Модернизация выталкивателя стана 150 СПП ПАО "Северсталь"

Токарная черновая

Установить заготовку в центрах, закрепить кулачками

Точить Ш160 мм до мм на длине L=3005 мм;

Точить Ш150h11 1 мм с левой стороны начерно до Ш141 на длине L=413 мм;

Точить Ш141 мм с левой стороны начерно до Ш111,2 на длине L=63 мм за два прохода;

Точить Ш150h11 мм с правой стороны начерно до Ш141 на длине L=369,5 мм;

Точить Ш141 мм с правой стороны начерно до Ш111,2 на длине L=103,5 мм за два прохода;

Снять деталь со станка

Токарный

станок

16К40Ф101

(max.Ш490, L=4000) Мощность

30 кВт

Патрон четырех кулачковый, центра передний и задний

Резец проходной прямой правый Т15К6

ГОСТ 6743-73; Резец проходной упорный правый (левый) Т15К6 ГОСТ 21151-75;

Штангенциркули ШЦ-111

ГОСТ 166-83:

-с пределами измерения 0-150; 0-500;800-2000

Токарная чистовая

Установить заготовку в центрах, закрепить кулачками

Обработать с левой стороны: Точить Ш141 начисто до Ш140,1 на длине L=350 мм;

Точить Ш111,2 начисто до Ш110,1 на длине L=63 мм;

Точить канавку Ш105 на ширину L=5 мм;

Проточить фаску 5*45 на Ш110; Обработать с правой стороны: Точить Ш141 начисто до Ш140,1 на длине L=266 мм;

Точить Ш111,2 начисто до Ш110,1 на длине L=103,5 мм;

Точить канавку Ш105 на ширину L-5 мм;

Проточить фаску 5х45 на Ш110; Снять деталь со станка

Токарный

станок

16К40Ф101

(max.Ш490,

L-3000)

Мощность

30 кВт

Патрон четырех кулач-ковый,

центра передний и задний

Резец проходной упорный правый (левый) Т15К6 ГОСТ 21151-75;

Резец проходной отогнутый правый Т15К6 ГОСТ 24966-75; Резец прорезной Р18

ГОСТ 18881-73; Штангенциркули ШЦ-Ш

ГОСТ 166-83:

- с пределами измерения 0-150; 0-500; 2000-4000

Шлифовальная

Установить заготовку в центрах

Шлифовать Ш140h6

Шлифовать Ш110k6

Обработка с правой стороны Шлифовать Ш140h6

Шлифовать Ш110k6

Снять деталь со станка

Кругло шлифо-вальный полуавтомат ЗА172 Мощность 40 кВт

Поводковый патрон; Центра

передний и задний

Круг шлифовальный ПП 300x40x127- 35 ГОСТ 2424-87 Микрометры по ГОСТ 6507-80

c пределами измерения 100-125 и 125-150 Индикаторная головка с пружинным приводом

ГОСТ 6933-82

Контрольная

3.1.6 Определение типа производства и формы организации труда

При объеме производства 50 штук в год технология изготовления должна быть разработана для мелкосерийного вида производства:

Черновая масса заготовки - 475,9;

Чистовая масса детали - 386,4 кг.

Используя эти данные определяем тип производства - мелкосерийное.

Характерной особенностью мелкосерийного производства является изготовление деталей партиями. Серийное производство значительно более экономично, чем единичное, так как выше коэффициенты загрузки оборудования, выше степень специализации рабочих мест и, как следствие, выше производительность труда.

Серийное производство - наиболее распространенный вид производства, в общем и среднем машиностроении. Для серийного производства применяют в основном универсальные станки, приспособления и инструменты, иногда специализированные для выполнения отдельных операций.

В серийном производстве число деталей партии для одновременного запуска определяется по формуле (88):

 (88)

где N - годовая программа выпуска;

а - периодичность запуска, принимаем равным 12.

Таким образом, число деталей в партии выбираем 3 шт., т.е. ежемесячно должно изготавливаться 3 детали.

Для данной детали форма организации производства выбираем форму организации производства - «по видам изделий». В данном случае проектируем участок тяжелых валов. Эта форма выбрана в связи с тем, что партии деталей слишком малы для создания поточных линий производства. Создавать участок «по видам оборудования» невозможно из-за малого количества станков. Поэтому проектируем участок механической обработки тяжелых валов в виде производственного одноэтажного здания с пролетом 18 м и шагом колонн 12 м. (см. графическую часть). По центру пролета оставляем проезд шириной 4 м. Для обеспечения установки тяжелых деталей на станки в пролете запроектирован мостовой кран грузоподъемностью 10 т. Поэтому высоту пролета принимаем 12 м. (9 м до подкранового рельса).

