Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Проект механического цеха на основе базового технологического процесса обработки детали 800101 с ЗАО "ПМЗ"

Проект механического цеха на основе базового технологического процесса обработки детали 800101 с ЗАО "ПМЗ"

Экономическое сравнение заготовок, полученных литьем в кокиль и под давлением, по затратам на их изготовления и механической обработки. Проектирование токарного и контрольного приспособлений, кондуктора. Расчёт программы запуска деталей в производство.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 12.12.2014
Размер файла 8,5 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/

Введение

В дипломном проекте разрабатывается проект механического цеха на основе базового технологического процесса обработки детали 800101 с ЗАО «ПМЗ».

В проекте разрабатывается технологический процесс обработки с использованием современных станков с ЧПУ и принципа интеграции технологических переходов. По сравнению с базовым технологическим процессом значительно сокращается количество операций. Правильность составление технологических переходов подтверждается проведением размерного анализа.

В работе конструируется два станочных и одно контрольное приспособление. При этом в токарном приспособлении используется гидравлический привод, а в кондукторе - гайка с быстросменной шайбой. Контрольное приспособление используется для контроля биения двух ступеней в центральном отверстии и позволяет получать реальные сведения о параметрах детали за сравнительно малый промежуток времени.

Разрабатывается планировка механического цеха на основании данных базового предприятия и спроектированного технологического процесса.

С целью подтверждения экономической эффективности выбранного технологического процесса и разработанного цеха по сравнению с базовыми проводится экономическое обоснование.

В научно-исследовательской части проекта проводится более подробное сравнение методов изготовления заготовок: литья в кокиль (которое используется на базовом предприятии) и литья под давлением.

В работе учитываются требования охраны труда и техники безопасности, разрабатываются организационные и технические мероприятия по поддержанию безопасных условий труда.

В проекте изложены некоторые сведения о функционировании системы гражданской обороны.

1. Технологическая часть

1.1 Анализ служебного назначения

Деталь корпус 800101 предназначена для установки подшипниковой пары и других деталей командоагрегата КА-40, а также для обеспечения герметичности агрегата в целом и присоединения его непосредственно в гидравлическую систему автомобиля.

Сам командоагрегат КА-40 предназначен для регулирования уровня смазки двигателей большегрузных автомобилей, автобусов и некоторых других машин на двигателях внутреннего сгорания.

Наиболее важные по служебному назначению детали приведены на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Анализ служебного назначения

Поверхности 1, 2, 3 составляют полный комплект основных конструкторских баз (установочная явная, двойная опорная и опорная скрытые). Поверхности 4…20 составляют семь комплектов вспомогательных баз. Поверхности 21-23 относятся к исполнительным и предназначены для подачи смазки в различные части агрегата.

1.2 Анализ технических требований

В данном случае для нормальной степени точности А шероховатость поверхности должна удовлетворять соотношению:

Ra?0,05?T,

Где Т - допуск на размер детали.

Требования волнистости поверхностей включены в соответствующие допуски на размеры детали.

Отклонения формы принимаются исходя из степени точности. Для уровня А относительной геометрической точности принимаем:

СТ=IT-1,

где IT- квалитет соответствующего размера детали.

При этом необходимо назначить следующие отклонения формы:

· Отклонения от плоскостности [1,табл.2.11,с.381] ;

· Отклонения от цилиндричности [1,табл.2.18,с.393].

Отклонения взаимного расположения поверхностей определяются согласно графу размерных связей (рис.1.2) и [1,табл.2.34,с.425] (допуски неперпендикулярности), [1,табл.2.28,с.414] (допуски непараллельности), [1,табл.2.40,с.443] (допуски радиального биения).

Некоторые из допусков расположения формируются со сменой баз.

Например, радиальное биение осей отверстий 12 относительно 2 формируется следующим образом:

Рисунок 1.2- Граф конструкторских размерных связей

Результаты анализа сведём в таблицу 1.1.

Таблица 1.1- Количественный анализ технических требований

№ пов.

Требования по чертежу

Результаты анализа

Размер, мм

IT

Ra, мкм

, мм

,мм

Ra, мкм

, мм

,мм

1

110±0,2

12

2,5

=0,05

2,5

=0,05

-

2

O64

7

2,5

1,25

=0,01

=0,08

3

O6,5

12

10

10

=0,04

=0,08

4

10

11

12,5

5

=0,05

=0,03

5

М4х0,7

5Н6Н

2,5

2,5

-

=0,04

6

O40

7

2,5

=0,01

=0,03

1,25

=0,008

=0,02

7

89,5±0,2

12

5

5

=0,05

=0,12

8

25,4

10

5

5

-

=0,03

9

110±0,2

12

2,5

=0,03

2,5

=0,05

=0,16

10

O4

7

2,5

0,63

=0,006

=0,01

11

2

13

1,25

=0,03

=0,03 =0,05

1,25

=0,03

=0,04

12

O28

7

2,5

=0,04

0,8

=0,006

=0,22

13

УТ5х0,8

-

2,5

2,5

-

=0,03

14

M16x1.5

5H6H

2,5

2,5

-

=0,08

15

42±0,4

14

2,5

=0,05

2,5

=0,1

=0,08

16

51±0,2

12

2,5

=0,05

2,5

=0,04

=0,1

17

M10

5H6H

2,5

2,5

-

=0,08

18

40±0,4

14

10

10

=0,16

=0,2

19

O2

11

10

2,5

=0,02

=0,06

20

O2

11

10

2,5

=0,02

=0,08

21

O4

13

5

5

=0,06

=0,16

22

O3

13

5

5

=0,06

=0,16

23

O1,5

13

5

5

=0,05

=0,06

1.3 Состав и свойства материала детали

Применяемый сплав АЛ9 ГОСТ 1583-93 относится к литейным алюминиевым сплавам типа силуминов и предназначен для отливок средних размеров. Основные свойства сплава приведены в таблице .

Таблица 1.2 -- Состав и свойства сплава АЛ9

Химический элемент

Содержание, %

До 0,3

0,2…0,4

7,0…8,0

До 0,1

Химический элемент

и

Содержание, %

До 0,1

До 0,1

До 0,15

До 0,01

Химический элемент

Железо не более

При литье в песчаную, оболочковую формы или по выплавляемым моделям

При литье в кокиль

При литье под давлением

Содержание, %

До 0,05

0,6

1,0

1,5

Химический элемент

Сумма учитываемых примесей не более

При литье в песчаную, оболочковую формы или по выплавляемым моделям

При литье в кокиль

При литье под давлением

Содержание, %

1,1

1,5

2

Остальное

Физические свойства

, МПа

, МПа

, %

НВ

Численное значение

Старение

170

120

2

60

Закалка, старение

230

180

75

Физические свойства

, °С

, кг/м?

, Ом·м при 20°С

,°С-1 при температуре °С

Численное значение

580

2660

4,57·108

20…100

20…300

21,8·106

23,8·106

Физические свойства

, Вт/(м·°С) при температуре

С, кДж/(кг·°С) при температуре

r, Дж/кг

Е, МПа

Численное значение

100

400

100

350

3,9?105

1?105

155

168

0,88

1,05

В таблице используются следующие обозначения:

- предел прочности при растяжении;

- предел текучести;

- относительное удлинение;

НВ - твёрдость по Бринеллю;

- температура плавления;

- плотность твёрдого металла;

- удельное электрическое сопротивление;

- температурный коэффициент;

- коэффициент теплопроводности;

С- удельная теплоёмкость;

r- удельная теплота кристаллизации сплава;

Е- модуль упругости.

1.4 Обоснование типа производства и его организационной формы

Обоснуем тип производства на основании годовой программы выпуска деталей. Согласно [16, табл. 3.1, с.138] при годовой программе выпуска =500шт и при массе детали до 10кг производство мелкосерийное.

Принимаем, что рассматриваемый корпус является деталью-представителем и средняя программа выпуска деталей

==500шт.

В данном случае, учитывая тип производства, наиболее выгодной формой организации производства является непоточная.

Принимаем подетально-групповую специализацию участков механического цеха. В этом случае получим больший экономический эффект, чем при технологической специализации участков механического цеха. Получим подетально-специализированный участок с групповой обработкой заготовок корпусных деталей. Принимаем по [17, с.106] рядный метод расположения станков по ходу технологического процесса обработки типовой детали.

Такой способ расположения станков ускорит производство деталей и сократит транспортные затраты по сравнению с методом расположения станков по типам оборудования.

Анализ технологичности конструкции детали

Корпус 800101 имеет множество поверхностей сложной формы, высокой точности, в конструкции присутствуют глубокие и глухие отверстия, сложное ступенчатое центральное отверстие и другие нетехнологичные элементы.

Анализ технологичности сведём в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 - Анализ технологичности корпуса 800101

Нетехнологичный элемент

Возможное технологичное решение

Возможности применения

Форму детали желательно упростить с целью получения дешёвой заготовки, однако такое упрощение затруднит закрепление при обработке и может привести к нарушению технических характеристик агрегата.

Введение сквозных отверстий вместо глухих сопряжено с потерей герметичности.

Расположение отверстия, повёрнутого на 15? параллельно центральному отверстию приводит к необходимости увеличения габаритов детали.

Желательно увеличить диаметры глубоких отверстий.

Желательно использовать минимальное количество поверхностей, расположенных под углами не кратными 90? с целью облегчения обработки этих поверхностей.

Желательно упростить конструкцию центрального отверстия, исключив из неё канавку и нецилиндрическое отверстие, для чего необходимы изменения в конструкции других деталей командоагрегата.

1.5 Выбор способа получения заготовки

1.5.1 Выбор вариантов сравнения

Спроектируем заготовку для детали корпус №800101.Материал детали алюминиевый сплав АЛ9; масса --1,024 кг, годовая программа выпуска 500 штук. Рассмотрим несколько способов получения отливок и на основании матрицы влияния факторов (табл. 1.4).

Таблица-- 1.4 Матрица влияния факторов

Способ изготовления заготовки

Показатели

Сумма

Форма и размер заготовки

Точность размеров и качество поверхности

Технологические свойства материала

Годовая программа

Литьё под давлением

3

4

4

5

16

Литьё по выплавляемым моделям

4

3

4

2

13

Литьё в кокиль

5

2

5

3

15

Литьё в землю

4

1

4

4

13

В таблице 1.4 приведена сравнительная характеристика основных способов получения отливок с учётом технологического процесса и качества получаемой отливки (5- высшая оценка, 1- низшая оценка).

Принимаем к более подробному рассмотрению два наиболее подходящих способа отливки заготовок: в кокиль и под давлением.

1.5.2 Литьё под давлением

Для изготовления отливки принимаем литьё под давлением. Чтобы улучшить радиальную прочность материала, ось отливки располагаем вертикально согласно [2,табл.4.3.с.43-44]. Определяем группу точности III согласно [2,табл.4.5,с47] принимаем класс точности размеров и массы отливок 4 по 1-му разряду припусков.

Определяем приведённый габаритный размер заготовок по формуле

где l, b, h, - соответственно длина, ширина и высота детали с учётом плоскости разъёма формы.

Имеем l=100мм, b=99мм, h=112мм

По графику [2, рис 4.4,с.57] определяем минимальную толщину стенки =3мм, следовательно, все стенки могут быть уготовлены литьём.

Минимальные диаметры отверстий, получаемые литьём, определяем по формуле

Где - исходный диаметр;

- длина рассматриваемого отверстия (изготовляемого стержня)

Согласно[2,с.58] для алюминиевых сплавов принимаем =7мм

Для центрального стержня

Для резьбового отверстия М16х1,5-5Н-6Н

Для резьбового отверстия М10-5Н-6Н

Диаметры других отверстий больше исходного, значит литьём можно получить центральное и резьбового М16х1,5-5Н6Н отверстия с необходимыми припусками под последующую обработку.

На остальные отверстия назначаем напуск.

Согласно [2,табл.4.5,с.47] для литья под давлением для центрального отверстия с одним стержнем принимаем класс точности и габаритных размеров отливки 4 , а для наружных поверхностей и габаритных размеров образованных несколькими полуфабрикатами -- класс точности 6.

Определяем допуска на размеры для классов точности по [2,табл.4.8,с.58-59] , основные [2,табл.4.9,с.61] и дополнительные [2,табл.4.10,с.62-63] припуски на обработку. При этом дополнительные припуски на обработку. При этом дополнительные припуски назначаются в случае, когда наиболее из предельных отклонений размера детали превышает половину допуска на соответствующий размер отливки. При этом предельные отклонения смещения элементов отливки по точности разъёма определяется по [2,табл.411,с.63].

Необходимые сведения для расчета номинальных размеров отливки сведём в табл1.5. Для размеров, не подвергаемых механической обработке, предпочтительно несимметричное расположение полей допусков кроме линейных размеров, для которых характерно симметричное расположение полей допусков.

Согласно табл.1.5 определим укрупнённо объем полученной заготовки по формуле

=+-,

где - объём наружных поверхностей;

- объем крепёжных бобышек и приливов;

- объём центрального стержня

Имеем объём центрального стержня:

=+-=

-(++)++

+,

где- площадь большего основания;

- площадь меньшего основания;

Имеем =2°32?;=0°32?;==1°54?

=,

где ?- величина центрального угла

=45°53?50??=0,80106рад

?=1,60212

tg=1,03182

=мм

=-tg=

=-(20,6-(61,8-10,5)·tg0°54?)?·? 1,03182=924,2мм?

Получим:

=(62,4?-(62,4-2?10,5?tg2°32?)?)+·

·(62,4?-(62,4-2?(61,8-10,5)?tg2°32?)?)-

-?(61,8-10,5)?(965,85+924,2+)+

+(38,8?-(38,8-2?28,4?tg2°32?)?)+

+(26,8?-(26,8-2?25,8?tg2°32?)?)=120188мм?

Объём наружной части детали

+

,

где =64,4мм; =35мм; =74мм; =55,2; =85мм; =11,3мм;

=5мм; =15мм; =5мм;

,-размеры на остаток питателя.

Принимаем =5мм, =80мм

?-величина центрального угла эллипсоподобного торца детали

рад

рад

=1,3333

Таблица 1.5 - Допуски, припуски и номинальные размеры отливки под давлением

№ п/п

Параметры детали

Параметры заготовки

Размер , мм

Допуск на размер , мм

Поле допуска, мм

Допуск на размер , мм

Поле допуска, мм

Основной припуск , мм

Дополнительный припуск ,мм

Размер ,мм

Уклоны и радиуса , град; ,мм

1

d=64

0,03

0,32

4

0,8

62,4

2°32?

2

l=10

0,1

0,2

4

-1+1,5

10,5

R5

3

l=110

0,1

±0,05

0,8

6

±0,4

1,4

Напуск 4,6

116

4

d=60

0,4

0,32

4

0,4

59,2

0°54?

5

b=42

0,4

±0,2

0,32

4

±0,16

0,4

41,2

R5

6

b=21

0,4

±0,2

0,32

4

±0,16

0,4

20,6

7

l=61,5

0,4

±0,2

0,32

4

±0,16

0+1,5

-1,2

61,8

R5

8

d=40

0,025

0,28

4

0,6

38,8

1°54?

9

l=28

0,8

±0,4

0,56

6

±0,28

0+1,2

-0,8

28,4

R5

10

d=28

0,023

0,28

4

0,6

26,8

R6

11

l=22,5

0,5

±0,25

0,5

6

±0,25

0+0,8

Напуск 2,5

25,8

1°54?

