Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• 1. Задание на проектирование
• 2. Определение типа производства
• 2.1 Проработка чертежа детали на технологичность
• 2.2 Выбор вида заготовки и метода её получения
• 3. Определение общих припусков, допусков и номинальных размеров исходной заготовки
• 3.1 Определение исходного размера
• 3.2 Определение основных припусков
• 3.3 Определение дополнительных общих припусков и размеров заготовки
• 3.4 Назначение допусков, предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки
• 4. Определение этапов и выбор методов обработки заготовки
• 5. Определение промежуточных припусков и диаметральных операционных размеров
• 6. Размерный анализ
• 6.1 Размерная схема технологического процесса
• 6.2 Назначение предварительных допусков на операционные размеры и размеры исходной заготовки
• 6.3 Построение графов
• 6.4 Канонические уравнения размерных цепей
• 6.5 Проверка поля рассеяния припусков
• 6.6 Определение технологических размеров
• 7. Выбор режимов резания
• 7.1 Выбор режимов резания для операции 005 Токарно-револьверная
• 7.2 Выбор режимов резания для операции 015 Вертикально-сверлильная
• 8 Определение технической нормы времени
• 9. Экономическая часть
• Список используемой литературы
• 1. Задание на проектирование
• Целью данного курсового проекта является углубленное изучение технологии производства и проектирование технологического процесса обработки заданной детали.
• Для каждой операции представлять модель станка, тип инструмента и приспособления, номера и содержания переходов, режущий инструмент и режимы обработки.
• Для мелкосерийного производства оформить альбом технологических эскизов. В альбоме на листах формата А4 должны оформляться: титульный лист; маршрутная карта; операционная карта для всех операций; карты операционных эскизов.
• Также необходимо начертить сборочный чертеж приспособления со всеми необходимыми видами и разрезами. А также выполнить деталировку всех деталей, не входящих в число нормализованных.
• В процессе проектирования осуществлялась работа с руководителем, применялась различная справочная литература. Знания, полученные на курсах, «Оборудование машиностроения», «Технология конструкционных материалов», «Технологические процессы и производства в машиностроении» были проанализированы и применены в процессе выполнения курсового проекта.
• Для выполнения чертежей, спецификаций и эскизов применялась система КОМПАС-3D V10.
• 2. Определение типа производства
• Технология изготовления деталей в значительной степени зависит от типа производства. Следовательно, на начальной стадии проектирования необходимо установить тип производства данной детали, учитывая её массу и размер годового выпуска.
• Для определения массы детали её необходимо разбить на элементарные фигуры, в данном случае это будут цилиндры I, II, III, VI (рис.1). Размерами фасок, пазов, отверстий можно пренебречь.
• Масса детали определяется по формуле
• ,
• - объем детали, дм³
• - удельная плотность стали, равная 7,8 .
• Определим объём детали по формуле:
• Тогда формула для определения объёма будет выглядеть так:
• Объём детали равен:
• По известным величинам определим массу детали:
• .
• В соответствии с заданием годовая программа выпуска равна 5000 шт. С учетом годовой программы и массы детали определяется тип производства в соответствии с табл. 1. Для рассматриваемого варианта производство является среднесерийным.
• Таблица 1. Зависимость типа производства от объёма выпуска и массы

Масса детали, кг	Объем годового выпуска N, шт. в зависимости от типа производства
	среднесерийное	крупносерийное	массовое
< 1 1 … 2,5 2,5 … 5 5 … 10 > 10	2000 - 75000 1000 - 50000 500 - 35000 300 - 25000 200 - 10000	75000 - 200000 50000 - 100000 35000 - 75000 25000 - 50000 10000 - 25000	> 200000 > 100000 > 75000 > 50000 > 25000

• Известно, что серийное производство характеризуется запуском деталей в производство партиями. Эту величину можно определить по следующей формуле:
• N - годовой объём производства,
• а - коэффициент, равный а=3 для среднесерийного производства при средних деталях,
• 260 - число рабочих дней в году при пятидневной рабочей недели.
• Тогда объём партии составит:
• Принимаем: n =58шт.

2.1 Проработка чертежа детали на технологичность

При осуществлении технологии механической обработки деталей класса «ВТУЛКИ и ДИСКИ» необходимо решить следующие технологические задачи:

· обеспечить необходимую точность размеров и шероховатость наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;

· обеспечить необходимую точность размеров длин и шероховатость торцевых поверхностей;

· обеспечить необходимую концентричность (соосность) наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;

· обеспечить необходимую перпендикулярность торцевых поверхностей относительно общей оси цилиндрических поверхностей.

Учитывая конструктивные особенности заданной детали (диск со ступенчатой наружной поверхностью) технологию её обработки строим по схеме изображенную на рисунке № 2.