В пролете располагаем выбранные нами станки: расточной, токарный, шлифовальный. Для получения полного комплекта станков для обработки тяжелых валов добавим - фрезерный, сверлильный и т.п. (на схеме не показаны).

3.1.7 Расчет припусков на обработку

Расчет минимального припуска на механическую обработку выполним для одной из наиболее точных поверхностей детали - наружную поверхность Ш110K6, при шероховатости Rа = 1,25.

Для получения указанной точности и шероховатости необходимо и достаточно четыре технологических перехода - точение - черновое и чистовое, шлифование - предварительное и чистовое.

Расчет проводим по формулам расчетно-аналитического метода определения припусков.

а) Припуска определяем по формуле (89):

(89)

где - значение высоты микронеровностей поверхности на предыдущем переходе;

- значение глубины дефектного слоя поверхности на предыдущем переходе;

- суммарное значение пространственного отклонения на предыдущем переходе;

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе;

б) Значения и выбираем по по таблице 1, с. 178, [4]:
В рассматриваемом случае:

На поверхности заготовки - горячекатаный прокат обычной точности при Ш 160мм:

= 300; = 400;

Далее по таблице 2, с. 180, [4]:

после черновой обработки лезвийным инструментом:

= 100; = 100;

после чистовой обработки лезвийным инструментом:

= 30; = 30;

После шлифования предварительного: = 10; = 20;

Чистового = 5; = 10.

в) Для определения пространственного отклонения заготовки выбираем следующую формулу (90):

(90)

где - удельная кривизна стержня - 1 мкм на 1 мм длины заготовки;

l - длина половины заготовки;

Для определения значений пространственных отклонений после механической обработки используем формулу (91):

(91)

где - значения остаточных пространственных отклонений после механической обработки;

- суммарное значение пространственного отклонения заготовки (определено выше = 1,5 мм);

- коэффициент уточнения:

для чернового точения - 0,06;

для чистовой обработки - 0,04;

для шлифования - 0,02.

Подставляем выбранные значения в формулу (91):

г) Погрешность установки заготовки на выполняемом переходе рассчитывается по формуле (92):

(92)

где - погрешность установки заготовки;

- погрешность базирования;

- погрешность закрепления.

Погрешность базирования для диаметральных размеров при данной схеме установки детали на станке будет равна нулю. В связи с тем, что схема установки на всех переходах одна и та же, установочная база обработке не подвергается, то tу будет одинакова на всех переходах обработки. Тогда формулу (89) можем переписать на формулу (93):

(93)

д) Определяем припуски по формуле (93):

Припуск на чистовое шлифование после предварительного:

2Z1 = 2 · (10 + 20 + 30) = 120 мкм;

Припуск на шлифование после чистового точения:

2Z1 = 2 · (30 + 30 + 60) = 240 мкм;

Припуск на чистовое точение после чернового:

2Z2 = 2 · (100 + 100 + 90) = 580 мкм;

Припуск на черновое точение:

2Z3 = 2 · (200 + 300 + 1500) = 4000 мкм.

е) Определяем допуски на технологических переходах:

Допуск после чистового шлифования (окончательный): д1 = 22 мкм;

Допуск после предварительного шлифования: д1 = 30 мкм;

Допуск на шлифование после чистового точения: д2 = 50 мкм;

Допуск на чистовое точение после чернового: д3 = 170 мкм;

Допуск заготовки по ГОСТ 2590-88: д3 = 3400 мкм.

ж) Расчет диаметра заготовки начинаем с расчета размеров детали:

Минимальный (расчетный) наружный размер вала:

d1min = 110,00 + 0,003 = 110,003 мм.

Максимальный размер вала:

d1max = 110,00 + 0,025 = 110,025 мм,

(верхнее отклонение +0,025)

Следовательно, минимальные (расчетные) размеры вала по переходам: после чернового шлифования:

d2min = 110,003 + 0,12 + 0,022 = 110,145 мм ~ 110,1 мм;

после чистового точения:

d3min = 110,145 + 0,240 + 0,03 = 110,415 ~ 110,4 мм;

после чернового точения:

d4min = 110,415 + 0,580 + 0,05 = 111,045 ~ 111,0 мм;

заготовки:

d5min = 111,045 + 4 + 3,4 = 118,445 мм ~ 118,4 мм.

