Проектирование участка механического цеха для обработки детали "Корпус клапана потока" Т30-3405171В с программой выпуска детали 8000 шт и участка 27000 шт.
Расчет массы заготовки и коэффициента использования материала для данной детали. Выбор рациональных режимов резания и определение норм времени на 4 разнохарактерные операции механической обработки. Составление управляющей программы для станка с ЧПУ.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.07.2016 |
Размер файла | 695,1 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.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
ВВЕДЕНИЕ
Машиностроение как мощный комплекс фондосозидающих отраслей, специализирующихся на выпуске технических средств производственного назначения служит материальной основой научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства. Технический прогресс машиностроения характеризуется как улучшением конструкций машин, так и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Основная задача изготовить машину заданного качества в нужном количестве при наименьших затратах, минимальной себестоимости и высокой производительности. В настоящее время механизация и автоматизация производства достигается путём применения станков с программным управлением, ГПМ, ГПС, роботов и других средств автоматизации обработки резанием и сборки, а так же применением в технологических процессах станков автоматов и полуавтоматов.
Основные направления развития современной технологии следующие: переход к автоматизированным технологическим процессам, обеспечивающим требуемое качество продукции; внедрение безотходного производства; создании гибких производственных систем; широкое применение промышленных роботов и робото- технологических систем.
Ускорение научно-технического процесса в машиностроении достигается также путём широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки, новых материалов, средств механизации и автоматизации производства. Этому содействует единая система технологической подготовки производства.
Темой дипломного проекта является проектирование участка механического цеха для обработки детали «Корпус клапана потока» Т30-3405171В с программой выпуска детали 8000 шт и участка 27000шт. Основой дипломного проекта является разработанный технологический процесс в условиях серийного производства.
1.ОБЩИЙ РАЗДЕЛ
1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали
«Корпус клапана потока» Т30-3405171В представляет не тело вращение корпусную деталь, имеющую 1 сквозное вертикальное ступенчатое отверстие с резьбой М24х1,5-6Н и 2 горизонтальных отверстия с резьбами М24х1,5-6Н и М20х1,5-6Н. Деталь базируется на плоской поверхности квадратной формы, имеющей 4 отверстия ? 9 мм, которые необходимы для закрепления детали в сборочной единице.
Деталь входит в сборочный узел «Рулевое управление трактора». Рулевое управление состоит из рулевой колонки, рулевого колеса с валом и карданными соединениями, гидроусилителями с сошкой. Гидроусилитель предназначен для снижения усилия на рулевом колесе при поворотах трактора. Он расположен под копотом в передней части трактора и установлен на переднем брусе рамы. При работе трактора поток масла, подаваемый насосом гидросистемы, делится на две ветки: к разделительной гидросистеме и к гидроусилителю. Такое деление осуществляется клапаном деления потока. Дроссельное отверстие золотника клапана потока рассчитано на расход 0,17…0,2 л/с (10…13 л/мин) масла, необходимо для работы гидроусилителя. С увелечением давления в гидроусилителе золотник перемещается вниз и дросселирует выход клапана в навесную систему. При создании нагрузки в навесной системе золотник перемещается вверх и сокращает выход из клапан потока к гидроусилителю. При одновременной нагрузке на обеих ветвях золотник занимает такое же положение, как и при отсутствии нагрузок.
В качестве материала для этой детали целесообразно использовать серый чугун СЧ20 ГОСТ 1412-85. Данная марка чугуна применяется в основном при изготовлении основания большинства станков, станин, корпусов, клапанов и вентилей и других деталей сложной конфигурации при недопустимости большого коробления и невозможности произвести их старение, тонкостенных отливок с большими габаритными размерами небольшого веса.
В таблице 1 указан химический состав СЧ20, а в таблице 2 - механические свойства стали.
Таблица 1-Химический состав серого чугуна СЧ20
марка чугуна |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
|
не более |
||||||
СЧ20 |
3,1...3,4 |
2,0...2,1 |
0,6...0,9 |
0,30 |
0,1 |
Таблица 2-Механические свойства серого чугуна СЧ20
марка чугуна |
ув |
плотность |
Линейная усадка |
твердость |
|
Мпа |
кг/мм3 |
% |
НВ (не более) |
||
СЧ20 |
200 |
7000 |
1,0 |
170-240 |
Конструкторская характеристика детали определяется по классификатору ЕСКД.
Класс 73-деталь-не тела вращения корпусные детали;
Подкласс 731000-корпусные без поверхности разъема;
Группа 731600-корпусы арматуры с расположением седла параллельно оси трубопровода;
Подгруппа 731620- корпусы клапанов с патрубками не на одной оси;
Вид 731626- с внутренней резьбой.
731626-конструкторский код детали.
1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на
технологичность
Технологичность конструкции - это совокупность свойств конструкции детали, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте.
Конфигурация детали состоит из простых геометрических форм, обеспечивающих базы при закреплении, контроле и свободный доступ инструмента.
Отверстия все сквозные, что дает возможность их обработки напроход.
Все поверхности расположены параллельно или перпендикулярно друг к другу, что упрощает их обработку.
Имеется отверстия сложной формы - много ступеней, что усложняет ее обработку.
Обработка всех поверхностей возможно производить на универсальных станках стандартным инструментом.
При изготовлении детали можно использовать типовой технологический процесс.
Обрабатываемые поверхности
Длины: 120 h14(-0,87); Ra=6,3 мкм
40 h14(-0,62) , Ra=3,2 мкм
42 h14(-0,62) , Ra=6,3 мкм
2,2±0,125 ; Ra=6,3 мкм
8 Н15(+0,58) Ra=6,3 мкм
Отверстия: Ш6,5 Н14(+0,36), Ra=12,5 мкм
Ш7 Н14(+0,36), Ra=12,5 мкм
Ш20 Н11(+0,13), Ra=0,2 мкм
Ш34 Н14(+0,62), Ra=3,2 мкм
Ш21 Н11(+0,13), Ra=1,6 мкм
Ш26 Н11(+0,13), Ra=1,6 мкм
4 отверстий Ш9 +0,22, Ra=12,5 мкм
2 отверстия с резьбой М24х1,5-6Н
отверстие с резьбой М20х1,5-6Н
Размерная характеристика
-ширина 65 мм -3
-длина 74,5 мм- 4
-высота 120 мм- 5
Чугун СЧ20 - 31
Вид детали по технологическому методу изготовления - обрабатывается резанием - 4
Техническая характеристика детали обработанной резанием.
Вид исходной заготовки - отливка в металлические формы - 14
Точность размеров: наружная поверхность IT14-1
внутренняя поверхность IT10-3
Шероховатость (Ra 0,2)-5
Характеристика технологических требований (отклонение круглости, прямолинейности) - 3
Вид дополнительной обработки- термообработка после механической обработки-4
Характеристика массы m=1,24 кг -А
Технологический код детали 345314. 1413534А
Полный конструкторско-технологический код: ