Технологический процесс изготовления детали "Корпус подшипника"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Машиностроение является главной отраслью всех отраслей народного хозяйства. На базе новейших достижений науки и техники непрерывно развиваются новые производственные и технологические процессы.

Машиностроение решает следующие задачи: повышение качества продукции, уменьшение трудоемкости и себестоимости изделия, внедрение поточных методов производства изделий, снижение материалоемкости, автоматизации и механизации производственного процесса

В данном курсовом проекте представлен технологический процесс изготовления детали «Корпус подшипника»

Деталь корпус подшипника предназначен для установки подшипника. В технологической части произвожу анализ детали на технологичность. Деталь технологична по коэффициентам шероховатости, точности обработки. Не технологична по коэффициентам использования материала и точности. Определяю тип производства.. Так как масса детали 2,5 кг и годовой объем выпуска 120 шт, то получаю мелкосерийное производство с применением универсальных станков, стандартного мерительного инструмента. Маршрут обработки детали привожу в пояснительной записке. Рассчитываю межоперационные припуски и допуски на внутреннюю цилиндрическую поверхность ?190+0,046. Произвожу расчет режимов резания и расчет норм времени на фрезерную операцию 015 фрезерование паза и сверлильную операцию 020 сверление 12 отверстий. Расчет остальных норм времени оставшихся операций произвожу по быстрым формулам

В конструкторской части для сверления 12 отверстий проектирую приспособление для сверления, также для этой операции проектирую режущий инструмент сверло спиральное ГОСТ 10903-77. Произвожу расчет измерительного инструмента для контроля отверстии диаметром 11,5 мм.

1. Технологическая часть

1.1 Назначение и конструкция детали

Точное назначение детали можно определить по сборочному чертежу, но так как сборочный чертеж отсутствует, делаю предположение, что деталь «корпус подшипника», предназначена для установки подшипника, поверхность 2 - служит для установки стопорного кольца, поверхность 7,9- предназначена для установки подшипника, поверхность 15- для крепления крышки корпуса, отверстие под смазку 19

Деталь выполнена из материала Сталь 45 ГОСТ1050-88

Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-88 свожу в таблицу 1

Таблица 1- химические свойства

С, %	Si, %	Mn, %	S, %	P, %	Cr, %	Ni, %	AS	N	Cu
0.42-0.50	0.17-0.37	0.5-0.8	?0.04	?0.04	?0.25	?0.30	?0.08	?0.008	?0.30

C (углерод) - повышает твёрдость

Mn (марганец) - повышает износостойкость, упругость, прочность.

Si (кремний) - повышает износостойкость, прочность

Сr (хром) - придаёт окаленостойкость, жаропрочность, корозионностойкость.

Ni (никель) - увеличивает пластичность и вязкость, снижает t плавления.

S (сера) - придаётхрупкость при высокой температуре.

Механические свойства Стали 45 ГОСТ 1050-88 своожу в таблицу 2

Таблица 2 - механические свойства Стали 45 ГОСТ 1050-88

Термическая обработка	Размер сечения	?в, кг/мм?	?s Н/мм?	?, %	?, %	аn кгм/см2	?в, Н/мм?	твердость
Закалка в воде 820-8400 отпуск 560-6000	До 100	?65	?35	?17	?38	?4,5	__	НВ 192-240

Рисую график обрабатываемости

Рисунок1-график обрабатываемости

Обрабатываемость Стали 45 ГОСТ 1050-88 свожу в таблицу 3

Таблица 3 - Обрабатываемость стали

Обрабатываемость стали	К	Возможность получения требуемой шероховатости поверхности
Высокая	2,1-1,5	Очень трудно
Хорошая	1,4-1,0	Без особых затрат
Удовлетворительная	1,0-0,8	Легко или без особых затрат
Пониженная	0,8-0,5	Легко
трудная	Мнее0,5	легко

Вывод: Обрабатываемость стали хорошая, получение требуемой шероховатости без особых затруднений, так как Кv=1

1.2 Анализ детали на технологичность

Технологичность -совокупность свойств конструкций которые обеспечивают изготовление, ремонт и техническое обслуживание по наиболее эффективной технологии.

Элементы технологичности и не технологичности свожу в таблицу 4

Таблица 4 - Данные конструкторского анализа

Наименование поверхности	Количество поверхностей, шт	Параметры шероховатости, Ra	Квалитет точности, IT	Технологичность и нетехнологичность
ТП 1	1	10	14	технологична
НЦП 2	1	2,5	11	нетехнологична
ТП 3	1	20	15	нетехнологична
НЦП 4	1	10	14	технологична
ТП 5	1	20	15	технологична
Фаска 6	1	20	15	технологична
ВЦП 7	1	2,5	11	нетехнологична
ВЦП 8	1	2,5	11	нетехнологична
ВЦП 9	1	2,5	11	нетехнологична
ВЦП 10	1	20	15	нетехнологична
ВЦП 11	1	20	15	нетехнологична
ВЦП 12	1	20	15	технологична
ВЦП 13	1	2,5	11	нетехнологична
Фаска 14	1	20	15	технологична
Отв. 15 O11,5мм	12	20	15	технологична
НЦП 16	1	20	15	нетехнологична
Фасонная поверхность17	1	20	15	технологична
Отв. 18 O4мм	6	10	14	нетехнологична
Отв.19 O6мм	1	10	14	технологична
Резьбовая поверхность 20	1	3,2	12	технологична
Резьбовая поверхность 21	6	3,2	12	нетехнологична
Фасонная поверхность 22	1	2,5	11	нетехнологична
Итого	43

Выполняю качественный анализ детали

Коэффициент унификации Куэ определяю по формуле

Куэ = Qуэ/Qэ (1)

где Qуэ - число унифицированных поверхностей детали, шт

Qуэ =21 шт

Qэ - Общее число конструкторских поверхностей, шт

Qэ = 43 шт

Куэ = 21/43 = 0,0.5< 0.6 - не технологична

Коэффициент использования материала Ким определяю по формуле

Ким = Gg/Gз (2)

где Gg - масса детали по чертежу, кг

Gз - масса заготовки, кг

Ким = 2.5/3,7 = 0,7> 0,6 - технологична

Коэффициент точности обработки детали Ктч определяю по формуле

Ктч = 1-(1/Аср) (3)

где Аср - средний квалитет точности определяю по фрмуле

Аср = (1п+2п+3п+…)/Епj (4)

где Аср - средний квалитет точности

п - количество поверхностей

Аср = (9*14+21*15+6*11+7*12)/43 = 14

Ктч = 1-(1/14) = 0,93 > 0.8 - технологична

Коэффициент шероховатости детали

Кшер = 1/Бср (5)

где Бср - средняя шероховатость поверхности определяю по формуле

Бср = (0,01n+0,02n2+......)?ni (6)

п - количество поверхностей

Бср = (6*2,5+7*3,2+9*10+21*20)/43 = 13

Кшер = 1/13= 0,7 > 0,32 - нетехнологична

Вывод: Деталь технологична по коэффициентам использования материала, точности, но не технологична по коэффициенту унификации и шероховатости.

1.3 Определение типа производства

В зависимости от массы детали (2,5 кг) и годовой программы выпуска (120шт) определяем тип производства.

Определяем количество деталей в партии п, шт, по формуле

n =N t/Ф (7)

где N - количество деталей по годовой программе, шт

N = 120 шт

t - необходимый запас деталей на складе, дней

t = 5 дней

Ф - число рабочих дней в году

Ф = 253 дня, при двух днях отдыха и продолжительности рабочего дня 8-часов

n = (120*5)/253 = 2 шт

Определяем такт выпуска Т, мин по формуле

Т = Fg 60/N (8)

где Fg - эффективный годовой фонд времени, ч

N - количество деталей по годовой программе, шт

N = 120 шт

Определяем эффективный годовой фонд времени Fg, ч по формуле:

Fg = Ф*n*р (9)

где Ф - количество рабочих дней в году

Ф = 253 дня

п - продолжительность рабочей смены, ч

п = 8 ч

р - количество смен

р = 2

Fg = 253*2*8 = 4048 ч

Т= (4048*60)/120 = 2024мин

Вывод: В зависимости от такта выпуска и количества деталей в партии выбираю мелкосерийный тип производства, характеризующийся применением универсальных станков и использованием стандартного, специализированного режущего и мерительного инструмента.

1.4 Выбор и расчёт заготовки

Так как деталь работает на изгиб и кручение , к ней предъявляются высокие механические требования , то выбираю трубный прокат

Расчёт проката:

Величина торцевого среза

X=Dзаг•tg3 (10)

X =325•0.05=17 мм

Где Dзаг выбранный диаметр заготовки ,мм

Величина среза на вмятину

F=0.2•Dзаг (11)

F =0.2•325=65мм

Суммарный срез по торцу

C=X+F (12)

C=65+17=82 мм

Общая длина заготовки

Lзаг=Lg•2hm+Вр (13)

Где Lg- длина детали

hm- припуск на чистовую подрезку торца

Вр- ширина отрезного резца

Lзаг=120+2•2+5=129 мм

Длина проката

Lпр= Lзаг•n+2•c+Lзаж (14)

Где c-ширина среза по торцу

n- предполагаемое число заготовок из 1 проката

Lзаж- длина зажима

Lпр=129•1+2•0,5+10=140 мм

Принимаем длину проката 140 мм

Реальное количество заготовок

Кзаг= Lпр- Lотр- Lзаж/ Lзаг+ Вр (15)

Кзаг=140-10-10/129+5=1 шт

Фактический остаток длины

Lфак=( Lзаг+ Вр)• Кзаг (16)

Lфак=(129+5)•1=134 мм.

Нфак= Lпрок- Lфак (17)

Нфак=140-134=6 мм

Мзаг=?d2/4•L•g (18)

3,14•3252/4•140•7,8•10-7=9кг

3,14•1802/4•140•7,8•10-7=3кг

Мзаг= 9-3=6кг

Прокат, вписанный в геометрическую форму показываю на рисунке 2



Рисунок 2 - прокат, вписанный в геометрическую форму

1.5 Выбор баз и обоснование проектируемой технологии

В качестве технологических баз выбираю те, которые обеспечивают меньшее биение заготовки, удобство установки в приспособлении, удобство при обработке

На операциях технологическими базами являются

005-технологические поверхности-поверхность 1,2,5,4

010-технологические поверхности-поверхность 1,2,5,4

015-технологические поверхности-поверхность 1,5

020-технологические поверхности-поверхность 1,2,4,5,12,8

Маршрут обработки детали свожу в таблицу 5

Таблица5-маршрут обработки

N оп	установ	переход	Содержание перехода	приспособление	оборудование	Режущий и измерительный инструмент
005	А Б	1 2 3 4 1 2 3	Токарная черновая Точить ТП1 ТочитьНЦП2,3 Точить ВЦП12 Точить ВЦП13 Точить ТП5 Точить НЦП 4 Точить ВЦП7,9	3-х кулачковый патрон ГОСТ 2675-80	16К20	резец проходной упорный ГОСТ 18868-73 Резец проходной отогнутый ГОСТ 18871-73 Резец расточной ГОСТ 18869-73 ШЦ1 ГОСТ 8124-80
010	А Б	1 2 3 4 1 2 3 4	Токарная чистовая Точить фаску 6 Точить ВЦП7 Точить ВЦП8,9 Точить ВЦП10,11 Точить фаску14 Точить ВЦП12,13 Точить канавку 16 Точить фас.пов.22	3-х кулачковый патрон ГОСТ 2675-80	16К20	Резец расточной ГОСТ 18869-73 Фасонный резец ГОСТ 18853-73 Резец отрезной ГОСТ 18863-73 Резец проходной отогнутый ГОСТ 18871-73 ШЦ1 ГОСТ 8124-80
015	А	1	Фрезерная операция Фрезеровать пов.17	Тиски пневматические ГОСТ14904-80	6Н82Г	Дисковая фасонная фреза
020	А Б В	1 1 2 1 2	Сверлильная операция Сверлить12 отв.15 Сверлить 6 отв.18 Нарезать резьбу 21 Сверлить отв. 19 Нарезать резьбу 20	кондуктор	2А135	Сверло спиральное ГОСТ10903-77 Метчик ГОСТ 17758-72 Калибр пробка ГОСТ 8124-80 Калибр пробка резьбовая ГОСТ 1643-81
025			Слесарная операция
030			Контрольная операция

1.6 Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров

Межоперационные припуски, допуски и размеры на ВЦП 12 O 190 мм сводится в таблицу 6

Таблица 6 - Межоперационные припуски, допуски и размеры на ВЦП 12 O 190 мм

Технологич. оп.,переходы обработки пов-ти	Наим. знач. припуска, мм	Расчетное знач. припуска, мм	Допуск, мкм	Наиб. пред. размер, мм	Наим. пред. размер, мм	Макс. пред. припуск, мкм	Мин. пред прип мкм
1	2	3	4	5	6	7	8
Пов.9-НЦП O190 +0,046мм Ra=2.5мкм l=120мм
Размер заготовки	10	180,046	1100	180,046	178,946
Обтачивание Черновое Чистовое Тонкое точение	8 1,5 0,5	188,046 189,546 190,046	600 185 52	188,046 189,546 190,046	187,446 189,361 189,994	8500 1915 633	8000 1500 500

Графа 1. Заполняется, пользуясь технологическим процессом обработки для каждой поверхности по всем операциям и переходам

Графа 2. Наименьший припуск для черновой обработки

2Zmin.черн.=8,0 мм

Наименьший припуск для чистовой обработки

2Zmin.чист.=1,5 мм

Припуск на тонкое точение

2Zmin.отд.=0,5 мм

Припуск на заготовку

2Zmin.заг.= 2Zmin.черн + 2Zmin.чист + 2Zmin.отд=8,0+1,5+0,5=10мм

Графа 3. Заносятся размеры для конечного перехода

dрасч.отд.=dнаиб.отд.=dном.отд.+?отд.= 190+0,046=190,046мм

dрасч.чис.=dнаиб.чис.=dнаиб.отд.-2Zmin.отд=190,046-0,5=189,546мм

dрасч.черн=dнаиб.черн=dнаиб.чис-2Zmin.чис=189,546-1,5=188,046 мм

dрасч.заг=dнаиб.заг=dнаиб.черн.-2Zmin.черн.= 188,046-8=180,046 мм

Графа 4. Допуск на окончательный размер должен быть равным допуску на размер детали

?заг =1,1мм=1100 мкм

?чис=0,185мм=185 мкм

?чер=0,6мм=600 мкм

?отд =0,052мм=52 мкм

Графа 5. Наибольшие предельные размеры на данной операции равны значениям графы 3