1) используя в качестве баз необработанные (черные) наружную цилиндрическую поверхность 10 и торец 11 готовим технологические базы для дальнейшей обработки - обрабатываем наружную цилиндрическую поверхность 5, 7, (обе окончательно) и торец 1, 6 (обе окончательно) а также внутреннюю цилиндрическую поверхность 13;

2) используя подготовленные технологические базы (обработанную поверхност1 и необрабатываемую поверхность 6) выполняем за один установ обработку оставшихся наружных торцевых поверхностей;

3) Обработку отверстий 8,15,16,17 и нарезания резьбы 18 выносим в отдельную операцию;

4) Производим окончательную обработку отверстия 13 а также наружную цилиндрическую поверхность 5.



2.2 Выбор вида заготовки и метода её получения

При выборе вида заготовки и метода ее получения учитываем следующие ограничивающие факторы:

· материал детали - сталь 50 (качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 0,5%);

· конфигурацию детали - диск со ступенчатой наружной цилиндрической поверхностью и гладким сквозным отверстием;

· тип производства - среднесерийный. В этих условиях экономичнее иметь заготовку, форма которой максимально приближена к форме готовой детали, что сведет к минимуму обработку резанием и отходы в стружку.

с учетом перечисленных ограничений наиболее подходящим видом заготовки является поковка, изготовляемая методом горячей штамповки.

Метод получения штамповки (исходную заготовку, технологию и оборудование) выбираем с учетом рекомендаций справочника технолога [2] табл.12 (стр.165) и табл.10 (стр.162) и ГОСТ 7505 - 89 (приводятся фрагменты таблиц):

Таблица 2

Детали	Исходная заготовка	Технология и применяемое оборудование
Диск	Мерная заготовка из проката	Штамповка в закрытых штампах на молотах, механических кривошипно-ковочных или фрикционных прессах
Метод изготовления	Рентабельная партия, число заготовок
Ковка на штамповочном молоте	75 - 500
Ковка на механическом прессе	75 - 500
Основное деформирующее оборудование, технологические процессы	Класс точности
	Т1	Т2	Т3	Т4	Т5
Кривошипные горячештамповочные прессы: открытая штамповка закрытая штамповка		+	+	+	+
Штамповочные молоты (открытая штамповка)				+	+

Точность поковок по ГОСТ 7505 - 89 табл. 19

· заготовку получаем методом горячей объемной штамповки в открытых штампах на кривошипном горячештамповочном прессе;

· исходная заготовка - мерные куски проката;

· класс точности поковки Т5 по гост 7505 - 89.

заготовка резание торцовый

3. Определение общих припусков, допусков и номинальных размеров исходной заготовки

3.1 Определение исходного размера

Таблица 3. Исходные данные для определения припусков по ГОСТ 7505 - 89:

1. Точность поковки	Класс Т1, Т2, Т3, Т4 или Т5
2. Группа стали При назначении группы стали определяющим является среднее массовое содержание углерода и легирующих элементов (Si, Mn, Сг, Ni Мо, W, V).	М1 - сталь с массовой долей углерода до 0,35% включ. и суммарной массовой долей легирующих элементов до 2,0 % включ.; М2 - сталь с массовой долей углерода свыше 0,35 до 0,65 % включ. или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2,0 до 5,0 % включ. МЗ - сталь с массовой долей углерода свыше 0,65% или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 5,0%
3. Степень сложности С - отношение массы поковки к массе простой фигуры, в которую вписывается поковка	С1, если 0,63 < C < 1; С2, если 0,32 < C < 0,63; СЗ, если 0,16 < C < 0,32; С4, если C < 0,16.
1. Конфигурация поверхности разъема штампа	П - плоская; Ис - симметрично изогнутая; Ин - несимметрично изогнутая.

В нашем случае:

· класс точности поковки - Т4 (кривошипные горячештамповочные прессы, открытая штамповка);

· группа стали - М2(сталь 50 - качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 0,5%) ;

· степень сложности - С2, так как масса поковки:

где М _п.р - расчетная масса поковки, кг;

М _д - масса детали, кг;

К _р - расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии источника [2] табл. П.3.1.

Тогда масса поковки будет иметь следующее значение:

т.е. степень сложности С2;

· конфигурация поверхности разъема штампа - плоская П.

Исходный индекс по известным группе стали, степени сложности и классу точности поковки определяется из источника [2] табл. П.3.5. В данном случае он будет равен 16.

3.2 Определение основных припусков

В соответствии с источником [2] табл. П.3.6. по определенному ранее исходному индексу и шероховатостей поверхностей детали определяются припуски на поверхности исходной заготовки.

Результаты выбора оформляются в виде табл. 4

Таблица 4

Номер поверхности	Толщина, мм	Диаметр, мм	Шероховатость Ra, мкм	Припуск на сторону Z, мм
1	100	Х	6,3	3
11			6,3	3
1	Х	50	6,3	3
6			3,2	2,5
11	Х	32	6,3	3
9			6,3	2,3
5 - 5	Х	180	0,8	3,3
7 - 7	Х	250	6,3	3,2
13 - 13	Х	78	1,6	1,8

Поверхности 3 - 3, 10 - 10 и 4 являются не обрабатываемыми.

