Разработка маршрутного технологического процесса детали "рычаг"
Анализ служебного назначения и конструкции детали. Технические характеристики сверлильно-фрезерно-расточного станка 1000VBF. Припуски на обработку внутренней цилиндрической поверхности. Расчет режима резания. Подсчет для сверления и рассверливания.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.11.2021 |
Размер файла | 671,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова
Курсовая работа
по дисциплине: «Технология машиностроения и ремонта горных машин»
на тему: «Разработка маршрутного технологического процесса детали Рычаг»
Выполнил: ст. гр. ГМ-51
Андроник Н.Н.
Принял: проф., д.т.н. Бондаренко Ю.А
Белгород 2021
Содержание
Введение
1. Aнализ служебного назначения и конструкции детали
2. Технологическая часть
- 2.1 Определение типа производства
- 2.2 Выбор метода получения заготовки
2.3 Выбор способа обработки поверхности и назначение технологических баз
2.4 Разработка маршрутного технологического процесса
2.5 Выбор станочного оборудования и обоснование операций
2.6 Выбор и описание измерительных средств
3. Расчет припусков на обработку
3.1 Припуски на обработку внутренней цилиндрической поверхности Ш50(+0,025)
3.2 Припуски на обработку внутренней цилиндрической поверхности Ш37(+0,025)
3.3 Остальные поверхности
4. Расчет режима резания
4.1 Расчет для сверления
4.2 Расчет для рассверливания
5. Техническое нормирование
Заключение
Список литературы
Введение
Одной из главных задач технологии машиностроения является изучение закономерностей протекания технологических процессов и выявление параметров, воздействуя на которые можно интенсифицировать производство и повысить его точность. Знание этих закономерностей является основным условием рационального проектирования технологических процессов. Лишь на базе этих закономерностей может решаться задача автоматизации производства. В каждом конкретном случае принятый вариант автоматизации должен подтверждаться точными технологическими и экономическими расчётами.
В данном расчетно-графическом задании разработаем технологический процесс изготовления детали «Рычаг», рассчитаем заготовку несколькими способами и выберем наиболее экономичный.
1. Aнализ служебного назначения и конструкции детали
Рычаг представляет собой изделие сложной формы, состоящее из двух цилиндров разных размеров, соединённых между собой перемычкой, имеющей форму, приближённую к усечённой пирамиде, с параллельными осями, находящимися на расстоянии 195±0,2 мм, в которых по этим осям выполнены отверстия.
Функциональное назначение изделия рычаг состоит в преобразовании вращения вала, зажатого в одном отверстии, в движение другого вала по окружности относительно оси первого на неизменном расстоянии без возможности провернуться во втором отверстии.
Два соответствующих торца цилиндров находят в одной плоскости. На расстоянии 6 мм от этой плоскости крепится соединяющая эти цилиндры пирамида. На плоскость торцов изделия пирамида проецируется как равнобокая трапеция, которая присоединена к большему из цилиндров своим большим основанием, длина которого 50 мм, стороны этой трапеции сходятся под углом 10°, а на плоскость, проходящую через оси цилиндров, как однобокая трапеция, большим своим основанием, длина которого 75 мм, так же присоединённая к большему из цилиндров; одна из сторон этой трапеции перпендикулярна оси цилиндра и имеет шероховатость Rz 20 мкм, другая сближается с ней под углом 15°. Рёбра трапеции скруглены литейными радиусами. Меньший из цилиндров имеет ?53 и высоту 39 мм. Ступенчатое, сквозное отверстие выполнено по оси этого цилиндра. Первая ступень отверстия растачивается со стороны торца, лежащего в одной плоскости с торцом другого цилиндра, до ?42,5 на глубину 11+0,1. Вторая ступень этого отверстия является функциональной поверхностью и имеет ?37Н7. Торец цилиндра со стороны этой ступени имеет шероховатость Ra 2,5 мкм, а соответствующий ему торец большего цилиндра шероховатость Rz 20 мкм. На расстоянии 25 мм от этого же торца цилиндра перпендикулярно его оси в направлении оси второго цилиндра выполняется второе функциональное отверстие ?10Н7 снаружи цилиндра и до внутреннего отверстия насквозь.
Больший цилиндр имеет ?80 и высоту 85 мм. Отверстие, выполненное по его оси, имеет ?50Н7. Переходы поверхности отверстия в торцы цилиндра скошены фасками 2х45о. Фаски не являются рабочими поверхностями, а необходимы для удобства сборки и разборки детали и удаления острых кромок. Точность размеров и шероховатость определяется для них режущим инструментом. Под углом 70о к плоскости, в которой находятся оси цилиндров, по всей своей высоте больший цилиндр сопрягается с параллелограммом. Торец параллелограмма, параллельный оси цилиндра, находится на расстоянии 55 мм от неё и имеет шероховатость Rz 80 мкм. Ширина этого торца составляет 55 мм. Параллельно этому торцу и торцам цилиндра на расстоянии 38±0,2 мм от оси цилиндра в параллелограмме выполнены ступенчато три отверстия. Два с одной стороны, а третье с другой. Первая ступень отверстий на глубину 30 мм имеет ?17, на второй ступени отверстий нарезана резьба М16. Поверхности параллелограмма, параллельные оси цилиндра и находящиеся под углом 70о к плоскости осей цилиндров, имеют длину от торца параллелограмма до цилиндра 29,5 мм и
Неуказанные предельные отклонения линейных размеров на чертеже выполняются в соответствии с IT14/2, т.е. с допуском на собственный размер по 14 квалитету. сверлильный фрезерный станок резание
Поверхности с неуказанной шероховатостью обрабатываются с шероховатостью Rz 40 мкм.