12

b=43

0,8

±0,4

0,8

6

±0,4

43

13

b=5

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

5

14

b=7

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

7

15

R=7

0,4

0,4

6

7

16

R=8

0,4

0,4

6

8

17

b=31

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

31

18

b=32

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

32

19

d=18

0,44

0,44

6

18

20

b=51

0,4

±0,2

0,64

6

±0,32

1

0,3

52,3

21

b=4

0,36

±0,18

0,36

6

±0,18

4

22

d=14

0,44

0,44

6

14

23

b=41

0,8

±0,4

0,32

6

±0,32

0,9

Напуск 1,5

43,4

24

d=26

0,56

0,56

6

26

25

d=14,5

M16x1,5-5H6H

0,22

4

0,6

13,3

2°32?

26

b=42

0,8

±0,4

0,64

6

±0,32

1

0,3

43,3

27

R=4

0,36

0,36

6

4

28

R=25

0,56

0,56

6

25

29

b=29

0,56

±0,28

0,56

6

±0,28

29

30

b=40

0,8

±0,4

0,64

6

±0,32

40

31

d=80

0,12

0,7

6

1

0,2

82,4

32

l=7,2

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

1,2

Нап. 2+2,5

12,9

Имеем:

=

Суммарный объём крепёжных элементов при =11,3мм

Получим

405073мм?

1.5.3 Литьё в кокиль

Согласно [2,табл.4.5,с.47] для литья в кокиль принимаем класс точности 5для отверстий, образуемых одним стержнем, и класс точности 6- для наружных размеров.

Для всех размеров принимаем ряд допусков 3.

Определяем допуски на размеры [2,табл.4.8,с.58-59], основные [2,табл.4.9.,с.61] и дополнительные [2,табл4.10,с.62-63] припуски на обработку.

Необходимые сведения для расчётов номинальных размеров отливки сведём в таблицу1.6

Аналогично определяем объём заготовки при литье в кокиль:

=+-,

где - объём наружных поверхностей;

- объем крепёжных бобышек и приливов;

- объём центрального стержня

Имеем

=+-=

-(++)++

+,

где- площадь большего основания;

- площадь меньшего основания.

Имеем:

=2°32?;=0°32?;==1°54?

=,

где ?- величина центрального угла

=50°42?13??=0,88494рад

?=1,7699рад

tg=1,2219

Таблица 1.6 - Допуски, припуски и номинальные размеры отливки, полученной литьём в кокиль

№ п/п

Параметры детали

Параметры заготовки

Размер , мм

Допуск на размер , мм

Поле допуска, мм

Допуск на размер , мм

Поле допуска, мм

Основной припуск , мм

Дополнительный припуск ,мм

Размер ,мм

Уклоны и радиуса , град; ,мм

1

d=64

0,03

0,56

5

2

60

2°32?

2

l=10

0,1

0,36

5

-1,5+2,5

11

R5

3

l=110

0,1

±0,05

0,8

6

±0,4

2,5

Напуск 4,5

117

4

d=60

0,4

0,56

5

2

56

0°54?

5

b=42

0,4

±0,2

0,5

5

±0,25

2

38

R5

6

b=21

0,4

±0,2

0,44

5

±0,22

2

19

7

l=61,5

0,4

±0,2

0,44

5

±0,16

-2+2,5

62

R5

8

d=40

0,025

0,5

5

2

36

1°54?

9

l=28

0,8

±0,4

0,56

6

±0,28

0+2

-1

29

R5

10

d=28

0,023

0,44

5

1,5

25

R6

11

l=22,5

0,5

±0,25

0,5

6

±0,25

0+1

Напуск 2,5

26

12

b=43

0,8

±0,4

0,8

6

±0,4

43

13

b=5

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

5

14

b=7

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

7

15

R=7

0,4

0,4

6

7

16

R=8

0,4

0,4

6

8

17

b=31

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

31

18

b=32

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

32

19

d=18

0,44

0,44

6

18

20

b=51

0,4

±0,2

0,64

6

±0,32

2

53

21

b=4

0,36

±0,18

0,36

6

±0,18

4

22

d=14

0,44

0,44

6

14

23

b=41

0,8

±0,4

0,64

6

±0,32

1,5

1,5

44

24

d=26

0,56

0,56

6

26

25

d=14,5

M16x1,5-5H6H

0,36

5

1,5

11,5

2°32?

26

b=42

0,8

±0,4

0,64

6

±0,32

2

44

27

R=4

0,36

0,36

6

4

28

R=25

0,56

0,56

6

25

29

b=29

0,56

±0,28

0,56

6

±0,28

29

30

b=40

0,8

±0,4

0,64

6

±0,32

40

31

d=80

0,12

0,7

6

2,5

85

32

l=7,2

0,4

±0,2

0,4

6

±0,2

2,5

Нап. 2+2,5

14,2

33

d=62

0,4

0,7

6

2,4

0,1

67

R5

Размещено на http://www.allbest.ru/

Площади оснований:

=мм

=-tg=

=-(19-(62-11)tg0°54?)??1,2219=1104,28мм?

Объём стержня:

=(60?-(60-2?11?tg2°32?)?)+·

(56?-(56-2?(62-11)?tg2°32?)?)-?(62-11)? ·(1151,8+1104,28+) +·

·(36?-(36-2?29,6?tg2°32?)?)+(25?-(25-2?26?tg2°32?)?)=78018мм?

Объём наружной части детали

Принимаем =35мм; =54,2;=74мм; =85мм;

=13мм; =5мм; =15мм; =5мм; =5мм; =80мм

Угол ?=1,8546рад (такой же, как при литье под давлением)

=

Суммарный объём крепёжных элементов при =13мм

Имеем

1.5.4 Экономическое обоснование способа получения заготовки

Проведём технико-экономическое сравнение заготовок по стоимости затрат на их изготовления, последующей механической обработки.

Технологическая себестоимость 1-й заготовки,

Где -жидкий вес детали, кг/шт.

-коэффициент использования материала заготовки

-стоимость заготовки коп/кг.

-стоимость срезания 1кг стружки при механической обработке, коп/кг.

Согласно [3,с.108]

где -коэффициент выхода годного -масса заготовки

Принимаем=0,9

Масса заготовки

где ? - плотность материала

Для АЛ9

Для литья под давлением

==1,134кг

Для литья в кокиль

Получим

При литье в кокиль

При литье под давлением

Согласно [3,с.51] затраты на срезание 1кг стружки в автомобилестроении

Согласно [3,табл.4.7,с.122] цена 1кг литьё в кокиль III группы сложности, 3-й группы серийности

Для 5-й группы предусмотрим доплаты[3,табл.4.10,с.124-125]

Имеем

Согласно [3,табл.4.25,с.160] для III группы сложности и 2-й группы серийности

Имеем

Подставим полученные значения в расчётную формулу и получим

для литья в кокиль

для литья под давлением

Получим что за счёт сокращения массы заготовки и объёма снятой стружки даже при 5-й группе серийности (до 1000шт/год).

1.6 Выбор способов обработки поверхностей

Маршрут обработки наиболее ответственных поверхностей детали оформим в виде таблиц 1.7 и 1.8.

В данном случае используется несколько способов обработки поверхностей:

- при обработке отверстий

а) растачивание (получистовое, чистовое, тонкое);

б) сверление и рассверливание (на станках с ЧПУ и по кондуктору);

в) зенкерование (получистовое и чистовое);

г) развёртывание (цилиндрическими и коническими развёртками);

д) нарезание резьбы машинными метчиками (метрической и трубной резьбы, в глухих и сквозных отверстиях).

