Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Разработка технологической схемы механической обработки детали "Обойма"

Разработка технологической схемы механической обработки детали "Обойма"

Роль комплексной механизации и автоматизации технологических процессов в росте эффективности машиностроения. Разработка технологии механической обработки детали "Обойма", которая является составной частью в штампе для пробивки отверстий и вырубки углов.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 07.12.2010
Размер файла 150,7 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.

Страница:

Введение

Главным средством интенсификации производства любого назначения является парк машин, которым располагает государство. Прогресс в развитии общества предопределяется техническим уровнем применяемых машин. Их создание, т.е. конструирование и изготовление, составляет основу машиностроения. Общепризнано, что именно машиностроение является главной отраслью народного хозяйства, которая определяет возможность развития других отраслей.

Применение машин резко увеличивает производительность труда, повышает качество продукции, делает труд безопасным и привлекательным. Это особенно важно для развивающихся государств, поскольку именно машиностроительное производство способствует резкому повышению благосостояния общества. В конкурентной борьбе отдельных государств и фирм неизменно побеждает тот, кто имеет более совершенные машины.

Производство машин является сложным процессом, в ходе которого из исходного сырья и заготовок изготавливают детали и собирают машины. Для обеспечения производства машин необходимо решить комплекс задач, связанных с технологической подготовкой их производства, и реализовать разработанные технологические процессы в действующих производственных системах-заводах, цехах, участках, обеспечивая при этом требуемое качество изделий на всех этапах технологического процесса в течение всего срока выпуска изделий.

В решении этих сложных и разнообразных вопросов основная роль принадлежит технологам-машиностроителям. Технология машиностроения является комплексной инженерной и научной дисциплиной, синтезирующей технические проблемы изготовления машин заданного качества с решением целого ряда организационных и экономических задач. Эти задачи вытекают из необходимости обеспечить выпуск изделий в определённом производственной программой количестве, в заданные сроки и при наименьшей себестоимости. Так, при освоении нового изделия отрабатывают конструкцию изделия на технологичность, а затем разрабатывают технологический процесс изготовления деталей и сборки изделия. При этом приходится решать и смежные технологические задачи, связанные с выбором и заказом исходных заготовок, термической обработкой заготовок на разных этапах технологического процесса, нанесением покрытий и т.д.

Технологический процесс всегда неоднозначен. Много вариантность разработки технологического процесса связано с преодолением существующих трудностей. Каждый разработчик процесса, анализируя многие факторы, приходит в итоге к определённому технологическому решению. Однако нельзя гарантировать, что именно принятое решение является наиболее приемлемым, поскольку задача разработки процесса с самого начала содержала много неизвестных факторов, в ряде случаев использовались гипотезы и предположения частного характера. Поэтому в настоящее время для решения многовариантных задач с успехом применяют ЭВМ. При этом удается не только учесть многие одновременно действующие факторы, но и выработать единое решение за короткое время.

Повышение эффективности современного машиностроительного производства на основе комплексной механизации и автоматизации технологических процессов означает широкое применение гибких производственных систем, робототехнических комплексов и другого основного и вспомогательного технологического оборудования, управляемого от ЭВМ, обеспечивающих автоматизацию механической обработки и сборки изделий.

1 Общий раздел

1.1 Назначение и конструкция детали

Деталь «Обойма» является составной частью в штампе для пробивки отверстий и вырубки углов. Деталь служит для крепления в ней пуансонов и ножей, которые являются режущим инструментом в штампе. Пуансоны запрессовываются в отверстия Ш22+0,021. Для наилучшего соприкасновения пуансонов с внутренней поверхностью отверстия, достигаются высокия требования шероховатости Rа0,8. Ножи запрессовываются в окно размером 43+0,025 Ч 80+0,030, внутренняя поверхность которого также требует высокую точность и шероховатость Rа0,8.

Верхняя и нижняя поверхности «Обоймы» должны соответствовать высоким требованиям шероховатости Rа0,8, так как они соприкасаются с рабочими частями штампа: верхней плитой и матрицей, что является очень важным фактором в конструкции изделия.

Высокими требованиями шероховатости Rа0,8 должны обладать 4 отверстия Ш10+0,015, так как в них запрессовываются штифты, которые служат для поддержания параллельности и являются направляющими при соединении обоймы, матрицы и верхней плиты. Четыре отверстия Ш14+0,018 также являются точными, так как они являются крепежными отверстиями для соединения обоймы и матрицы. Шесть отверстий Ш11 являются крепежными для соединения обоймы с верхней плитой и не требуют высокой точности и высоких требований по шероховатости.

Все четыре боковые поверхности детали «Обойма» не соприкасаются с рабочими частями штампа, но соприкасаются с поверхностями приспособлений при базировании на них, поэтому не стремятся достигнуть значительно высоких требований к шероховатости, а получают шероховатостьЇ Rа6,3.

Дталь «Обойма» изготавливают из стали У8А ГОСТ 1435-90. Сталь У8А - мягкая, хорошо поддается механической обработке, в своем химическом составе не имеет остродифицитных материалов, после термической обработки становится более твердой, что является положительным фактором при выборе материала для данной детали.

Таблица 1 - Химические свойства Стали 40Х ГОСТ 4543-71.

Массовая доля элементов, %

С

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Сu

0,36 - 0,44

0,17 - 0,37

0,5 - 0,8

до 0,3

до 0,035

до 0,035

0,8 - 1,1

до 0,3

Таблица 2 - Механические свойства Стали 40Х ГОСТ 4543-71.

Механические свойства, не менее

ут МПа

ув МПа

дs %

Ш %

КСИ Дж/смІ

784

981

10

45

58,8

1.2 Анализ детали на технологичность

Качественную и количественную оценку технологичности детали осуществляем по следующим показателям [51], с. 30…33.

Качественная оценка:

Детали «Обойма» изготавливается из Стали У8А ГОСТ 1435-90, что является рациональным подходом к изготовлению и дальнейшему использованию этой детали. Этот материал хорошо поддается механической обработке и не имеет в своем химическом составе остродефицитных материалов, а, следовательно, недорогой. Поэтому, по такому показателю как материал, деталь можно считать технологичной.

В геометрическом отношении деталь состоит из простейших конструктивных элементов. В процессе механической обработки доступ к обрабатываемым поверхностям не затруднен, что является положительным фактором в оценке детали на технологичность. Таким образом, по перечисленным показателям деталь можно считать частично технологичной, т.к. все ее поверхности подвергаются механической обработке.

Задание перпендикулярности вполне обосновано, если исходить из функционального назначения детали. Требуемая шероховатость поверхностей не всегда соответствует точности получаемых размеров, однако это обусловлено эксплуатационными свойствами, которыми должна обладать данная деталь. По этим показателям деталь можно считать частично технологичной. Получение заготовок в конкретных производственных условиях не доставляет трудностей, так как получение заготовок проката хорошо освоено и на эту часть производственного процесса разработаны типовые технологические процессы. Масса детали составляет 12,72 килограмма, масса заготовки 16 килограмма, что требует механизированного перемещения и транспортировки заготовки, поэтому деталь является частично технологичной.

Качественная оценка показала, что деталь частично технологична.

Количественная оценка:

Количественную оценку выполняем по методике [1, страница 33]

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов.

Ку.э. = Q у.э. / Q э

где, Q у.э - число унифицированных конструктивных элементов. Q э - общее число конструктивных элементов.

Ку.э. = 10 / 22 = 0,4 2. Коэффициент применяемости стандартных обрабатываемых поверхностей.

Кп.ст. = D о.с. / D м.о. где, D о.с. - число поверхностей обрабатываемых стандартным инструментом. D м.о. - общее число поверхностей подвергаемых механической обработке.

Кп.ст. = 22 / 22 = 1

3. Коэффициент обработки поверхностей

Кп.о. = 1 - D м.о. / Q э

Кп.о. = 1 - 22 / 22 = 0

4. Коэффициент использования материала

Ки.м. = q / Q

где, q - масса детали. Q - масса заготовки.

Ки.м. = 12,72 / 16 = 0,8 5. Масса детали.

q = 4,3 кг. 6. Максимальное значение квалитета обработки.

H77. Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей.

Ra 0,8 8. Коэффициент применения типовых тех процессов.

Кт.п. = Qт.п. / Qu где, Qт.п. - число типовых тех процессов. Qu - общее число типовых тех процессов.

Кт.п. = 2 / 3 = 0,6 9. Коэффициент точности обработки.

Кт.и. = 1 - 1/Аср. где, Aср. - средний квалитет точности обработки.

Аср. = 1•a1 + 2•a2 + … t•at / a1 + a2 + … at a1 ,a2 ,at - количество размеров соответствующего квалитета точности.

Аср. = 12•9+11•1+10•5+9·1+8·4+7·2 / 22

Аср. = 10,2

Кт.и. = 1- 1 / 10,2 = 0,9 10. Коэффициент шероховатости повехности.

Кш = 1/Бср

Бср - средний показатель шероховатости поверхностей

Бср = 1•n1+2•n2+t•nt / n1+ n2+ nt n1, n2, nt - число поверхностей соответствующих параметрам.

Бср = 7•0,8+1•1,6+14•6,3 / 22 = 4,3

Кш = 1 / 4,3 = 0,23

После проведения количественной оценки можно сделать вывод, что деталь частично технологична.

2 Технологический раздел

2.1 Определение типа производства

Определяю разновидность серийного производства на основании коэффициента закрепления операций. Для этого предварительно определяю штучно-калькуляционное время для каждой операции. Затем по методике [27], с. 52…56 на основании программы выпуска деталей и режима работы участка вычисляю коэффициент закрепления операций. Анализирую его принадлежность регламентированным диапазонам, и формулирую вывод о типе производства.

Определение типа производства произвожу по методике [27], с. 52…55 Тип производства по ГОСТ 3.119-83 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о. Для среднесерийного производства коэффициент закрепления операций находится в пределах, 10 < Кз.о.< 20.

Кзо = ? Пoi / (? Pi) · 2 (10)

где, ? Пoi - суммарное число различных операций за месяц по участку из расчёта на одного сменного мастера.

? Pi - явочное число рабочих участка, выполняющих различные операции, при работе в одну смену.

Пoi = зн/зз (11)

где, зн - планируемый нормативный коэффициент загрузки станка всеми закреплёнными за ним однотипными операциями.

зз - коэффициент загрузки станка планируемыми операциями.

зн = 0,8

зз = Т шк · Nм / (60·Fм·Rв) (12)

где, Nм - месячная программа выпуска заданной детали при работе в одну смену.

Т шк - штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин.

Fм - эффективный месячный фонд времени участка при работе в две смены, ч.

Rв - коэффициент выполнения норм 1,3.

Nм = Nг / 24 (13)

где, Nг - годовой объём выпуска заданной детали, шт.

Nм = 5000/24 = 208 Принимаем 208 штук.

Fм = 2·4055/24 = 338 часов.

1

Пoi = 21091/11,4·208 =8,9

2

Пoi = 21091/4,9·208 =20,6

3

Пoi = 21091/11,4·208 =8,9

4

Пoi = 21091/27·208 =3,7

5

Пoi = 21091/1,8·208 =56

6

Пoi = 21091/4,9·208 =20,6

7

Пoi = 21091/0,8·208 =126

8

Пoi = 21091/9,7·208 =10,4

Общее число операций выполняемых на участке в течение одного месяца.

? Пoi = 8,9+10,4+126+20,6+56+3,7+8,9+20,6=255,1

Число рабочих обслуживающих каждый станок в отдельности при работе в две смены.

Pi = 0,96 · зн (14)

Pi = 2 · (0,96·0,8) = 1,54

Явочное число рабочих на участке.

? Pi = 1,54 ·12 = 18,48 ? 18 человек.

Кзо = 255,1 / 18 = 14,2

Производство среднесерийное по ГОСТ 3.1121-84 , так как

10 < 14,2 < 20 Условие выполняется.

Предельно допустимые параметры партии.

n1 = Fэм· nо·Rв / Кзо · ? Ti (15)

n2 = Fэм ·Rв / Кмо · ? Ti (16)

где, Fэм - эффективный месячный фонд времени участка в две смены, мин

nо - число операций механической обработки по технологическому процессу, шт

Rв - средний коэффициент выполнения норм по участку.

? Ti - суммарная трудоёмкость технологического процесса по участку.

Кмо - коэффициент учитывающий затраты межоперационного времени, ч.

Fэм = 10560·2 = 21120 мин.

nо = 8 шт.

Rв = 1,3

Кмо = 1,5

? Ti = 8,9+10,4+126+20,6+56+3,7+8,9+20,6=255,1

n1 = 21120·8·1,3/14,2·255,1 =60,6

n2 = 21120·1,3/1,5·255,1 =71,6

nmin= 61 шт. nmax = 72 шт.

Расчётная периодичность повторения партии деталей.

Ip = 22 · nmin/ Nм (17)

Ip = 22·61/208 = 6,5 дня.

Принимаем расчётную периодичность Iн = 7 дней.

n = Ip· Nм / 22 (18)

n = 7 ·208 / 22 = 66 шт.

nmin < n < nmax. Условие выполняется. 61 < 66 < 72 , следовательно размер партии определен, верно.

2.2 Анализ базового технологического процесса

Таблица 4 - Маршрут обработки поверхностей

№ операц.

Наименование

операции

Обору

дование

Переход

№ обр.

повер.

1

2

3

4

5

005

Заготовительная

Агрегат для газовой резки

1-6

010

Вертикально- фрезерная

6Р13

Установ А.

Переход 1. Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 25-0,02 .

Переход 2. Фрезеровать 2 поверхности, выдерживая размер 120±0,1

Переход 3. Фрезеровать 2 поверхности, выдерживая размер 255±0,1 .

Установ Б.

Переход 1. Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 25-0,02 .

5

2,3

1,4

6

015

Плоскошлифовальная

3Д722

Установ А.

Переход 1. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 25-0,02

Установ Б.

Переход 2. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 25-0,02

Установ В.

Переход 3. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 120±0,1

Установ Г.

Переход 4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 120±0,1

Установ Д.

Переход 4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 255±0,1

Установ Е.

Переход 5. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 255±0,1

5

6

2

3

1

4

020

Координатно-расточная с ЧПУ

2Е450АФ-2

Установ А.

Переход 1. Центровать 23 отверстия Ш8 Ч 5мм

Переход 2. Сверлить 4 отв. Ш9,6

Переход 3. Сверлить 4 отв. Ш13,6

Переход 4. Сверлить 5 отв. Ш21,5

Переход 5. Сверлить 4 отв. Ш6

7-18, 23-29

8,12, 24,28

9,11, 25,27

14-18

025

Вертикально-фрезерная

6Р13

Установ А.

Переход 1. Фрезеровать окно размером 41Ч78

19,20,21,22

030

Слесарная

2Н135

Установ А.

Переход 1. Выпилить окно размером 42,5 Ч 79,5

Установ Б.

Переход 2. Сверлить 6 отв. Ш11

19,20,21,22

7,10, 13,23,26,29

035

Термическая обработка

Закалочный агрегат

Калить деталь

Все поверхности

040

Плоскошлифовальная

3Д722

Установ А.

Переход 1. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 1

Установ Б.

Переход 2. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 1

Установ В.

Переход 3. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 8

Установ Г.

Переход 4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 8

Установ Д.

Переход 4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 2

Установ Е.

Переход 5. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 2

5

6

2

3

1

4

045

Координатно-расточная

2Е450АФ-2

Установ А.

Переход 1. Расточить 4 отв., выдерживая размер 14.

Переход 3. Расточить 4 отв., выдерживая размер 13.

Переход 4. Расточить 5 отв., выдерживая размер 16.

8,12, 24,28

9,11, 25,27

14-18

050

Координатно-шлифовальная

Установ А.

Переход 1. Шлифовать окно, выдерживая размеры 6,12.

19,20,21,22

055

Контрольная

Контроль всех размеров

Все поверхности

060

Сборочная

Таблица 5 - Техническая характеристика оборудования.

Модель

станка

Цена

станка,

руб.

Предельные размеры заготовок

Точность

№

квал-та

Шерох.

Категория

ремонтной

сложности

D (B)

L

H

2Е450АФ-2

75690000

1000

1500

600

12

до Ra 6,3

32

6Р13

3520000

750

1100

300

9

до Ra 3,2

20

2М135

2589554

600

1600

Ї

10

до Ra 3,2

18

3Д722

15240000

800

2200

900

7

до Ra0,63

26

Таблица 6 - Установочно-зажимные приспособления.

№

операции

Приспособление

Наименование

Сис-ма

Привод

Тех хар-ка

ГОСТ

1

2

3

4

5

6

010

025

Тиски

УНП

Мех

200х550х280

14904-80

015

040

Магнитный стол

УБП

Электромагнитн.

3200х1100

Ї

020

045

030

Тиски

УНП

Мех

200х550х280

14904-80

050

Таблица 7 - Режущие инструменты

№

операции

Наименов-е

инструм-та

Материал

реж части

Техническая

характеристика

Обознач-е

ГОСТ

СОЖ

1

2

3

4

5

6

010

Фреза торцевая

Р6М5

D=315, B=66, d=60 Z=30

947-80

Техничес кие требования по ГОСТ 24360-80

015

Шлифовальный круг 1

25АМ10СМ5К

D=100, H=50, d=42

2424-83

020

Сверло спиральное с цилиндрическим

хвостовиком

Сверло спиральное с цилиндрическим

хвостовиком

Сверло спиральное с цилиндрическим

хвостовиком

Р6М5

Р6М5

Р6М5

d=9,6,L=60,l=35

d=13,6,L=95,l=50

d=21,5,L=133,l=52

4010-77

10902-77

10903-77

025

Фреза концевая

Р6М5

030

Сверло спиральное

Напильник

Натфиль

Р6М5

d=11,L=90,l=45,

040

Шлифовальный круг 1

25АМ10СМ5К

D=100, H=50, d=42

2424-83

045

Резец расточной

Резец расточной

Резец расточной

Эльбор

Эльбор

Эльбор

d=6,L=30,А=55

d=10,L=30,А=55

d=15,L=30,А=55

DIN 228/В

050

Шлиф головка AW

14А40С27К

D=6, H=35, d=10

2447-82

Таблица 8 - Вспомогательные инструменты.

№

опер

ации

Наименование

инструмента

Установка

Обозначение

ГОСТ

На станке

Режущий инструмент

Способ

Размеры ПЭ

Способ

Размеры ПЭ

010

015

040

020

26539-85

025

045

050

100

Оправка коническая

По конич.

поверхности шпинделя

Конус

Морзе 3

На оправку по

конической поверхности

Конус

Морзе 3

26539-85

110

115

120

125

Втулка

коническая

переходная

По

конической

поверхности шпинделя

7:24

По конической поверхности

в переходную

втулку

Конус

Морзе 1;2

16211-70

140

Патрон

цанговый

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

В патрон по

цилинрическ.

поверхности

Ш10

26539-85

145

Фланцы переходные

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

На вланцы по

цилинрическ.

поверхности

Ш80

2270-78

150

Револьверная

головка

Принадлежность станка

По плоскости

20х20

165

Втулка

коническая

переходная

По конич.

поверхности шпинделя

Конус 5

По конической поверхности

в переходную

втулку

Конус

Морзе 1;2

16211-70

180

Фланцы переходные

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

На вланцы по

цилинрическ.

поверхности

Ш80

2270-78

190

Патрон

цанговый

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

В патрон по

цилинрическ.

поверхности

Ш10

26539-85

200

Фланцы переходные

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

На вланцы по

цилинрическ.

поверхности

Ш100

2270-78

Таблица 9 - Средства измерения и технического контроля.

№

операции

Наименование инструмента

Диапазон

измерения

инструмента

Точность

измерения

инструмента

Допуск измеряемого

размера

ГОСТ

010

015

020

025

040

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

0?300

0?125

±0,1

±0,05

±0,1

±0,1

166-89

166-80

030

045

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

Контрольные плитки

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

Калибр пробка

0?125

1?50

0?125

Ш10

Ш14

Ш22

±0,05

±0,01

±0,01

Н7

±0,05

±0,05

+0,015, +0,018, +0,021

+0,015, +0,018, +0,021

166-80

166-80

14810-69

050

Контрольные плитки

1-50

±0,01

+0,030

+0,025

2.3 Выбор метода получения заготовки, технико-экономическое обоснование

Вид получения заготовки по базовому технологическому процессу - прокат с размерами 540х265х35. Материал заготовки Сталь У8А ГОСТ 1435-90. Масса заготовки 16 килограмм.

Выбор получения заготовки ? всегда очень сложная, трудоёмкая задача, так как часто различные способы могут надёжно обеспечить технические и экономические требования, предъявляемые к детали. Выбранный способ получения заготовки должен быть экономически оправданным, обеспечивать высокое качество детали, производительным нетрудоёмким процессом.

На выбор способа получения заготовки влияют: характер производства, материалы и требования, предъявляемые к ним, размеры, масса и конструкция детали, качество поверхности и прочее.

Заготовку для детали «Обойма», для сравнения, можно получить двумя методами: прокат, и штамповка. Прокат проще в получении, но штамповка меньше по массе, и уменьшает количество обрабатываемых поверхностей.

Для определения лучшего варианта получения заготовки производим технико-экономическое обоснование, которое производим по методике [1, страница 63-75]

Расчёт стоимости заготовки из проката:

Sзаг. = (Sм + Со.з.)

где, Sм - затраты на материал заготовки. Со.з. - технологическая себестоимость заготовительных операций.

Sм = Q • Si /1000 - (Q-q)•( Sотх /1000)

где, Q - масса заготовки ,кг Q = 16 кг. q - масса готовой детали ,кг q = 12,72 кг. Si - стоимость 1тонны материала заготовки ,руб Si = 2305000 руб. Sотх - стоимость 1т отходов ,руб Sотх = 81450 руб.

Sм = 16·2305000/1000 - (16 - 12,72) • (81450/1000) = 36612,8 руб.

Со.з. = Сп.з. • Tшт / 60•100

где, Сп.з. - затраты на заготовительные операции Сп.з. = 242602 руб. Tшт - время выполнения заготовительной операции, Tшт = 8,6 мин.

Со.з. = 242602 • 8,6/ 60 • 100 = 347,7 руб.

Sзаг. = 36612,8+347,7 = 36960,5 руб.

Коэффициент использования материала.

Ки.м. = Мg / Мз

Ки.м. = 12,72 /16 = 0,8

Расчёт стоимости заготовки полученной на ГКМ:

Sзаг = ( Si/1000 • Q • Кт•Кс•Кв•Км•Кп) - (Qш-q) • Sотх/1000 Qш - масса заготовки полученной на ГКМ. Кт, Кс, Кв, Км, Кп - коэффициенты зависящие от класса точности и группы сложности, массы, марки материала и объёма производства.

Кт =1,05; Кс =0,84; Кв =0,87; Км =1,1; Кп =1,1;

Qш = q Kp

где, Кр - расчётный коэффициент устанавливаемый в соответствии с характеристикой детали по ГОСТ 7505-89, Кр = 1,5

Qш = 12,72•1,5 = 19,08

Sзаг = ((2305000/1000 •19,08 •1,05•0,84•0,87•1,1•1,1) - (19,08 - 12,72) •(81450/1000) = 40315,7 руб.

Коэффициент использования материала.

Ки.м. = 12,72 / 19,08 = 0,66

По выполненному расчёту можно сделать вывод, что в качестве заготовки рациональней использовать прокат.

2.4 Разработка технологического процесса

Таблица 10 - Планы обработки поверхностей.

№ поверх

ности

Размер с полем

допуска

Номер

квалитета

Параметры

шероховатости

Метод

получения

1

58 +0,2

58 +0,2

3,2

Точение

2

Ш110-0,63

Ш110-0,63

3,2

Точение, шлифование

3

5-0,3

5-0,3

1,5

Точение, шлифование

4

Ш70 ±0,058

Ш70 ±0,058

0,8

Точение, шлифование

5

72 -0,74

72 -0,74

3,2

Точение

6

Ш30 +0,03

Ш30 +0,03

12,5

Точение, шлифование

7

72 +0,027

72 +0,027

3,2

Точение

8

76 ±0,20

76 ±0,20

0,8

Фрезерование, шлифование

9

40 +0,2

40 +0,2

3,2

Фрезерование

10

76 ±0,20

76 ±0,20

0,8

Фрезерование, шлифование

11

40 +0,2

40 +0,2

3,2

Фрезерование

12-15

Ш11 +0,43

Ш11 +0,43

3,2

Сверление

16-23

Ш5 +0,012

Ш5 +0,012

6,3

Сверление

24

24х15є-0,62

24х15є-0,62

3,2

Фрезерование

25

46 ±0,2

46 ±0,2

3,2

Фрезерование,

точение

26

24х15є-0,62

24х15є-0,62

3,2

Фрезерование

27

46 ±0,2

46 ±0,2

3,2

Фрезерование,

точение

28-29

Ш28

+0,012

H7

0,8

Сверление, растачивание,

шлифование

-0,016

30-33

Ш5 +0,012

Ш5 +0,012

3,2

Сверление

34-35

8x45є-0,43

8x45є-0,43

3,2

Фрезерование

36-47

M5 +0,015

M5 +0,015

6,3

Резьбонарезание

48

2x1,6x45є-0,25

2x1,6x45є-0,25

3,2

Точение

Таблица 11 - Маршрут обработки поверхностей.

№ операц.

Наименование

операции

Обору

дование

Переход

№ обр.

повер.

1

2

3

4

5

015

Токарно-

револьверная

1П365

Установ А

Переход 1. Обработать согласно эскизу

черновой обработки.

Установ Б.

Переход 2. Обработать согласно эскизу черновой обработки.

1-5,7

025

Токарная с ЧПУ

16К20Ф3С32

Установ А

Переход 1. Подрезать торец Ш70js5/Ш30 в разм. 74.

Переход 2. Точить пов. Ш70js5 до

Ш71e8 на длине 5 до 4,9 с под-кой

торца Ш110/Ш70js5.

Переход 3.Точить пов. Ш110 доШ110,5-0,1 Переход 4. Расточить отв. Ш30 до

29,6+0,1 Точить и расточить фаски 1х45є.

Переход 5. Точить канавку в=2х1,6.

2,3,4,5,

6,48

035

Токарная с ЧПУ

16К20Ф3С32

Установ А

Переход 1. Подрезать торец

в размер 72.

