Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Проектирование участка по изготовлению детали "Цилиндр" НО-1452.02 молотка рубильного

Проектирование участка по изготовлению детали "Цилиндр" НО-1452.02 молотка рубильного

Служебное назначение детали "Цилиндр" НО-1452.02. Анализ технологического процесса ее изготовления. Схема расположения оборудования на участке изготовления, анализ маршрутной технологии. Расчет технико-экономических показателей проектируемого участка.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 11.09.2011
Размер файла 7,2 M

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.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ служебного назначения машины, узла, детали. Описание условий ее эксплуатации

2. Анализ технических требований

3. Определение типа производства, такта выпуска и партии запуска

4. Анализ технологичности конструкции детали

5. Выбор способа получения заготовки

6. Анализ технологического процесса

6.1 Составление маршрутной технологии

6.2 Расчет припусков на механическую обработку

6.3 Расчет технологических размерных цепей

6.4 Анализ и обоснование схем базирования и закрепления

6.4.1 Анализ схемы базирования и закрепления заготовки на черновой токарной операции

6.4.2 Анализ схемы базирования и закрепления заготовки на вертикально-фрезерной операции

6.4.3 Анализ схемы базирования и закрепления заготовки на вертикально-сверлильной операции

6.5 Обоснование выбора металлорежущих станков

6.6 Выбор станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструмента

6.7 Расчет режимов резания

6.7.1 Расчет режимов резания на черновой токарной операции

6.7.2 Расчет режимов резания на вертикально-фрезерной операции

6.7.3 Расчет режимов резания на вертикально-сверлильной операции

6.8 Нормирование технологического процесса

6.8.1 Нормирование черновой токарной операции

6.8.2 Нормирование вертикально-фрезерной операции

6.8.3 Нормирование вертикально-сверлильной операции

6.8.4 Назначение норм времени по нормативам

7. Научно-исследовательская часть. Прошивка глубоких отверстий различного диаметра и профиля электроискровым методом

8. Проектирование приспособления для вертикально-фрезерной операции

8.1 Уточнение цели технологической операции

8.2 Разработка и обоснование схемы базирования

8.3 Расчет сил закрепления

8.4 Расчет пневмоцилиндра

8.5 Схема приспособления

8.6 Разработка технических требований на изготовление приспообления

8.7 Описание устройства и принципа действия приспособления

9. Проектирование приспособления для вертикально-сверлильной операции

9.1 Уточнение цели технологической операции

9.2 Разработка и обоснование схемы базирования

9.3 Расчет сил закрепления

9.4 Расчет пневмоцилиндра

9.5 Схема приспособления

9.6 Разработка технических требований на изготовление приспообления

9.7 Описание устройства и принципа действия приспособления

10. Проектирование контрольно-измерительного приспособления

10.1 Уточнение цели технологической операции

10.2 Выбор и обоснование схемы измерения

10.3 Определение условий в которых будет эксплуатироваться КИП

10.4 Выбор и обоснование метода измерения

10.5 Выбор и обоснование средства измерения

10.6 Эскизное проектирование

10.6.1 Разработка кинематической схемы КИП

10.6.2 Разработка функционального узла

10.6.3 Определение точности изготовления и сборки разработанных функциональных узлов

10.6.4 Расчет фактической суммарной погрешности КИП

10.7 Устройство и принцип действия КИП

11. Конструирование режущего инструмента

11.1 Конструирование торцевой фрезы

11.2 Технические требования

11.3 Устройство спроектированной фрезы

12. Охрана труда

12.1 Анализ потенциальных опасностей и вредностей проектируемого

участка и разработка мероприятий по их устранению

12.1.1 Характеристика проектируемого участка

12.1.2 Потенциальные опасности и вредности спроектированного участка

12.1.3 Мероприятия по устранению выявленных опасностей и вредностей

12.2 Расчет местных отсосов для технологического оборудования

13. Экономическая часть

13.1 Расчет потребного количества оборудования на участке

13.2 Расчет численности промышленно-производственного персонала

13.2.1 Расчет действительного годового фонда времени работы

13.2.2 Расчет численности производственных рабочих

13.2.3 Расчет численности вспомогательных рабочих

13.2.4 Расчет численности инженерно-технических работников (ИТР) и МОП

13.3 Расчет потребной производственной площади и построение схемы

планировки участка

13.4 Расчет стоимости основных фондов

13.5 Планирование себестоимости продукции

13.5.1 Расчет стоимости основных материалов, транспортно-заготовительных расходов и возвратных отходов

13.5.2 Расчет фондов заработной платы

13.6 Калькуляция себестоимости детали

14.Организационная часть. Методы организации производственных процессов

15. Строительная часть

Выводы

Список литературы

Введение

В машиностроении, приборостроении, строительстве и в других отраслях народного хозяйства различные металлические изделия и заготовки получают обработкой давлением в горячем и холодном состоянии (пластической деформацией), резанием, прессованием порошков с последующим спеканием, сваркой и литьем.

Наиболее эффективной является литейная технология, позволяющая получать изделия необходимой конфигурации, размеров и свойств непосредственно из расплава при минимальных затратах энергии, материалов и труда. Перспективность литейного производства обуславливается также универсальностью, позволяющей получать изделия из сплавов практически любого состава, в том числе из труднодеформируемых, массой от нескольких граммов, до сотен тонн, с размерами до десятков метров.

Теория и практика литейного производства на современном этапе позволяет получать изделия с высокими служебными свойствами.

Совершенствование технологии литья постоянно обновляется и изменяется по мере развития техники. Совершенствование литейной технологии - важнейшее условие ускорения технического прогресса.

Основные направления развития современной технологии:

внедрение и разработка оборудования с ЧПУ, системы САПР;

переход от дискретных (прерывистых) технологических процессов к непрерывным процессам, обеспечивающих увеличение масштабов производства и эффективное использование машин и оборудования;

внедрение «замкнутой» (безотходной) технологии для наиболее полного использования сырья, материалов, энергии, топлива, что дает возможность свести к минимуму или полностью ликвидировать отходы производства и осуществлять мероприятия по оздоровлению окружающей среды.

Основными тенденциями развития литейной технологии является улучшение качества отливок, повышение точности их размеров, получение требуемой шероховатости, снижение металлоемкости.

В данном дипломном проекте проектируется участок по изготовлению детали «Цилиндр» НО-1452.02, входящий в состав «Молотка рубильного УВ-4» НО-14.52.СБ.

Молоток рубильный используется в литейном производстве для обрубки остатков литниковой системы отливок различной массы. Молотки используются также в шахтах.

Основной целью дипломного проекта является разработка технологического процесса изготовления детали «Цилиндр» НО-1452.02, которая является базовой деталью молотка рубильного. Обработка должна производится с минимальным количеством переустановок и технологических операций.

Чертеж детали «Цилиндр» - НО-1452.02 прилагается.