Таблица 1.7 - Маршрут обработки поверхностей детали при использовании литья под давлением

№ пов

Точность и шероховатость поверхности

Маршрут обработки поверхности

Достигаемые технические требования

Межпереходный припуск

IT

Ra,мм

IT

Ra,мм

9-1

110±0,2

12

1,25

Отрезка резцом

116±0.7

15

10

-

Подрезка торца

114,6±0.27

13

6,3

1,4

Точение чистовое

111,5±0,2

12

2,5

3,1

Подрезка торца

110,5±0,175

12

6,3

1

Точение тонкое

110±0,11

11

2,5

0,5

11

13

1,25

Точение получистовое

13

2,5

2,2

Точение чистовое

12

1,25

0,3

12

O

7

0,8

Заготовка

O

13-12

12,5

Зенкерование

O

10

6,3

0.6

Развёртывание

O

8

3,2

0,45

Развёртывание

O

7

0,8

0,15

2

O64

7

1,25

Заготовка

O

13

10

Растач. Получ.

O

10

5

0.6

Растач. Чист.

O

8

3,2

0,45

Растач. Тонк.

O64

7

1,25

0,15

6

O40

7

1,25

Заготовка

O

13

10

Растач. Получ.

O

10

5

0.6

Растач. Чист.

O

8

2,5

0,45

Растач. Тонк.

O40

7

1,25

0,15

Таблица 1.8 - Маршрут обработки поверхностей детали при использовании литья под давлением

№ пов

Точность и шероховатость поверхности

Маршрут обработки поверхности

Достигаемые технические требования

Межпереходный припуск

IT

Ra,мм

IT

Ra,мм

9-1

110±0,2

12

1,25

Отрезка резцом

117±0.7

15

10

-

Подрезка торца

114,6±0.27

13

6,3

2,4

Точение чистовое

112,5±0,2

12

2,5

3,1

Подрезка торца

111±0,175

12

6,3

1,5

Точение тонкое

110±0,11

11

2,5

1

11

13

1,25

Точение получистовое

13

2,5

2,2

Точение чистовое

12

1,25

0,3

12

O

7

0,8

Заготовка

O

14

12,5

Зенкерование

O26.8

12

6,3

0,9

Зенкерование

O

10

3,2

0,35

Развёртывание

O

8

2,5

0,175

Развёртывание

O

7

0,8

0,15

2

O64

7

1,25

Заготовка

O

14

10

Растач. Получ.

O

11

5

1

Растач. Чист.

O

8

3,2

0,6

Растач. Тонк.

O64

7

1,25

0,4

6

O40

7

1,25

Заготовка

O

14

10

Растач. Получ.

O

11

5

1

Растач. Чист.

O

8

2,5

0,6

Растач. Тонк.

O40

7

1,25

0,4

1.7 Выбор технологического оборудования

В качестве технологического оборудования для большинства операций при обработке сложных поверхностей применим станки-полуавтоматы с ЧПУ, а для обработки мелких и глубоких отверстий применим обработку в кондукторах на вертикально-сверлильных станках.

Изложим более подробно сведения о выбранном технологическом оборудовании.

Полуавтомат токарно-револьверный одношпиндельный патронно-прутковый с ЧПУ модели 1П420ПФ30 может использоваться в различных отраслях промышленности в условиях серийного и мелкосерийного производства.

На полуавтомате производятся следующие виды работ:

- Обточка и расточка цилиндрических и криволинейных поверхностей;

- Подрезка торцов, прорезка канавок, отрезка деталей

- Сверление

- Зенкерование

- Развёртывание
- Нарезка резьбы метчиками и плашками;
- Нарезка резьбы цилиндрических, конических и многозаходных резьб.
На полуавтомате можно обрабатывать как штучные заготовки, так и детали из прутка.
Возможность полной обработки детали за один технологический установ сокращает вспомогательное время производственного цикла обработки.
Повышенные технологические характеристики полуавтомата (частота вращения шпинделя, бесступенчатое изменение частоты его вращения, скорости быстрых ходов суппорта, число позиций в револьверной головке, мощность электродвигателя главного привода, крутящий момент на шпинделе, усилие подач) обеспечивает высокий уровень производительности.
Шероховатость обработанной поверхности Ra-1,25…2,5 мкм.
Класс точности полуавтомата П по ГОСТ 8-82Е.
Конструкция полуавтомата наклонная, что позволяет улучшить обзор рабочей зоны станка и наблюдение за перемещением режущего инструмента при применении оперативной системы ЧПУ, улучшить сход стружки и удобство доступа при загрузке-выгрузке и измерении обрабатываемых деталей.
За счет применения пластмассовых направляющих и упрощенной кинематики главного привода повышена надежность работы станка и снижена трудоемкость изготовления.
Управление полуавтоматом осуществляется системой оперативного числового управления «НЦ80-31».
Выносное оборудование для подсоединения к полуавтомату имеет готовую электропроводку со штепсельными разъёмами.
Применение системы охлаждения с насосом высокого давления и большим расходом, а также ограждения каркасного типа позволяют вести обработку с повышенными режимами резания при надёжной изоляции рабочей зоны станка.
Возможность оснащения полуавтомата по заказу автоматической системой измерения обрабатываемых поверхностей и ввода коррекций на положение инструмента позволяет повысить производительность и надёжность работы станка.
Разработчики: ЭНИМС, Москва, Бердичевский станкостроительный завод «Комсомолец», Ленинградское специальное конструкторское бюро прецизионного станкостроения.
Таблица 1.9 - Основные данные

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом, мм

200

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм

50

Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм

130

Наибольшее перемещение револьверного суппорта, мм:

продольное

630

поперечное

265

Частота вращения шпинделя,

20…4000

Подачи револьверного суппорта, мм/мин:

продольные

3…6000

поперечные

2…3000

Конец шпинделя фланцевый по ГОСТ12595-72

1...6Ц

Мощность электродвигателя главного движения, кВт

22...30

Расстояние от подошвы основания до оси шпинделя, мм

1120

Скорость быстрых перемещений револьверного суппорта, м/мин:

продольных

12

поперечных

10

Наибольший крутящий момент на шпинделе станка, кН?м

0,50

Показатели точности станка:

Дискретность задания перемещения револьверного суппорта, мм:

продольного

0,001

поперечного (на радиус)

0,0005

Точность диаметральных размеров, квалитет

6…7

Техническая характеристика револьверной агрегатной головки

Расстояние от плоскости крепления до вершины режущего инструмента, мм

95

Расстояние от плоскости крепления до оси револьверной головки, мм

220

Диаметр применяемого патрона (по кулачкам),мм

200(216)

Наибольший диаметр измеряемой наружной поверхности при двустороннем методе измерения, мм

130

Наибольший вылет режущего инструмента от оси вращения револьверной головки, мм

337,5

Наружный диаметр диска револьверной головки, мм

580

Количество позиций

12

Диаметр инструментальных отверстий, мм

50

Количество устанавливаемых инструментов

12

Возможные типы и количество устанавливаемых инструментов:

резцов обточных, не более

6

центровых или расточных инструментов, не более

6

Время смены инструмента при повороте на одну позицию, с

2

Размеры сечения применяемых обточных резцов (ширина ? высота), мм

25х25

Корректированный уровень звуковой мощности LpA, дБА, не более

102

Габарит полуавтомата без выносного оборудования (шкафа трансформаторов, гидростанции), мм

3150х1864х2305

Масса полуавтомата , кг

без выносного оборудования

4000

с выносным оборудованием

6500

Электрооборудование

Питающая электросеть:

Род тока

Переменный трёхфазный

Частота, Гц

50

Напряжение, В

380

Электродвигатели :

Главного движения:

Тип

V160M65

Мощность, кВт

22

Наибольшая частота вращения,

3000

привода подач по оси Х:

Тип

PP4-K7714

Мощность, кВт

10

Наибольшая частота вращения,

3000

привода подач по оси Z:

Тип

ZP4-K7718

Мощность, кВт

13

Наибольшая частота вращения,

2800

Привода транспортёра для уборки стружки

Тип

4АХ80В6ХУ3

Мощность, кВт

0,55

Насоса охлаждения:

Тип

4АХ80В2У3

Мощность, кВт

2,2

Частота вращения,

2850

системы смазки:

Мощность, кВт

0,08

Частота вращения,

2760

насоса гидростанции:

Тип

4А112М4У3

Мощность, кВт

5,5

Частота вращения,

1450

Гидрооборудование и система смазки

Марка масла для гидросистемы

Масло индустриальное И-30А ГОСТ20799-75

Тип станции гидропривода

СВА-40-1Н-2,2-18

Электронасосный агрегат:

Тип

БХ14-44

Производительность, л/мин

100

Тип станции смазки

С48-11А

Тип системы централизованной смазочной с гидроприводом

СПГ063-1,6А

Тип станции смазочной одномагистральной

ЕС12002-01

Система программного управления

Тип

Микропроцессорная универсальная вычислительная система «Электроника НЦ80-31»

Число координат

3

Число одновременно управляемых координат

3

Система отсчёта

В приращениях и абсолютная

Тип датчиков обратной связи

Фотоимпульсный

Ввод данных

С клавиатуры и от кассеты внешней памяти

Питание

Ток трёхфазный переменный

Стабильность напряжения, %

+10…-15

Частота, Гц

50±1

Полуавтомат вертикально-фрезерный с крестовым столом, числовым программным управлением и автоматической смены инструмента модель 6520МФ3 (ЛФ260МФ3-01)

Предназначен для многооперационной обработки деталей из различных материалов в мелкосерийном производстве.

Класс точности полуавтомата-- Н по ГОСТ 8-77.

Категория качества -- высшая.

Уровень вибраций и нормы шума отвечают требованиям СН 245-71.

Компоновка полуавтомата характеризуется вертикальным расположением шпинделя и горизонтальным расположением рабочего стола. Формирующим является вертикальное перемещение шпиндельной бабки по направляющей стойки, продольное перемещение стола по направляющим салазкам, поперечное перемещение по направляющим основания.

Наличие инструментального магазина и устройства автоматической смены инструмента позволяет последовательно выполнять разнообразные операции, не снимая деталь с полуавтомата.

В качестве системы программного управления использовано микропроцессорное устройство 2С85-63. Следящий привод представляет собой гидравлическую следящую систему с цилиндрами и золотниковыми копировальными устройствами.

Встраивание полуавтомата в автоматическую линию невозможно, так как отсутствует загрузочное устройство.

Разработчик -- Отдел главного конструктора Львовского завода фрезерных станков.

Таблица 1.10 - Основные данные

Размеры рабочей поверхности стола, мм:

ширина

320

длинна

630

Конус шпинделя по ГОСТ 15945-70

№40 7:24

Наибольшие размеры обрабатываемой детали, мм

480х300х280

Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг

250

Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола, мм

100-450

Наибольшее перемещение стола, мм

продольное

500

поперечное

320

Наибольшее перемещение шпиндельной бабки, мм

350

Количество инструментов в магазине

14

Точность, мкм:

обработки контура

100

позиционирования:

по координате Х

50

по координатам Y,Z

40

Обработки отверстий развёртыванием, квалитет

5-7

Шероховатость отверстия обрабатываемого развёртыванием, мкм

Ra 2,5

Отклонение от межцентрового интервала по координатам Х,Y и Z, мкм

±50

Частота вращения шпинделя (бесступенчатое регулирование), об/мин

31,5-1600

80-3200

100-4000

Подача рабочих органов по координатам (бесступенчатое регулирование), мм/мин

5-3000

Ускоренное перемещение по каждой координате, мм/мин

8000

Наибольшее усилие подачи, кгс

800

Наибольшая мощность на шпинделе, кВт

4,5

Наибольший крутящий момент на шпинделе, Н?м

171,9

Габарит, мм:

Станка без выносного оборудования

2000х2020х2185

Станка с рекомендуемым расположением выносного оборудования

2300х3200х2185

Гидропривода

830х700х1650

Электрошкафа

900х400х1650

Устройства ЧПУ 2С85-63

700х600х1650

Масса станка, кг:

Без выносного оборудования

3300

С выносным оборудованием

4500

Электрооборудование

Питающая электросеть:

Род тока

Переменный трёхфазный

Частота, Гц

50

Напряжение, В

380

Тип автомата на вводе

АЕ 2043-12РУЗ

Номинальный ток расцепителей вводного автомата, А

63

Электродвигатель главного движения:

Тип

MCW132X

(ПБСТ-53МУ4)?

Мощность, кВт

6,6(8,0)?

Частота вращения, об/мин

833(3000)?

Суммарная мощность электродвигателей, кВт

1,5(13,9)?

Производительность насосов, л/мин

гидропривода

19,4/25,5

охлаждения

22

Ёмкость баков, л

гидропривода

100

охлаждения

45

Категория ремонтной сложности:

механической части

17

электрической части

32

Система числового программного управления

Тип

2С85-63

Вид интерполяции

Линейно-круговая

Количество управляемых координат

всего

3

одновременно:

при линейной интерполяции

3

при круговой интерполяции

2

Вид индикации

Цифровой

Код

ISO 7 bit

Дискретность

0,01

Программируемые параметры

X,Y,Z,P,S,T,M

Программоноситель

Восьмидорожечная перфолента

Устройство коррекции инструмента

Есть

Обратная связь

нет

Координатно-сверлильный станок КС 12-500м с программным управлением модели «Размер 2м» предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования, развёртывания, нарезания резьбы и расточных работ, а также легкого фрезерования прямоугольных контуров, т. е. операций, требующих последовательной обработки несколькими инструментами с установкой относительно оси шпинделя в автоматическом цикле.

Таблица 1.11 - Характеристика станка КС12-500м

№

Техническая характеристика

Значение

1

Рабочая поверхность стола, мм

500х710

2

Расстояние между Т-образными пазами, мм

110

3

Число стоек

1

4

Вылет оси шпинделя, мм

565

5

Расстояние от торца шпинделя до стола, мм

245…535

6

Наибольшее перемещение стола, мм

630

7

Наибольшее перемещение салазок, мм

500

8

Наибольшее перемещение головки шпиндельной, мм

290

9

Максимальная масса обрабатываемой детали, кг

150

10

Конус в шпинделе по ГОСТ 9953-67

Морзе 4в

11

Диаметр гильзы шпинделя, мм

95

12

Наибольший диаметр сверления по стали средней твёрдости (НВ 207…241) и нарезания резьбы, мм

12

13

Наибольший диаметр растачиваемого отверстия, мм

100

14

Количество инструментов в магазине

28

15

Диаметр посадочного отверстия в магазине под инструмент, мм

65

16

Количество скоростей шпинделя

16

17

Частота вращения шпинделя, об/мин

112

159

224

251

316

398

501

631

794

1120

1260

1500

2000

2510

3160

3980

18

Скорость быстрого перемещения шпиндельной головки, мм/мин

2000

19

Количество рабочих подач шпиндельной головки

24

20

Рабочие подачи шпиндельной головки, мм/мин

20

28.2

31.6

39.8

50.1

63.1

79.4

100

126

159

178

200

224

251

282

316

355

398

447

501

562

708

891

1000

21

Скорость быстрого перемещения стола и салазок, мм/мин

2000

22

Количество рабочих подач стола и салазок

11

23

Рабочие подачи стола и салазок, мм/мин

20

28.2

39.8

50.1

79.4

100

159

224

316

447

708

24

Система числового программного управления

«Размер 2м»

25

Цена делений и линеек X, Z и лимба Y, мм

1

26

Точность позиционирования по координатам X, Y, мкм

30

27

Точность позиционирования по координате Z, мкм

60

28

Дискретность отложения координат X ,Y, Z, м/мм

10

29

Установка нуля отсчёта по всем координатам

В пределах всего перемещения

30

Дискретность установки нуля отсчёта, мкм

10

31

Расстояние от базы станка (плоскости стола) до торца шпинделя при его условном положении в абсолютном нуле отсчёта l 0, мм

0>1

32

Количество установок размера инструмента

По длине

28

По радиусу

5

33

Дискретность установки размера инструмента по длине и радиусу, мкм

10

34

Точность межосевых расстояний отверстий, обработанных на образце, мкм

50

35

Габариты блока шкафов (длина х ширина х высота), мм

1630 х 500 х 2090

36

Масса блока шкафов, кг

850

37

Габариты шкафа для инструментов (длина х ширина х высота), мм

864 х 676 х 1130

38

Масса шкафа для инструментов с комплектом инструментов и принадлежностей, кг

560

39

Габариты станка (длина х ширина х высота), мм

2320 х 1640 х 2700

40

Масса станка (без шкафов), кг

4100

КМЦ-600-1…8

Обрабатывающий центр с горизонтальным положением шпинделя. Производства России г. Владимир. Выпускается с середины 80-х годов. Предназначен для комплексной обработки корпусных деталей сложной формы, небольших и средних размеров, из любых видов материалов. Поставляется на предприятия авиационной и обороной промышленности.