Графа 6. Наименьшие предельные размеры по переходам определяютсяграфа3-графа4

dнаим.отд=dнаим.отд.- ?отд=190,046-0,052=189,994мм

dнаим.чис=dнаим.чис- ?чис=189,546-0,185=189,361мм

dнаим.чер=dнаим.чер- ?чер=188,046-0,6=187,446мм

dнаим.заг=dнаим.заг- ?заг=180,046-1,1=178,946мм

Графа 7. Наибольший припуск устанавливается как разность между наибольшими предельными размерами детали на данной операции

2Zmax.отд.=dнаиб.чис-dнаиб.шлиф.= 189,994-189,361=0,633=633мкм

2Zmax.чис.=dнаиб.чер-dнаиб.чис=189,361-187,446=1,915=1915мкм

2Zmax.чер.=dнаиб.заг-dнаиб.чер=187,446-178,946=8,5=8500мкм

Графа 8. Наименьший припуск устанавливается как разность между наименьшими предельными размерами детали на данной операции

2Zmin.отд.=dнаим.чис-dнаим.отд=190,046-189,546=0,5=500мкм

2Zmin.чис=dнаим.чер-dнаим.чис= 189,546-188,046=1,5=1500мкм

2Zmin.чер=dнаим.заг-dнаим.чер=188,046-180,046=8=8000мкм

Схему поля допуска поверхности показываю на рисунке 3

Рисунок 3 - Схема поля допуска поверхности

1.7 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания на сверлильную операцию 020 свожу в таблицу 7

Таблица 7 - Назначение режимов резания на сверлильную операцию 020

№ опер	Перех	Гл. резания Т,мм	Подача S, мм/об	Скорость резания V,м/мин	Число оборотов n, об/мин	То, мин	Тв, мин	Тшт, мин	Тпз, мин	Тш, мин
020	1	30	0,28	25,6	710	0,18	0,11	0,75	16	0,88

Исходные данные на сверлильную операцию 020

Операция - сверление внутреннего отверстия O 11,5

Материал заготовки- Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Режущий инструмент - спиральное сверло ГОСТ 10903-77

Оборудование - Вертикально сверлильный станок 2А135

Эскиз заготовки в наладке показываю на рисунке 5

Эскиз заготовки в наладке показываю на рисунке 4

Рисунок 4 - Эскиз заготовки в наладке

Расчёт длины рабочего хода суппорта Lр.х ,мм, определяем по формуле

Lр.х = Lрез + y (19)

где Lрез - длина резания, мм

y- подвод, врезание, перебег инструмента, мм

Lдоп.- дополнительная длина, мм

Lрез=30 мм

y=6 мм

Lр.х = 30+6=36 мм

Определяю рекомендуемую подачу по нормативам

So=0,28

Определение стойкости инструмента по нормативам Т ,мин,

Тр= 30 мин

Расчёт скорости резания V ,м/мин, определяем по формуле

V=Vтаб * K1 * K2 * K3 (20)

где Vтаб-табличная скорость резания, м/мин

Vтаб= 19 м/мин

K1-коэффициент зависящий от обрабатываемого материала,

K1=0.8

K2-коэффициент зависящий от стойкости и марки твёрдого сплава,

K2=1,25

K3- коэффициент зависящий от вида обработки,

K3=1

V=19*0.8*1.25*1=19 м/мин

Расчёт числа оборотов шпинделя n ,об/мин, определяем по формуле

n=1000V/Пd (21)

где d- обрабатываемый диаметр, мм

d=11,5мм

П=3.14

n =1000*19/3,14*11,5 =526 об/мин

Принимаю по паспорту станка 2А135 n(паспортное)=710об/мин

Расчёт действительной скорости резания Vд ,в м/мин, определяем по формуле

Vд=Пdn/1000 (22)

Vд=3,14 * 11,5 *710 /1000=25,6 м/мин

Определяю осевую силу резания по формуле, кГ

Ро=Ртаб*Кр (23)

где, Ртаб - сила резания по таблице, кГ

Кр - коэффициент резания

Ртаб=465 кГ

Кр=1,1

Ро = 465 * 1,1 = 512 кГ

Определяю мощность резания по формуле, кВт

Nрез=Nтаб*Kn*(n/1000) (24)

где, Nтаб - мощность резания по таблице

Кn - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала

Nтаб= 1,9 кВт

Kn= 1,1

Nрез = 1,9* 1,1 * (710/1000) = 1,48кВт

Условие резания

Nрез<Nшп (25)

Nшп=1,2*Nдв* (26)

где Nдв - мощность электродвигателя станка, кВт

- коэффициент полезного действия станка

Nшп = 1,2 * 2,8 * 0,8 = 2,6 кВт

Nрез < Nшп - резание возможно

Рассчитываю основное машинное время по формуле, мин

Тм= Lр.х/So*n (27)

Тм = 36/0,28 *710=0,18

Расчет режимов резания на фрезерную операцию 015 свожу в таблицу 8

Таблица 8 - Назначение режимов резания на фрезерную операцию

№ опер	Переход	Гл резан Т,мм	Подача S, мм/об	Скорос резан V, м/мин	Число оборотов n, об/мин	То, мин	Тв, мин	Тшт, мин	Тпз, мин	Тшк, мин
015	1	12	0,1	24	47,5	1,3	0,1	2,4	12	2,5