3.3 Определение дополнительных общих припусков и размеров заготовки

В зависимости от массы и класса точности поковки назначаются следующие дополнительные припуски на поверхности заготовки:

смещение по поверхности разъема штампа ([2] табл.3.7) - 0,5 мм (и устанавливаются в зависимости от класса точности (Т4) и массы поковки (21,44 кг)) для диаметральных размеров;

отклонение от плоскостности ([2] табл.3.8) - 0,5 мм (устанавливаются в зависимости от класса точности (Т4) и наибольшего размера заготовки) для линейных размеров.

Общие припуски и конечные размеры заготовки представлены в табл.5

Таблица 5

№ поверхности детали	Размер детали, мм	Шероховатость поверхности Ra, мкм	Общий припуск на сторону, мм	Расчетный размер заготовки, мм
5 - 5	180	0,8	3.3+0,5=3,8	З40=180+7,6=187,6
7 - 7	250	6,3	3,2+0,5=3,7	З80=250+7,4=257,4
13 - 13	78	1,6	2,5+0,5=3,0	З30=78-6,0=72
1	> 100 < > 32 < > 50 <	6,3	3+0,5=3,5	З10-110=100+3,5+3,5=107 З100-110=32-2,8+3,5=32,7 З10-60=50-3,0+3,5=50,5
11		6,3	3+0,5=3,5
9		6,3	2,3+0,5=2,8
1		6,3	3,5
6		3,2	2,5+0,5=3,0

3.4 Назначение допусков, предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки

Для исходного индекса 16 назначаем допуски и предельные отклонения опираясь на источник [2] табл. П.3.9. ГОСТ 7505 - 79. Итоговое решение по размерам заготовки оформляем в виде таблицы, с указанием номинального размера (округляется с точностью до 0,5 мм), допуска, предельных отклонений и среднего размера.

Принятые размеры исходной заготовки:

Таблица 6

№ пов. детали	Номинальный размер заготовки	Допуск Т			Средний размер
1 - 11	З10-110 = 107,0	3,6	+2,4	-1,2	107,5 ± 1,8
9 - 11	З90-110 = 32,7 = 33,0	3,2	+2,1	- 1,1	33,5 ± 1,6
1 - 6	З10-60 = 50,5	3,6	+2,4	- 1,2	51 ± 1,8
5	З50 = 187,6 = 188	4,5	+3,0	- 1,5	Ш 188 ± 2,25
7	З70 = 257,4 = 257,5	4,0	+2,7	-1,3	Ш 258 ± 2
13	З130 = 72	3,6	+2,4	-1,2	Ш 72,5 ± 1,8

4. Определение этапов и выбор методов обработки заготовки

В зависимости от требований к точности и шероховатости каждой поверхности детали определяем необходимое число этапов обработки. Для принятия решений пользуемся табл. 7.

Таблица 7

Обработка заготовок из черных металлов
Этапы обработки	Достигаемые
	Квалитет точности IT	шероховатость поверхности
1. Черновой	14 - 12	12,5 и более
2. Получистовой	11 - 10	менее 12,5 и до 3,2
3. Чистовой	9 - 8	менее 3,2 до 1,6
4. Чистовой	7 - 6	менее 1,6 до 0,4
5. Отделочный	6 - 5	менее 0,4

При выборе методов обработки по каждому этапу учитываем:

- конструктивные особенности детали и обрабатываемой поверхности;

- возможности метода обеспечить требуемые точность и шероховатость;

Для получения поверхностей заданных чертежом точности и качества должна планироваться обработка в несколько этапов. Поэтому при необходимости назначаются промежуточные состояния поверхностей. Более точную разбивку на этапы проведём с помощью таблиц технологических характеристик методов обработки [2] табл. П.4.1.

Выбор методов и этапов обработки отображен в таблице



Рисунок 5

Таблица 8

№	1 этап	2 этап	3 этап	4 этап
	14 - 12 кв.	Ra (6.3)	11 - 12 кв.	Ra (6.3-3.2)	9 - 8 кв.	Ra (3.2-1.6)	7-6 кв.	Ra (1.6-0.8)
1	Подрезать однократно
2	Расточить фаску
3	Необрабатываемая
4	Необрабатываемая
5	Точить предварительно	Точить чисто		Точить тонко
6	Подрезать предварительно	Подрезать окончательно
7	Расточить однократно
8	Сверлить отверстие
9	Подрезать однократно
10	Необрабатываемая
11	Подрезать однократно
12	Долбить паз
13	Расточить предварительно	Расточить окончательно		Шлифовать окончательно
14	Расточить фаску
15	Фрезеровать лыску
16	Сверлить отверстие
17	Сверлить отверстие
18	Нарезать резьбу

5. Определение промежуточных припусков и диаметральных операционных размеров

Предварительно представим диаметральные размеры, заданные на чертеже, в виде заданных целей - средних размеров с симметричными предельными отклонениями. Для этого используем формулу: .