Деталь рычаг изготовляется из стали 45Л ГОСТ 977 - 88, физико-механические свойства после закалки и нормализации и химический состав которого указаны в таблице 1 и 2 соответственно.
Таблица 1
Марка стли |
Предел текучести , МПа |
Временное сопротивление , МПа |
Плотность кг/м3 |
Линейная усадка ,% |
Модуль упругости при растяжении МПа |
Удельная теплоемкость при температуре 1000 С G, Дж |
Коэффициент линейного расширения при температуре от 20 до 2000 С , 1/0 С |
Теплопроводность при 1000 С , Вт(м*К) |
|
45Л |
392 |
589 |
7,8*103 |
2.2-2.3 |
215 |
470 |
11.6*10-6 |
68 |
Таблица 2
Марка стали |
Массовая доля элементов |
|||||
C,% |
Si,% |
Mn,% |
P,% |
S,% |
||
45Л |
0,42-0,5 |
0,2-0,52 |
0,45-0,9 |
до 0,06 |
до 0,06 |
Твердость стали 45Л HB = 220-260.
Масса готовой детали 4,97 кг.
Основными базами детали являются торцы большой и малой бобышек.
2. Технологическая часть
- 2.1 Определение типа производства
Определяем тип производства при изготовлении рычага массой 5 кг при заданной годовой программе выпуска N=5000 шт. Установить основные характерные величины для организации изготовления этой детали в данном типе производства.
Деталь массой 5 кг относим к средним деталям. Периодичность запуска средних деталей в производство a = 6-12 дней. По табл. 3 устанавливаем, что тип производства крупносерийный.
Таблица 3 Выбор типа производства по производственной программе
Тип (вид) производства |
Количество обрабатываемых в год деталей одного наименования и типоразмера |
|||
Крупных, тяжелых, большой трудоемкости |
Средних размеров и трудоемкости |
Небольших легких, малотрудоемких |
||
Единичное (индивидуальное) |
<5 |
<10 |
<100 |
|
Мелкосерийное |
5…100 |
10…200 |
100…500 |
|
Среднесерийное |
100…300 |
200…500 |
500…5000 |
|
Крупносерийное |
300…1000 |
500…5000 |
5000…50000 |
|
Массовое |
>1000 |
>5000 |
>50000 |
Устанавливаем размер партии деталей и периодичность запуска. Выбираем периодичность запуска а = 8 дней, тогда
шт.(1)
Принимаем n=158 шт. Пользуясь табл. 4, принимаем производство крупносерийное.
Таблица 4 Примерное распределение количества деталей по серийности
Вид производства |
Количество деталей в серии |
|||
крупных |
средних |
малых |
||
Мелкосерийное |
2…5 |
6…25 |
10…50 |
|
Среднесерийное |
6…25 |
26…150 |
51…300 |
|
Крупносерийное |
более 25 |
более 150 |
более 300 |
- 2.2 Выбор метода получения заготовки
Для получения заготовки рычага используют литьё или штамповку. По своей сути заготовка рычага по своим геометрическим размерам должна быть как можно ближе к геометрическим размерам готового изделия, в этом случае себестоимость производства стальных рычагов достаточно высока. Но если заготовка имеет большие припуски на механическую обработку, то возникают: увеличенное потребление электроэнергии, при ковке, штамповке, литье, увеличенный расход электроэнергии при термообработке (так как фланцевая заготовка имеет большую массу), увеличенные расходы на механическую обработку (дольше точится, чтобы снять лишний металл).
Заготовки для рычагов получают штамповкой или литьём.
Штамповка
Допуски, припуски и кузнечные напуски устанавливаются в зависимости от конструктивных характеристик поковки и определяются исходя из шероховатости обработанной поверхности детали, изготовляемой из поковки, а также в зависимости от величины размеров и массы поковки.
По ГОСТ 7505-89 для штамповок со степенью сложности С3 с несимметрично изогнутой поверхностью разъёма, изготовленных из сталей, относящихся к группе М2, выполненных на горячештамповочном автомате с классом точности Т2 (исходный индекс 13):
1. Основные припуски на размеры, мм:
1,9 - толщина 85 мм и чистота поверхностей 20 и 40;
2,4 - длина 261,5 мм и чистота поверхностей 40;
1,7 - толщина 39 мм и чистота поверхности 10;
1,4 - толщина 39 и чистота поверхности 40;
2. Дополнительные припуски, учитывающие:
Отклонение от прямолинейности, мм
0,4 - толщина 39 мм;
0,4 - толщина 85 мм;
Отклонение межосевого расстояния на размер 195 мм - 0,3 мм.
3. Штамповочные уклоны:
На наружной поверхности 1о
На внутренней поверхности 2о
4. Размеры поковки, мм:
длина - 261,5+(2,4+0,3)*2=266,9 принимается 267
толщина - 85+(1,9+0,4)*2=89,6 принимается 89,5
толщина - 39+1,4+1,7+0,4*2=42,9 принимается 43
Предельные отклонения размеров поковки
длина
толщина
толщина
5. Расчётный коэффициент массы поковки Кр= 1,1. Расчётная масса поковки 5,5 кг.