К концу 80-х годов имел 8 исполнений 1…8. исполнения имеют следующие отличия: возможность встраиваться в ГПЛ, наличие накладного стола (5-я координат) количество инструментов в магазине - от 25 и более штук, и наличие столов спутников (0,2..8штук), система ЧПУ.

КМЦ-600-3

Предназначен для автономной пятикоординатной обработки. Комплектуется магазином на 25 РИ, системой кодирования инструментов, накладным столом, электрически стойким для подвода питания накладным столом, ограждением зоны обработки, шнековым транспортёром для удаления стружки.

Горизонтальное расположение шпинделя и крестовый стол со встроенной планшайбой позволяют с применением накладного стола вести пятикоординатную обработку. Прецизионные шпиндельные роликовые подшипники повышают жесткость и уменьшают осевое и радиальное биение шпинделя.

Мощный привод главного движения и высокая жесткость узлов станка допускают высокопроизводительную и в то же время точную обработку.

Широкий диапазон частот вращения шпинделя и величин рабочих подач обеспечивает оптимальные режимы обработки.

Приводы подач с высокомоментными электродвигателями и шариковыми винтовыми парами допускают быстрое перемещение с высокой точностью позиционирования.

Таблица 1.12 - Техническая характеристика

Поверхность планшайбы поворотного основного стола, мм

500?500

Поверхность планшайбы поворотного накладного стола, мм

400?400

Наибольшие линейные перемещения, мм:

По оси Х

630

По оси Y

500

По оси Z

630

Диаметр сверления по стали ?в?67кг/мм2

1…20

Наибольший диаметр растачивания

100

Наибольшее допускаемое усилие при обработке, кгс:

Осевое на шпинделе (по оси Z)

500

При фрезеровании по оси Х

300

При фрезеровании по оси Y

150

Количество РИ в магазине

25(40)

Частота вращения шпинделя (бесступенчатое регулирование), об/мин

63…3000

Наибольшая частота вращения быстроходной сверлильной головки, об/мин

7800

Рабочие подачи по координатам Х, Y, Z (бесступенчатое регулирование), мм/мин

20…2000

Скорость быстрых перемещений, мм/мин

10000

Наибольшее время смены инструмента «от стружки до стружки», с.

13

Время непосредственно на смену инструмента, с.

4

Частота вращения планшайб (оси А, В) при рабочей подаче, об/мин

0,0315…3,15

Частота вращения планшайб при быстром вращении, об/мин

10

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт

5,3

Общая (суммарная) установочная мощность электродвигателей станка, кВт

20

Вес собственно станка, кг

7500

Габариты (длина ? ширина ? высота), мм:

Собственно станка

3790?2850?2500

С оборудованием

5750?4600?2500 или 6090?4600?2500

Система числового программного управления

«Размер 4», «Размер 2М-1300», «VECTOR 60…80»

Дискретность задания перемещений по осям Х, Y, Z, мм

0.001

Дискретность задания перемещений по осям А, В, град. (от 0 до 36000°)

0.001°

Точностные параметры:

Точность линейных координатных перемещений подвижных органов, мм

±0.005

Точность угловых координатных перемещений планшайб поворотных столов, сек.

±10”

Радиальное биение конусного отверстия у торца шпинделя, мм

0.004

Точность получаемого отверстия при растачивании, квалитет

IТ8…7

Конус шпинделя

№40, <7:24

Устанавливаемый инструмент, мм:

Сверла, мм

O20

Фрезы, мм

O100

Фрезы при пропуске гнёзд в магазине, мм

O160

Вертикально-сверлильный станок

Модель 2Г125

Станок универсальный предназначен для сверления, зенкерования, развёртывания и нарезания резьбы в отверстиях диаметром до 25мм в чугуне и стали; может быть использован во вспомогательных цехах машиностроительных заводов, ремонтных мастерских и т.п..

В станке предусмотрено автоматическое отключение подачи при достижении необходимой глубины обработки, а также автоматическое реверсирование шпинделя при нарезании резьбы.

Применение вариатора обеспечивает бесступенчатое регулирование частот вращения шпинделя.

Класс точности станка Н.

Шероховатость обработанной поверхности при сверлении 40

Разработчик -- Одесское специальное конструкторское бюро специальных станков (СКБСС).

Таблица 1.13 - Основные данные

Наибольший условный диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 1050-74, мм

25

Наибольший крутящий момент на шпинделе, кгс?м

25

Наибольшее осевое усилие на шпинделе, кгс

900

Конус шпинделя

Морзе 3

Вылет шпинделя из колонны, мм

260

Количество частот вращения шпинделя

16 (бесступенчатое регулирование)

Частота вращения шпинделя об/мин

63-2000

Наибольший ход шпинделя, мм

200

Количество подач шпинделя

9

Пределы подач, мм/об

0,1-1,6

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола, мм

700

Размер рабочей поверхности стола по ГОСТ 6569-75 (длина х ширина), мм

450х400

Число пазов

3

Расстояние между пазами, мм

100

Ширина паза, мм

18

Наибольший ход стола, мм

425

Наибольший диаметр нарезаемой резьбы, мм

24

Привод габарит и масса станка

Питающая электросеть:

Род тока

Переменный трёхфазный

Частота, Гц

50

Напряжение, В

380

Тип автомата на выводе

АЕ2033-10Р

Номинальный ток расцепителей вводного автомата, А

8

Электродвигатель главного привода:

Тип

4АХ90L4

Мощность, кВк

2,2

Частота вращения, об/мин

1500

Габарит станка, мм

730х910х2105

Масса станка, кг

780

Технологический процесс обработки детали 800101 приведен в приложении.

1.8 Размерный анализ технологического процесса

1.8.1 Исходные данные

Рассчитаем размерную цепь в горизонтальном направлении по длине для детали 800101 «корпус».

При этом не учитывается растачивание канавок и фасок.

1.8.2 Размерная схема технологического процесса

Преобразованный для размерного анализа технологический процесс изготовления детали 800101 представим в виде табл. 1.13

Размерную схему технологического процесса составим на основе совмещенного эскиза детали и заготовок в виде табл. 1.14

Замыкающими звеньями при обработке на различных операциях -- являются соответствующие межоперационные припуски и размеры заготовки .

Не будем выявлять размерные связи непосредственно на размерной схеме технологического процесса. Для этой цели используем методы теории графов.

1.8.3 Выявление размерных цепей и связей при помощи графов

На основании размерной схемы технологического процесса построим граф размерных связей (рис. 1.3)

В качестве корня производственного дерева принимаем поверхность, к которой на размерной схеме не подходит ни одна стрелка.

Аналогично строим исходное дерево, связывая поверхности через припуски.

Далее путём совмещения исходного и производственного деревьев получим совмещённый граф.

Рисунок 1.3 -- Граф размерных связей в цепи обработки

На основе совмещенного графа составим уравнения для расчёта технологических размерных цепей (табл. 1.15).