1. Анализ служебного назначения машины, узла, детали. Описание условий ее эксплуатации

Рубильный молоток УВ-4 предназначен для обрубки остатков литников ой системы отливок . Принцип действия - пневматический . Основными деталями рубильного молотка УВ-4 являются корпус - цилиндр, рукоятка, стакан и ударник .

Работа рубильного молотка основана на том , что воздухом под давлением 5кг/см2 попадает через систему отверстий в рабочую полость цилиндра и с усилием передвигает ударник , который в свою очередь бьет по зубилу .

Характеристики молотка рубильного УВ-4 ;

рабочее давление воздуха - 0,5 МПа;

число ударов в минуту - 2100;

расход воздуха - 66 м3/час .

Климатические условия эксплуатации - УХЛ4 ГОСТ 1903-70 . Уровень шума при номинальном режиме работы не более 70 ДБ ; допускаемый нагрев корпуса до 60єС . При работе возникают повышенная вибрация и запыленность участка .

Габаритные размеры 385Ч195Ч80 мм .

Выбранная деталь «Цилиндр» является основной корпусной деталью цилиндрической формы . Деталь предназначена для преобразования потенциальной энергии сжатого воздуха в механическую работу ударника .

Материал цилиндра - сталь 20Х ГОСТ 4543-71 .

Габаритные размеры - 248Ч56 мм .

Цилиндр имеет систему глубоких отверстий для подвода сжатого воздуха. Два отверстия Ш7 мм завариваются снаружи для герметизации этой системы , что является технологическим элементом .

В изделии цилиндр крепится по наружной резьбе М56Ч2-6g и фиксируется от проворота штифтом .

Покажем базирование цилиндра в изделии и рассмотрим его поверхности.

Рисунок 1.1 - Эскиз цилиндра и его поверхности :

С-свободные ;

И-исполнительные ;

В-вспомогательные ;

1,2,3,4 - основная конструкторская база (ОКБ) ;

5,6 - вспомогательная конструкторская база (ВКБ) .

Составим для базирования цилиндра таблицу соответствия и матрицу связей для выбранной системы координат показанной ниже.

Рисунок 1.2 - Эскиз системы координат .

Таблица 1.1 - Таблица соответствия .

Связь

Степень свободы

1,2,3,4

5,6

Таблица 1.2 - Матрица связей .

X

Y

Z

Вид базы

l

0

1

1

ДНБ

б

0

1

1

l

1

0

0

ДОБ

б

1

0

0

2. Анализ технических требований

На основании изучения рабочего чертежа детали «Цилиндр» НО-1452.02 можно сделать вывод, что на чертеже присутствуют все необходимые виды с соблюдением правил ЕСКД, все необходимые проекции и даны вспомогательные виды, дающие полную информацию и представление о детали и технических требований к ней.

Анализируя , видно следующее:

-деталь имеет сварной шов , предназначенный для перекрытия выхода сжатого воздуха из канала двух отверстий Ш7 мм , как видно это является технологическим элементом ; однако не указан способ и метод обработки;

-на всех поверхностях указаны входные данные - размеры, их точность соответствует необходимой шероховатости и наоборот, которые проставлены на рабочем чертеже; даны технические требования для изготовления данной детали;

-на основании служебного назначения детали видно, что конструктором назначены правильно числовые значения точности взаимного расположения ее поверхностей , формы и точности исполнения размеров;

-деталь выполнена из углеродистой легированной стали типа сталь 20ХГОСТ 4543-71, возможно изготовление детали из стали 12ХН3А ГОСТ 4538-71 ;

-применяется цементация торца (поверхность Е) и внутренней поверхности (Ш24Н9) для придания необходимой твердости, которая обеспечит эксплуатационные свойства детали ;

-деталь термически обрабатывается после сварки для снятия сварных напряжений;

-используется сварка ручная дуговая с использованием электродов УОНИЛ 13/45 ГОСТ 9466-75;

-указаны предельные отклонения на неуказанные размеры на чертеже;

-указано смещение оси отверстий по длине.

3. Определение типа производства, такта выпуска и партии запуска

Определение типа производства , такта выпуска и партии запуска ведем с использованием программы “ tip.exe ” на ЭВМ вычислительного центра СумГУ .

Исходные данные :

годовая программа - 2000 шт.;

режим работы предприятия - 2 смены ;

действительный годовой фонд работы - 4015 час;

нормы времени операций .

В процессе вычисления получено :

коэффициент закрепления операции - 13,18 ;

тип производства - среднесерийный ;

форма организации производства - групповая ;

периодичность запуска - 21 день ;

размер производственной партии - 145 шт.;

такт выпуска - 120,45 мин.

При среднесерийном производстве изделия изготавливают партиями из одновременных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. Основным принципом этого производства является изготовление всей партии (серии) цельно как в обработке так и в сборке.

В среднесерийном производстве технологический процесс преимущественно дифференцирован, т. е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за определенными станками. Станки применяются универсальные, специализированные и специальные.

Станочный парк должен быть специализирован в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии к производству другой, несколько отличающейся от первой в конструктивном отношении.

Технологическая оснастка в основном универсальная, однако во многих случаях создается высокопроизводительная оснастка. Большое распространение имеет универсально - сборочная переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая существенно повысить коэффициент оснащенности серийного производства.

В качестве исходных заготовок используется горячий и холодный прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки, точные штамповки и прессовки. Требуемая точность достигается как методами автоматического получения размеров, так и методами пробных проходов и промеров с частичным применением разметки.

Средняя квалификация рабочих выше, чем в массовом производстве, но ниже, чем в единичном. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающими на сложных универсальных станках, и наладчиками, используются рабочие - операторы, работающие на настроенных станках.

Формы организации технологических процессов в соответствии с

ГОСТ 14.312-74 зависят от установленного порядка выполнения операций технологического процесса, расположения технологического оборудования, количества изделий и направления их движения в процессе их изготовления.

Согласно расчету принимаем групповую организацию технологического процесса, которая характеризуется однородностью конструктивно-технологических признаков заготовок, единством средств технологического оснащения одной или нескольких технологических операций и специализации рабочих мест. Группы заготовок для обработки в определенном структурном подразделении (цехе, участке и т. д.) должны устанавливаться с учетом трудоемкости обработки и объема выпуска.

4. Анализ технологичности конструкции детали

Повышение технологичности конструкции обрабатываемой детали сводится к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Таким образом, улучшение технологичности конструкции позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для служебного назначения.