Эскиз заготовки в наладки показываю на рисунке 5



Рисунок5-Эскиз заготовки в наладке

Исходные данные на фрезерную операцию 015

Операция - фрезерование паза

материал - сталь 45 ГОСТ1050-88

режущий инструмент - дисковая фасонная фреза

материал режущей части - Р6М5 ГОСТ19265-73

оборудование - горизонтально-фрезерный станок 6Н82Г

Длина рабочего хода суппорта L р.х., мм определяется по формуле:

L р.х = Lрез. + y (28)

где Lрез. - длина резания, мм

y - длина подвода, врезания и перебега инструмента, мм

L р.х = 30+50 = 80 мм

bср=f / Lрез (29)

где f площадь фрезеруемой поверхности

f=10440мм

bср=10440/80=130,5 мм

Подча на зуб фрезы Sz,мм/зуб

Принимаю по паспорту станка 6Н82Г:

Sz =0,10мм/зуб

Стойкость инструмента Тр, мин определяется по формуле:

Тр = Тм · ? (30)

где Тм - зависит от диаметра и количества инструмента

? = Lрез./ Lр.х. - коэффициент времени резания, если ? ? 0,7, то Тм = Тр

Тр = Тм = 170 мин

Скорость резания V, м/мин определяется по формуле:

V = Vтабл. · К1 · К2 · К3 (31)

где V табл. - скорость резания по таблице, м/мин

К1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала

К2 - коэффициент, зависящий от стойкости и марки сплава

К3 - коэффициент, зависящий от вида обработки

V табл. = 32 м/мин;

К1 = 1,1;

К2 = 0,7;

К3 =0,8

V = 32 · 1,1 · 0,7 · 0,8 = 19,7 м/мин

Число оборотов шпинделя n, об/мин определяется по формуле:

n = 1000 · V/ ? · d (32)

где d - диаметр фрезы, мм

n = 1000 · 19,7 / 3,14 · 160 = 39,2 об/мин

Принимаю по паспорту станка 6Н82Г nпасп. = 47,5 об/мин

Действительная скорость резания Vд, м/мин определяется по формуле:

Vд = n · ? · d /1000 (33)

Vд = 47,5 * 3,14 * 160 / 1000 =24 м/мин

Расчёт минутной подачи мм/мин определяется по формуле

Sм=Sz ·Zu · n (34)

где Su -подача на зуб

Zu-число зубьев фрезы

Zu =13

Sм=0,1·13·47,5=61,7 мм/мин

Машинное время Т, мм определяется по формуле:

Тм = Lр.х./ Sм (35)

tм =80/61,7= 1,3 мин

Уточняем подачу на зуб фрезы мм/зуб

Sz=Sм/( Zu · n) (36)

Sz=61,7/(13·47,5)=0,1мм/зуб

Мощность резания для инструмента Nрез., кВт: определяется по формуле

Nрез. = Е · V · bmax·К1·К2/100 (37)

N рез. =0,35·24·12·13·1,1·0,7/100 =0,8 кВт

где bmax - максимальная ширина фрезерования

условие резания:

Nрез< Nшп

Nдв. = 7 кВт; ? = 0,75

Nшп. = 1,2· Nдв· ? (38)

Nшп =1,2·7·0,75=6,3 кВт

Nрез. < Nшп. = 9.6 => резание возможно

1.8 Расчет норм времени

Выполняю таблицу 9 Определение штучного времени на вертикально сверильном станке 2А135

Таблица 9 - Определение штучного времени на Вертикально сверлильном станоке 2А135

№ опер	Приемы	Основ вр tм, мин	Вспомог вр инструмент tв, мин	Вспомог вр контроль tв, мин	Примечание
1	Установить деталь в кондуктор		0,13		Нормативы лист 34 карта 3
2	Включить станок кнопкой		0,02		Нормативы лист 28 приложение 8
3	Подвести инструмент кдетали совмещая оси		0,03		Нормативы лист 1 приложение 8
4	Включить подачу кнопкой		0,03		Нормативы лист 1 приложение 8
5	Обработать деталь	0,18
6	Выключить подачу кнопкой		0,03		Нормативы лист 1 приложение 8
7	Быстрый отвод инструмента		0,01		Нормативы лист 1 приложение 8
8	Выключить станок кнопкой		0,03		Нормативы лист 26 прложение 8
9	Окрепить и снять деталь		0,13		Лист 34
10	Контроль детали калибр-пробкой			0,11	Нормативы лист 2 карта 86
	Итого	0,18	0,4	0,11

Определяю оперативное время Топ, мин, по формуле

Топ=tм + tв (39)

где tм - основное время

tв - Вспомогательное время

Топ=0,18+0,4+0,11= 0,69мин

Определяю время на организационно - техническое обслуживание Торг, мин, по формуле