Поверхность № 5 диаметра Ш180h7включает четыре этапа получения: «Заготовка», «Точение черновое», «Точение чистовое» и «Точение тонкое», что и записано в столбце 1 таблицы записью в пять строк.

Заполняем столбцы 6 и 7:

1) для первой строки записываем величину допуска на размер 40 мкм и половину допуска 0,02 мм. Это заданные требования к размеру;

2) для третьей строки «Точение черновое» для IT12 допуск составляет 400 мкм и половина допуска 0,2 мм;

3) для четвертой строки «Точение чистовое» для IT10 допуск 160 мкм и половина допуска 0,08 мм;

4) для последней строки «Точение тонкое» допуск 40 мкм (задано на чертеже) и половина допуска 0,02 мм.

Заполняем пятую строку «Точение тонкое» до конца:

5) средний размер по чертежу детали 179,98 мм (столбец 10),

6) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера ,

7) в столбец 12 записываем принятый операционный размер Ш179,98 ± 0,02 (округляем до тысячных долей мм).

Заполняем строку «Заготовка»:

из таблицы в столбец 10 записываем средний размер , в столбец 11 записываем , в столбец 12 принятый размер заготовки Ш 188,0 ± 2,25 мм.

Для расчета промежуточных припусков , заполняем столбцы 2 и 3 строк «Точение чистовое» и «Точение черновое»:

1) определяем величины и , получаемые при обработке чистовым точением. Для этого используем таблицы Точность и качество поверхности при обработке цилиндрических и торцевых поверхностей [4, табл.4,5, с.8 - 12, табл. 5 с. 181, табл. 25, с. 188]. В таблице даны значения шероховатости и значения величины дефектного слоя H, мкм. Для чистового точения с точностью IT10 имеем , что соответствует и H = 30 мкм (в расчетах ориентируемся на максимальное значение и H, приводимые в таблице). Найденные значения записываем соответственно в столбцы 2 и 3 таблицы решений;

2) аналогично находим для чернового точения

и H = 120 мкм.

Начинаем рассчитывать промежуточные припуски и промежуточные операционные размеры:

3) для строки «Точение тонкое» определяем величину

и записываем в столбец 4 строки;

4) определяем величину

и заносим в столбец 5,

5) определяем



и записываем результат в столбец 8;

6) вычисляем операционный размер для этапа «Точение чистовое» по формуле и заносим в столбец 10;

7) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера ;

8) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение получистовое» Ш 180,19 ± 0,08 (размер и предельные отклонения округлены до сотых долей мм.);

9) для строки «Точение чистовое» определяем величину

;

10) определяем величину и заносим в столбец 5, определяем

и записываем результат в столбец 8;

11) вычисляем операционный размер для этапа «Точение черновое» по формуле

и заносим в столбец 10;

12) припуск снимаемый с поверхности 4 на этапе «Точение черновое» определяем как разность средних размеров заготовки и операционного при черновом точении, т.е.. Эту величину записываем в столбец 8 строки «Точение черновое»;

13) в столбец 9 строки заготовка записываем общий припуск на диаметр, который равен сумме промежуточных припусков или определяется как разность средних размеров

;

14) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера ;

15) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение черновое» Ш 181,1 ± 0,2 (размер округлен до десятых, а предельные отклонения до сотых долей мм.).

Поверхность № 7 диаметра Ш250h12включает два этапа получения: «Заготовка» и «Точение черновое», что и указано в столбце 1 таблицы записью в три строчки. В столбцы 6 и 7 записываем величину допуска на размер 460 мкм и половину допуска 0,23 мм. Это заданные требования к размеру.

Заполняем третью строку «Точение черновое»:

1) записываем допуск 460 мкм (столбец 6),

2) половину допуска 0,23 мм (столбец 7),

3) средний размер по чертежу детали 249,77 мм (столбец 10),

4) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера ,

5) в столбец 12 записываем принятый операционный размер Ш 249,77 ± 0,23.

Заполняем вторую строку «Заготовка»:

1) записываем в столбец 10 средний размер заготовки мм, который берем из таблицы в разделе 5 - Определение общих припусков на поковку по ГОСТ 7505 - 89:

2) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера заготовки ,

3) в столбец 12 записываем принятый размер заготовки Ш 258,0 ± 2,0.

4) поскольку поверхность 2 обрабатывается один раз, то общий и операционный припуски совпадают и

.

Величину 8,23 заносим в столбец 8 строки 3 как операционный припуск и в столбец 9 строки 2 как общий припуск, который и будет удален при выполнении перехода «Точить начерно».

Поверхность № 13 диаметра Ш78H7включает пять этапов получения: «Заготовка», «Растачивание черновое», «Растачивание чистовое», и «Шлифование чистовое» что и записано в столбце 1 таблицы записью в шесть строк.