На основании изучения чертежа , а также условия работы изделия, в рассматриваемой детали «Цилиндр» присутствуют следующие нетехнологические элементы:

- деталь имеет два отверстия диаметром Ш7мм L=196±0,5мм и два отверстия Ш7мм L=100±0,5мм; получение этих отверстий требует специального режущего инструмента - сверл для глубокого сверления, что приводит к усложнению процесса механической обработки и к повышению себестоимости изделия, также эти отверстия повышают вероятность возникновения неисправимого брака;

- два отверстия Ш6Н9 мм выполненных на одной цилиндрической поверхности с резьбой М 56Ч2-6g , является нетехнологическим элементом конструкции; изменение положения отверстий невозможно, так как технологический процесс изготовления отверстий выполняется раньше чем резьба, что нежелательно при нарезании резьбы резцом . Замена операций сверления и резьбонарезания не приведет к улучшению процесса механической обработки и повышению технологичности.

- выполнение двух отверстий Ш7 мм L=196±0,5 мм и двух отверстий Ш7 мм L=100±0,5 мм согласно техпроцессов производится после химико-термической обработки , при которой торец детали и внутренняя поверхность отверстия Ш24Н9 мм цементуется на глубину 0,3…0,5 мм. Химико-термическая обработка приводит с одной стороны к повышению твердости поверхностного слоя детали, а с другой к появлению нежелательной хрупкости и вероятности скалывания металла у торца. Чтобы исключить возможный брак по этой причине следует химико-термическую обработку производить после сверлильной операции;

- технические требования оговаривают торцевое биение торца Е к оси отверстия Ш24Н9 мм не более 0,05 мм. Согласно чертежа торец Е обрабатывается по IT12 квалитету точности с шероховатостью поверхности Rа6,3 мкм. Такие параметры обработки не могут обеспечить заданную точность, поэтому необходимо, чтобы торец Е шлифовался до IT9 квалитета точности с шероховатостью поверхности Rа6,3 мкм;

- фрезерование четырех лысок технологично будет выполнять одним инструментом. Однако две лыски имеют скос в 45є, а другие две нет. Все поверхности получаемых лысок являются свободными поверхностями, поэтому для уменьшения вспомогательного времени и номенклатуры используемого инструмента изменим форму лысок - все лыски будут иметь скос в 45є.

Деталь выполнена из материала сталь 20Х - конструкционная легированная сталь с содержанием углерода 0,2% и хрома до 1%.

Масса детали - 1,8 кг.

Жесткость детали достаточная

Доступ режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям нормальный , за исключением двух внутренних отверстий Ш7 мм . Для их выполнения сверлят два сквозных отверстия Ш7 мм . Это приводит к применению операции сварки и последующей слесарной операции . Сваркой заваривают эти отверстия и на слесарной операции зачищают место сварки для получения чистой поверхности. Возможно также в отверстия поставить заглушки и заварить по контуру, что приведет к уменьшению затрат времени на сварку и улучшит качество поверхности, или поставить заглушки с натягом , что совсем исключит сварку.

5. Выбор способа получения заготовки

Основным условием рациональной технологии есть максимальное приближение формы и точности заготовок к форме готовой детали . Выбор заготовки во многих случаях определяет технологию механической обработки.

Вид заготовки устанавливаем на основании технико-экономического сравнения двух вариантов получения исходной заготовки.

Анализируя чертеж детали, ее материал и технические требования к изготовлению, объем выпуска габариты и массу можно сделать вывод, что в качестве исходной заготовки в условиях среднесерийного типа производства можно взять штамповку, получаемую на горизонтально-ковочных машинах с вертикальным разъемом матриц ГОСТ 7023-70 с усилием 1-31,5 МН. Форма заготовки при этом приближается к форме готовой детали .

Заводской вариант получения исходной заготовки в условиях среднесерийного типа производства - прокат сортовой круглый калиброванный диаметром Ш60 мм ГОСТ 7415-75 . Выбор основывается на приближении формы заготовки (цилиндрическая форма) к форме готовой детали.

Сравним эти два способа получения исходной заготовки и выберем наиболее экономичный.

Себестоимость заготовок из проката :

, [1 , стр.30] (5.1)

где М - затраты на материал заготовки, грн ;

УСОЗ - технологическая себестоимость операции правки, резки их на штучные заготовки :

, [1 , стр.30 ] (5.2)

где СПЗ - приведенные затраты на рабочем месте , коп/час ;

ТШТ - штучное время выполнения заготовительной операции .

СПЗ РЕЗ = 1,52 грн/час [1, стр.30];

СПЗ ПРАВ = 2,8 грн/час [1, стр.30];

ТШТ РЕЗ = 8 мин. (из заводского техпроцесса) ;

ТПРАВ = 6 мин.

; (5.3 )

0,15 грн.

Затраты на материал определяем по массе проката :

М = Q · S - ( Q - q ) · Sотх / 1000 , [ 1 , стр.30 ] (5.4 )

где Q - масса заготовки ( Q = 7 кг - масса заготовки, учитывающая отходы в результате некратности длины заготовок при стандартной длине проката);

S - цена 1 кг материала заготовок (S = 1900 грн);

q - масса готовой детали (q = 1,8 кг);

Sотх - цена 1т отходов, грн ( Sотх = 80 грн/т);

М = 12,88 грн .

Тогда Sзаг = 12,88+0,15=13,03 грн .

Стоимость горячештампованных заготовок :

Sзаг = ; ( 5.5 )

где Кт - коэффициент , зависящий от точности штамповок, (Кт = 1; [1, стр.37]);

Кс - коэффициент , зависящий от группы сложности штамповок, (Кс = 0,77 ; [1, табл. 2.12, стр.38]);

Кв - коэффициент , зависящий от массы штамповки, (Кв = 0,89; [1 , табл.2,13 , стр.38]);

Км - коэффициент , зависящий от материала штамповки, (Км = 1,13; [1, стр.37]) ;

Кп - коэффициент , зависящий от группы серийности, (Кп = 0,8 ; [1, табл. 2.13 , стр.38]).

Q = 4,9 кг ; q = 1,8 кг ; Sотх = 80 грн/т.

За базу принимаетя стоимость 1т штамповок С = 3800 гнр./т (штамповки из конструкционной легированной стали массой 2,5-4 кг, нормальной точности по ГОСТ 7505-74, 1-й группы сложности, 2-й группы серийности, [1, стр.37]).

Sзаг = = 11,29 грн.

Определим экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок , который равен:

ЭЗ = (SЗАГ 1 - SЗАГ 2)·N , [1, стр.39] (5.6)

ЭЗ = (13,03 - 11,29)·2000 = 3480 грн.

Как видно из расчета, получение исходной заготовки методом штамповки целесообразнее, поэтому принимаем в качестве исходной заготовки штамповку.

Припуски и допуски на штамповку назначаем по ГОСТ 7505-89 и записываем в табл. 5.1.

Таблица 5.1 - Расчет размеров заготовки.

№ п/п

Номинальный размер детали ,мм

Припуск Z (2Z), мм

Допуск и предельные отклонения

Размер на чертеже , мм

1

Ш46

1,8 (3,6)

2,0+1,3-0,7

Ш49,6+1,3-0,7

2

Ш56

1,8 (3,6)

2,0+1,3-0,7

Ш59,6+1,3-0,7

3

22,5

1,6

1,6+1,1-0,5

20,9+1,1-0,5

4

248

1,7 (3,4)

2,2+1,4-0,8

251,4+1,4-0,8

Назначаем технические требования к заготовке:

Поковка Гр.¦ - 240-280 НВ ГОСТ 8479-70.