Торг=(аорг+Топ)/100 (40)

где аорг - время на организационно - техническое обслуживание в процентах от основного

Торг=(4 * 0,69)/100=0,026 мин

Определяю время на отдых и личные надобности Тотл, мин, по формуле

Тотл=(аотл+Топ)/100 (41)

где аотл - время на отдых и личные надобности в процентах от основного

Тотл=(5 * 0,69)/100 = 0,034 мин

Определяю штучное время Тшт, мин, по формуле

Тшт=Топ(1+(аорг + аотл/100)) (42)

Тшт=0,69 (1 + ( 4 + 5/100)) =0,75 мин

Определяю подготовительно - заключительное время

Тпз.=16 мин

Определяю штучно калкуляционое время Тштк, мин, по формуле

Тштк = Тшт+(Тпз/n) (43)

где n - количество деталей в партии

Тштк=0,75+(16/2)=8,75 мин

Выполняю таблицу 10 Определение штучного времени на горизонтально фрезерном станке 6Н82Г

Таблица 10 - Определение штучного времени на горизонтально фрезерном станке 6Н82Г

№ опер	Приемы	Основ вр tм, мин	Вспомог вр инструмент tв, мин	Вспомог вр контроль tв, мин	Примечание
1	Установить деталь в тиски		0,29		Нормативы лист 37,44
2	Включить станок кнопкой		0,03		Нормативы лист 332
3	Подвести деталь к фрезе перемещением стола вручную		0,05		Нормативы лист 332
4	Включить подачу кнопкой		0,02		Нормативы лист 332
5	Обработать деталь	1,3
6	Выключить подачу кнопкой		0,02		Нормативы лист 332
7	Быстрый отвод детали от фрезы		0,04		Нормативы лист 332
8	Выключить станок кнопкой		0,03		Нормативы лист332
9	Окрепить и снять деталь		0,29		Нормативы лист332
10	Контроль детали ШЦ			0,1	Нормативы лист332
	Итого	1,3	0,77	0,1

Определяю оперативное время Топ, мин, по формуле

Топ=tм + tв (44)

где tм - основное время

tв - Вспомогательное время

Топ=1,3+0,77+0,1= 2,17мин

Определяю время на организационно - техническое обслуживание Торг, мин, по формуле

Торг=(аорг+Топ)/100 (45)

где аорг - время на организационно - техническое обслуживание в процентах от основного

Торг=(4 * 2,17)/100=0,09 мин

Определяю время на отдых и личные надобности Тотл, мин, по формуле

Тотл=(аотл+Топ)/100 (46)

где аотл - время на отдых и личные надобности в процентах от основного

Тотл=(8 * 2,17)/100 = 0,17 мин

Определяю штучное время Тшт, мин, по формуле

Тшт=Топ(1+(аорг + аотл/100)) (47)

Тшт=2,17 (1 + ( 4 + 8/100)) =2,4 мин

Определяю подготовительно - заключительное время

Тпз.=12 мин

Определяю штучно калкуляционое время Тштк, мин, по формуле

Тштк = Тшт+(Тпз/n) (48)

где n - количество деталей в партии

Тштк=2,4+(12/2)=8,4 мин

Расчет норм времени на оставшиеся операции произвожу по быстрым формулам и заношу в таблицу 11

Таблица 11 - Расчет норм времени оставшихся операций

Наименование операций	То, мин	Тшт.к., мин
005 - Токарная оп. Черновое точение ТП1 D=275 НЦП2 D=275 L=90 ТП3 D=45 ТП5 D=320 НЦП4 D=320 L=30 ВТП9 D=29 Расточить ВЦП13 D=190 L=28 ВЦП7 D=250 L=72 ВЦП12 D=186 L=10	То=0,000224*2752=16,9 То=0,00075*275*90=18,5 То=0,000224*452=0,4 То=0,000224*3202=22,9 То=0,00075*320*30=7,2 То=0,000224*292=0,2 То=0,00018*190*28=0,9 То=0,00018*250*72=3,24 То=0,00018*186*10=0,3	Тшт.к = 2,14*16,9=36,7 Тшт.к = 2,14*18,5=39,5 Тшт.к = 2,14*0,4=0,8 Тшт.к = 2,14*22,9=49 Тшт.к = 2,14*7,2=15,4 Тшт.к = 2,14*0,2=0,4 Тшт.к=2,2*0,9=1,9 Тшт.к=2,2*3,24=7,1 Тшт.к=2,2*0,3=0,66
010 - Токарная оп. Чистовое точение ВТП9 D=29 Расточить ВЦП13 D=190 L=28 ВЦП7 D=250 L=72 ВЦП12 D=186 L=10 ВЦП8 D=254 L=7 ВЦП10 D=225 L=3	То=0,00011*292=0,09 То=0,00018*190*28=0,9 То=0,00018*250*72=3,24 То=0,00018*186*10=0,3 То=0,00018*254*7=0,32 То=0,00018*225*3=0,12	Тшт.к = 2,14*0,2=0,4 Тшт.к=2,2*0,9=1,9 Тшт.к=2,2*3,24=7,1 Тшт.к=2,2*0,3=0,66 Тшт.к=2,2*0,32=0,7 Тшт.к=2,2*0,12=0,3
015 - Фрезерная оп. Фрезеровать пов.17	По расчету То=1,3	По расчету Тшк.к=8,4
020-сверлильная оп. Сверлить 12отв15 D=11,5 L=30 6отв21 D=5,5 L=24 отв19 D=5,5 L=24 нарезать резьбу D=6 L=20 нарезать резьбу D=6 L=18	По расчету То=0,18*12=2,16 То=0,00056*5,5*24=0,07*6=0,4 То=0,00056*5,5*24=0,07 То=0,014*6*20=1,68*6=9,6 То=0,014*6*18=1,5	По расчету Тшт.к=8,75*12=105 Тшт.к=2,2*0,07*6=0,9 Тшт.к=2,2*0,07=0,15 Тшт.к=2,2*1,68*6=22 Тшт.к=2,2*1,5=3,3
итого	Тшт.к=302,3