Заполняем столбцы 6 и 7:

1) для первой строки записываем величину допуска на размер 30 мкм и половину допуска 0,015 мм. Это заданные требования к размеру;

2) для третьей строки «Растачивание черновое» для IT12 допуск составляет 300 мкм и половина допуска 0,15 мм;

3) для четвертой строки «Растачивание чистовое» для IT10 допуск 120 мкм и половина допуска 0,06 мм;

4) для последней строки «Шлифование чистовое» допуск 30 мкм (задано на чертеже) и половина допуска 0,015 мм.

Заполняем пятую строку «Шлифование чистовое» до конца:

5) средний размер по чертежу детали 78,15 мм (столбец 10),

6) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера ,

7) в столбец 12 записываем принятый операционный размер Ш78,15 ± 0,015 (округляем до тысячных долей мм).

Заполняем строку «Заготовка»:

из таблицы Решение: принятые размеры заготовки … в столбец 10 записываем средний размер , в столбец 11 записываем , в столбец 12 принятый размер заготовки Ш 72,5 ± 1,8 мм.

Для расчета промежуточных припусков , заполняем столбцы 2 и 3 строк «Растачивание чистовое» и «Растачивание черновое»:

1) определяем величины и , получаемые при обработке чистовым точением. Для чистового растачивания с точностью IT10 имеем , что соответствует и H = 25 мкм (в расчетах ориентируемся на максимальное значение и H, приводимые в таблице). Найденные значения записываем соответственно в столбцы 2 и 3 таблицы решений;

2) аналогично находим для чернового точения

и H = 50 мкм.

Начинаем рассчитывать промежуточные припуски и промежуточные операционные размеры:

3) для строки «Шлифование» определяем величину

и записываем в столбец 4 строки;

4) определяем величину и заносим в столбец 5,

5) определяем и записываем результат в столбец 8;

6) вычисляем операционный размер для этапа «Точение чистовое» по формуле и заносим в столбец 10;

7) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера ;

8) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение получистовое» Ш 77,97 ± 0,06 (размер и предельные отклонения округлены до сотых долей мм.);

9) для строки «Точение получистовое» определяем величину

;

10) определяем величину и заносим в столбец 5,

11) определяем

и записываем результат в столбец 8;

12) вычисляем операционный размер для этапа «Точение черновое» по формуле и заносим в столбец 10;

13) припуск снимаемый с поверхности 4 на этапе «Точение черновое» определяем как разность средних размеров заготовки и операционного при черновом точении, т.е.. Эту величину записываем в столбец 8 строки «Точение черновое»;

14) в столбец 9 строки заготовка записываем общий припуск на диаметр, который равен сумме промежуточных припусков или определяется как разность средних размеров

;

15) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера ;

16) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение черновое» Ш 77,46 ± 0,15 (размер округлен до десятых, а предельные отклонения до сотых долей мм.).

Таблица 9

Поверхность и этапы обработки	мкм	мкм	мкм	мм	мкм	мм	мм	мм	мм	мм	Принятый операционный размер, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
№ 5. Ш180h7 Заготовка 1. 1. Точение черновое 2. 2. Точение чистовое 3. 3. Точение тонкое	200 25	120 30	320 55,0	0,64 0,11	40 400 160 40	0,02 0,2 0,08 0,02	6,89 0,92 0,21	8,02	188,0 181,11 180,19 179,98	±2,2 ±0,2 0,08 0,02	Ш Ш 188,0 ± 2,25 Ш Ш 181,1 ± 0,2 А52 = 180,190,08 А53 = 179,98 0,02
№ 7. Ш250h7 Заготовка 1. Точение черновое (IT12)	200	120			460 460	0,23 0,23	8,23	8,23	258,0 249,77	±2,0 ±0,23	Ш Ш 258,0 ±2,0 Ш Ш 249,77 ± 0,23
№ 13. Ш78H7 Заготовка 1. Растачивание черн. (IT12) 2. Растачивание чист. (IT10) 3. Шлифование чистовое (IT7)	100 25	50 25	150 50	0,3 0,1	30 300 120 30	0,015 0,15 0,06 0,015	4,965 0,51 0,175	5,65	72,5 77,465 77,975 78,15	±1,8 ±0,15 ±0,06 ±0,015	Ш Ш 72,5 ± 1,8 Ш Ш 77,46 ± 0,15 Ш Ш 77,97 ± 0,06 Ш Ш 78,15 ± 0,015

2. 6. Размерный анализ

6.1 Размерная схема технологического процесса

В соответствии с эскизными планами обработки поверхностей разработана размерная схема технологического процесса для обработки торцовых поверхностей, представленная на рис. №??