Степень сложности С1, группа стали М1, точность изготовления Т4 , исходный индекс 11 по ГОСТ 7505-89.

Неуказанные штамповочные радиусы R2+2 мм .

Неуказанные внешние штамповочные уклоны 7о .

Заусенец по периметру обрезки не более 1,1 мм.

Смещение по плоскости разъема штампов не более 0,8 мм.

Маркировать номер чертежа и марку стали (шрифт: 5 мм, ГОСТ 2930-62).

Клеймить знак ОТК.

6. Анализ технологического процесса

Основным заданием при проектировании технологического процесса есть создание такого технологического процесса, который обеспечивает заданную точность поверхности, необходимые физико-механические показатели поверхностного слоя металла при наибольшей продуктивности и минимальной себестоимости производства. Для анализа и разработки такого технологического процесса на данную деталь необходимо широко использовать типовые технологические процессы, придерживаясь этих принципов проектирования.

6.1 Составление маршрутной технологии

Составление маршрутной технологии изготовления детали «Цилиндр» НО-1452.02 будем выполнять опираясь на базовый технологический процесс изготовления.

Таблица 6.1 - Маршрутная технология на деталь «Цилиндр» НО-1452.02.

№

Наименование операции

№

Наименование операции

005

Штамповочная

055

Вертикально-сверлильная

010

Горизонтально-расточная

060

Сварка

015

Токарная черновая

065

Слесарная

020

Токарная черновая

070

Токарная чистовая

025

Горизонтально-расточная

075

Химико-термическая

030

Контрольная

080

Закалка

035

Вертикально-сверлильная

085

Шлифовальная

040

Вертикально-фрезерная

090

Токарная чистовая

045

Токарная получистовая

095

Внутришлифовальная

050

Токарная получистовая

100

Технический контроль

6.2 Расчет припусков на механическую обработку

Расчет припусков ведем по методу проф. Кована [2, стр.126] с использованием программы “prip” на ЭВМ вычислительного центра СумГУ.

Как видно в основу метода положен анализ и учет конкретных условий каждой технологической операции. Он выявляет возможности экономии материала и снижение трудоемкости механической обработки при проектировании новых и анализе существующих процессов. Из расчетов видно, что припуски по ГОСТ 7505-89 завышены.

6.4 Анализ и обоснование схем базирования и закрепления

6.4.1 Анализ схемы базирования и закрепления заготовки на черновой токарной операции

При установке заготовки на столе станка необходимо точно совместить ось заготовки с осью станка. Выбор способа установки и закрепления заготовки на столе станка определяется конфигурацией и габаритными размерами заготовки, серийностью изготовления и принятым методом обработки. Методы установки и закрепления заготовки на столе станка существенно влияют на точность, качество обрабатываемых поверхностей и на общую продолжительность обработки.

На черновой токарной операции деталь устанавливается по центрирующим отверстиям, которые изготовлены на предшествующей фрезерно-центровальной операции, служащими базами для механический обработки на данной операции. Эта установка производится в центрах, где передний центр плавающий, с базированием заготовки по торцу, что обеспечивает высокую точность размеров по оси. Крутящий момент передается от привода станка через люнет.

Согласно схемы закрепления и базирования:

- погрешность закрепления:

EЗ = 0;

погрешность базирования:

а) на диаметральные размеры:

Еб = 0,015 мм [2, стр.124];

б) на линейные размеры ( установ А ):

ЕбD = 0;

ЕбА = ТD = 460 мкм; ТА = 790 мкм;

ЕбВ = ТD = 460 мкм; ТВ = 740 мкм;

ЕбС = ТD = 460 мкм; ТС = 1000 мкм.

Как видно, линейные размеры при таком способе обработки будут выполняться без погрешностью, т. е. деталь будет годной.

Рисунок 6.3 - Эскиз схемы закрепления и базирования заготовки на установе А.

На установе Б:

ЕбD = 0;

ЕбЕ = ТD = 460 мкм; ТЕ = 870 мкм;

ЕбF = ТD = 460 мкм; ТЕ = 870 мкм.

Как видно погрешность базирования на размеры не выходит за рамки поля допуска.

Рисунок 6.4 - Эскиз схемы закрепления и базирования заготовки на установе Б.

6.4.2 Анализ схемы базирования и закрепления заготовки на вертикально-фрезерной операции

На вертикально-фрезерной операции получить четыре лыски.

Выбор способа установки и закрепления заготовки на столе станка определяется конфигурацией и габаритными размерами заготовки, серийностью изготовления и принятым методом обработки. Методы установки и закрепления заготовки на столе станка существенно влияют на точность, качество обрабатываемых поверхностей и на общую продолжительность обработки.

На вертикально-фрезерной операции заготовка отверстиями устанавливается на центры увеличенного диаметра со срезанной вершиной конуса (грибковые центра). Задний центр - грибковый вращающийся, передний - рифленый. Поворот заготовки на 180є для выполнения лысок с другой стороны осуществляется с помощью специального приспособления с делительным устройством (его проектирование представлено далее, чертеж - ТМ.961061-

Согласно схемы закрепления и базирования:

погрешность закрепления на размер А:

EЗ = 0;

погрешность базирования:

Eб = 500 мкм; (ТА = 620 мкм).

Высокое значение погрешности базирования обусловлено тем, что установка на рифленые центра не обеспечивают высокую точность (радиальное биение до 0,5 мм) [2, стр. 224].

Как видно погрешность базирования не приведет к получению брака.

Рисунок 6.5- Эскиз схемы закрепления и базирования заготовки на установе А и Б.

На линейные размеры (установ А и Б):

- погрешность закрепления:

EЗ = 0;

погрешность базирования:

ЕбD = 0;

ЕбC = ТD = 460 мкм; ТC = 630 мкм;

ЕбВ = ТD + ТС = 960 мкм; ТВ = 740 мкм;

ЕбЕ = ТD = 460 мкм; ТА = 870 мкм;

Как видно, размер В при таком способе обработки будет выполняться с погрешностью, т. е. деталь будет бракованной. Чтобы исключить погрешность базирования, ужисточим допуск на размер D до IT11 квалитета, при котором ТС = 290 мкм.

6.4.3 Анализ схемы базирования и закрепления на вертикально-сверлильной операции

На данной операции получаем отверстие Ш7 мм длиной L=7 мм, сквозное отверстие Ш12 мм, два сквозных отверстия Ш7 мм и два гнезда Ш6Н9 мм длиной L=5 мм.

Гнезда Ш6Н9 мм с допуском Т=30 мкм выполняют по IT9 квалитету точности, все остальные отверстия выполняют по IT14 квалитету.

