требованиям чертежа, требуемого качества обработанной поверхности и точности в заданных размерах.

Для получения деталей более высокого качества необходимо при каждом технологическом переходе механической обработки заготовки предусматривать производственные погрешности, характеризующие отклонения размеров, геометрические отклонения формы поверхности, микронеровности, отклонения расположения поверхностей, а также толщину твердой корки, образующейся на поверхности отливок, поковок и штамповок при их резком остывании. Все эти отклонения должны находиться в пределах поля допуска на размер поверхности заготовки.

Рассчитаем припуск на обработку поверхности Ш40мм. Операция 010. Переход2.

Обрабатываем поверхность за 1 проход.

Так как шероховатость поверхности Ra3.2 и максимальный припуск для чернового точения на диаметр составляет 1.8 по Вереину, то получаем: D_заг=D_дет+t=40+1.8=41.8

По справочнику сортамента выбираем наиболее близко подходящее значение к нашему диаметру заготовки. То есть диаметр заготовки равен 42мм.

8. Расчёт режимов резания

Токарная: черновое точение. Операция 010. Переход 3.

1. Выбираем резец и устанавливаем значение его геометрических параметров.

Принимаем токарно-проходной резец, прямой правый. Материал пластинки - твёрдый сплав марки GC4225, длина резца 125мм. ВЧН 20Ч20.

Значение геометрических параметров резца:

ц = 93є, ц' = 32є, л = 0є, г = 7є, б = 0є, а_r=0.8

2. Определяем припуск:

t = 1мм.

3. Назначаем подачу:

S = 0.15 мм/об. (Sandvik Coromant стр.А369)

4. Назначаем период стойкости резца:

Т = 60 мин.

5. Определяем скорость резания:

х_т = 380 м/мин. (Sandvik Coromant стр.А379)

х_р = х•к₁•к₂•к₃•к₄

х_р = 380 • 1 • 1 • 0.81 • 0.65 = 200 м/мин.

к₁ = 1 (Л.И. Вереина стр.124 таб.3.33)

к₂ = 1 (Л.И. Вереина стр.124 таб.3.33)

к₃ = 0.81 (Л.И. Вереина стр.124 таб.3.33)

к₄ = 0.65 (Л.И. Вереина стр.124 таб.3.33)

6. Определяем число оборотов шпинделя:

n = 1000 • х / р • D

n_р = 1000 • 200 / 3.14 • 38 = 1592 об/мин.

n_п = 1600 об.

х_ф = 3.14 • 40 • 1600 / 1000 = 201 м/мин.

7. Определяем мощность резания:

N_р = P_z • х_ф • S • a_p / 60000 • 0.85

P_z = 2150 т.к. сталь низколегированная (легирующих элементов <5%); в состоянии поставки (сырая). (Sandvik Coromant стр.А378)

N_р = 2150 • 201 • 0.15 • 1 / 60000 • 0.85 = 1.27 кВт.

Операция 005. Переход 1.

Отрезка

t=80мм.

S=1.5мм/об. (Sandvik Coromant А369)

х=38м/мин. (Sandvik Coromant А379)

n=30об/мин.

Операция 010. Переход 1.

Переход 2.

торцевание

t=0.5мм.

S=0.15мм/об. (Sandvik Coromant А369)

х=125м/мин. (Sandvik Coromant А379)

n=1600об/мин.

Переход 3.

Точение за 1 проход

t=1мм.

S=0.15мм/об. (Sandvik Coromant А369)

х=201м/мин. (Sandvik Coromant А379)

n=1600об/мин.

Переход 4.

Растачивать за 3 прохода

t₁=1.3мм. t₂=1.3мм. t₃=0.9мм.

S=0.15мм/об. (Sandvik Coromant А369)

х=201м/мин. (Sandvik Coromant А379)

n=2000об/мин.

Переход 5.

сверление

t=0.3мм

S=0.05мм/об.

х=5.652м/мин.

n=6000об/мин.

Переход 6.

сверление

t=0.3мм

S=0.05мм/об.

х=5.652м/мин.

n=6000об/мин.

Переход 7.

Точение канавки за 1 проход

t=3мм.

S=0.1мм/об. (Sandvik Coromant В111)

х=213м/мин. (Sandvik Coromant В123)

n=2000об/мин.

Переход 8.

Фрезеровать за 2 прохода

t₁=3мм. t₂=1.19мм.

S_z=0.01мм/об.

х=28м/мин

n=3000об/мин.

Операция 015. Переход 1.

Переход 2.

торцевание

t=0.5мм.

S=0.15мм/об. (Sandvik Coromant А369)

х=125м/мин. (Sandvik Coromant А379)

n=1600об/мин.

Переход 3.

Точение за 2 прохода

t=1.5мм.

S=0.15мм/об. (Л.И. Вереина стр.114 таб.3.19)

х=180м/мин. (Л.И. Вереина стр.123 таб.3.31)

n=1600об/мин.

Переход 4.

Фрезеровать 4 отверстия

t=3мм.

S_z=0.01мм/об.

х=56м/мин

n=6000об/мин.

Переход 5.

Нарезание резьбы метчиком

t=0.225мм

S=0.45мм/об.

х=3м/мин.

n=400об/мин.

Переход 6.

Фрезерование

t=7.4мм

S_z=0.01мм/об.

х=157м/мин.

n=5000об/мин.

Переход 7.

t=5мм.

S_z=0.01мм/об.

х=56м/мин

n=6000об/мин.

9. Расчёт норм штучного времени

Операция 005. Переход 1.

Т_о=L•i/n•S=80•1/30•1.5=0.1777 мин.

Операция 010. Переход 1.

Т_всп=0.38 мин.

Переход 2.

Т_о=L•i/n•S=9.5•1/1600•0.15=0.04 мин.

L=l+l₁=8.5+1=9.5 мм.

Переход 3.

Т_о=L•i/n•S=5•1/1600•0.15=0.02 мин.

L=l+l₁=3.4+1.6=5 мм.

Переход 4.

Т_о=L•i/n•S=11.2•3/2000•0.15=0.111 мин.

L=l+l₁=9.5+9.5+12+2.5=33.5 мм.

Переход 5.

Т_о=L•i/n•S=4•1/6000•0.05=0.013 мин.

L=l+0.3•d+l=3.6+0.3•0.6+0.22=4 мм.

Переход 6.

Т_о=L•i/n•S=11.3•1/6000•0.05=0.037 мин.

L=l+0.3•d=11+0.3•0.6+0.12=11.3 мм.

Переход 7.

Т_о=L•i/n•S=3.5•1/2000•0.1=0.0175 мин.

L=l+l₁=3+0.5=3.5 мм.

Переход 8.

Т_о=L•i/n•S=6.5•2/3000•0.03=0.1444 мин.

Операция 015. Переход 1.

Т_всп=0.38 мин.

Переход 2.

Т_о=L•i/n•S=9.5•1/1600•0.15=0.04 мин.

L=l+l₁=8.5+1=9.5 мм.

Переход 3.

Т_о=L•i/n•S=8•2/1600•0.15=0.066 мин.

L=l+l₁=7.4+0.6=8 мм.

Переход 4.

Т_о=L•i/n•S=3.5•4/6000•0.03=0.077 мин.

L=l+l₁=3+0.5=3.5 мм.

Переход 5.

Т_о=L•i/n•S=3•4/0.45•400=0.066 мин.

L=l+0.3•d=6.5+0.3•5=8 мм.

Переход 6.

Т_о=L•i/n•S=22•8/5000•0.03=1.173 мин.

L=l+l₁=11.5+10.5=22 мм.

Переход 7.

Т_о=L•i/n•S=8•2/6000•0.03=0.088 мин.

L=l+l₁=5+3=8 мм.

N

Т_шт=Т_осн+Т_вс+Т_обс+Т_отд

Т_осн=2.08 мин.

Т_вс=0.76 мин.

Т_обс+Т_отд=Т_оп•4.6%=2.84•4.6%=0.13 мин.

Т_оп= Т_осн+Т_вс=2.08+0.76=2.84 мин.

Т_шт=2.08+0.76+0.13=2.97 мин.

Список литературы

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. М:

Машиностроение.1980.

2. Белкин И.М. Справочник по допускам и посадкам для рабочего машиностроителя. М.: Машиностроение 1985.

3. Ганевский Г.М. Допуски посадки и технические измерения в машиностроение: Учеб. Для нач. проф. образования. 2-е изд., стериотип.- М.: ИРПО; Издательский центр "Академия", 1999.

4. Денежный П.М., Стискин Г.М., Тхор И.Е. Токарное дело. 2е изд., перераб. и доп. Учебник для средних проф. - техн. училищ. М.: "Высшая школа", 1976.

5. Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету "Технология машиностроения". М.: Машиностроение, 1986,

6. Егоров М.Е. Технология машиностроения. М.: "Высшая школа", 1976.

7. Косиловой А. Г. и Мещерякова Р.К. Справочник технолога - машиностроителя. М.: Машиностроение, 1986

8. Нефедов Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1990,

9. Сорокина В.Г. Марочник сталей и сплавов. М.: Машиностроение, 1989.

10. Тельфгат Ю.И. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения. М.: Высшая школа, 1986.

11. Черпаков Б.И. Учебник для начального профессионального образования. - 2-е издание, стереотип. М.: Машиностроение, 1989.

12. Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию для машиностроительных техникумов. Ревин С.А. Липецк, 1991.

Размещено на Allbest.ru