Следовательно, максимальные размеры детали можно определить, прибавляя к минимальным размерам, найденные допуска:

d1max = 110,003 + 0, 022 = 110,025 мм;

d2max = 1 10,145 + 0, 03 = 1 10,175 мм;

d3max = 110,415 + 0,05 = 110,465 мм;

d4max = 111,045 + 0,17 = 111,215 мм;

dmax = 118,445 + 3,4 = 121,845 мм.

Рассчитаем предельные размеры припусков:

2Z1min = 110,175 - 110,025 = 0,150 мм;

2Z1max = 110,175 - 110,003 = 0,172 мм;

2Z2min = 110,415 - 110,175 = 0,24 мм;

2Z2max = 110,415 - 110,145 = 0,27 мм;

2Z3min = 111,045 - 110,465 = 0,58 мм;

2Z3max = 111,045 - 110,415 = 0,63 мм;

2Z4min = 118,445 - 111,215 = 7,23 мм;

2Z4max = 118,445 - 111,045 = 7,4 мм.

Общие припуски для заготовки:

2Zmin = 118,445 - 110,025 = 8,42 мм;

2Zmax = 121,845 - 110,003 = 11,842 мм.

Таблица 6 - Расчет припусков на наружный размер Ш 110 К6

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2Zmin, мкм	Расчетный размер, мм	Допуск д, мкм	Предельные размеры, мм	Предельные размеры припуска, мкм
	Ri-i	Ты	Ры	Ъ				dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Заготовка	300	400	1507	-		121,0	3400	118,445	121,845	8420	11842
Черновое точение	100	100	90	0	4000	111,0	170	111,045	111,215	7230	7400
Чистовое точение	30	30	60	0	550	110,4	50	110,415	110,465	580	630
Шлифование черновое	10	20	30	0	240	110,1	30	110,145	110,175	240	270
Шлифование чистовое	5	10		0	120	110,003	22	110,003	110,025	150	172

Допуск заготовки по ГОСТ 2590 -мкм.

Номинальный диаметр заготовки принимаем 121 мм, тогда с учетом выбранных допусков Ш121. Для удобства рассмотрения сводим все приведенные числа в таблицу 6.

3.1.8 Выбор оборудования

Расточная операция (подготовка чистовых баз).

На расточной операции применяем горизонтально-расточной станок 2636ГФ2 с ЧПУ со следующими техническими характеристиками (таблица 7):

Таблица 7 - Технические характеристики горизонтально-расточного станка 2636ГФ2 с ЧПУ

Класс точности	Н
Наибольший диаметр растачивания, мм	125
Длина рабочей поверхности стола, мм	1800
Ширина рабочей поверхности стола, мм	1600
Вылет шпинделя, мм	1600
Частота вращения шпинделя, об/мин	6,3-1000
Мощность электродвигателя главного привода	19 кВт
Тип ЧПУ	«Размер -2М»
Габаритные размеры: длина, мм ширина, мм высота, мм	6950 5070 4805
Изготовитель: Ивановский завод тяжелых станков

Токарные операции.

Для обработки наружных поверхностей оси выбираем токарно-винторезный станок 16К20Ф3С5 с ЧПУ (вариант с удлиненной станиной), имеющий следующие технические характеристики (таблица 8):

Таблица 8 - Технические характеристики токарно-винторезного станка 16К20Ф3С5 с ЧПУ

Класс точности	Н
Наибольшие размеры обрабатываемых штучных заготовок: Максимальный диаметр над станиной, мм	800
Максимальный диаметр над суппортом, мм	490
Максимальная длина, мм	4000
Частота вращения шпинделя, об/мин	6,3-1250
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	18,5
Тип ЧПУ	УЦИ
Габаритные размеры: длина, мм ширина, мм высота, мм	5780 1850 1625
Изготовитель: Рязанский станкостроительный завод

Шлифовальная операция.

Для выполнения шлифовальной операции применяем кругло-шлифовальный полуавтомат ЗМ151, имеющий следующие технические характеристики (таблица 9):

Таблица 9 - Технические характеристики кругло-шлифовального полуавтомата ЗМ151

Класс точности	Н
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки	560
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки	4000
Длина шлифования, мм	3550
Частота вращения шпинделя, об/мин	368-891
Мощность электродвигателя главного привода	40 кВт
Габаритные размеры: длина, мм ширина, мм высота, мм	11750 3700 1850
Изготовитель: Харьковский станкостроительный завод (г. Харьков, Украина)

3.1.9 Выбор приспособлений

Расточная.