Литьё
Литье заготовки будем производить в кокиль со средним уровнем уплотнения до твердости не ниже 80 единиц.
В соответствии с ГОСТ 26645-85 класс точности отливки для принятого варианта литья 8-12. Отливка относится к простым, и в соответствии с условиями крупносерийного производства принимаем класс точности отливки, равным 9.
Степень коробления отливки определяем в зависимости от отношения наименьшего размера элемента отливки к наибольшему. Для данной детали: 40/261,5=0,15. В соответствии с ГОСТ 26645-85 степень коробления равна 6.
Степень точности поверхности отливок по ГОСТ 26645-85 равна 9-14. Принимаем 10.
Класс точности массы отливки по ГОСТ 26645-85 примем равным 8.
По ГОСТ 26645-85 принимаем 5-й ряд припусков на обработку отливок в зависимости от степени точности поверхности.
1. Общий припуск на сторону отливки, мм, не более
1,5 - толщина 85 мм и чистота поверхностей 20;
1,1 - толщина 85 мм и чистота поверхностей 40;
1,1 - длина 261,5 мм и чистота поверхностей 40;
1,3 - толщина 39 мм и чистота поверхности 10;
1,1 - толщина 39 и чистота поверхности 40;
2. Дополнительные припуски
Припуски размеров, формы, расположения и неровностей поверхностей отливок, мм 3,2 - длина 261,5 мм;
2,2 - толщина 85 мм;
1,8 - толщина 39 мм
Допуск массы отливки от номинальной - 12%.
Допуск неровностей поверхностей отливки - 0,32 мм.
3. Размеры отливки, мм:
длина - 261,5+1,1*2=263,7 принимается 261,5 (не обрабатывается)
толщина - 85+1,5+1,1=86,6 принимается 86,5
толщина - 39+1,1+1,3=40,4 принимается 40
Предельные отклонения размеров отливки
длина 261,5±1,1
толщина 86,5±1,6
толщина 40±1
Ориентировочная масса заготовки 5,4 кг
Стоимость заготовок, получаемых литьем, можно с достаточной точностью определить по формуле:
,руб (2)
где Сб=360-базовая стоимость литья, руб; - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства КТ=1,05 - для отливок из черных металлов второго класса точности; Км=1,08 для СЧ20; Кс=0,83 для отливок из чугуна 2-ой группы сложности;Кв=1,0 для отливки из чугуна массой 1,37 кг; Кп=1,0 для отливок из чугуна 3-ей группы серийности;; Сотх=24,8 - цена 1т отходов, руб.
,руб (3)
Таким образом, получения заготовки фланца литьем наиболее приемлемый метод.
2.3 Выбор способа обработки поверхности и назначение технологических баз
Каждая деталь может быть представлена в виде сочетания элементарных поверхностей: цилиндрической, конической, торцевой и т.д. Для каждой из них установлены типовые способы механической обработки. Выбор способа обработки определяется рядом факторов, таких как конфигурация, габаритные размеры, материал и масса изделия, имеющееся в распоряжении оборудование и др. При выборе способа обработки конкретной поверхности решается вопрос базирования и закрепления заготовки в приспособлении. С целью уменьшения погрешностей в расположении поверхностей следует в качестве баз использовать на всех операциях одни и те же поверхности. Базами являются поверхности простейшей формы: плоскости, цилиндры и т.д.
Составим эскиз детали (рис. 1), на котором все основные поверхности пронумеруем цифрами.
Рисунок 1. Основные поверхности детали «Рычаг»
Таблица 5 Способы обработки поверхностей и технологические базы
Номер и наименование обрабатываемой поверхности |
Вид механической обработки |
Номер базовой поверхности |
|
1- |
2 |
3 |
|
1 -торец |
Фрезерование черновое и чистовое |
6,10 |
|
2 - фаска |
Фрезерование черновое |
6,10 |
|
3 - внутренняя цилиндрическая поверхность |
Растачивание черновое и чистовое |
6,10 |
|
4 - плечо |
Без обработки |
||
5 - переход |
Фрезерование черновое |
1, 12 |
|
6 - торец |
Фрезерование черновое и чистовое |
1, 12 |
|
7 - внутренняя цилиндрическая поверхность |
Растачивание черновое и чистовое |
1, 12 |
|
8 - внутренняя цилиндрическая поверхность |
Сверление, зенкерование развёртка |
6,10 |
|
9 - внутренняя цилиндрическая поверхность |
Растачивание черновое и чистовое |
1, 12 |
|
10 - торец |
Фрезерование черновое и чистовое |
1, 12 |
|
11 - торец плеча |
Фрезерование черновое и чистовое |
1, 12 |
|
12 - торец |
Черновое фрезерование |
6,10 |
|
13 - фаска |
Точение |
6,10 |
|
14, 15, 16 - отверстие |
Сверление, рассверливание, резьбонарезание |
1, 12 |
|
17 - внешняя цилиндрическая поверхность |
Без обработки |
||
18 - боковая поверхность плеча |
Без обработки |
||
19 - внешняя цилиндрическая поверхность |
Без обработки |
||
20 - боковая поверхность плеча |
Без обработки |
||
21 - переход |
Черновое фрезерование |
1, 12 |
|
22 - внешняя поверхность фланца |
Черновое фрезерование |
1, 12 |
|
23 - торец фланца |
Без обработки |
||
24 - внутренняя поверхность фланца |
Разрезание |
6,10 |
|
25 - внешняя поверхность фланца |
Черновое фрезерование |
1, 12 |
|
26 - переход |
Черновое фрезерование |
1, 12 |
2.4 Разработка маршрутного технологического процесса
Таблица 6 Разработка маршрутного технологического процесса
№ операции |
Наименование операции |
Эскиз детали |
Инструмент |
|
005 |
Литье |
|||
010 |
Обработка и очистка отливки |
|||
015 |
Фрезерная Установ А: 1. Установить заготовку. 2.Фрезеровать торец 12 в размер 86,4±1,135. 3. Снять заготовку. Установ Б 1. Установить заготовку. 2. Окончательно фрезеровать торец 2 в размер 85±0,87. 3. Снять заготовку. |
|
Станок: Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ 1000VBF Приспособление: Наладка УСПО (ГОСТ 31.0151.01-90) Инструмент: Фреза 2214-0355 (ГОСТ 26595-85) |
|
020 |
Комбинированная. 1. Установить заготовку. 2.Однократно фрезеровать поверхность 10 в размер 40,6±0,91. 3. Окончательно фрезеровать поверхность 11 в размер 69±0,74 4. Растачивать внутреннюю цилиндрическую поверхность 7 в размер ?34,88+0,25 начерно. 5. Растачивать внутреннюю цилиндрическую поверхность 9 в размер ?42,5+0,62 на глубину 11+0,1. 6. Окончательно растачивать внутреннюю цилиндрическую поверхность 7 в размер ?37+0,025. 7.Снять заготовку. |
|
Станок: Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ 1000VBF Приспособление: Наладка УСПО (ГОСТ 31.0151.01-90) Инструмент: Фреза 2214-0355 (ГОСТ 26595-85) Резец 2140-0006 ВК8 (ГОСТ 18882-73) Резец 2140-0206 ГОСТ 13297-86 |
|
025 |
Фрезерная. 1. Установить заготовку 2.Окончательно фрезеровать поверхность 6 в размер 39±0,62 3.Фрезеровать поверхность 5 под углом 45° до сопряжения с поверхностью 6. 3. Снять заготовку. |
|
Станок: Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ 1000VBF Приспособление Наладка УСПО (ГОСТ 31.0151.01-90) Инструмент: Фреза 2214-0355 (ГОСТ 26595-85) |
|
030 |
Расточная. Установ А 1.Установить заготовку 2.Окончательно растачивать отверстие 2 до ?50+0,025. 4. Снять заготовку Установ Б 1.Установить заготовку 2.Снять фаску 13. 3. Снять заготовку |
|
Станок: Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ 1000VBF Приспособление: Наладка УСПО (ГОСТ 31.0151.01-90) Инструмент: Резец 2140-0006 ВК8 (ГОСТ 18882-73) Резец 2140-0206 ГОСТ 13297-86 |
|
035 |
Фрезерная. 1. Установить заготовку 2.Фрезеровать поверхности 22 и 25 в размер 55±0,74. 3.Снять заготовку. |
|
Станок: Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ 1000VBF Приспособление: Наладка УСПО (ГОСТ 31.0151.01-90) Инструмент: Фреза 2214-0355 (ГОСТ 26595-85) |
|
040 |
Комбинированная. Установ А: 1.Установить заготовку. 2.Просверлить сквозные отверстия 14 и 16 ?13,90+0,40 3.Рассверлить отверстия 14 и 16 до ?17 на глубину 30. 4. Нарезать резьбу М16. 5.Снять заготовку. Установ Б 1.Установить заготовку. 2.Просверлить сквозное отверстие 15 ?13,90+0,40 3.Рассверлить отверстие 15 до ?17 на глубину 30. 4. Нарезать резьбу М16. 5.Снять заготовку. |
|
Станок: Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ 1000VBF Приспособление: Наладка УСПО (ГОСТ 31.0151.01-90) Инструмент: Сверло 2300-7061-А1 (ГОСТ 866-77) Сверло 2300-0097 (ГОСТ 866-77) Метчик 2621-2835 (ГОСТ 3266-81) |
|
045 |
Сверлильная. 1. Установить заготовку. 2. Сверлить отверстие 8. 3.Зенкеровать отверстие 8. 4. Развёртывать отверстие 8. 5. Снять заготовку |
|
Станок: Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ 1000VBF Приспособление: Наладка УСПО (ГОСТ 31.0151.01-90) Инструмент: Сверло 2300-0067-А1 (ГОСТ 866-77) Зенкер 2320-2555 h8 (ГОСТ 12489-71) Развертка 2363-3391 Н7 (ГОСТ 1672-80) |
|
050 |
Фрезерная: 1. Установить заготовку. 2.Прорезать заготовку по оси фланца. 3.Снять заготовку. |
|
Станок: Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ 1000VBF Приспособление: Наладка УСПО (ГОСТ 31.0151.01-90) Инструмент: Фреза 2254-1036 2 ГОСТ 2679-93 |
|
055 |
Контрольная. 1.Контролировать поверхности детали согласно чертежа. |
Инструмент: Штангенциркуль ШЦ - II (ЧИЗ) (0-250) ГОСТ 166-89 Микрометр МК 50-1 ГОСТ 6507-90. |
2.5 Выбор станочного оборудования и обоснование операций
При выполнении технологической операции станок должен обеспечивать точность обработки, заданное качество поверхностей и выполнение других технических требований к изготавливаемой детали, производительность обработки, обеспечивающую заданную программу выпуска в условиях принятого типа производства, наименьшую технологическую себестоимость детали, т.е. максимальную экономичность и эффективность.
Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ 1000VBF
5-координатный сверлильно-фрезерно-расточный станок 1000VBF с автоматической сменой инструмента (АСИ) и числовым программным управлением (ЧПУ) повышенной точности применяется для комплексной обработки среднегабаритных деталей сложной формы. Станок позволяет выполнять широкий спектр технологических операций таких как: сверление, зенкерование, развертывание отверстий, нарезание резьбы метчиками и фрезами, а также получистое и чистое прямолинейное и контурное фрезерование деталей, чистовое растачивание отверстий.
Расточной станок 1000VBF используется на механических и инструментальных участках в мелкосерийном и серийном производствах различных отраслей промышленности, в том числе аэрокосмической, автомобильной, инструментальной, при изготовлении моделей, пресс-форм и штампов, для обработки лопаток компрессоров авиационных двигателей, энергетических и перекачивающих установок и при решении других универсальных задач, связанных с металлообработкой сложных изделий.
Оборудование имеет широкие диапазоны величин подач и частот вращения шпинделя, которые полностью обеспечивают выбор оптимальных режимов резания для обработки заготовок из различных конструкционных материалов, в том числе из стали, титана, никеля и алюминиевых сплавов.
Таблица 7 Технические характеристики сверлильно-фрезерно-расточного станка 1000VBF
Параметр |
Значение |
|
Стол |
||
Размеры рабочей поверхности стола длина/ширина, мм |
1500/450 |
|
Количество Т-образных пазов cтола |
5 |
|
Ширина направляющего паза стола, мм |
18Н7 |
|
Расстояние между Т-образными пазами стола, мм |
100 |
|
Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм |
735 |
|
Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг |
500 |
|
Шпиндель |
||
Конус шпинделя |
SK 40 (ВТ 40/HSK A63)* |
|
Число ступеней частот вращения шпинделя |
Регулирование бесступенчатое |
|
Диапазон частот вращения шпинделя, мин -1 |
0…8000 |
|
Номинальный крутящий момент на шпинделе, Н м |
70 |
|
Мощность шпинделя, кВт |
11 |
|
Перемещения |
||
Наибольшее программируемое перемещение по координатам, мм |
||
X (при вертикальном положении шпинделя) |
1000 |
|
X (при повороте шпиндельной бабки +45°) |
740 |
|
Y |
400 |
|
Z |
400 |
|
Точность позиционирования по осям X, Y, Z, мм |
±0,005 |
|
Дискретность задания перемещения по осям X, Y, Z, В мм |
0,001 |
|
Наибольшее усилие подачи по координатам X, Y, Z, Н |
5000 |
|
Диапазон рабочих подач по координатам X, Y, Z, мм/мин |
1...15000 |
|
Число ступеней рабочих подач |
Регулирование бесступенчатое |
|
Скорость быстрого перемещения по координатам X, Y, Z, м/мин |
15...25 |
|
Точность углового позиционирования по оси В, град |
0,007 |
|
Дискретность отсчета поворота шпиндельной бабки (ось В), град |
0,001 |
|
Номинальная частота вращения (ось В), об/мин |
15 |
|
Номинальный крутящий момент поворота шпиндельной бабки (ось В), Нм |
2940 |
|
Инструментальный магазин |
||
Емкость инструментального магазина, шт. |
20 |
|
Время смены инструмента, c, не более |
7,5 |
|
Наибольший диаметр инструмента, устанавливаемого в магазине, мм, мм |
125 |
|
Наибольшая длина инструмента, устанавливаемого в шпинделе станка, мм |
250 |
|
Наибольшая масса оправки, устанавливаемой в магазине, кг |
10 |
|
Характеристика электрооборудования |
||
Род тока питающей сети |
переменный трехфазный |
|
напряжение, В |
380 (+10%) |
|
частота, Гц |
50 (±2%) |
|
Электродвигатель привода главного движения |
||
номинальная мощность, кВт |
11 |
|
номинальная частота вращения, мин-1 |
1500 |
|
максимальная частота вращения, мин-1 |
8000 |
|
Суммарная мощность установленных на станке электродвигателей, кВт |
30,5 |
|
Габаритные размеры и масса |
||
Габаритные размеры станка длина/ширина/высота (без отдельно стоящего оборудования), мм, не более |
3080/3150/2900 |
|
Общая площадь станка в плане, м2, не более (с учетом открытых дверей шкафа) |
15,7 |
|
Масса станка, кг, не более |
9300 |
Анализируя данные выбранного станка, можно сделать следующие выводы: - станок подходит по назначению для выполнения требуемых операций; - габариты рабочей зоны станка обладают достаточными размерами для размещения в ней приспособления и детали;
- применение станка в среднесерийном производстве приемлемо;
-точность обработки на станке обеспечивает требуемую точность получаемых поверхностей.
Следовательно, выбранные станки подходят для выполнения соответствующих заданных операций.