Шероховатость всех получаемых отверстий и двух гнезд составляют

Ra=6,3 мкм (ГОСТ 2789-73).

На данную операцию заготовка поступает окончательно обработанная на диаметральных размерах. Масса заготовки - 2,2 кг. Материал - сталь 20Х ГОСТ 4543-7.

Заготовка представляет собой тело вращения, она вполне жесткая, обратываемость ее вполне удовлетворительная. Имеются достаточно развитые поверхности, принимаемые за базовые, к которым можно отнести наружную цилиндрическую поверхность Ш50 мм, обработанную по IT10 квалитету точности. Длина участков под технологические базы более 50 мм.

Эти поверхности имеют шероховатость Ra=6,3 мкм.

Заготовка будет обрабатываться на вертикально-сверлильном станке 2Н135.

Выбираем за главную базу цилиндрическую поверхность детали Ш50 мм, обработанную по IT10 квалитету точности с допуском Т=100 мкм.

Рисунок 6.6 - Схема базирования.

Цилиндрическая поверхность Ш50Н12 мм, будучи принятой в качестве главной базы, лишает заготовку четырех степеней свободы, т. е. является двойной опорной базой.

В качестве опорной базы выбираем торец заготовки.

Рисунок 6.7 - Схема определения погрешности базирования.

При установке заготовки на призмы возникает погрешность базирования.

Отверстие Ш7 мм L=7 мм имеет Tl=360 мкм (IT14); гнезда Ш6 мм L=5 мм - Tl=300мкм.

Погрешность на размер Н3 (см. рис. 6.7) вычисляется по формуле:

(6.1)

где д - допуск на диаметр заготовки, мкм;

б - угол призмы ( б=90?).

Как видим погрешность базирования не превышает погрешность получаемых размеров.

6.5 Обоснование выбора металлорежущих станков

Выбор металлорежущих станков производим согласно типу производства, схемы базирования и закрепления, а форме и габаритных размеров заготовки. Для осуществления технологического процесса обработки рассматриваемой детали, учитывая заводской технологический процесс, выбираем следующую номенклатуру технологического оборудования.

Таблица 6.4 - Технологическое оборудование.

№

п/п

Наименование операции

Выбранное оборудование

1

Горизонтально-расточная

горизонтально-расточной станок модели 2М615

2

Токарная (черновая, получистовая, чистовая)

токарно-винторезный станок модели 16К20Т1 с ЧПУ

3

Вертикально-сверлильная

вертикально-сверлильный станок модели 2Н135

4

Вертикально-фрезерная

вертикально-фрезерный станок модели 6550

5

Шлифовальная

плоскошлифовальный станок с крестовым столом модели 3Е710А

6

Внутришлифовальная

внутришлифовальный станок модели 3К228А

Для выполнения токарных операций (черновых, получистовых, чистовых) принимаем токарно станок модели 16К20Т1 с ЧПУ (дискретность системы управления 0,01 мм) с закреплением заготовки в центрах с передачей вращательного момента через хомутик 7107-0043 ГОСТ 2878-70.

Основные параметры станка 16К20Т1 представлены в таблице 6.5.

Таблица 6.5 - Основные параметры станка 16К20Т1.

Параметры

Значения

Наибольшие параметры обрабатываемой заготовки:диаметр , мм

длина , мм

500

900

Частота вращения шпинделя, об/мин

Б/С

Подача, мм/мин

Б/С

Мощность электродвигателя главного привода , кВт

11

Габаритные размеры станка :

длина , мм

ширина , мм

- высота , мм

3700

1770

1700

Масса станка , кг

3800

Для получения лысок на вертикально-фрезерной операции принимаем с учетом габаритных размеров обрабатываемой заготовки, типа производства и схемы базирования вертикально-фрезерный станок модели 6550.

Основные параметры станка 6550 представлены в табл. 6.6.

Таблица 6.6 - Основные параметры станка 6550.

Параметры

Значения

Размеры рабочей поверхности стола, мм

500Ч1250

Наибольшее перемещение стола:

продольное, мм

поперечное, мм

шпиндельной бабки, мм

1000

500

530

Частота вращения шпинделя, об/мин

31,5-1600

Подача, мм/мин

4-800

Мощность электродвигателя главного привода , кВт

10

Габаритные размеры станка :

длина , мм

ширина , мм

- высота , мм

2720

3205

2930

Масса станка , кг

7500

Для выполнения отверстий различного диаметра и длины на вертикально-сверлильной операции (операция 055) принимаем вертикально-сверлильный станок модели 2Н135.

Основные параметры станка 2Н135 представлены в таблице 6.7.

Таблица 6.7 - Основные параметры станка 2Н135.

Параметры

Значения

Наибольший условный диаметр сверления в стали, мм

35

Размеры рабочей поверхности стола, мм

450Ч500

Наибольшее вертикальное перемещение:

сверлильной головки, мм

стола, мм

170

300

Частота вращения шпинделя, об/мин

31-1400

Подача, мм/мин

0,1-1,6

Мощность электродвигателя главного привода , кВт

4

Габаритные размеры станка :

длина , мм

ширина , мм

- высота , мм

1030

825

2535

Масса станка , кг

1200

6.6 Выбор станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструмента

Выбор станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструмента основывается исходя из типа производства, габаритов и массы обрабатываемой заготовки, а также марки обрабатываемого материала.

Выбор режущего инструмента производим по [4], средств измерения - [27], станочных приспособлений - [8].

При выборе режущего инструмента необходимо обратить внимание на материал режущей части, геометрию и габариты инструмента.

При этом учитывается:

метод обработки поверхностей;

этап обработки;

использование СОЖ и их виды;

габариты станка;

материал заготовки и ее состояние.

Выбор станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструмента производим согласно принятой последовательности технологического процесса:

010 Горизонтально-расточная:

1) станочное приспособление:

патрон 7100-0001 ГОСТ2675-80;

люнет 7113-0053 ГОСТ24573-80;

2) металлорежущий инструмент:

резец 2103-0711 Т15К6 ГОСТ20872-80 пластина TNUM-01114 ГОСТ2092-77;

сверло 2301-0371 Р6М5 ГОСТ2092-77;

3) средство измерения:

штангенциркуль ШЦ-400 ГОСТ166-80.

015 Токарная черновая:

1) станочное приспособление:

патрон 7108-0021 ГОСТ2571-71;

центр А-1-5-Н ЧПУ ГОСТ8742-75;

центр А-1-6-Н ЧПУ ГОСТ18257-72;

хомутик 7107-0046 ГОСТ2578-70;

2) металлорежущий инструмент:

резец 2103-0711 Т15К6 ГОСТ20872-80 пластина TNUM-01114 ГОСТ19045-80;

резец 2101-0645 Т15К6 ГОСТ20872-80 пластина КNUХ-08116 ГОСТ19062-80;

резец 2103-0712 Т15К6 ГОСТ20872-80 пластина TNUM-01114 ГОСТ19045-80;

3) средство измерения:

штангенциркуль ШЦ-250-0,1 ГОСТ6507-78.