Переход 2. Точить пов. Ш90 до Ш85

на длине 58 с подрезкой торца

Ш110/Ш85.

Переход 3. Расточить отв. до Ш44 глуб. 57 в пазу 46 ±0,2 Точить расточить фаски 1х45є.

1,7,25,

27

045

Фрезерная с ЧПУ

6Р13РФ3

Установ А

Переход 1. Фрезеровать 2 плоскости

в размер 76,5-0,1 (76 ±0,03)

Переход 2. Переустановить прихваты. Фрезеровать 2 плоскости, в размер

40 ±0,2 глубиной 58.

Переход 3. Фрезеровать паз в=46 ±0,2, выдержав ось симметрии проушин.

Переход 4.Фрезеровать 4 фаски 8х45є.

Переход 5.Фрезеровать скосы под<15є,

выдерживая размер 9.

9,11,8,10,

24,25,

26,27,

34,35

050

Радиально-сверлильная

2М55

Установ А

Переход 1. Сверлить Ш28 ±0,012 до Ш20.

Переход 2. Рассверлить 2 отв.

Ш28 ±0,012 до Ш26 и снять фаски 1х45?.

Переход 3. Зенкеровать отв.

до Ш27.

Переход 4.Развернуть до Ш27,7H7.

Переход 5. Сверлить 2 отв. Ш4,2+0,12 под резьбу М5-7H, выдерживая размер 19±0.025. снять фаски 1х45є.

Переход 6. Нарезать резьбу М5-7H в отверстиях.

28,29,

30-33,

44-47

055

Радиально-сверлильная

2М55

Установ А

Переход 1. Сверлить 4 отв. Ш11. Переход 2. Зенковать фаски в отверстиях с двух сторон.

12-15

060

Радиально-сверлильная

2М55

Установ А

Переход 1. Сверлить 8 отв. Ш4,2 +0,12 глубиной 16 под резьбу М5-7Н.

Переход 2. Зенковать фаски 1х45є. Переход 3. Нарезать резьбу М5-7Н в

8 отв. глубиной 12.

16-23,

36-43

070

Внутри-

шлифовальная

Sip500

Установ А

Переход 1. Шлифовать отв. Ш30 до Ш30Н7.

6

075

Кругло-

шлифовальная

3М132

Установ А

Переход 1.Шлифовать пов. Ш110 до Ш110h6.

Переход 2. Шлифовать пов.Ш70js5±0,0065 до Ш70,5h6. Шлифовать торец Ш110/Ш70js5 в размер 5.

2,3,4

095

Кругло-

шлифовальная

3М132

Установ А

Переход 1. Выверить по торцу с точность до 0,03. Шлифовать пов Ш70js5 ±0,0065 С подшлифовкой торца Ш110/70js5 в размер 5.

3,4

105

Координатно-шлифовальная

3289

Установ А

Переход 1. Шлифовать 2 отв. Ш28 ±0,012 с зазором 0,005 по фактическому размеру подшипника.

28-29

115

Плоско

шлифовальная

С-29

Установ А

Переход 1. Шлифовать 2 плоскости проушин в размер 76 ±0,03,

Установ Б.

Переход 2. Шлифовать 2 плоскости проушин в размер 76 ±0,03, обеспечив требования чертежа.

8,10

Таблица 12 - Техническая характеристика оборудования.

Модель

станка

Цена

станка,

руб.

Предельные размеры заготовок

Точность

№

квал-та

Шерох.

(класс)

Категория

ремонтной

сложности

D (B)

L

H

1П365

2734982

500

200

-

9

до Ra 2,5

32

16К20Ф3С32

8966174

400

1000

-

9

до Ra 3,2

28

6Р13РФ3

5039983

400

500

-

9

до Ra 2,5

24

2М55

2589554

50

1600

1320

10

до Ra 3,2

18

3М132

5963585

0,8-25

170

-

7

до Ra 0,8

28

Sip500

9226506

500

1250

-

6-7

до Ra 0,63

17

3289

6258349

150

830

-

7

до Ra 0,8

19

С-29

7824209

700

1525

300

5-6

до Ra 0,63

26

Таблица 13 - Установочно-зажимные приспособления.

№

операции

Приспособление

Наименование

Сис-ма

Привод

Тех хар-ка

ГОСТ

1

2

3

4

5

6

015

025

035

Патрон токарный

самоцентририрующий

клиновый

УБП

Пневмо

250

2675-80

045

Специальное

приспособление

СБП

Мех

200х330х45

ТУ 7236-4019

050

Поворотный круглый горизонтально-вертикальный стол

УНП

Мех

Ш250; 3

ТУ 7205-4003

Съемное кондукторное приспособление

СБП

Мех

Ш28G5;Ш4,2G5

ТУ 7101-9753

055

Универсально-сборное приспособление

УСП

Мех

Ш110

ТУ 4276-8895

060

Поворотный круглый горизонтально-вертикальный стол

УНП

Мех

Ш250; 3

ТУ 7205-4003

070

Патрон

УБП

Мех

250

2675-80

075

Оправка

СБП

Мех

Ш30Н7

ТУ 7110-4222

095

Оправка

СБП

Мех

Ш30Н7

ТУ 7110-4222

105

Специальное

приспособление

СБП

Мех

200х330х45

ТУ 7476-4093

115

Специальное

приспособление

СБП

Мех

200х330х45

ТУ 7476-4093

Таблица 14 - Режущие инструменты

№

операции

Наименов-е

инструм-та

Материал

реж части

Техническая

характеристика

Обознач-е

ГОСТ

СОЖ

1

2

3

4

5

6

015

Резец подрезной отогнутый

Походной упорный

Расточной резец

Т15К6

Т15К6

Т15К6

б=10є,ц=100є,ц1=10є

20х20

б=10є,ц=90є,ц1=10є

20х20

б=10є,ц=75є,ц1=5є

20х20

18880-73

2112-0035

18879-73

2101-0501

18883-73

2141-0002

Аквол1

5%

025

Резец подрезной отогнутый

Походной упорный

Конавочный резец

Расточной резец

Т15К6

Т15К6

Р6М5

Т15К6

б=10є,ц=100є,ц1=10є

20х20

б=10є,ц=90є,ц1=10є

20х20

b=2,ц=95є,20х20

б=10є,ц=75є,ц1=5є

20х20

18880-73

2112-0035

18879-73

2112-0035

19085-80

2112-0035

18883-73

2141-0002

035

Резец подрезной отогнутый

Походной упорный

Расточной резец

Т15К6

Т15К6

Т15К6

б=10є,ц=100є,ц1=10є

20х20

б=10є,ц=90є,ц1=10є

20х20

б=10є,ц=75є,ц1=5є

20х20

18880-73

2112-0035

18879-73

2101-0501

18883-73

2141-0002

Укринол1

5%

045

Фреза длиннокромочная

GC1020

d=40,L=160,l=64,

z=24;r=4

ISO 6264

R215.3-40

ISO 6264

R215.64-32

M1630M08

Укринол1

5%

Фреза фасонная

GC1020

d=32,5l=30,z=3;

E=90?

Бор-фреза

GC1020HC

d=16,l=30,z=8;E=30?

050

Сверло спиральное с коническим

хвостовиком

Т15К6

d=20,L=320,l=220,

2ц=118є

Конус Морзе 3

22736-77

2301-1719

Укринол1

5%

Сверло спиральное с коническим

хвостовиком

Т15К6

d=26,L=365,l=245,

2ц=118є

Конус Морзе 3

22736-77

2301-1739

Зенковка

Р6М5

б=12є,2ц=90є,

Конус Морзе 2

14953

2245-2585

Зенкер

Т15К6

Ш27 7:24

3882-74

Развертка

Р6М5

Ш27,7 7:24

10079

Метчик

Р6М5

М5-7Н, 1,25

3266

055

Сверло спиральное

Т15К6

d=11,L=255,l=175 Конус Морзе 2

22736-77

2301-1684

Укринол1

5%

Зенковка

Р6М5

б=12є,2ц=90є,

Конус Морзе 2

14953

2245-2585

060

Сверло спиральное

Р6М5

d=4,2,L=225,l=145

7:24

2092-77

2301-4018

Укринол1

5%

Зенковка

Р6М5

б=12є,2ц=90є,

Конус Морзе 2

14953

2245-2585

Метчик

Р6М5

М5-7Н, 1,25

3266

070

Шлиф головка AW

14А40С27К

D=20, H=45

2447-82

Аквол1

5%

075

Шлиф круг 1

22А40С1GK

600х80х305

2424-83

095

Шлиф круг 1

22А40С1GK

600х80х305

2424-83

Аквол1

5%

105

Шлиф головка AW

15А16СТ1GК

D=20, H=45

2447-82

115

Шлиф круг 1

15А16СТ1GК

500х100х305

2424-83

Таблица 15 - Вспомогательные инструменты.