2.6 Выбор и описание измерительных средств
Измерительный инструмент - это техническое устройство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства. При выборе измерительного инструмента учитываются формы контроля (сплошной или выборочный масштаб производства, конструктивные характеристики детали, точность её изготовления).
В соответствии с габаритными размерами детали (толщина 10 мм, диаметр наружной цилиндрической поверхности Ш186 мм, диаметр внутренней цилиндрической поверхности Ш140 мм) в качестве основного измерительного инструмента выбираем: штангенциркуль ШЦ - II (ЧИЗ) (0-250) ГОСТ 166-89 с ценой делений 0,05 мм и микрометр МК 50-1 ГОСТ 6507-90.
3. Расчет припусков на обработку
3.1 Припуски на обработку внутренней цилиндрической поверхности Ш50(+0,025)
Необходимо определить операционные припуски на обработку поверхности Ш50(+0,025) детали "Рычаг", длина обработки L=85 мм, параметр шероховатости Rz=40 мкм последовательным черновым и чистовым фрезерованием. Исходная заготовка - литая.
Используя справочные данные, осуществляем расчет.
Исходная заготовка - литая в кокиль: ES=+1,2; EI=-1,2; Rz = 40 h=200 мкм, где h - толщина дефектного поверхностного слоя.
Пространственная погрешность - погрешность, связанная с пространственными отклонениями расположения поверхности и в некоторых случаях отклонения формы поверхности.
Суммарное значение пространственных отклонений
, (4)
где - коробление отверстия;
- удельная кривизна заготовок на 1 мм длины;
D - диаметр отверстия детали;
.
. (5)
Остаточное пространственное отклонение
, (6)
где - коэффициент уточнения для отливок.
Пространственная погрешность - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
. (7)
Суммарное значение пространственной погрешности
. (8)
Заготовка после чернового растачивания погрешность по H12; Т=2,5 мм; Rz=50 мкм; h=50 мкм; .
Расчет припусков и операционных размеров производится в направлении от обработанной поверхности к исходной заготовке.
Тонкое растачивание
Минимальный припуск:
. (9)
Расчетный (номинальный) припуск:
. (10)
Максимальный припуск:
. (11)
Чистовое растачивание
Номинальный (наименьший) операционный размер на растачивание:
. (12)
Окончательно
Минимальный припуск:
. (13)
Расчетный (номинальный) припуск:
. (14)
Максимальный припуск:
. (15)
Черновое обтачивание
Номинальный (наименьший) операционный размер на растачивание:
. (16)
Окончательно.
Минимальный припуск на черновое обтачивание:
. (17)
Номинальный (расчетный) припуск на черновое обтачивание:
. (18)
Расчетный диаметр заготовки:
. (19)
В соответствии с ГОСТ 26645-85 принимаем .
При этом фактические размеры припусков на обтачивание составляют:
- расчетный припуск: ;
- максимальный припуск: .
3.2 Припуски на обработку внутренней цилиндрической поверхности Ш37(+0,025)
Необходимо определить операционные припуски на обработку поверхности Ш37(+0,025) детали "Рычаг", длина обработки L=28 мм, параметр шероховатости Rz=40 мкм последовательным черновым и чистовым фрезерованием. Исходная заготовка - литая.
Используя справочные данные, осуществляем расчет.
Исходная заготовка - литая в кокиль: ES=+1,1; EI=-1,1; Rz = 40 h=200 мкм, где h - толщина дефектного поверхностного слоя.
Пространственная погрешность - погрешность, связанная с пространственными отклонениями расположения поверхности и в некоторых случаях отклонения формы поверхности.
Суммарное значение пространственных отклонений
,
где - коробление отверстия;
- удельная кривизна заготовок на 1 мм длины; D - диаметр отверстия детали; .
.
Остаточное пространственное отклонение
,
где - коэффициент уточнения для отливок.
Пространственная погрешность - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
.
Суммарное значение пространственной погрешности
.
Заготовка после чернового растачивания погрешность по H12; Т=2,5 мм; Rz=50 мкм; h=50 мкм; .
Расчет припусков и операционных размеров производится в направлении от обработанной поверхности к исходной заготовке.
Тонкое растачивание
Минимальный припуск:
.
Расчетный (номинальный) припуск:
.
Максимальный припуск:
.
Чистовое растачивание
Номинальный (наименьший) операционный размер на растачивание:
.
Окончательно
Минимальный припуск:
.
Расчетный (номинальный) припуск:
.
Максимальный припуск:
.
Черновое обтачивание
Номинальный (наименьший) операционный размер на растачивание:
.
Окончательно.
Минимальный припуск на черновое обтачивание:
.
Номинальный (расчетный) припуск на черновое обтачивание:
.
Расчетный диаметр заготовки:
.
В соответствии с ГОСТ 26645-85 принимаем .
При этом фактические размеры припусков на обтачивание составляют:
- расчетный припуск: ;
- максимальный припуск: .
3.3 Остальные поверхности
Припуски для остальных поверхностей заготовки принимаются согласно рекомендуемым ГОСТ 26645-85 по 5 ряду припусков на обработку отливок.