020 Токарная черновая:

1) станочное приспособление:

патрон 7100-0001 ГОСТ2675-80;

люнет 7113-0053 ГОСТ24573-80;

2) металлорежущий инструмент:

сверло 2301-0439 Р6М5 ГОСТ2092-77;

сверло 2301-0468 Р6М5 ГОСТ2092-77;

резец 2140-0085 ВК4 ГОСТ18882-73 пластина 10431 ГОСТ25396-82;

резец 2140-0024 ВК4 ГОСТ18882-73 пластина 10431 ГОСТ25396-82;

3) средство измерения:

штангенглубиномер ШГ-250 ГОСТ164-73.

025 Горизонтально-расточная:

1) станочное приспособление:

приспособление специальное ТМ.961061-05-00.00.СБ;

2) металлорежущий инструмент:

сверло 2300-5193 Р6М5 ГОСТ886-76;

сверло 2301-0377 Р6М5 ГОСТ2092-77;

3) средство измерения:

штангенглубиномер ШГ-250 ГОСТ164-73.

035 Вертикально-сверлильная:

1) станочное приспособление:

приспособление специальное ТМ.961061-05-00.00.СБ;

2) металлорежущий инструмент:

сверло 2301-0384 Р6М5 ГОСТ12122-77;

3) средство измерения:

штангенциркуль ШЦ-II-150 ГОСТ 166-80.

040 Вертикально-фрезерная:

1) станочное приспособление:

приспособление специальное ТМ.961061-04-00.00.СБ;

2) металлорежущий инструмент:

фреза торцовая специальная ТМ.961061-07-00.00.СБ;

3) средство измерения:

штангенциркуль ШЦ-II-125 ГОСТ 166-80.

055 Вертикально-сверлильная:

1) станочное приспособление:

приспособление специальное ТМ.961061-04-00.00.СБ;

2) металлорежущий инструмент:

сверло 2301-0362 Р6М5 ГОСТ12122-77;

сверло 2301-7382 Р6М5 ГОСТ12122-77;

сверло 2301-3416 Р6М5 ГОСТ12122-77;

3) средство измерения:

штангенглубиномер ШГ-150 ГОСТ164-74.

085 Шлифовальная:

1) станочное приспособление:

патрон 7100-0059 ГОСТ2675-80;

2) металлорежущий инструмент:

шлифовальный круг ЧЦ 50Ч32Ч13 СМ 12 К ГОСТ 2424-83;

3) средство измерения:

микрометр МК-250-0,01 ГОСТ 164-89.

090 Токарная чистовая:

1) станочное приспособление:

патрон 7108-0021 ГОСТ2571-71;

центр А-1-5-Н ЧПУ ГОСТ8742-75;

центр А-1-6-Н ЧПУ ГОСТ18257-72;

хомутик 7107-0046 ГОСТ2578-70;

2) металлорежущий инструмент:

резец 2660-0007 Т15К6 ГОСТ18885-73 пластина ЕА10 ГОСТ2209-82;

резец 2101-0645 Т15К6 ГОСТ20872-80 пластина КNUХ-08116 ГОСТ19062-80;

резец 2177-0501 Т15К6 ГОСТ18890-73 пластина 13011 ГОСТ17163-82;

3) средство измерения:

микрометр МК-250-0,01 ГОСТ6507-78;

кольцо резьбовое 71036-1254 ГОСТ 14257-69.

095 Внутришлифовальная:

1) станочное приспособление:

патрон 7100-0059 ГОСТ2675-80;

2) металлорежущий инструмент:

шлифовальная головка AW Ш13Ч10 24А 25-НСТ1 6 К А 35м/с ГОСТ2447-82;

3) средство измерения:

калибр-пробка 71045-2514 ГОСТ 14754-69.

Выбранные резцы имеют следующие геометрические показатели:

резец 2103-0711 Т15К6 ГОСТ20872-80 пластина TNUM-01114 ГОСТ19045-80 - ц = 93є; л = 0; г = -10є, б = 10є;

резец 2103-0712 Т15К6 ГОСТ20872-80 пластина TNUM-01114 ГОСТ19045-80 - ц = 93є; л = 0; г = -10є, б = 10є;

резец 2101-0645 Т15К6 ГОСТ20872-80 пластина КNUХ-08116 ГОСТ19062-80 - ц = 63є; л = 0; г = -12є, б = 10є;

резец 2140-0085 ВК4 ГОСТ18882-73 пластина 10431 ГОСТ25396-82- ц = 30є; л = 0; г = -8є, б = 12є;

резец 2140-0024 ВК4 ГОСТ18882-73 пластина 10431 ГОСТ25396-82- ц = 30є; л = 0; г = -8є, б = 12є;

резец 2660-0007 Т15К6 ГОСТ18885-73 пластина ЕА10 ГОСТ2209-82 - ц = 60є; л = 0; г = -12є, б = 10є;

резец 2177-0501 Т15К6 ГОСТ18890-73 пластина 13011 ГОСТ17163-82- ц = 85є; л = 0; г = -10є, б = 12є.

6.7 Расчет режимов резания

6.7.1 Расчет режимов резания на черновой токарной операции

В условиях полученного типа производства ведем расчет режимов резания аналитическим способом. Этот способ может иметь следующие варианты:

ряд величин не рассчитывается, а выбирается из справочно-нормативных документов по соответствующим таблицам;

режимы резания рассчитываются с учетом небольшого числа (1-3) факторов.

Расчет ведем по первому варианту, который состоит из следующих этапов:

выбор глубины резания;

определение экономической стойкости инструмента;

выбор подачи;

определение скорости резания и числа оборотов шпинделя;

определение силы и мощности резания;

определение основного машинного времени.

Данную операцию выполняем в два установа (установ А, установ Б):

1. На установе А производим обработку наружной цилиндрической поверхности:

1.1 точение Ш58,16-0,3 мм на L = 129-1,0 мм проходным резцом;

1.2 точение Ш47,1-0,25 мм на L = 21,33±0,395 мм правым упорным резцом;

1.3 точение Ш50-0,25 мм на L = 71-0,3 мм проходным резцом;

1.4 точение левого торца Ш50-0,25 мм правым упорным резцом;

1.5 точение правого торца Ш50-0,25 мм левым упорным резцом до

L = 58-0,74 мм.

2. На установе Б производим обработку заготовки после переустановки в том же приспособлении , учитывая аналогичные установу А требования:

2.1 точение Ш53-0,3 мм на L = 120-0,87 мм проходным резцом;

2.2 точение Ш50-0,25 мм на L = 114-0,35 мм с выполнением угла 2°30' правым упорным резцом;

2.3 точение фаски на Ш53-0,3 мм с выдерживанием размера 4-0,12 мм проходным резцом.