№

опер

ации

Наименование

инструмента

Установка

Обозначение

ГОСТ

На станке

Режущий инструмент

Способ

Р-ры ПЭ

Способ

Р-ры ПЭ

1

2

3

4

5

6

7

015

Резцедержатель

Принадлежность станка

По плоскости

20х20

025

035

Револьверная

головка

Принадлежность станка

По плоскости

20х20

045

Патрон с креплением Varilock

По конич.

поверхности шпинделя

Конус

Морзе 5

В патрон по базовой пов. Varilock

Ш32

VarilockE62

Цанговый патрон

с базовым держат.

Capto

По конич.

поверхности шпинделя

Конус

Морзе 5

В патрон по

цилинрическ.

поверхности

Ш32;Ш16

CaptoE83

050

Втулка

коническая

переходная

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

Во втулку по

конической поверхности

Конус

Морзе 2;3

13598-85

Патрон

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

В патрон по

цилинрическ.

поверхности

Ш4,2

26539-85

Патрон

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

В патрон по

цилинрическ.

поверхности

Ш4,2

22627-77

055

Втулка

коническая

переходная

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

Во втулку по

конической поверхности

Конус

Морзе 2

13598-85

060

Патрон

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

В патрон по

цилинрическ.

поверхности

Ш4,2

22627-77

070

Патрон

цанговый

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

В патрон по

цилинрическ.

поверхности

Ш10

26539-85

075

095

Фланцы переходные

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

На фланцы по

цилинрическ.

поверхности

Ш80

2270-78

105

Патрон

цанговый

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

В патрон по

цилинрическ.

поверхности

Ш10

26539-85

115

Фланцы переходные

По конич.

поверхности шпинделя

7:24

На фланцы по

цилинрическ.

поверхности

Ш100

2270-78

Таблица 16 - Средства измерения и технического контроля.

№

операции

Наименование инструмента

Диапазон

измерения

инструмента

Точность

измерения

инструмента

Допуск измеряемого

размера

ГОСТ

015

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

0?125

±0,05

?0

+0,3

166-80

025

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

0?125

±0,05

?0

+0,3

166-80

Калибр скоба

Ш71

±0,025

е8

11098-75

035

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

0?125

±0,05

?0

+0,3

166-80

045

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

Угломер тип-1

0?125

0-180є

±0,05

±5'

?0

+0,3

166-80

3059-75

050

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

0?125

±0,05

?0

+0,3

166-80

Калибр пробка резьбовая

М5

6Н

+0,12

17758-72

Нутромер

индикаторный

НИ-50М

18-50

Н7

-0,05

868-82

055

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

0?125

±0,05

?0

+0,3

166-80

060

Калибр пробка

Ш4,2 - Ш4,32

Н9

+0,12

17758-72

Калибр пробка резьбовая

М5

6Н

+0,12

17758-72

070

Нутромер

индикаторный

НИ-50М

18-50

Н7

-0,05

868-82

075

Калибр скоба

Ш75,5

h6

-0,025

11098-75

095

Калибр скоба

Ш69,9935-Ш70,0065

js5

±0,0065

11098-75

105

Нутромер

индикаторный

НИ-50М

18-50

Н7

-0,05

868-82

115

Скоба

76

h7

±0,03

11098-75

2.4.1 Расчёт припусков

Расчёт припусков выполняю по методике [51], с. 95…120 и [7], c. 38…52 для самой точной поверхности Ш70js5.

Таблица 17 - Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим переходам обработки вала Ш 70js5 в детали.

Технологический

переход

обработки

Элемент припуска,

мкм

2z

min,

мкм

Расч.

раз-р

dp, мм

Доп.

р-р

д,

мкм

Предел.

размер, мм

Предел.

припуск, мм

Rz

Т

p

Е

d

min

d

max

2z

min

2z

max

Штамповка

Точение черновое

Точение получист

Точение чистовое

Шлифов. черновое

Шлифов. получист

Шлифов. чистовое

150

100

50

30

10

5

250

100

50

30

20

15

1166

70

58

47

23

6

120

100

90

80

80

60

2 •1572

2 •322

2 •207

2 •153

2 •113

2 •80

74,8875

71,7435

71,0995

70,6855

70,3795

70,1535

69,9935

1200

740

300

74

30

19

13

74,8875

71,7435

71,0995

70,6855

70,3795

70,1535

69,9935

76,0875

72,4835

71,3995

70,7595

70,4095

70,1725

70,0065

3,144

0,644

0,414

0,306

0,226

0,16

3,604

1,084

0,64

0,35

0,237

0,166

4,894

6,081

Схема обработки: 16 ? 14 ? 12 ? 9 ? 8 ? 6 ? 5

Технологический маршрут обработки поверхности состоит из 6 операций чернового, получистового, чистового точения. И также чернового, получистового и чистового шлифования.

Значение Rz и Т характеризующие качество поверхности на первом технологическом переходе Rz1 = 150 мкм и Т1 = 200 мкм. Последующие значения будут равны:

Rz2 = 150 мкм; Т2 = 250 мкм

Rz3 = 100 мкм; Т3 = 100 мкм

Rz4 = 50 мкм; Т4 = 50 мкм

Rz5 = 30 мкм; Т5 = 30 мкм

Rz6 = 10 мкм; Т6 = 20 мкм

Rz7 = 5 мкм; Т7 = 15 мкм

Для штамповочных заготовок суммарное значение пространственных отклонений определяется по формуле:

P = v PсмІ + PэксцІ (25)

где, Pсм ? смещение по плоскости разъёма штампа.

Pэксц ? отклонение от концентричности пробитого отверстия.

Pсм = 600 мкм [ГОСТ 7505-89 таблица 12]

Pэксц = 1000 мкм [ГОСТ 7505-89 таблица 9]

P = v 600І + 1000І = 1166 мкм

Остаточные пространственные отклонения после чернового точения:

P2 = 0,06•1166 = 70 мкм

P3 = 0,05•1166 = 58 мкм

P4 = 0,04•1166 = 47 мкм

P5 = 0,02•1166 = 23 мкм

P6 = 0,005•1166 = 6 мкм

Погрешность установки при черновом точении:

Е = vЕзІ + EбІ (26)

где, Ез ? погрешность закрепления.

Еб ? погрешность базирования.

Еб = 0 [51], т. 4.33, с. 107

Ез = 120 мкм [51], т. 4.35, с. 111

Е = Ез = 120 мкм.

Остаточная погрешность установки заготовки:

Е2 = 100 мкм.

Е3 = 90 мкм.

Е4 = 80 мкм.

Е5 = 80 мкм.

Е6 = 60 мкм.

Минимальное значение межоперационных припусков:

2z min = 2(Rz i-1+ Tz i-1+ vP i-1І + EiІ ) (27)

2z2 min = 2(150+250+ v1166І + 120І ) = 2 •1572 мкм.

2z3 min = 2(100+100+ v70І + 100І ) = 2 •322 мкм.

2z4 min = 2(50+50+ v58І + 90І ) = 2 •207 мкм.

2z5 min = 2(30+30+ v47І + 80І ) = 2 •153 мкм.

2z6 min = 2(10+20+ v23І + 80І ) = 2 •113 мкм.

2z7 min = 2(5+15+ v6І + 60І ) = 2 •80 мкм.

Расчётный диаметр:

dp7 = 69,9935 мкм.

dp6 = 69,9935 + 2 •0,08 = 70,1535

dp5 = 70,1535 + 2 •0,113 = 70,3795

dp4 = 70,3795 + 2 •0,153 = 70,6855

dp3 = 70,6855 + 2 •0,207 = 71,0995

dp2 = 71,0995 + 2 •0,322 = 71,7435

dp1 = 71,7435 + 2 ·1,572 = 74,8875

Наибольший придельный диаметр:

D maxi = Dmini - дi (29)

D max1 = 74,8875 + 1,2 = 76,0875 мм

D max2 = 71,7435 + 0,74 = 72,4835 мм

D max3 = 71,0995 + 0,3 = 71,3995 мм

D max4 = 70,6855 + 0,074 = 75,75 мм

D max5 = 70,3795 + 0,03 = 70,4095 мм

D max6 = 70,1535 + 0,019 = 70,1725 мм

D max7 = 69,9935 + 0,013 = 70,0065 мм

Предельные значения припусков:

2z mini = Dmini - Dmini-1 (30)

2z min7 = 70,1535 - 69,9935 = 0,16 мм

2z min6 = 70,3795 - 70,1535 = 0,226 мм

2z min5 = 70,6855 - 70,3795 = 0,306 мм

2z min4 = 71,0995 - 70,6855 = 0,414 мм

2z min3 = 71,7435 - 71,0995 = 0,644 мм

2z min2 = 74,8875 - 71,7435 = 3,144 мм

2z maxi = Dmini ? Dmах-1 (31)

2z max7 = 70,1725 ? 70,0065 = 0,166 мм

2z max6 = 70,4095 ? 70,1725 = 0,237 мм

2z max5 = 70,7595 ? 70,4095 = 0,35 мм

2z max4 = 71,3995 ? 70,7595 = 0,64 мм

2z max3 = 72,4835 ? 71,3995 = 1,084 мм

2z max2 = 76,0875 ? 72,4835 = 3,604 мм

Проверка:

2z max7 ? 2z min7 = 3,604 - 3,144 = 0,006 мм.