Таблица 8 Припуски для остальных поверхностей заготовки
№, п/п |
Название поверхности |
Размер детали, мм |
Обработка |
Припуск на сторону отливки, мм |
Размер заготовки, мм |
|
1 |
Внутренняя цилиндрическая поверхность |
?42,5+0,62 |
Черновая |
1 |
?40,5 (для упрощения конструкции отливки принимаем |
|
2 |
Торец, обрабатывается с одной стороны. |
69±0,74 |
Чистовая |
1,5 |
70,5±0,74 принимаем 71±1,4 |
|
3 |
Торцы большей бобышки |
85±0,87 |
Чистовая |
1,6 |
87,7 принимаем 88±1,4 |
|
Черновая |
1,1 |
|||||
4. |
Торцы меньшей бобышки |
39±0,62 |
Тонкая |
1,4 |
41,4 принимаем 42±1,2 |
|
Черновая |
1,0 |
|||||
5. |
Фланец |
55±0,74 |
Черновая |
1,1 |
57,2 принимаем 58±1,2 |
4. Расчет режима резания
4.1 Расчет для сверления
Требуется просверлить сквозное отверстие ?13,90+0,40 в заготовке из Стали 45Л толщиной 55 мм.
Глубина резания при сверлении равна половине диаметра.
t = 0.5 D=0,5*13,90=6,95 мм; (20)
Подачу определяем в соответствии со справочными таблицами, т.е.
s = sтабл * k1 * k2 = 0,3*0,5*0,9 = 0,135 мм/об, (21)
где k1, k2 - поправочные коэффициенты для отверстия под нарезание резьбы и глубину отверстия.
Скорость резания при сверлении, м/мин, определяется по формуле:
, (22)
где D - диаметр обрабатываемого отверстия
- поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:
, (23)
где Кмv - коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала; Кмv = 1,24.
Киv - коэффициент, учитывающий свойства инструментального материала, Киv = 0,8;
Кlv - коэффициент, учитывающий глубину сверления, Кlv = 0,85.
Сv - коэффициент, Сv = 7.
q, y, m - показатели степени, q = 0,4; y = 0,7; m = 0,2.
Т - период стойкости инструмента, Т = 45с.
При назначении режимов резания на черновую обработку, которой свойственны большие значения глубины резания, подачи и силы резания, то проводят проверку по мощности привода. Исходя из действительной скорости резания, вычисляют действительную силу резания и мощность
резания, а затем сравнивают ее с мощностью привода станка. Если мощность
привода оказывается меньше требуемой, то производят корректировку назначенных режимов.
Крутящий момент Мкр, Н*м, и осевая сила Ро, Н, при сверлении:
;
,
где Кмр - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки,
(24)
где n - показатель степени, зависящий от обрабатываемого материала, n = 0,75.
Таблица 9 Коэффициенты и показатели степени
Крутящий момент |
Осевая сила |
|||||
См |
q |
y |
Ср |
q |
y |
|
0,0345 |
2,0 |
0,8 |
68 |
1,0 |
0,7 |
Мощность резания, кВт:
, (25)
где n - частота вращения инструмента или заготовки, n = 500 об/мин.
4.2 Расчет для рассверливания
Требуется рассверлить отверстие ?13,90+0,40 в заготовке из Стали 45Л до ?17+0,43 на глубину 30 мм.
Глубина резания при рассверливании равна полуразности диаметров до и после обработки:
t = 0,5(D - d) = 0,5(17 - 13,9) = 7,55 мм, (26)
где D - диаметр отверстия после рассверливания, мм;
d - исходный диаметр отверстия, мм.
Подачу определяем в соответствии со справочными таблицами, т.е.
s = sтабл * k3= 0,3*1.8= 0,54 мм/об,
где k3 - поправочные коэффициент для рассверливания.
Скорость резания при рассверливании, м/мин, определяется по формуле:
, (27)
где D - диаметр обрабатываемого отверстия
- поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:
,
где Кмv - коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала; Кмv = 1,24.
Киv - коэффициент, учитывающий свойства инструментального материала, Киv = 0,8;
Кlv - коэффициент, учитывающий глубину сверления, Кlv = 1,0.
Сv - коэффициент, Сv = 16,2.
q, y, m, x- показатели степени, q = 0,4; y = 0,5; m = 0,2; x=0,2.
Т - период стойкости инструмента, Т = 45с.
При назначении режимов резания на черновую обработку, которой свойственны большие значения глубины резания, подачи и силы резания, то проводят проверку по мощности привода. Исходя из действительной скорости резания, вычисляют действительную силу резания и мощность резания, а затем сравнивают ее с мощностью привода станка. Если мощность привода оказывается меньше требуемой, то производят корректировку назначенных режимов.
Крутящий момент Мкр, Н*м, и осевая сила Ро, Н, при рассверливании:
;
,
где Кмр - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки,
где n - показатель степени, зависящий от обрабатываемого материала, n = 0,75.
Таблица 10 Коэффициенты и показатели степени
Крутящий момент |
Осевая сила |
||||||
См |
q |
x |
y |
Ср |
x |
y |
|
0,09 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
67 |
1,2 |
0,65 |
Мощность резания, кВт:
,
где n - частота вращения инструмента или заготовки, n = 500 об/мин.
5. Техническое нормирование
Технические нормы времени - это регламентированное время выполнения некоторых работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.