2. Конструкторская часть

2.1 Проектирование и расчет приспособления

Назначение

Кондуктор предназначен для установки и закрепления корпуса подшипника для сверления 12 отверстий d=11,5мм

Устройство

Основание-5 крепится на станину станка с помощью Т- образных болтов 6.В основание5 впрессован установочный палец-4 и имеются 2 откидных болта7. В кондукторную плиту1 впрессованы направляющий палец3 и 12 кондукторных втулок 2.

Принцип работы

Основание 5 устанавливается на станину станка с помощью Т-образных болтов 6 ,которые затягиваются гайками 8. Деталь устанавливается на установочный палец 4. На деталь накладывается кондукторная плита 1 с направляющим пальцем 3 и кондукторными втулками 2. Кондукторная плита прижимается к детали при помощи 2-х откидных болтов 7 с гайками 9.

Рисунок7-кондуктор для сверления

Выбор схемы базирования

Для данной операции, сверление отверстий, выбираю неполную

схему базирования, т.к при данной обработке допускается вращение детали вокруг своей оси.

Рисунок8- Неполная схема базирования

Рисунок9 - схема базирования заготовки

В качестве базовых поверхностей выбираю ВЦП O 186 мм и ВЦП O 250-направляющая база, которая лишает заготовку двух степеней свободы (перемещение вдоль оси Y и Х), ТП O 275- двойная опорная база, которая лишает заготовку двух степеней свободы (вращение вокруг осейY и Х ),ТП O 320мм - опорная база, которая лишает заготовку одной степени свободы (перемещение вдоль оси Z)

Расчёт усилия зажима

Расчет усилия зажима при обработке на сверлильных станках на пальце определяется по следующей формуле:

W=(KM-f1*Pr1)/(f2*r1), (49)

где К- коэффициент запаса;

М- сдвигающий момент;

Pr1- осевая сила;

f2- коэффициенты трения;

r1- радиус отверстия.

W=(1,26*0,85+0,1*1067*0,25)/(0,1*30+0,1*5,75)=533,5Н

Погрешность базирования заготовки будет зависеть от гарантированного зазора Smax между наибольшим размером (диаметром) отверстия

Ф 186Н7(+ 0,021) и наименьшим размером (диаметром) направляющего пальца ф 186k6(+ 0,002)

Smax = ES - ei (50)

где ES = 0,021 верхнее предельное отклонение отверстия, мм

ei = 0,002 нижнее предельное отклонение вала, мм

Smax = 0,021 - 0,002 = 0,019 мм

Условие базирования

? бу = Smax ? б (51)

где б = 0,021 - допуск на межцентровое расстояние, мм

? бу = 0,019 < 0,021 условие базирования выполняется

2.2 Расчет режущего инструмента

В качестве режущего инструмента выбираю сверло спиральное с пластинами из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком с нормальной формой заточки: длина сверла L=175 мм, длина рабочей части l=94 мм, диаметр сверла D=11,5 мм ГОСТ 10903-77. Диаметр отверстия d=11,5 мм, длина l=30 мм, материал заготовки - Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Углы для сверла: ?=40°, ?=12°, ?=13°, 2?=118°,2?о=70°

Находим режимы резания:

Находим подачу S, мм/об Принимаю S=0,28 мм/об

Определяем скорость резания V, м/мин по формуле

(52)

где Cv-коэффициент Cv=9,8

Т - стойкость сверла Т=45 мин;

у - показатель степени подачи y=0,50;

m - показатель степени стойкости m=0,2;

q - показатель степени диаметра q=0,40;

Kv - общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания

(53)

где Kмv - коэффициент на обрабатываемый материал

Киv - коэффициент на инструментальный материал Киv=1

Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления Кlv=1

Кмv=Kr*(750/?в)nv (54)

где nv - показатель степени

Кмv=1*(750/650)0,9=1,3

V=(9,8*11,5)0,4/(4502*0,2805)*1,13*0,75=2,06 м/мин

Определяем крутящий момент Мкр, Н*м и осевую силу резания Ро, Н по формуле

(55)