д5 ? д6 = 0,019 ? 0,013 = 0,006 мм.

2z max6 ? 2z min6 = 0,237 - 0,226 = 0,011 мм.

д5 ? д6 = 0,030 ? 0,019 = 0,011 мм.

2z max5 ? 2z min5 = 0,35 ? 0,306 = 0,044 мм.

д4 ? д5 = 0,074 - 0,030 = 0,044 мм.

2z max4 ? 2z min4 = 0,64 ? 0,414 = 0,226 мм.

д3 ? д4 = 0,30 - 0,074 = 0,226 мм.

2z max3 ? 2z min3 = 1,084 ? 0,644 = 0,44 мм.

д2 ? д3 = 0,74 ? 0,3 = 0,44 мм.

2z max2 ? 2z min2 = 3,604 ? 3,144 = 0,46 мм.

д1 ? д2 = 1,2 ? 0,74 = 0,46 мм.

На остальные обрабатываемые поверхности детали припуски и допуски назначаем по ГОСТ 7505-89.

Метод получения заготовки - штамповка.

Масса заготовки - 1,8 килограмма.

Масса детали - 1 килограмма.

Класс точности Т3, группа стали М2, степень сложности С2.

Конфигурация по поверхности разъёма штампа - симметрично изогнутая.

Исходный индекс - 11.

По ГОСТ 7505-89.

Таблица 18 ? Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности детали.

№ пов-ти

Размер, мм

Припуск, мм

Допуск, мм

Табличный

Расчётный

1

58

1,3

+0,9-0,5

2

Ш110

2·1,3

+1,1-0,5

3

5

1,1

+0,8-0,4

4

Ш70

2·1,3

2·2,7

+0,9-0,5

5

72

1,3

+0,9-0,5

6

Ш30

2·1,1

+0,8-0,4

7

72

1,3

+0,9-0,5

8,9,10,11

Ш44

2·1,3

+0,8-0,4

25,27

Ш90

2·1,3

+0,9-0,5

Таблица 19 ? Межоперационные припуски на обрабатываемые поверхности детали.

№ операции

015

025

035

045

050

055

060

070

075

095

105

115

Название

операции

Токарная

Токарная с ЧПУ

Токарная с ЧПУ

Фрезерная с ЧПУ

Сверлильная

Сверлильная

Сверлильная

Внутри шлифовальная

Кругло шлифовальная

Кругло шлифовальная

Координатно-

шлифовальная

Плоско шлифовальная

№

поверхности

1

58

0,8

0,5

2

Ш110

2·1

2·0,3

0,2

3

5

0,7

0,4

0,2

0,06

4

Ш70

2·1

2·0,3

0,2

2·0,1

5,7

72

1

1,4

6

Ш30

2·0,7

2·0,4

8,10

76

1,1

0,2

9,11

40

1,1

12-15

Ш11

2·5,5

16-23

Ш5

2·2,5

24,26

24х15є

6

25,27

46

1,1

0,4

28-29

Ш28

2·13

2·0,1

30-33

Ш5

2·2,5

34-35

8x45є

8

36-47

M5

2·0,4

2·0,4

48

2x45є

2·2

2.4.2 Расчёт режимов резания

2.4.2.1 Расчёт режимов резания для операции

045 Фрезерная с ЧПУ

Расчёт ведём по методике [20].

Деталь-Фланец

Материал ? Сталь 40Х.

Точность обработки ?IT14/2

Шероховатость ? Ra 3,2.

Заготовка:

Метод получения ? штамповка.

Масса ? 1,8 кг

Состояние поверхности -без корки.

Припуск на обработку ?Пmin=1,1 мм; Пmax=16 мм.

Станок: Модель станка ? 6Р13РФ3.

Приспособление ? специальное приспособление ТУ 7236-4019

Расчёт производим по методике описанной в [61], с. 153…260.

Переход 1

Инструмент: Длиннокромочная фреза, оснащенная пластинами из твердого сплава.

Диаметр 40 мм; число зубьев: 24.

Выбор стадий обработки:

Выбираем составляющие показателя количества стадий обработки для поверхностей 8,10 в зависимости от :

твердости обрабатываемого материала Кbm = 0,8;

числа зубьев фрезы Кbz = 1,1;

отношения вылета фрезы к диаметру Кbl = 1,0;

отношения ширины фрезерования к диаметру фрезы Кbb =2,0;

Для поверхностей 9,11,25,27:

Кbm = 0,8;

Кbz = 1,1;

Кbl = 1,0;

Кbb = 0,7;

для поверхностей 8,10,25,27: Кco =1,1·0,8·1,1·1,0·2,0 = 1,9;

для поверхностей 9,11: Кco = 16·0,8·1,1·1·0,7=9,8;

Полученные значения показателя количества стадии обработки являются критерием выбора необходимого количества стадий обработки:

Для поверхностей 8,10

Пмах/D = 1,1/40 = 0,02 < 1,9

Для поверхностей 9,11,25,27

Пмах/D = 16/40 = 0,4 < 9,8

Следовательно, в обоих случаях требуется одна стадия обработки - черновая.

Выбор глубины резания

Учитывая специфику режущего инструмента, принимаем глубину резания равную максимальному припуску. t=16 мм, требуемое число рабочих ходов - 1.

Выбор подачи

Sz= 0,06 мм/зуб

Корректируем подачу на зуб с учётом поправочных коэффициентов, зависящих от твёрдости обрабатываемого материала, материала режущей части фрезы, отношения фактического числа зубьев к нормативному, отношение вылетов фрезы к диаметру.

Кsм =1; Кsи =1,4; Кsz =0,7; Кsi =1;

Sz = 0,06·1·1,4·0,7·1 = 0,058

Подача допустимая по шероховатости обрабатываемой поверхности Sz = 0,12 мм/зуб.

Окончательно принимаем Sz= 0,06.

Выбор скорости, мощности резания

Скорость и мощность выбираем с учётом поправочных коэффициентов зависящих от: группы обрабатываемого материала, твёрдости обрабатываемого материала, материала режущей части фрезы, периода стойкости режущей части фрезы, отношения фактической ширины фрезерования к нормативной, состояния поверхности заготовки, наличия охлаждения.

Кvo = Кno = 0,8;

Кvm = Кnm = 1;

Кvи = Кnu = 2,8;

Кvt = Кnt = 0,7;

Кvb = Кnb = 1;

Кvn = Кnn = 1;

Кvж = Кnж = 1;

Vт = 28 м/мин.

Nт = 1,38 кВт.

V = Vт·Kv (32)

V= 28·0,8·1·2,8·0,7·1·1·1 = 43,9 м/мин.

N = Nт·Kn (33)

N = 1,38·0,8·1·2,8·0,7·1·1·1 = 2,2 кВт.

Частота вращения шпинделя.

n = 1000·V/р·D (34)

n = 1000 ·43,9/3,14·40 = 349,3 мин-1

Принимаем n=315 мин-1

VФ = р·D·n/1000 (35)

VФ = 3,14·40·315/1000 = 39,5 м/мин.

Переход 2

Пmax = 8,2мм.

Инструмент: Фасонная фреза для снятия фасок; d = 32,5мм; я = 3.

Выбор стадий обработки:

Кbm = 0,8;

Кbz = 1,1;

Кbl = 1,0;

Кbb = 1;

Кco = 8,2·0,8·1,1·1,0·1,0 = 7,2

Пmax/D = 8,2/32,5 = 0,25 < 7,2

Следовательно, требуется одна стадия обработки.

Выбор глубины резания

Пmax·B = 8,2·8,2 = 67,2 мм2;

Пmax/Пmin = 8,2/8,2 =1 > 0,5-обработка за один проход, глубина резания t = 8,2 мм.

Выбор подачи

Sz = 0,07 мм/зуб;

Кsм =1; Кsи =1,4; Кsz =0,7; Кsi =1;

Sz = 0,07·1,4·0,7·1 = 0,06 мм/зуб;

Допустимая подача по шероховатости Sz = 0,12 мм/зуб.

Окончательно принимаем Sz = 0,06 мм/зуб.

Выбор скорости и мощности резания

Кvo = Кno = 0,8;

Кvm = Кnm = 1;

Кvи = Кnu = 2,8;

Кvt = Кnt = 0,7;

Кvb = Кnb = 1;

Кvn = Кnn = 1;

Кvж = Кnж = 1;

Vт = 34 м/мин; Nт = 1,2 кВт

V = Vт· Кv (36)

V= 34·0,8·1·2,8·0,7·1·1·1 =53,3 м/мин;

N = Nт·Кn (37)

N = 1,2·0,8·1·2,8·0,7·1·1·1 = 1,9 кВт;

Частота вращения шпинделя

n =1000·V/р·D (38)

n = 1000 ·53,3/3,14·32,5 = 522 мин-

Принимаем n=500 мин-1

VФ = р·D·n/1000 1 (39)

VФ = 3,14·32,5·500/1000 = 51 м/мин.