Таблица 1.15 -- Уравнения для расчёта технологических размерных цепей

№ п/п

Расчётное уравнение

Исходное уравнение

Определяемый размер

1

(-Z5)+C5=0

Z5=C5

С5

2

(-A4)+C4=0

A4=C4

С4

3

(-Z4)+C3-C4=0

Z4=C3-C4

С3

4

(-A15)+C15=0

A15=C15

С15

5

(-A13)+C13=0

A13=C13

С13

6

(-A7)+C8=0

A7=C8

С8

7

(-A9)+C9=0

A9=C9

С9

8

(-Z15)-C15+C16=0

Z15=C16-C15

С16

9

(-Z16)+C6-C16=0

Z16=C6-C16

C6

10

(-Z6)+C2-C5-C6=0

Z6=C2-C5-C6

С2

11

(-Z2)+B1-C2=0

Z2=B1-C2

В1

12

(-A8)+C15-C9-C8-C7=0

A8=C15-C9-C8-C7

С7

13

(-A11)+C11-C7-C8-A8=0

A11=C11-C7-C8-A8

C11

14

(-Z9)+С6+С9-С15-В10=0

Z9=С6+С9-С15-В10

B10

15

(-Z11)+C11-C6-B10+B12=0

Z11=C11-C6-B10+B12

B12

16

(-Z13)+C13+Z15+Z16-B14=0

Z13=C13+Z15+Z16-B14

B14

Граф размерных цепей обработки показывает отсутствие лишних и недостаточных размеров на чертеже детали.

Все петли на графе от корня до основных вершин легко прослеживаются, что говорит о возможности применения выбранной схемы базирования на операциях технологического процесса.

1.8.4 Расчет технологических размерных цепей

Составим таблицу 1.13 методов обработки и межоперационных припусков.

Исходное уравнение припуска имеет вид

Где -- увеличивающие звенья;

-- уменьшающие звенья

При этом предельные отклонения размера Z

Верхнее

Нижнее

Отклонения размеров определятся в виде

Верхнее

Нижнее

здесь -- замыкающее звено размерной цепи.

При этом сами номинальные размеры и определим из уравнений по табл. 1.17, а их допуски назначаются или определяются расчётом.

При расчете получены значительные варьирования припусков, которые удовлетворяют размерным цепям обработки.

Рассмотренный технологический процесс изготовления детали корпуса 800101 можно применить с позиции получения размеров заданной точности.

Таблица 1.17-- Межоперационные припуски.

№ пов.

Вид обработки

Размеры ,,, мм

Квалитет IT

Шероховатость Ra, мкм

, мм

1

Заготовка

15

12,5

--

2

Точение получистовое

13-14

6,3

1,4

3

Точение чистовое

13

2,5

0,8

4

Точение тонкое

12

1,25

0,3

5

Подрезка получистовая

13

3,2

6

Подрезка чистовая

12-13

2,5

0,8

7

Точение получистовое

12

5

8

Точение получистовое

=

12

5

10

Заготовка

12-13

5

--

9

Точение получистовое

11

2,5

0,4

12

Заготовка

12-13

5

--

11

Точение получистовое

12

2,5

0,4

14

Заготовка

12-13

5

0,65

13

Точение получистовое

11

2,5

1

17

Заготовка

--

12-13

10

--

16

Точение получистовое

12

5

1

15

Точение чистовое

11

2,5

0,5

Таблица 1.18 -- Расчет технологических размеров

Исходный размер

Расчётные уравнения

Номинальный размер, мм

Допуск, мм

Технол. Размер, мм

Предельные значения припуска, мм

Z5

2,3

Z5=C5

С5=2,3

0,14

2,3+0,14

Z5=2,3+0,14

A4

2+0,1

A4=C4

С4=2

0,1

2+0,1

--

Z4

0,3

Z4=C3-C4

С3=С4+Z4=2+0,3=2,3

0,14

2,3+0,14

Z4=2,3+0,14-2+0,1=0,3

A15

110±0,11

A15=C15

С15=110

0,22

110±0,11

--

A13

10+0,1

A13=C13

С13=10

0,1

10+0,1

--

A7

6,5±0,075

A7=C8

С8=6,5

0,15

6,5±0,075

--

A9

89,5±0,11

A9=C9

С9=89,5

0,22

89,5±0,11

--

Z15

0,5

Z15=C16-C15

С16=С15+Z15=110+0,5=110,5

0,35

110,5±0,175

Z15=110,5±0,175-

-110±0,11=0,5±0,285

Z16

1

Z16=C6-C16

С6=С16+Z16=110,5+1=111,5

0,4

111,5±0,2

Z16=111,5±0,2-

-110,5±0,175=1±0,375

Z6

0,8

Z6=C2-C5-C6

С2=Z6+С5+С6=0,8+2,3+11,5=114,6

0,54

114,6±0,27

Z6=114,6±0,27-111,5±0,2-2,3+0,14=0,8

Z2

1,4

Z2=B1-C2

В1=С2+Z2=114,6+1,4=116

1,4

116±0,7

Z2=116±0,7-

-114,6±0,27=1,4±0,97

A8

0,5±0,05

A8=C15-C9-C8-C7

С7=С15-А8-С9-С8=110±0,11-

-0,5±0,05-89,5±0,11-

-6,5±0,075=13,5±0,345

0,69

13,5±0,345

--

A11

28±0,1

A11=C11-C7-C8-A8

С11=А11+С7+С8+А8=28±0,1+13,5±0,345+6,5±0,075+0,5±0,05=48,5±0,57

1,14

48,5±0,57

--

Z9

0,8

Z9=С6+С9-С15-В10

В10=С6+С9-С15-Z9=111,5+89,5-110-0,8=90,2

0,4

90,2±0,2

Z9=111,5±0,2+89,5±0,11-110±0,11-90,2±0,2= =0,8±0,62

Z11

1,2

Z11=C6-C11-B10+B12

В12=Z11+С11-С6+В10=1,2+48,5-111,5+90,2=28,4

0,28

28,4±0,14

Z11=111,5±0,2-48,5±0,57-90,2±0,2+28,4±0,14= =1,2±1,11

Z13

1

Z13=C13+Z15+Z16-B14

В14=С13+Z15+Z16-Z13=

=10+0,5+1-1=10,5

0,2

10,5+0,2

Z13=10+0,1+0,5±0,285+1±0,375-10,5+0,2=1

Z3

0,6

Z3=Z5+Z6-C3

--

--

--

Z3=2,3+0,14+0,8-

-2,3+0,14=0,8

1.9 Расчёт режимов резания

1.9.1 Выбор параметров резца

Рассмотрим обработку канавки канавочным специальным резцом шириной b=7мм на токарно-револьверной операции с ЧПУ 025. Исходя из условий обработки выбираем марку режущей части по [6, с.116-118] -- твёрдый сплав ВК6. Выбираем форму передней поверхности, значение переднего угла ?=10°, заднего угла =10°, угла наклона главной режущей кромки =0 [7,табл. 30, 31, с.188-189], значения главного угла =90°, вспомагательного угла =2°, значение радиуса при вершине r=0,4мм [7,табл. 32, с.190]. Далее необходимо выбрать материал державки резца. Принимаем в качестве материала державки сталь 50 с пределом прочности при растяжении =800МПа, модулем упругости =2,8?105МПа. Назначаем вылет резца, учитывая форму детали =68мм. Принимаем диаметр державки DP=20мм.

1.9.2 Расчёт наибольшей технологически допустимой подачи , мм/об

Предварительно принимаем по глубине резания t=7мм величину подачи S=0,5мм/об [8, карта Т-2, с.23], величину скорости резания V=62м/мин [8, карта Т-4, с.31].

Учитывая диаметры обработки D0=62мм; D=32мм, получим частоты обработки:

об/мин;

об/мин.

Для расчёта также необходимо знать:

— наружный расчётный диаметр детали DН=74мм;

— расчётная длина детали =83,5мм;

— модуль упругости материала детали Ед=1?105МПа;

— допуск на размер детали Td=0,74мм;

— шероховатость рассматриваемой поверхности Rz=20мкм;

— мощность привода подач N=10кВт;

— наибольший крутящий момент на шпинделе =500Н?м.

Проверим полученные значения аналитически.

Величина подачи ограничена прочностью станка, прочностью детали и резца, а также технологическим требованиям к качеству обработанной поверхности по точности и шероховатости.

Расчет составляющих сил резания ,, на операциях точения производится по зависимости вида:

где - коэффициент, учитывающий влияние скорости резания;

- коэффициент, учитывающий геометрическую форму режущей части резца и свойства материала детали;

- поправочный коэффициент для силы резания;

,- показатели степени, определяющие зависимость силы резания от глубины резания, подачи и скорости соответственно;

t - глубина резания, мм;

S - величина оборотной подачи, мм/об;

V - величина скорости резания, м/мин.

При обработке алюминиевых сплавов ===1.0.

Коэффициент определяется в виде:

,

где ,,,- коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части резца;

- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки на силу резания.

Коэффициенты ,,,определяются по [6,табл.23,с.275]:

=0,89; =0,5; =1,17; =1; =1; =0,87; =0,66; =1.

Получим:

=1,5?0,89?1?1?0,87=1,161;

=1,5?0,5?1?1?0,66=0,495

=1,5?1,19?1?1?1=1,755

Согласно [ 6,табл. 22, с.274] =50;=1;=1

Согласно [ 6, табл. 10, с.265] для силуминов с временным сопротивлением ?250МПа принимаем =1,5.

Для дальнейших расчётов принимаем следующие замены

=10?50?1?1,161=580,5

=10?50?1?0,495=247,5

=10?50?1?1,755=877,5

Наибольшая подача, исходя из прочности механизма подачи станка, определяется в виде:

,

где -допустимое усилие на шпинделе, Н.

Допустимое усилие:

.

Получим:

.

Наибольшая подача исходя из прочности державки:

.

Наибольшая подача, исходя из прочности детали:

,

где - коэффициент, учитывающий способ закрепления детали.

Для приспособления типа патрона =1.

Имеем третью ограничивающую подачу:

Наибольшая подача исходя из допустимого прогиба резца

,

где - величина допустимого прогиба резца, мм.

Для черновой обработки принимаем =0,1мм.

Имеем четвёртую ограничивающую подачу:

Наибольшая подача исходя из точности:

,

где - коэффициент, учитывающий способ закрепления детали.

Для приспособления типа патрона =3.

Имеем пятую ограничивающую подачу:

При работе с резцом r0 наибольшая подача исходя из требований к шероховатости поверхности:

.

Принимаем станочную подачу .

Подача, при которой полностью используется мощность станка и стойкость инструмента, рассчитывается по формуле:

,

где ? - коэффициент полезного действия двигателя;

Т - величина стойкости резца, мин;

- эмпирический коэффициент;

, - показатели степени, определяющие зависимость силы резания от глубины резания, подачи и скорости соответственно.

Принимаем усреднённый КПД двигателя ?=0,9.

Эмпирический коэффициент определяется по зависимости:

,

где - поправочный коэффициент для скорости резания;

- коэффициент, учитывающий геометрическую форму режущей части резца и свойства материала детали.

Согласно [6,табл.17,с.269] определим численные значения ,,,:

=328; =0,12; =0,5; =0,28.

Коэффициент определяется по формуле:

где ,,- коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части резца;

- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки на силу резания.

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

- коэффициент, учитывающий марку инструментального материала.

Согласно [6, табл.18, с.271] =0,7; =1; =0,94.

Согласно [6, табл.4,с.263] =0,8.

Согласно [6, табл.4,с.263] =0,9.

Согласно [6, табл.4,с.263] =2,5.

Определим коэффициент :

=0,8?0,9?2,5?0,7?1?0,94=1,184.

Получим значение эмпирического коэффициента:

=328?1,184=388,35.

Согласно [8, с.26] величина стойкости для средних по неравномерности наладок Т=200мин.

Получим расчётную величину подачи:

.

Учитывая, что , определим расчётную величину частоты вращения:

.

Принимаем =320об/мин, тогда скорость резания:

.

Определим силы резания, действующие на заготовку:

Н;

Н;

Н.

Суммарная сила резания, учитывая симметричную форму резца, определится в виде:

Н.

Расчёт показывает соответствие между нормативными значениями режимов резания и режимами резания, рассчитанными аналитическим способом.

1.10 Нормирование операций технологического процесса

Рассмотрим нормирование операций технологического процесса на примере операции 045.

Времена по переходам имеют следующие значения.

1.Установить, закрепить, снять.

При установке в приспособление типа кондуктора на горизонтальную плоскость и два пальца [ 9,карта 16, поз. 10, с.55] с закреплением фасонной гайкой вручную

[ 9,карта 16, поз. 53, с.60] имеем:

=0,14+0,09=0,23

2.Установить, закрепить, снять втулки.

При использовании быстросменных кондукторных втулок [ 9,прил. 8, поз. 36, с.331]

=0,07?4=0,28

3.Сверлить последовательно 2отв.

4.Рассверлить последовательно 2 отв.

5.Зенковать фаски в двух отверстиях.

6.Нарезать резьбу в 2-х отверстиях

7.Калибровать резьбу в двух отверстиях

Аналогично ТО=0,08

Итого ТО=0,2+0,15+0,02+0,08?2=0,53

Время, связанное с переходом определим по таблице 1.19.

Время на контрольные измерения определим по таблице 1.20.

Таблица 1.19 -- Время, связанное с переходом

№ п/п

Содержание приёма

, мин

Ссылка на источник

1

Выводы сверла при сверлении для удаления стружки O2?12

0,12?2

[ 9,карта 27, поз. 37, с.97], (L?6d)

2

Включить или выключить вращение шпинделя

0,02?10

[ 9,карта 27, поз. 10, с.97]

3

Изменить число оборотов шпинделя или подачу

0,08?6

[ 9,карта 27, поз. 12, с.97]

4

Смазать деталь и инструмент

0,05?5

[ 9,карта 27, поз. 28, с.97]

5

Переместить деталь с приспособлением на длину 150…400 мм

0,015?2

[ 9,карта 27, поз. 29, с.97]

6

Установить и снять инструмент в быстросменном патроне

0,05?5

[ 9,карта 27, поз. 13, с.97]

7

Подвести инструмент перемещением шпинделя в вертикальном направлении на длину 100мм

0,02?5

[ 9,прил. 8, поз. 9, с. 328]

8

Отвести инструмент перемещением шпинделя в вертикальном направлении на длину 100мм

0,01?5

[ 9,прил. 8, поз. 12, с. 328]

Время, связанное с нарезанием резьбы машинными метчиками

0,05?5

0,05?5

[ 9,карта 27, поз. 43, с.97],

[ 9,карта 27, поз. 44, с.97],

Итого

2,1

Таблица 1.20 -- Время на контрольные измерения

№ п/п

Средство измерения и контролируемый параметр

,мин

Кпер

Ссылка на источник

1

Калибр-пробка O2+0,24

0,06?2

0,3

[ 9,карта 86, поз. 68, с.188], [ 9,карта 87,с.200]

2

Калибр-пробка O3,4+0,13

0,06?2

0,3

[ 9,карта 86,поз. 68,с.190], [ 9,карта 87,с.200]

3

Шаблон O5

0,09?2

0,3

[9,карта 86,поз. 7,с.185], [9,карта 87,с.200]

4

Пробка резьбовая УТ5?0,8

0,43?2

0,01

[ 9,карта 86,поз. 232,с.195], [ 9,карта 87,с.201]

Итого

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