Для установки заготовки на столе станка используем опорные призмы. Для выверки - винтовые регулируемые опоры и домкрат. Для установки сверл и метчика используем патрон сверлильный по ГОСТ 2681-88.

Токарная.

Для выполнения токарных операций используем четырехкулачковый патрон со сменными кулачками, которые могут быть спроектированы и изготовлены для закрепления конкретной детали, а также передний и задний центра.

Шлифовальная.

Для установки детали при шлифовании используем центра - передний и задний, а также поводковый патрон.

3.1.10 Выбор режущего инструмента

На расточной операции применяем:

Фреза торцевая 0200 Т15К6 ГОСТ 1092-89;

Сверло центровочное 012-1 Р18 ГОСТ 14952-79;

Сверло спиральное 013,9 Р18 ГОСТ 12121-86;

Метчик М16 Р18 ГОСТ 1604-80.

На токарной операции применяем:

Резцы проходные прямые левый и правый Т15К6 ГОСТ 6743-73;

Резцы проходные упорные левый и правый Т15К6 ГОСТ 21151-75;

Резец проходной отогнутый правый Т15К6 ГОСТ 24996 -75;

Резец прорезной Р18 ГОСТ 18881-73.

На шлифовальной операции применяем:

Круг шлифовальный ПП 300x40x127- Э5 ГОСТ 2424-87.

3.1.11 Выбор измерительного инструмента

Для измерения большинства размеров применяем стандартные штангенциркули по ГОСТ 166-83 - ШЦ-Ш с пределами измерения: 0-150 мм; 0-500 мм; 800-2000 и 2000-4000 мм.

Для измерения точных поверхностей по 6 квалитету применяем микрометры по ГОСТ 6507-80 с пределами измерения 100-125 и 125-150.

Радиальное биение наружной поверхности можно проверить путем установки индикаторной головки с пружинным приводом (ГОСТ 6933-82) на стойке, непосредственно на шлифовальном станке при проведении шлифовальной операции.

3.1.12 Нормирование операций

Определение режимов резания, расчет основного времени на обработку и технической нормы времени по операциям для технологического процесса производства детали «Ось».

Операция 010. Расточная:

А. Установить (снять) с помощью крана на столе станка в призмах с базой по наружной поверхности и креплением планками и болтами.

Переход 1.

Фрезеровать правый торец (Ш160) на глубину 5мм;

Глубина резания: t = 5 мм;

Подача: Sz = 0,15 мм/зуб;

Скорость резания: V = 40 м/мин.

Число оборотов определяем по формуле (94):

(94)

где V- скорость резания, м/мин.;

d - диаметр фрезы, мм.

об/мин.

Принимаем 63 об/мин;

Основное (машинное) время определяем по приближенной формуле (95):

(95)

где L - длина обработки.

Минутная подача определяется по формуле (96):

SM = Sz·Z·n, (96)

SM = 0,15·20·63 = 189 мм/мин.

Переход 2.

Сверлить центровое отв. А12 на глубину 27 мм;

Глубина резания t = 6 мм;

Подача: S = 0,6 мм/об;

Скорость резания: V = 24 м/мин.

По формуле (94):

n = 1000·24/3,14·12 = 637 об/мин.,

принимаем 600 об/мин.

Основное (машинное) время определяем по приближенной формуле (97):

T0 = 0,52·d·l·10-3, (97)

T0 = 0,52·12·27·10-3 = 0,2 мин.

Переход 3.

Сверлить 2 отв. Ш13,9 на глубину 55 мм;

Глубина резания t = 6,95 мм;

Подача: S = 0,6 мм/об;

Скорость резания: V = 24 м/мин.

По формуле (94):

n = 1000·24/3,14·13,9 = 549 об/мин.,

принимаем 500 об/мин.

По формуле (97)

T0 = 0,52·13,9·55·2·10-3 = 0,8 мин.

Переход 4.

Нарезать резьбу М16 на глубину 40 мм;

Глубина резания t = 2 мм;

Подача: S = 2 мм/об;

Скорость резания: V = 11 м/мин.

По формуле (94):

n = 1000·11/3,14·16 = 219 об/мин.,

принимаем 150 об/мин.

Основное (машинное) время определяем по приближенной формуле (98):

T0 = 2·0,4·D·L·10-3 , (98)

где D - диаметр резьбы, мм;

L - длина обработки, мм.

Подставляем значения в формулу (98),

Т0 = 2·0,4·16·40·10-3 = 0,5 мин.

Переход 5 повторяет переход 1;

Переход 6 повторяет переход 2.

Основное (машинное) время на операцию:

Т0 = 0,1 + 0,2 + 0,8 + 1,0 + 0,1 + 0,2 = 2,4 мин.

Штучно-калькуляционное время определяем по зависимости (99):

Тшт-к = цК·ТМ , (99)

где цК = 3 - эмпирический коэффициент для расточных станков.

Тшт-к = 3·2,4 = 7,2 мин.

Аналогично проводим расчет основного времени для остальных операций, результаты заносим в таблицу 10.

Таблица 10 - Определение основного (машинного) времени

Наименование операции	Размер обработки	Глубина резания, мм	Длина об-ки	Формула для расчета основного времени	То, мин
	до	после
1	2	3	4	5	6	7
Токарная черновая
Точить Ш160 мм до Ш150h11 мм на длине L=3005 мм;	160	150	5	3005	Т0=0,19·D·L·10-3	85,6
Точить Ш150h11 мм с левой стороны начерно до Ш141 на длине L=413 мм;	150	141	4,5	413	Т0=0,19·D·L·10-3	11,0
Точить Ш141 мм с левой стороны начерно до Ш111,2 на длине L=63 мм за два прохода;	141	111,2	7,45	63	Т0=0,19·D·L·10-3·2	2,6
Точить Ш150h11 мм с правой стороны начерно до Ш141 на длине L=369,5 мм;	150	141	4,5	369,5	Т0=0,19·D·L·10-3	9,9
Точить Ш141 мм с правой стороны начерно до Ш111,2 на длине L=103,5 мм за два прохода;	141	111,2	7,45	103,5	Т0=0,19·D·L·10-3·2	4,4
Всего на операцию						113,5
Токарная чистовая
Точить Ш141 начисто до Ш140,4 на длине L=350 мм;	141	140,4	0,3	350	Т0=0,19·D·L·10-3	9,3
Точить Ш111,2 начисто до Ш110,4 на длине L=63 мм;	111,2	110,4	0,4	63	Т0=0,19·D·L·10-3	1,3
Точить канавку Ш105 на ширину L=5 мм;	141	105	0,5	36	Т0=0,19·D·L·10-3	0,7
Проточить фаску 5x45 на Ш110;	110,4	100	5	5	T0=0,037· (D2-d2) ·10-3	0,1
Обработать с правой стороны:
Точить Ш141 начисто до Ш140,4 на длине L=266 мм;	141	140,4	0,3	266	Т0=0,19·D·L·3·10-3	7,1
Точить Ш111,2 начисто до Ш110,4 на длине L=103,5 мм;	111	110,4	0,4	103,5	Т0=0,19·D·L·3·10-3	2,1
Точить канавку Ш105 на ширину L=5 мм;	141	105	0,5	36	Т0=0,19·D·L·10-3	0,7
Проточить фаску 5*45 на Ш110;	110,4	100	5	5	T0=0,037· (D2-d2) ·10-3	0,1
Всего на операцию						21,4
Шлифовальная
Обработка с левой стороны
Шлифовать начисто Ш140h6	140,4	140,01	0,195	350	T0=0,07·D·l·10-3	3,4
Шлифовать начисто Ш110k6	110,3	110,02	0,14	63	T0=0,07·D·l·10-3	0,5
Обработка с правой стороны
Шлифовать начисто Ш14Oh8	140,4	140,01	0,195	266	T0=0,07·D·l·10-3	2,6
Шлифовать начисто Ш110k6	110,1	110,02	0,14	103,5	T0=0,07·D·l·10-3	0,8
Всего на операцию						7,3

Общее основное (машинное) время:

Т0 = 2,4+113,5+21,4+7,3 = 144,6 мин.

Проводим расчет штучно-калькуляционного времени для операций, результаты заносим в таблицу 11.

Таблица 11 - Определение штучно-калькуляционного времени

Операция	Т0, мин	цК	Тш.к., мин
Расточная	2,4	3,0	7,2
Токарная черновая	113,5	2,0	227
Токарная чистовая	21,4	2,0	42,4
Шлифовальная	7,3	1,7	12,4

Общее штучно-калькуляционное время:

Тш.к. = 7,2 + 227 + 42,4 +12,4 = 289 мин.

3.1.13 Программа выполнения черновой токарной операции

Программу выполнения черновой токарной операции на токарном станке 16К20Ф3С5 с ЧПУ заносим в таблицу 12.