N = N·VФ/V (40)

N = 1,9·51/53,3 = 1,8 кВт

Переход 3

Пmax = 6 мм

Инструмент: бор-фреза с покрытием; d=16; z=8.

Выбор стадий обработки

Кbm = 0,8;

Кbz = 1,1;

Кbl = 1,0;

Кbb = 1;

Кco = 6·0,8·1,1·1,0·1,0 = 5,3

Пmax/D = 5,3/16 = 0,3 < 5,3

Следовательно, требуется одна стадия обработки

Выбор глубины резания

Пmax·B = 6·24 = 144 мм2

Пmin/Пmax = 6/6 = 1 > 0,5-обработка за один проход

Выбор подачи

Sz = 0,04 мм/зуб

Кsм =1; Кsи =1; Кsz =1,3; Кsi =1;

Sz = 0,07·1·1·1,3·1 = 0,05 мм/зуб;

Допустимая подача по шероховатости Sz = 0,12 мм/зуб.

Окончательно принимаем Sz = 0,05 мм/зуб

Выбор скорости и мощности резания

Кvo = Кno = 0,8;

Кvm = Кnm = 1;

Кvи = Кnu = 1;

Кvt = Кnt = 0,7;

Кvb = Кnb = 1;

Кvn = Кnn = 1;

Кvж = Кnж = 1;

Vт = 16 м/мин; Nт = 0,24 кВт

V = Vт· Кv (41)

V = 16·0,8·1·1·0,7·1·1·1 =8,9 м/мин;

N = Nт·Кn (42)

N = 0,24·0,8·1·1·0,7·1·1·1 = 0,13 кВт;

Частота вращения шпинделя.

n=1000·V/р·D (43)

n = 1000 ·8,9/3,14·16 = 177 мин-1

Принимаем n=160 мин-1

VФ = р·D·n/1000 (44)

VФ = 3,14·16·160/1000 = 8 м/мин.

N = N·VФ/V (45)

N = 0,13·8,7/8,9 = 0,12 кВт

Определение цикла автоматической работы станка по программе.

Таблица 20 ? Время автоматической работы станка по программе.

№

позиции

инструм

Участок траект

Длина

перем

L,

мм

Част

вращ

n,

мин-1

Подача

на зуб

Sz

мм/зуб

Число

зубьев

фрезы

z

Минутная

подача

Smi,

мм/мин

Основное время

Tо,

мин

Машино вспомогат время

Тмв,мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Т1

0-1

159

-

-

-

2400

-

0,07

1-2

115

-

-

-

2400

-

0,05

2-3

104

315

0,06

4

75,6

1,38

-

3-4

115

-

-

-

2400

-

0,05

4-5

116

-

-

-

2400

-

0,05

5-6

115

-

-

-

2400

-

0,05

6-7

104

315

0,06

4

75,6

1,38

-

7-8

115

-

-

-

2400

-

0,05

8-9

159

-

-

-

2400

-

0,07

0-1

173

-

-

-

2400

-

0,07

1-2

115

-

-

-

2400

-

0,05

2-3

134

315

0,06

4

75,6

1,8

-

3-4

115

-

-

-

2400

-

0,05

4-5

80

-

-

-

2400

-

0,03

5-6

115

-

-

-

2400

-

0,05

6-7

134

315

0,06

4

75,6

1,8

-

7-8

5

-

-

-

2400

-

0,01

8-9

5

-

-

-

2400

-

0,01

9-10

70

-

-

-

2400

-

0,03

10-11

5

-

-

-

2400

-

0,01

Т1

11-12

90

315

0,06

4

75,6

1,19

-

12-13

5

-

-

-

2400

-

0,01

13-14

6

-

-

-

2400

-

0,01

14-15

5

-

-

-

2400

-

0,01

15-16

90

315

0,06

4

75,6

1,19

-

16-17

115

-

-

-

2400

-

0,05

17-18

246

-

-

-

2400

-

0,1

T2

0-1

173

-

-

-

2400

-

0,07

1-2

61,5

-

-

-

2400

-

0,03

2-3

108

500

0,06

3

90

1,2

-

3-4

72

-

-

-

2400

-

0,03

4-5

108

500

0,06

3

90

1,2

-

5-6

61,5

-

-

-

2400

-

0,03

6-7

242

-

-

-

2400

-

0,1

2

3

4

5

6

7

8

9

T3

0-1

164,5

-

-

-

2400

-

0,07

1-2

78

-

-

-

2400

-

0,03

2-3

72

160

0,05

8

64

1,13

-

3-4

24

-

-

-

2400

-

0,01

4-5

72

160

0,05

8

64

1,13

-

5-6

78

-

-

-

2400

-

0,03

6-7

164,5

-

-

-

2400

-

0,07

13,4

2,54

2.4.2.2 Расчёт режимов резания для операции

095 Круглошлифовальная.

Расчёт режимов резания для шлифовальной операции. Расчёт ведём по методике [49 с. 263-293]

Круглошлифовальная операция.

Шлифовать Ш70js6 до Ш70js5.

Марка круга: ПП 600х80х35 23А40НС16К1 ГОСТ2424-83;

Определяем рекомендуемые значения частоты вращения изделия:

nизд = 110 мин-1 ;

Определяем рекомендуемые значения поперечной подачи:

Sпоп = 0,5 мм/мин;

Sпоп.р = Sпоп •К1•К2•К3•К4 (46)

где, К1=0,66; К2=1,04; К3=0,8; К4=1;

К1 - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала, точности и шероховатости поверхности после шлифования

К2 - коэффициент зависящий от размера и скорости вращения шлифовального круга.

К3 - коэффициент зависящий от способа шлифования и контроля размеров.

К4 - коэффициент зависящий от формы поверхности и жёсткости изделия.

Sпоп.р = 0,5•0,66•1,04·0,8·1=0,27 мм/мин

Определение основного времени:

То= 2z/Sпоп.р. (47)

где, 2z ? припуск на шлифование.

Tо = 0,166/0,27 = 0,61 мин

Таблица 21 - Сводная таблица по режимам резания

Операция

переход

№

пов.