(56)

где Кр=Кмр=0,6 - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки

Мкр=10*0,0345*11,52*0,280,8*0,8=10,9Н/м

Ро=10*68*11,5*0,280,7*0,8 = 2504 Н

Определяем номер конуса Морзе хвостовика

Находим средний диаметр конуса хвостовика dср , мм по формуле

dср=(D1+d2)/2 (57)

dср=(12,2+9)/2= 10,6

По ГОСТ 2092-77 выбираем ближайший конус, т.е конус Морзе №1 с лапкой, со следующими конструктивными размерами: D1=12,2мм; d2=9 мм, l4=65,5 мм Остальные размеры хвостовика указываются на чертеже инструмента

Определяем длину сверла по ГОСТ 10903-77 L=175 мм, lо=94 мм, l2=95 мм, d1=20,3 мм

Определяем геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла:

Форма заточки - Н - нормальная: ?=40°, ?=12°, ?=13°, 2?=118°,2?о=70°

Размеры подточки: А=1,5 мм, l=2,5 мм

Находим толщину сердцевины dc, мм по формуле

dc=0,15D (58)

dc=0,15*11,5=1,7 мм

Утолщение сердцевины принимаем 1,7 мм

Принимаем обратную конусность сверла 0,1 мм

Ширина ленточки fо и высота затылка по спинке К fо=0,9 мм, К=0,4мм

Ширина пера В, мм определяется по формуле

В=0,58D (59)

В=0,58*11,5=6,67 мм

Геометрические элементы профиля фрезы для фрезерования канавки сверла

Находим больший радиус профиля Ro, мм по формуле

Ro=CRCrCфD (60)

(61)

Cr=1

Cф=1

Ro=2,9*1*1*11,5=33,35мм

Находим меньший радиус профиля Rk, мм по формуле

Rk=CkD (62)

(63)

Rk=0,1*11,5=1,15 мм

Ширина профиля B, мм определяется по формуле

B= Ro+Rk (64)

B=33,35+1,15=34,5мм

Строим профиль канавочной фрезы

Рисунок 9- Профиль канавочной фрезы

Основные технические требования:

Радиальное биение рабочей части сверла относительно оси хвостовика не должно превышать 0,15 мм

Предельные отклонения углов 2=118°±2°, 2?о=70°

Предельные отклонения угла наклона винтовой канавки ?=13°

Предельные отклонения подточки режущей части сверла +0,5 мм

Твердость рабочей части сверла HRC 62-65 Твердость лапки хвостовика HRC 30-45

Материал режущей части Р6М5 ГОСТ 19265-73, хвостовик сталь 50 ГОСТ 1050-88. Соединения хвостовика и режущей части при помощи сварки трением

Исходя из расчетов выбираю: сверло спиральное с нормальной формой заточки и коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77

Рисунок 10-сверло спиральное

конструкция деталь подшипник инструмент

2.3 Расчёт измерительного инструмента

В качестве измерительного инструмента на сверлильную операцию 020 диаметр отверстия 11,5+ 430мм выбираю калибр пробку. Калибр пробка состоит из проходной и непроходной части У10 ГОСТ 1435-71 и ручки сталь 50 ГОСТ 1050-88

Определяю размер проходной пробки, мм, по формуле

ПР = Dmin + z + H/2 (65)

где Dmin - минимальный диаметр, мм

z - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра, мм

H - допуск калибра, мм

Определяю минимальный диаметр, мм, по формуле

Dmin = D + EI (66)

где D - диаметр отверстия, мм

EI - нижнее отклонении отверстия, мм

Dmin = 11,5 + 0 = 11,5 мм

ПР = 11,5+ 0,016 + 0,008/2 = 11,52мм

Определяю размер непроходной пробки, мм, по формуле

НЕ = Dmax + H/2 (67)

где Dmax - максимальный диаметр, мм

H - допуск калибра, мм

Определяю максимальный диаметр, мм, по формуле

Dmax = D + ES (68)

где D - диаметр отверстия, мм

ES - верхнее отклонении отверстия, мм

Dmax = 11,5+ 0,430 = 11,93 мм

НЕ = 11,93+ 0,008/2 = 11,934 мм

Список использованной литературы

1 Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. - М: Машиностроение, 1966.

2 Барановский Ю.В. Режимы резания. - М: Машиностроение, 1972.

3 Белоусов А.П Проектирование станочных приспособлений. - М: Высшая школа, 1974.

4 Касилова А.Г. Справочник технолога машиностроителя - Том 2. - М: Машиностроение, 1986.

5 Миллер Э.Э. Техническое нормирование труда в машиностроении. -М: Машиностроение, 1972.

6 Нефёдов Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. - М: Машиностроение, 1984.

7 Черпаков Б.И. Технологическая оснастка - М: Академия, 2005.

8 Общемашиностроительные нормативы времени - М: Машиностроение, 1974.

Размещено на Allbest.ru