Таблица 12 - Программа выполнения черновой токарной операции

№	Программа	Начало программы
1	2	3
N001	G27 S019 M104 T101	Выполнение перемещений в абсолютной системе координат. Скорость шпинделя - 200 об/мин, включение правого вращения патрона, выбор первого инструмента (проходной прямой правый резец)
N002	G58 Х+000000 F70000	Смещения нуля в начальную точку по оси X
N003	G58 Z+000000 F70000	Смещения нуля в начальную точку по оси Z
N004	G26	Вводится относительная система координат
N005	G10 F10140 L31	Вводится подача 140 мм/мин (0,7 мм/об), вводится коррекции 1 - ого инструмента по осям X и Z
N006	X-001500 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 1
N007	Х+000000 Z+003800 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 2
N008	Х+000000 Z+000200 F10140	Подвод резца в точку 3
N009	Х+000000 Z+300700 F10140	Точение 0160 до 0150 на длину 3005+2 мм на выход резца с подачей 140 мм/мин (до точки 5)
N010	X+001500Z+000000 F10600	Перемещение в точку 6 с максимальной скоростью рабочей подачи
N011	Х+000000 Z-304700 F70000	Возвращение в точку 0 с максимальной скоростью
N012	G40 F10200 L31	Отмена коррекции, обработка 1-м инструментом завершена
N013	Т102	Переключение револьверной головки. Установка второго инструмента (проходной упорный левый резец)
N014	G26	Вводится относительная система координат
N015	G10 F10140 L32	Подача 140 мм/мин, введение коррекции 2- ого инструмента по осям X и Z
N016	X-001950 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 1
N017	Х+000000 Z+003800	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 2
N018	Х+000000 Z+041300 F10140	Точение 0150 до 0141 на длину 413 мм с подачей 140 мм/мин (до точки 4)
N019	X+O01950 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 5 (отвод резца)
N020	Х+000000 Z-041500 F70000	Перемещение с максимальной скоростью в точку 6. (Возврат резца)
N021	Х-002695 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 7
N022	Х+000000 Z+006500 F10140	Точение 0141 до 0126,1 на длину 65 мм с подачей 140 мм/мин (до точки 9)
N023	Х+002965 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 10 (отвод резца)
N024	Х+000000 Z-006500 F70000	Перемещение с максимальной скоростью в точку 11. (Возврат резца)
N 025	X-003440 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 12
N 026	X+000000 Z+006500 F10140	Точение 0126,1 до 0111,2 на длину 65 мм с подачей 140 мм/мин (до точки 14)
N 027	X+003440 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 15 (отвод резца)
N028	X+000000 Z-010300 F70000	Возврат в точку 0 с максимальной скоростью рабочей подачи
N029	G40 F10140 L32	Отмена коррекции, обработка 2-м инструментом завершена
N030	G27 S019 M104 Т103	Выполнение перемещений в абсолютной системе координат. Установка третьего инструмента (проходной упорный правый резец)
N031	G58 Z+308500 F70000	Смещения нуля в начальную точку по оси Z (с правой стороны)
N032	G26	Вводится относительная система координат
N033	G10 F10140 L33	Подача 140 мм/мин, введение коррекции 3- ого инструмента по осям X и Z
N034	X-001950 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 1
N035	X+000000 Z-003800 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 2
N036	X+000000 Z+036950 F10140	Точение 0150 до 0141 на длину 369,5 мм с подачей 140 мм/мин (до точки 4)
N037	X+001950Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 5 (отвод резца)
N038	X+000000 Z-036950 F70000	Перемещение с максимальной скоростью в точку 6. (Возврат резца)
N039	X-002695 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 7
N040	X+000000 Z-010350 F10140	Точение 0141 до 0126,1 на длину 103,5 мм с подачей 140 мм/мин (до точки 9)
N041	X+002965 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 10 (отвод резца)
N042	X+000000 Z-010350 F70000	Перемещение с максимальной скоростью в точку 11. (Возврат резца)
N043	X-003440 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 12
N044	X+000000 Z+010350 F10140	Точение 0126,1 до 0111,2 на длину 103,5 мм с подачей 140 мм/мин (до точки 14)
N045	X+003440 Z+000000 F10600	Перемещение с максимальной скоростью рабочей подачи (600 мм/мин) в точку 15 (отвод резца)
N046	X+000000Z+014350 F70000	Возврат в точку 0 с максимальной скоростью рабочей подачи
N047	G40 F10140 L33	Отмена коррекции, обработка 3-м инструментом завершена
N048	G25 Z+999999	Возвращение в ноль станка
N049	M105	Остановить двигатель
N050	M002	Конец программы

3.2 Расчет и проектирование режущего инструмента

3.2.1 Проектирование резца

Для чернового точения наружных поверхностей детали червяка из стали 40chS2 В = 325МПа (33кгс/мм2), необходимо рассчитать и сконструировать проходной резец. Исходная заготовка круглый прокат диаметром D = 150h14 обрабатывают на токарно-винторезном станке. Принимаем припуск на обработку (на сторону) h = 3,5 мм, подача на оборот S0 = 0,5 мм, вылет резца ?=60 мм, скорость главного движения резания, v = 176 м/мин.