t,

мм

L рез

L р.х,

мм

л

Тм

Тр,

мин

Sр

Sп,

мм/об

V р

V п, м/мин

nр

nп,

мин-1

Sм,

мм/

мин

То,

мин

Nе

Nр,

кВт

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

015 Токарная

Переход 1

2;3

2

29

34

0,85

60

60

0,8

0,83

96,5

89,7

245

250

200

0,17

5,2

5,1

4

2,5

4,9

7

0,7

60

42

0,8

0,81

88,3

82,43

375

350

280

0,025

5,2

5,9

Переход 2

1;5

1,5

80

88

0,9

60

60

0,8

0,8

92,6

90,1

506

500

400

0,22

3,4

3,9

7

1,5

58

62

0,94

60

60

0,8

0,8

104,4

102,2

361

350

280

0,22

4,1

4,3

025 Токарная с ЧПУ

Переход 1

2;3

0,4

29

33

0,87

45

45

0,83

0,62

136

104,7

314

194,7

0,17

5,5

5,8

4;5

0,3

39,3

44

0,9

45

45

0,83

0,62

136

104,7

476

194,7

0,23

5,5

5,8

Переход 2

6

0,3

11

15

0,73

40

40

0,56

0,42

115

88,5

138

58

0,26

4,9

5,1

Переход 3

48

2

2

6

0,3

40

13

0,22

0,30

235

26,3

123

36,9

0,16

035 Токарная с ЧПУ

Переход 1

1

0,4

68

73

0,93

45

45

0,83

0,62

136

104,7

314

194,7

0,37

5,5

5,8

7

0,3

45

47

0,95

45

45

0,83

0,62

136

104,7

476

194,7

0,24

5,5

5,8

Переход 2

25;27

0,3

58

61

0,95

40

40

0,56

0,42

115

88,5

138

58

1,05

4,9

5,1

045 Фрезерная с ЧПУ

Переход 1

8;10

5

208

294

0,7

120

120

0,23

0,24

43,9

39,5

349

315

75,6

13,4

2,2

2,01

Переход 2

9;11

20,5

268

354

0,75

120

120

0,23

0,24

43,9

39,5

349

315

75,6

2,2

2,01

25;27

8

180

266

0,67

120

80,4

0,23

0,24

43,9

39,5

349

315

75,6

2,2

2,01

Переход 3

34;35

6

216

284

0,76

120

120

0,21

0,18

53,3

51

522

500

90

1,9

1,8

Переход 4

24;25

8

144

189

0,76

60

60

0,32

0,4

8,9

8

177

160

64

0,24

0,13

050 Сверлильная

Переход 1

28;29

10

15

23

0,65

40

26

0,2

16,2

15,7

257,8

250

50

0,92

4,18

1,05

Переход 2

28;29

3

15

30

0,5

50

25

0,22

19,4

16,3

237

200

44

1,36

5,9

1,18

Переход 3

28;29

0,5

15

20

0,75

50

50

0,5

22,4

21,2

264

250

125

0,32

1,5

0,37

Переход 4

28;29

0,3

15

35

0,4

50

20

0,8

8,5

7

97

80

64

1,1

-

Переход 5

30-33

2,1

15

18

0,83

30

30

0,09

16,2

16,5

1228

1250

112,5

0,64

0,1

0,13

Переход 6

44-47

0,4

15

19,4

0,77

2,2

2,2

0,8

6

6,2

281

250

200

0,24

0,8

1,2

055 Сверлильная

Переход 1

12-15

5,5

9

14

0,64

50

32

0,2

16,2

15,4

524

500

100

0,56

2,5

0,93

060 Сверлильная

Переход 1

16-23

2,1

16

19

0,84

30

30

0,09

16,2

16,5

1228

1250

112,5

0,64

0,1

0,13

Переход 2

36-43

0,8

16

20,4

0,77

2,2

0,8

6

6,2

281

250

200

0,24

0,8

1,2

Операция

переход

№

пов.

t,

мм

L рез,

мм

Sвер р

Sвер п

Sпоп р

Sпоп п,

Sпрод р

Sпрод п,

n,

мин-1

Sкр,

м/с

То,

мин

Nе

Nр,

кВт

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

070 Внутришлифовальная

Переход 1

6

0,2

0,2

-

0,003

0,0027

4000

300

35

0,26

0,9

7

075 Круглошлифовальная

Переход 1

2

0,2

0,2

-

0,79

1,02

-

75

50

0,19

1,3

11

Переход 2

3;4

0,166

0,166

-

0,5

0,27

-

110

50

0,61

13

11

095 Круглошлифовальная

Переход 1

3;4

0,166

0,166

-

0,5

0,27

-

110

50

0,61

13

11

105 Координатно-шлифовальная

Переход 1

28;29

0,15

0,15

4000

0,003

0,0027

-

-

35

1,03

1,6

4

115 Плоскошлифовальная

Переход 1

8;10

0,2

0,2

0,036

0,032

40

-

-

50

2,42

5,3

7

2.4.3 Расчёт норм времени

Расчёт норм времени выполняем по литературе [56].

Нормы времени определяются по формуле:

Нвр = Тшт + Тпз/n (48)

где, Тшт ? штучное время, мин

Тпз ? подготовительно заключительное время, мин

n ? месячная программа выпуска., шт

Тшт = (Тца+Тв+Кtв)•(1+атех+аорг+аотл/100) (49)

где, Тца ? время автоматической работы станка по программе, мин

Тв ? вспомогательное время, мин

Кtв ? поправочный коэффициент.

атех,аорг,аотл ? время на технические и организационные обслуживания рабочего места, на отдых и личные потребности.

Тв = Твуст+ Твоп+ Твизм (50)

где, Твуст ? время на установку и снятие детали, мин

Твоп ? вспомогательное время, связанное с переходом, мин

Твизм ? вспомогательное время на измерение, мин

Твуст = 0,12+0,24 = 0,36 мин

Твоп = 0,04+0,18 = 0,22 мин

Твизм = 3·0,13+2·0,16+0,12+4·0,28 = 1,95 мин

Тв = 0,36 + 0,22 +1,95 = 2,53 мин

Тца = ?Tо + ?Тмв (51)

атех+аорг+аотл = 4%

Кtв = 0,87.

Тца = 13,4+2,54 = 15,95 мин

Тшт = (15,94+2,53+0,87)(1+4/100) = 18,9 мин

Организационная подготовка состоит из:

Время на получение чертежа, тех документа, программоносителя ? 4 мин.

Время на получение режущего и вспомогательного инструмента, контрольно-измерительного устройства ? 9 мин.

Время на ознакомление с рабочим чертежом, работой и тд. ? 3 мин.

Время на инструкцию мастера ? 2 мин.

Тпз1 = 4+9+2+2 = 17 мин.

Время на наладку станка, инструмента, приспособления состоит из:

Время на установку и снятие трёх кулачкового патрона ? 3 мин.

Время на установку исходных данных, режимов станка ? 0,25 мин.

Время на установку режущего инструмента ? 4 мин.

Ввод программы в память СЧПУ ? 1,4 мин.

Время на установку исходных координат ? 3 мин.

Время на настройку устройства для подачи СОЖ ? 0,35 мин.

Тпз2 = 18+0,25+2,4+1,2+2,5+0,3 = 24,65 мин.

Время на пробную обработку:

Тпр обр = tц+ tпр обр (52)

где, tпр обр ? время на пробную обработку детали, мин

tц ? время цикла обработки детали, мин

Тпр обр = 14,6 мин

tц = 18,9 мин

Тпр обр = 18,9+14,6 = 33,5 мин

Тпз = 17+24,65+33,5 = 75,15 мин

Нвр = 18,9+75,15/188 = 19,3 мин.

Расчёт нормы времени на круглошлифовальную операцию 095:

Твуст = 0,27 мин

Твоп = 0,65 мин

Твизм = 0,08 мин

Тв = 0,27+0,65+0,08 = 1 мин

Кtв = 1

атех+аорг+аотл = 4%

Тпз1 = 6 мин

Тпз2 = 15 мин

Тпз3 = 7+3 = 10 мин

Тпз = 6+15+10 = 31 мин

Тшт = (0,61+1+1)·()1+4/100) = 1,67 мин

Тшт.к. = 1,67+31/188 = 1,83 мин.

Таблица 22 ? Сводная таблица норм времени на операциях

Опер

Тв,

мин

Tо,

мин

а ОБ ,%

Тшт,

мин

Тпз, мин

n,

шт

Тш.к.,

мин

Тв

уст

Тв оп

Тв изм

Тпз1

Тпз2

Тпз3

015

0,35

0,15

0,17

0,635

8

1,29

3,5

14

7

188

1,42

025

0,17

0,18

0,68

0,82

7

1,84

17

11,5

7,24

188

2,03

035

0,17

0,18

0,68

1,66

7

2,74

17

11,5

8,19

188

2,93

045

0,36

0,22

1,95

15,94

8

18,9

17

24,65

33,5

188

19,3

050

0,13

0,72

3,92

4,58

7

9,42

24

18

25

188

9,78

055

0,18

0,2

0,18

0,56

7

1,13

13

9,7

9

188

1,3

060

0,13

0,72

7,03

1,76

7

9,3

24

18

25

188

9,65

070

0,35

1,2

0,22

0,26

8

1,87

6

12

10

188

2,01

075

0,27

0,65

0,08

0,8

8

1,87

6

15

10

188

2,15

095

0,27

0,65

0,08

0,61

8

1,67

6

15

10

188

1,83

105

0,5

0,17

0,32

1,03

8

1,96

9

8,5

10

188

2,22

115

0,36

1,2

0,32

2,42

8

4,2

6

8,5

10

188

4,4

2.4.4 Технико-экономическое сравнение двух вариантов технологического процесса

На основе информации, предоставленной в базовом и предлагаемом вариантах технологических процессов, осуществляем их технико-экономическое сравнение, руководствуясь методикой, изложенной в пособии [51, с.95-120]

Механическая обработка детали типа «Фланец» переводится с горизонтально-фрезерного станка 6Р82 на фрезерный станок с ЧПУ 6Р13РФ3.

Годовой объём выпуска = 4500 штук

Размер партии запуска h'' = 188 деталей

Число запусков jp = 24

Штучное время обработки по базовому техпроцессу tшт1 = 48,8 мин

Штучное время обработки на станке с ЧПУ tшт2 = 13,4 мин

Наладка станка 6Р82 осуществляется станочником, а станка с ЧПУ - наладчиком.

Таблица 23 - Исходные данные для расчёта экономического эффекта.

Исходные данные для расчёта

экономического эффекта

Станок

6Р82

Станок

ИР500ПМФ4

1

2

3

4

По деталям представителям:

Годовой объём выпуска деталей

Nг, шт

4500

4500

Количество запусков

jp, шт

24

24

Продолжительность выпуска деталей

z1, лет

5

5

Штучное время обработки детали

tшт, мин

48,8

13,4

Время наладки станка

tн, мин

80

45

Разряд:

контролёра

станочника

наладчика

настройщика инструмента

5

3

3

5

2

5

4

Количество кадров программы

шт

-

42

Стоимость заготовки

Sзаг, руб

9638,4

984

Среднее время настройки по прибору

одного инструмента вне станка

tин, мин

-

4

Средний период стойкости инструмента

Т, мин

-

60

Среднее количество граней пластины

nгр, шт

-

3

Коэффициент удельного времени в штучном

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