Рассчитываем норму времени на сверление отверстия
Определяем основное время:
(28)
где l - расчётная длина обработки в направлении подачи, l = 59 мм;
n - число оборотов шпинделя для станков с вращательным движением или число двойных ходов для станков с прямолинейным движением, n = 500 об/мин;
s- подача на один оборот или на один двойной ход главного движения (движения резания), s = 0,135 мм/об;
- число проходов, .i = 1.
Определяем расчётную длину обработки:
(29)
где - величина врезания и перебега.
Суммарное вспомогательное время:
мин, (30)
где tв.уст - вспомогательное время на установку и снятие детали, tв.уст = 0,17 мин.
tв.пер. - вспомогательное время, связанное с переходом при сверлении нескольких отверстий, tв.пер. = 0,08 мин.
tв.изм - вспомогательное время на контрольные измерения, tв.изм = 0,13 мин.
Время, затрачиваемое на операцию сверления:
мин. (31)
Рассчитаем штучно-калькуляционное время.
мин, (32)
где - время на обслуживание рабочего места,
0,04 =0,04*1,25=0,05 мин; (33)
- время перерывов на отдых и личные потребности:
0,04 =0,04*1,25=0,05 мин; (34)
- подготовительно-заключительное время, мин.
Заключение
Разработка технологического процесса изготовления детали предполагает выбор из нескольких вариантов изготовления. Технологу необходимо всегда помнить о необходимости максимально возможной простоте и дешевизне изготовления детали. В данной расчетно- графической работе была предложена и обоснована технология изготовления детали «Рычаг» исходя из масштабов производства и технологичности изготовления.
В процессе выполнения расчетно-графической работы был сделан конструктивно-технологический анализ детали, осуществлен выбор наиболее экономически-выгодной заготовки из нескольких вариантов изготовления детали, разработан технологический процесс изготовления детали «Рычаг», а также были рассчитаны припуски, режимы резания и техническое нормирование.
В результате проделанной работы, можно сделать вывод о том, что наиболее экономически - выгоднее изготавливать «Рычаг» используя заготовки, полученные литьем в кокиль и проводить обработку поверхностей по технологическому процессу, разработанному в данной расчетно-графической работе.
Список литературы
1. Справочник технолога - машиностроителя. Том 1. Под редакцией А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. 4-е изд., переработанное и дополненное. - М.: «Машиностроение», 1986г.
2. Справочник технолога - машиностроителя. Том 2. Под редакцией А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. 4-е изд., переработанное и дополненное. - М.: «Машиностроение», 1986г.
3. Бондаренко Ю. А., Федоренко М. А., Санина Т. М. Технология машиностроения: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 200503 - Стандартизация и сертификация. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2012. - 89 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Назначение и конструкция детали "Рычаг КЗК-10-0115301". Анализ технологичности конструкции детали. Обоснование метода получения заготовки. Расчет припусков на обработку, режимов резания, усилия зажима. Расчет станочного приспособления на точность.
курсовая работа [306,8 K], добавлен 17.06.2016Общая характеристика детали "втулка". Анализ технологичности конструкции, определение служебного назначения детали. Нормоконтроль и метрологическая экспертиза чертежа. Разработка технологического процесса изготовления детали. Расчет режимов резания.
курсовая работа [380,5 K], добавлен 04.05.2012Расчет привода подачи сверлильно-фрезерно-расточного станка 2204ВМФ4 с передачей "винт-гайка" для фрезерования канавки. Определение его технических характеристик и качественных показателей. Разработка карты обработки. Построение нагрузочных диаграмм.
курсовая работа [523,8 K], добавлен 18.01.2015Анализ служебного назначения детали, физико-механических характеристик материала. Выбор типа производства, формы организации технологического процесса изготовления детали. Разработка технологического маршрута обработки поверхности и изготовления детали.
курсовая работа [76,5 K], добавлен 22.10.2009Описание гидравлической схемы и расчетный проект гидропривода многоцелевого сверлильно-фрезерно-расточного станка с ЧПУ. Выбор элементов гидропривода: рабочая жидкость и давление. Подбор гидромотора, трубопроводов и гидроаппаратуры. КПД гидропривода.
курсовая работа [254,4 K], добавлен 08.02.2011Служебное назначение детали "рычаг", выбор и свойства материала изделия. Анализ технологичности конструкции. Содержание и последовательность технологических операций. Описание конструкции; расчет станочного приспособления, протяжки и калибра шлицевого.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.02.2015Описание консультации и служебного назначения детали. Определение и обоснование типа производства. Выбор вида и метода получения заготовки. Определение глубины сверления и скорости движения резания. Расчет нормы времени. Сравнение вариантов обработки.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 13.06.2013Технико-экономическое обоснование метода получения заготовки. Разработка маршрутного техпроцесса. Расчёт припусков на механическую обработку, режимов резания, приспособлений, усилий зажима, выбор оборудования. Наладка станка с ЧПУ на обработку детали.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 20.05.2011Описание служебного назначения детали и ее технологических требований. Выбор типа производства. Выбор способа получения заготовки. Проектирование маршрута изготовления детали. Расчет и определение промежуточных припусков на обработку поверхности.
курсовая работа [150,2 K], добавлен 09.06.2005Технические характеристики станка-аналога. Определение предельных диаметров сверла и рациональных режимов резания. Выбор материала и термообработки. Геометрический и силовой расчёт привода. Расчёт валов коробки скоростей. Зажимное устройство и его расчет.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 29.12.2013