Рассмотрим расчет режима резания на переходе 1.1 установа А.

Назначаем схему обработки.

Расчет длины рабочего хода суппорта Lрх:

Lрх = Lрез+ y; (6.2)

где Lрез - длина резания, мм;

у - подвод, врезание инструмента, мм.

у = упод + увр + уп; (6.3)

где согласно [6, стр. 300] упод + уп = 3 мм; уп = 2 мм.

у = 3 + 2 = 5 мм;

Lрх = 129 + 5 = 134 мм.

Назначаем подачу суппорта на оборот шпинделя S0, мм/об по [6, стр. 23], учитывая следующие данные:

обрабатываемый материал - сталь 20Х;

тип резца проходной;

точность обработки - Ra 6,3;

система жесткая.

S0 = 0,6 мм/об.

Определим жесткость инструмента по нормативам [6, стр. 26]:

Тр= Тм · л; (6.4)

где Тм - стойкость в минутах машинной работы станка (Тм = 50 мин);

л - коэффициент времени резания:

л = Lрез / Lрх ; (6.5)

л = 129/134 = 0,96;

Тр = 50 · 0,96 = 48 мин.

Определяем рекомендуемую скорость резания. По нормативам [6, стр. 28]

Vтабл = 100 м/мин.

V = Vтабл· к1· к2· к3, (6.6)

где к1 - коэффициент , зависящий от обрабатываемого материала;

к2 - коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава;

к3 - коэффициент, зависящий от вида обработки.

Из [6, табл.3, стр. 27] к1 = 0,9; к2 = 1,55; к1 = 1,0.

V = 110 · 0,9 · 1,55 · 1,0 = 153,45 м/мин.

Определяем число оборотов шпинделя:

(6.7)

об/мин.

Т. к. станок имеет бесступеньчатое регулирование скорости резания, то данную частоту вращения шпинделя можно реализовать на станке.

Определим машинное время (время резания):

Тм = Lрх / (S0 · n); (6.8)

где Lрх - длина резания, мм;

S0 - подача, мм/об;

n - частота вращения шпинделя , об/мин;

Тм = 134 / (0,6 · 840) = 0,27 мин.

Сделаем проверочный расчет по мощности станка. Для этого определим силу резания Pz [4, стр.27]:

Pz = 10 · Ср · tx · Sy · Vn · кр, (6.9)

где t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;

Ср, x, y, n - коэффициенты;

кр - поправочный коэффициент.

кр = кмр· кцр· кгр· клр· кrр, (6.10)

Из [4, табл.23, стр. 275] кцр=1,0; кгр=1,1; клр=1,0; кrр= 0,93.

Kмр =; (6.11)

где n = 1, табл.2 [4, стр.262].

Kмр =

кр = 1 · 1 · 1,1 · 1 · 0,93 =1,023.

Тогда сила резания равна:

Pz = 10 · 300 · 0,751,0 · 0,60,75 · 154-0,15 · 1,023 = 707,6 Н.

Определяем мощность резания:

Nрез=Pz· V/61200; (6.12)

Nрез= 707,6 ·154/61200 = 1,78 кВт.

Для возможности реализации резания на станке, должно выполняться условие:

Nрез< Nдв· з, (6.13)

где Nдв - мощность двигателя, кВт;

з - КПД привода главного движения;

Nст= Nдв· з = 11· 0,8 = 8,8 кВт.

1,78<8,8 (кВт) - условие выполняется, значит резание выполнимо на станке.

На остальные переходы назначаем режимы резания по таблицам используемых выше нормативов. Результаты сводим в табл. 6.8.

Таблица 6.8 - Режимы резания на установе А.

№ перехода

t, мм

Число ходов, i

S, мм/об

V, м/мин

n, об/мин

1

0,72

1

0,6

154

840

2

2,8

2

0,6

145

820

3

2,04

2

0,6

145

820

4

1,8

1

0,6

152

845

5

1,8

1

0,6

152

845

Аналогично для установа Б (табл. 6.9).

Таблица 6.9 - Режимы резания на установе Б.

№ перехода

t, мм

Число ходов, i

S, мм/об

V, м/мин

n, об/мин

1

2,2

3

0,6

154

820

2

1,5

2

0,6

145

845

3

2

1

0,8

152

845

6.7.2Расчет режимов резания на вертикально-фрезерной операции

В условиях среднесерийного типа производства ведем расчет режимов резания аналитическим способом сокращенным вариантом.

Данную операцию выполняем в два установа (установ А, установ Б):

1. На установе А производим обработку двух лысек с одной стороны заготовки:

1.1 фрезеровать лыску 42-0,62 мм , выдерживая размер 125-0,63 мм;

1.2 фрезеровать лыску 42-0,62 мм , выдерживая размер 110-0,84 мм.

2. На установе Б производим обработку двух лысек с другой стороны заготовки:

2.1 фрезеровать лыску 42-0,62 мм , выдерживая размер 125-0,63 мм;

2.2 фрезеровать лыску 42-0,62 мм , выдерживая размер 110-0,84 мм.

Назначаем схему обработки - фрезерование несимметричное встречное:

Рисунок 6.7.2 - Схема обработки заготовки на переходе.

Назначаем подачу Sz = 0,1 мм [4, табл.33, стр.213].

Определяем скорость резания:

, (6.14)

где D - диаметр фрезы, мм (D=75 мм);

B - ширина фрезерования, мм (В=60 мм);

z - число зубьев фрезы (принимаем z=6);

Sz - подача на один зуб, мм;

Kv - общий поправочный коэффициент на скорость резания;

Cv, m, x, y, u, p, q - коэффициенты.

Из табл. 39 [4, стр.286] - Cv= 332; m = 0,2; x = 0,1; y = 0,4; u = 0,2; p = 0; q=0,2.

Т = 180 мин [4, табл.40, стр.290].

Kv = Kмv · Kпv · Kиv, (6.15)

где Kмv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого

материала;

Kпv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности

заготовки, Kпv = 0,8 [4, табл.5, стр.263];

Kиv - коэффициент, учитывающий материал инструмента,

Kиv = 1,15 [4, табл.6, стр.263].

Kмv =, (6.16)

где Кг - коэффициент, характеризующий группу стали по

обрабатываемости , Кг = 1,0 [4, табл.2, стр.262];

уВ - предел прочности обрабатываемого материала, (уВ = 750 МПа);

nv - поакзатель степени , nv = 1,0 [4, табл.2, стр.262].

Kмv =,

Kv = 1 · 0,8 · 1,15 = 0,92.

Тогда скорость резания равна:

м/мин.

Определяем частоту вращения шпинделя:

(6.17)

где V - скорость резания, м/мин;

D - диаметр фрезы, мм.

об/мин.

Принимаем n = 1000 об/мин.