3.2.2 Расчет главной режущей силы

Рассчитаем главную составляющую режущей силы по формуле (100):

, (100)

Принимаем следующие геометрические размеры режущей части резца, [8]:

- главный угол в плане ц = 60є;

- передний угол г = 12°;

- главный задний угол б = 8°;

- угол наклона главной режущей кромки л = +5є.

По справочным таблицам [23] определяем значения коэффициентов для наших условий резания:

= 300; = 1,0; = 0,75; = -0,15.

Для заданных условий обработки вводим поправочные коэффициенты,

на характеристику механических свойств обрабатываемой стали с

= 70 кгс/мм2

Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле (101):

, (101)

,

на главный угол в плане

,

на угол наклона режущей кромки

.

Определяем составляющую силу , имея ввиду, что общий поправочный коэффициент рассчитываем по формуле (102):

, (102)

.

3.2.3 Расчет корпуса резца

В качестве материала для корпуса резца выбираем углеродистую сталь 50 с , допустимым напряжением на изгиб и определяем по формуле (103):

, (103)

где PZ - главная составляющая силы резания, кгс;

l - вылет резца, м;

- допустимое напряжение при изгибе материала резца, Па

(20 кгс/мм2).

м = 13,8 мм,

Принимаем ближайшее наибольшее сечение корпуса по ГОСТ 26611-85 b = 16 мм.

Вычисляем высоту корпуса резца по формуле (104):

мм. (104)

Принимаем высоту h = 25 мм.

Вычисляем главные составляющие силы резания по формулам (105), (106):

, (105)

где b - ширина корпуса резца, м;

h - высота корпуса резца, м.

Н (?695 кгс),

, (106)

где - допускаемая стрела прогиба резца при черновом точении, м;

м;

Е - модуль упругости материала корпуса резца, Па;

Па;

l - вылет резца, м;

J - момент инерции прямоугольного сечения корпуса, м4 находим по формуле (107):

м4, (107)

Н.

Резец обладает достаточными прочностью и жесткостью, так как

.

Принимаем общую длину резца L = 150 мм, ширина b = 16 мм, высота h = 25 мм. Материал корпуса резца - сталь 50 ГОСТ 1050-88.

3.2.4 Выбор режущей пластинки и ее крепления

Выбираем пятистороннюю пластинку из твердого сплава, l = 16,5 мм TNMG-160412 ГОСТ 19042-80, марка твердого сплава Т15К6. Радиус кривизны вершины лезвия rB = 0,4 мм.

Пластинку к корпусу крепим посредством штифта с помощью клина. Под пластинку подкладываем подкладку из твердого сплава ВК8 №2407 ГОСТ 2209-82. Подкладку крепим к корпусу резца с помощью пайки. Для пайки используем латунь Л68 ГОСТ 15527-2004.

Заключение

В выпускной квалификационной работе была проведена модернизация механизма по выталкиванию заготовок нагревательной печи стана 150 СПП ПАО «Северсталь». Проводилась она для того, чтобы продукция производилась более качественная, увеличился объем продукции, уменьшилось время простоев и ремонтов оборудования, уменьшились затраты на ремонты.

Решены такие проблемы как:

ѕ разработан пневмопривод передвижения двухрукавной воронки разгрузочной тележки;

ѕ спроектирован привод выталкивателя;

ѕ разработан технологический процесс изготовления детали;

ѕ разработаны все необходимые чертежи.

После проведении модернизации, произойдет увеличение качественной продукции, а также снижение брака продукции. Производство стана возрастет, а затраты на ремонт уменьшатся.

Список использованных источников

1. Абрамов, Ю.А. Справочник технолога - машиностроителя. Т. 2 / Ю.А. Абрамов. - М.: Машиностроение, 1986. - 496 с.

2. Бавельский, М.Д. Справочник по пневмоприводу и пневмоавтоматике деревообрабатывающего оборудования / М.Д. Бавельский, С.И. Девятов. - М.: «Лесная промышленность», 1983. - 168с.

3. Баклунов, Е.А. Справочник металлиста. Т. 3/ Е.А. Баклунов, А.К. Белопухов, М.Ю. Жебин. - М.: Машиностроение, 1977. - 748 с.

4. Баранчикова, В. И. Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. ред. В. И. Баранчикова. -- М.: Машиностроение, 1994. -- 560 с. ил.

5. Бейзельман, Р.Д. Подшипники качения. Справочник. Издание 6-е переработанное и дополненное / Р.Д. Бейзельман. - М.: Машиностроение, 1975. - 575 с.

6. Блюмбер, В.А. Справочник токаря / В.А. Блюмберг, Е.И. Зазерский. - Л.: Машиностроение, 1981. - 406 с.

7. Боровский, Г.В. Справочник инструментальщика. Под общ. ред. А.Р. Маслова. 2-е изд. / Г.В. Боровский, С.Н. Григорьев, А.Р. Маслов. - М.: Машиностроение, 2007. - 464 с. ил.

8. Васин, С.А. Проектирование сменных многогранных пластин. Методологические принципы. (Библиотека инструментальщика) / С.А. Васин, С.Я. Хлудов. - М.: Машиностроение, 2006. - 352 с. ил.

9. Гаврилин, Е.Ф. Контроль дефектов проката / Е.Ф. Гаврилин, И.П. Шулаев. - М.: Металлургия, 1991. - 112с.

10. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования. Методические указания к выполнению курсовой работы. Часть 1. Статический расчет и конструирование гидропривода. - Вологда: ВоГТУ, 1999. - 29 с.

11. Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / А.Ф. Горбацевич. - Минск: Высшая школа, 1983. - 256с.

12. Детали машин: Методические указания к курсовому проекту. Расчет и конструирование валов. - Вологда: ВоГТУ, 2001. - 25 с.

13. Детали машин: Методические указания к курсовому проекту. Расчет червячных передач. - Вологда: ВоГТУ, 2003. - 16 с.

14. Детали машин: Методические указания к курсовому проекту. Энергокинематический расчет привода. - Вологда: ВоГТУ, 2003. - 24 с.

15. Ерохин, М.Н. Детали машин и основы конструирования / М.Н. Ерохин. - М.: Колосс, 2004. - 464 с.

16. Иванов, М.Н. Детали машин / М.Н. Иванов. - М.: Высшая школа, 1991. - 383 с.

17. Ильянков, А. И. Основные термины, понятия и определения в технологии машиностроения. Справочник / А. И. Ильянков, Н. Ю. Марсов. -- М.: Академия, 2012. - 288 с.

18. Коновалов, Ю.В. Справочник прокатчика / Ю.В. Коновалов, Г.И. Налча, К.Н. Савранский. - М.: Металлургия, 1977. - 312 с.

19. Кравчик, А.Э. Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник / А.Э. Кравчик. - М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с.

20. Кузьменко, А.Г. Мелкосортные и проволочные станы. Состояние, проблемы, перспективы / А.Г. Кузьменко - М.: Металлургия, 1996. - 364 с.

21. Мягков, В.Д. Допуски и посадки. Справочник: в 2-х частях. Часть 1 / В.Д. Мягков. - Л.: Машиностроение, 1982. - 543 с.

22. Производство проката на проволочном стане 150: Технологическая инструкция. - Череповец: Северсталь, 1997. - 60 с.

23. Родионов, Б.В. Металлорежущие инструменты: Учебное пособие / Б.В. Родионов. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. - 118 с.

24. Свешников, В.К. Станочные гидроприводы. Справочник. Издание 3 - е переработанное и дополненное / В.К. Свешников. - М.: Машиностроение, 1995. - 448 с.

25. Свирщевский, Ю.М. Расчет и конструирование коробок скоростей и подач / Ю.М. Свирщевский, Н.Н. Макейчик. - М.: Высшая школа, 1976. - 246 с.

26. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение - 1, 2001. -905 с.

27. Суслов, А.Г. Научные основы технологии машиностроения. / А.Г. Суслов, А.М. Дальский. - М.: Машиностроение, 2002. - 684 с. ил.

28. Технология машиностроения. В 2 книгах. Книга 1. Основы технологии машиностроения: -- Санкт-Петербург, Высшая школа, 2008. - 280 с.

29. Технология машиностроения. В 2 книгах. Книга 2. Производство деталей машин: -- М.: Высшая школа, 2008. - 296 с.

30. Элементы и устройства пневмоавтоматики высокого давления. Отраслевой каталог. Москва 1990. - 52 с.

Размещено на Allbest.ru