6.2 Назначение предварительных допусков на операционные размеры и размеры исходной заготовки

Допуски выбираются по ЕСТД [2] табл. П.5.1. в соответствии с точностью того или иного этапа обработки. Руководствуясь размерной схемой, назначаются допуски на операционные размеры и размеры исходной заготовки, представленные в табл.

Таблица 10

Технологические размеры	Этап обработки	Точность до корректировки	Точность после корректировки
		Квалитет	Допуск	Квалитет	Допуск
L1	Заготовка	-	3,6
L2	Заготовка	-	3,6
L3	заготовка	-	3,2
L4	1	12	0,35
L5	1	14	0,62
L6	2	12	0,25
L7	1	12	0,35
L8	1	12	0,25

В соответствии с таблицами экономической точности механообработки назначаются минимальные припуски на подрезку торцов, которые представляются в виде таблицы.

Таблица 11

Z1	Z1	Z1	Z1	Z1
1.8	1.8	0.55	1.8	1.8

6.3 Построение графов

В соответствии с размерной схемой формируется исходный и производный графы. Вершинами на исходном графе являются номера поверхностей, а ребрами - конструкторские размеры и припуски (рис. ?).

На производном графе вершины также образуют номера поверхностей, а в качестве ребер выступают технологические размеры и размеры исходной заготовки.

Совмещенный граф является математической моделью всего технологического процесса

Рис. Исходный граф

Рис. Производный граф



Рис. Совмещенный граф

6.4 Канонические уравнения размерных цепей

На основании полученных графов составляются канонические уравнения размерных цепей, представленные в табл.

Таблица 12

Канонические уравнения	Уравнения замыкающего звена
-К1 + L7 = 0	К1 = L7
-К2 + L6 = 0	К2 = L6
-К3 + L8 = 0	К3 = L8
-Z1min+ L1 - L4 = 0	Z1min = L1 - L4
-Z2min - L2 + L1 - L4 + L5 = 0	Z2min = - L2 + L1 - L4 + L5
-Z3min - L5 + L6 = 0	Z3min = - L5 + L6
-Z4min + L3 - L4 + L7 - L8 = 0	Z4min = L3 - L4 + L7 - L8
-Z5min - L4 + L7 = 0	Z3min = - L4 + L7

Проверка обеспечения точности конструкторских размеров

Условие проверки формулируется в виде следующего неравенства:

IT(K_i) IT(L_i)

В нашем случае присутствует три конструктивных размера, следовательно, нужно выполнить три проверки.

IT(K₁) IT(L₇)

0,35 0,35 Условие выполнено

IT(K₂) IT(L₆)

0,25 0,25 Условие выполнено

IT(K₃) IT(L₈)

0,25 0,25 Условие выполнено

6.5 Проверка поля рассеяния припусков

Условие проверки формулируется следующим образом: отношение максимального припуска к минимальному на окончательных чистовых переходах не должно быть более трех:

Максимальный припуск определяется следующим образом:



Диапазон колебаний припуска или допуск припуска рассчитывается по формуле

В нашем случае диапазоны колебаний припусков в соответствии с формулой будут представлены в виде:

Определим максимальные значения припусков:

Рассчитаем отношение по данной формуле

6.6 Определение технологических размеров

Расчет начинается с уравнения с замыкающим конструкторским звеном, где присутствует один неизвестный технологический размер. Это двухзвенная цепь. Параметры неизвестного технологического размера будут равны аналогичным параметрам конструкторского размера.

Найденный технологический размер вычеркивается во всех размерных цепях, и находится следующая цепь, в которой неизвестным окажется один технологический размер, и так далее.



Результаты расчетов оформим в виде таблицы

Таблица 13

Уравнение замыкающего звена	Определяемое звено	Порядок расчета	Lmax,мм	Lmin,мм	Операционный размер
К1 = L7	L7	1	100	99.6	100-0.4
К2 = L6	L6	2	50	49.75	50-0.25
К3 = L8	L8	3	32	31.75	32-0.25
Z1min = L1 - L4	L1	7	106.8	103,2
Z2min = - L2 + L1 - L4 + L5	L2	8	48.58	44.98
Z3min = - L5 + L6	L5	4	49.2	48.58
Z4min = L3 - L4 + L7 - L8	L3	6	38.8	35,6
Z5 min = - L4 + L7	L4	5	101.4	101.26

7. Выбор режимов резания

7.1 Выбор режимов резания для операции 005 Токарно-револьверная

Рассмотрим переход «Точение черновое поверхности 5».

1. Обработка выполняется резцом, установленным в резцедержателе револьверной головке. Материал режущей части выбран Е15К6.

2. Глубина резания t = 6,89 мм

3. Подача при точении назначается в зависимости от качества обрабатываемой поверхности и радиуса при вершине резца по табл. П.6.2. [?, с.268].

S_об = 0,25*0,45 =0,11 мм/об.

В соответствии с паспортом станка принимаем подачу S = 0,1 мм

4. Определим значения скорости резания V_табл по таблице, которые корректируются с помощью поправочных коэффициентов учитывающих конкретные условия обработки:

V = V_табл.* K_t*K_M*K_C*K_И*K_b*K_q*K*K₁*K_D

где K_T = 1 - зависит то периода стойкости;

К_М = 1,25 - зависит от обрабатываемого материала;

К_С = 1 - зависит от состояния металла;

К_И = 1 - зависит от материала режущей части инструмента;

K_b = 1 - зависит от наличия корки и окалины;

К = 0,9 - зависит от главного угла в плане;

К₁ = 1 - зависит от вспомогательного угла в плане;

К_D = 1 - зависит от вида работ

V = 141*0.911 =128 м/мин

5. Определим частоту вращения шпинделя по формуле

1. n = 1000V/D_Д,

где D_Д - диаметр обрабатываемой поверхности.

n = 1000*128/3.14*180 = 226 об/мин;

Полученная величина подачи уточняется по паспорту станка: n = 260 об/мин.

6. Уточним скорость резания в соответствии с принятым значением частоты вращения:

V = 180*260/1000 = 147 м/мин.

7. Сила резания при точении определяется по формуле:

P_z = P_{z табл} * t,

P_z = 0.32*6.89 = 2.2 kH

Мощность резания определяется по формуле

N_p = P_z*V/60

N_p = 2.2*147/60 = 5.4 kВт

7.2 Выбор режимов резания для операции 015 Вертикально - сверлильная

На данной операции производиться последовательная обработка 8 отверстий 10 мм.

1. Принимаем спиральное сверло 2301-3395 общего назначения с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 12121-77.

2. Глубина резания при сверлении определяется как половина диаметра сверления

t = 10/2 = 5 мм

3. В соответствии с группой подач и диаметром сверления определяется подача S₀ = 0.11

В соответствии с паспортом станка окончательно принимаем подачу

S₀ = 0.1 мм/об.

4. Скорость резания определим по формуле:

V = V_табл.*K₁*K₂*K₃

где V_табл. - скорость резания по табл. П.6.17.;

К₁ - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала по табл.П.6.18.

К₂ - зависящий от отношения принятой подачи к подаче указанной в табл.П.6.15.

К₃ - зависящий от стойкости инструмента (табл. П.6.20.)

Принимаем

V = 18*1.0*0.95*1.0 = 17 м/мин.

5. При сверлении частота вращения шпинделя определяется по формуле

n = 1000V/D_св,

где D_св - диаметр сверла, мм.

n = 1000*17/*10 = 541 об/мин.

На основании паспортных данных станка принимается ближайшая, меньшая по значению, частота вращения: n = 530 об/мин.

6. Уточним скорость резания в соответствии с принятым значением частоты вращения шпинделя. Фактическая скорость резания

V = *10*530/1000 = 16.6 м/мин.

7. Определим мощность резания при сверлении

N_p = N_{p табл.}*K_N*n/1000;

где N_{p табл} - мощность резания по табл.П.6.21. кВт;

К_N - зависит от обрабатываемого материала, по табл. П.6.22.

N_p = 0.66*1.0*530/1000 = 0.3 кВт;

Таблица 14

Наименование перехода	Материал режущей части инструмента	Размер обрабатываемой поверхности	Элементы режимов резания
			Глубина резания t, мм	Подача S, мм/об	Скорость резания V, м/мин (табл.)	Поправочные коэффициенты Кi	Скорость резания V, м/мин	Частота вращения n, об/мин
Операция 005 Токарно - револьверная
1.Подрезать торец 1 однократно	Т5К10	От 135 до 72	5,54	0,8	115	11,2510,6510,990,8110,92	69	130
2.Подрезать торец 6 предварит.	Т5К10	От 250 до 180	9,97
3.Сверлить отверстие 13	Р6М5	71	35,5	0,28	17	110,9	15,3	67
4.Точить поверхность 7 однократ.	Т5К10	258	4,11	0.28	169	11.2510.6510.9310.940.9	108	95
5.Точить поверхность 5 предвар.	Т5К10	188	3,44
6.Точить поверхность 5 предвар.	Т15К6	181,11	0,41	0,28	258	11,251110,930,8111	242	380
7.Расточить поверхность 13 предв.	Т5К10	77,4	2,45	0,28	258
8.Точить поверхность 5 окончат.	Т30К4	180,19	0,1	0,10	294	11,2511,510,90,8111	402	750
9.Расточить фаску 2	Т15К6	78	2
10.Расточить поверхность 13 предв.	Т30К4	77,97	0,25	0,071	294	11,2511,510,90,8110,9	325	1050
11. Подрезать торец 11 однократ.	Т5К10	От 135 до 78	5,53	0,8	115	11,2510,6510,990,8110,92	69	130
12. Подрезать торец 9 однократно	Т5К10	От 250 до 140	2,08
13.Расточить фаску 14	Т15К6	78	2
Операция 010 Вертикально - фрезерная
14.Фрезеровать поверхность 15	Р6М5	25	1	10002	145	110,9	130,5	720
Операция 015 Вертикально - сверлильная
15.Сверлить 8 отверст. послед.	Р6М5	10	5	0,11	18	11,051	19	720
16.Сверлить отверстие 16	Р6М5	7,5	3,75	0,1	19	10,951	18	720
17.Сверлить отверстие 17	Р6М5	10	5	0,11	18	11,051	19	720
18.Нарезать резьбу в отверст. 16	Р6М5	М8	-	-	15	-	12,5	500
Операция 020 Протяжная
19.Протянуть шпоночный паз 12	Р6М5	22Js9	5,4	0,12	10	-	10	-
Операция 025 Внутришлифовальная
20.Шлифовать поверхность 13	15А	77,9	0,1	0,3	80	1,31	104	18000/120

8. Определение технической нормы времени

Техническая норма времени - это минимально необходимое время выполнения операции в определенных, наиболее благоприятных организационно - технических условиях.

Норма времени при выполнении станочных работ состоит из нормы подготовительно - заключительного времени и нормы штучного времени.

Норма штучного времени определяется по формуле

t_шт = t_о + t_в + t_обс + t_отд;

где t_o - основное время, мин;

t_в - вспомогательное время, мин;

t_обс - время на обслуживание рабочего места;

t_отд - время перерывов на отдых;

Норма подготовительно - заключительного времени Т_пз дается на партию заготовок объема n_п.

Норма штучно - калькуляционного времени определяется как

t_шк = t_шт +Т_пз / n_п.

Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем

t_оп = t_o + t_в.

Основное время определяется по формуле

t_o = L * i / S_мин,

Вспомогательное время определяется по нормативам вспомогательного времени и включает в общем случае

t_в = t_ус + t_п + t_изм;

t_ус - время на установку и снятие заготовки;

t_п - время, связанное с переходом для определенного комплекса приемов, и отдельно время на приемы, не вошедшие в комплекс;

t_изм - время на контрольные измерения.

Таблица 15

Номер и наименование операции	, мин	, мин	, мин	Тоб=Торг+Ттех ,%	, %	, ин	, мин	, мин
005 Токарно-револьверная	7,54	1,58	9,12	2	6	15,5	9,85	9,86
010 Вертикально-фрезерная	1,06	0,52	1,58	2	6	14,0	1,71	1,72
015 Вертикально-сверлильная	0,67	1,22	1,89	2,5	7	11,0	2,07	2,08
020 Протяжная	1,01	0,52	1,53	2	6	14,0	1,65	1,66
025 Круглошлифовальная	1,2	0,65	1,85	5	4	21	2,02	2,04
Итого							5,74	17,36

9. Экономическая часть

Материалоемкость изделия характеризует количество затраченного материала на производство изделия и его эксплуатацию.

В единичном производстве расход металла значительно больше по сравнению с мелкосерийным. Связанно это с тем, что заготовки получают разными способами, соответственно разные возможности по получению конфигурации заготовок.

Время на изготовление одной детали при мелкосерийном производстве меньше, чем при единичном.

С другой стороны на изготовление детали за наименьшее время при мелкосерийном производстве требуется дорогое оборудование. Себестоимость годового выпуска деталей определяется по формуле:

С = З_ст + З_н + З_п + З_об + З_р + З_пл + З_сл

где З_ст - годовая заработная плата станочников (основная и дополнительная), включая отчисления на социальные страхования, руб.

З_н - годовая заработная плата наладчиков (основная и дополнительная).

З_п - годовая заработная плата рабочих - повременщиков и других рабочих работающих со всеми начислениями, руб.

З_об - годовые амортизационные отчисления на полное восстановления оборудования, руб.

З_р - годовые затраты на ремонт, включая капитальный, и техническое обслуживание оборудования, руб.

З_пл - годовые затраты на амортизацию и содержание площади, занимаемой оборудованием, руб.

З_сл - годовые затраты на амортизацию и содержания служебно - бытовых помещений, руб.

Сравнив нормы штучного времени мелкосерийного и единичного производства , мы увидим разницу в себестоимости получения деталей.

Список используемой литературы

М.Г. Галкин, В.Н. Ашихмин, А.С. Гаврилюк Технология механической обработки тел вращения: учебно-методическое пособие - Екатеринбург УГТУ-УПИ 2009.

Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для машиностроит. Спец-тей вузов. - Минск. 1983.

Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного на работы, выполняемые на металлорежущих станках. - М.: Изд-во НИИ труда, 1984.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1985.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1985.

Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А. Панов, В.В Вникин, Н.Г. Бойм и др.: Под общ. ред. А.А. Панов. - М.: Машиностроение, 1988.

Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов. - Л.: Машиностроение, 1985.

Режимы резания металлов. / Под ред. Ю.В. Барановского - М.: машиностроение, 1972.

Размещено на Allbest.ru