Тогда уточним скорость резания:

м/мин.

Сделаем проверочный расчет по мощности станка. Для этого определим силу резания Pz по формуле:

(6.18)

где Кмр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости.

Из табл.41 [4, стр.291] - Cр = 825; x = 1,0; y = 0,75; u = 1,1; q = 1,3; w = 0,2.

Kмр =; (6.19)

где n = 1, табл.2 [4, стр.262].

Kмр =

Сила резания равна:

.

Определяем мощность резания:

Nрез=; (6.20)

Nрез= = 6,9 кВт;

Для возможности реализации резания на станке, должно выполняться условие:

Nрез< Nдв· з, (6.21)

где Nдв - мощность двигателя, кВт;

з - КПД привода главного движения;

Nст= Nдв· з = 8 · 0,8 = 7,2 кВт.

6,9<7,2 (кВт) - условие выполняется, значит резание выполнимо на станке.

На остальные переходы назначаем режимы резания по таблицам используемых выше нормативов. Результаты сводим в табл. 6.10.

Таблица 6.10 - Режимы резания на вертикально-фрезерной операции.

№ перехода

t, мм

Sz, мм

V, м/мин

n, об/мин

Установ А

1

4

0,1

236

1000

2

4

0,1

236

1000

Установ Б

3

4

0,1

236

1000

4

4

0,1

236

1000

6.7.3 Расчет режимов резания на вертикально-сверлильной операции

На данной вертикально-сверлильной операции производят получение методом сверления следующего отверстия - глухое отверстие Ш7 мм, сквозное отверстие Ш12 мм, два сквозных отверстия Ш7 мм, два гнезда Ш6Н9 мм.

Получение отверстий в заготовке в условиях среднесерийного типа производства требует применения специального приспособления.

Данную операцию выполняем на одном установе на 6 позициях:

Позиция 1: - сверление сквозного отверстия Ш12Н14 мм на L=11-0,43;

Позиция 2: - сверление отверстия Ш7Н14 мм на L=7-0,36;

Позиция 3: - сверление сквозного отверстия Ш7Н14 мм на L=13,75-0,43;

Позиция 4: - сверление сквозного отверстия Ш7Н14 мм на L=13,75-0,43;

Позиция 5: - сверление гнезда Ш6Н9 мм на L=5-0,3;

Позиция 6: - сверление гнезда Ш6Н9 мм на L=5-0,3.

Рассмотрим сверление отверстия Ш12Н14 мм.

Назначим схему обработки.

Глубина резания t = 0,5D = 0.5·12=6 мм.

Выбираем значение подачи S, мм/об из табл.25 [4, стр.277] - S= 0,28 мм/об.

Определим скорость резания при сверлении:

, (6.22)

где D - диаметр получаемого отверстия, мм;

S - подача, мм/об;

T - период стойкости сверла, мин;

Cv, q, y, m - коэффициенты;

Kv - общий поправочный коэффициент.

Из [4, табл.30, стр.279] Т = 45 мин.

Из [4, табл.28, стр.278] Cv= 9,8; q = 0,4; y = 0,5; m = 0,2.

Kv = Kмv·Knv ·Klv; ( 6.23)

где Kмv - коэффициент на обрабатываемый материал (Kмv= 1, см.

выше);

Knv - коэффициент на инструментальный материал (Knv= 1,

[4, табл.6, стр.263]);

Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления (Klv = 1,

[4, табл.31, стр.280]).

Kv = 1· 1· 1 = 1.

Тогда

Определяем частоту вращения сверла:

(6.24)

где V - скорость резания, м/мин;

D - диаметр сверла, мм.

об/мин.

Принимаем n = 630 об/мин.

Тогда уточним скорость резания:

= 23,4 м/мин.

Определим крутящий момент Мкр и осевую силу Р0:

Мкр = 10 ·См · Dq · Sy · Кр, (6.25)

где См , q, y - коэффициенты;

Кр - коэффициент, учитывающий фактические условия

обработки (Кр = Кмр).

Из [4, табл.32, стр.281] - См = 0,035; q = 2,0; y = 0,8.

Кр = Кмр= [4, табл.28, стр.278] (6.26)

Кр =

Мкр = 10 · 0,0345 · 122,0 · 0,280,8 · 1 =17,9 Н·м.

Осевая сила равна:

Р0 = 10 ·Ср · Dq · Sy · Кр, (6.27)

где Ср , q, y - коэффициенты.

Из [4, табл.32, стр.281] - Ср = 42; q = 1,0; y = 0,7.

Р0 = 10 · 42 · 121,0 · 0,280,7 · 1 = 1851 Н = 1,85 кН.

Определяем мощность резания:

Nрез=; (6.28)

Nрез= = 1,16 кВт;

Для возможности реализации резания на станке, должно выполняться условие:

Nрез< Nдв· з, (6.29)

где Nдв - мощность двигателя, кВт;

з - КПД привода главного движения;

Nст= Nдв· з = 4 · 0,8 = 3,2 кВт.

1,16<3,2 (кВт) - условие выполняется, значит резание выполнимо на станке.

На остальные переходы назначаем режимы резания по таблицам используемых выше нормативов. Результаты сводим в табл. 6.11.

Таблица 6.11 - Режимы резания на вертикально-фрезерной операции.

№ позиции

t, мм

S, мм/об

V, м/мин

n, об/мин

1

6

0,28

24

630

2

3,5

0,2

1,76

80

3

3,5

0,2

1,76

80

4

3,5

0,2

1,76

80

5

3

0,2

1,88

100

6

3

0,2

1,88

100

6.8 Нормирование технологического процесса

6.8.1 Нормирование черновой токарной операции

Нормирование рабочего времени в условиях среднесерийного типа производства заключается в определении штучного времени.

Штучное время определяем по формуле:

Тш = То + Тв + Тобс + Тотд, (6.30)

где То - основное время, мин;

Тв - вспомогательное время, мин;

Тобс - время на обслуживание, мин;

Тотд - время на отдых, мин.

Определяем основное время по [6, стр.14]:

То = Li / (S · n), (6.31)

где Li - длина пути инструмента, мм;

S - подача, мм/об;

n - обороты шпинделя, мин-1.

Для продольного точения:

Li = Lрх + у; (6.32)

где Lрх - длина рабочего хода, мм;

у - подвод и перебег инструмента (у = 23 мм).

Результаты расчетов сводим в табл. 6.12.

Таблица 1. - Нормирование токарной черновой операции.

Наименование и содержание работ

Основное время Т0i мин

Установ А

Точение Ш58,16-0,3 мм на L = 129-1,0 мм

0,26

Точение Ш47,1-0,25 мм на L = 21,33±0,395 мм

0,1

Точение Ш50-0,25 мм на L = 71-0,3 мм

0,3

Точение левого торца Ш50-0,25 мм

0,2

Точение правого торца Ш50-0,25 мм L = 58-0,74 мм.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены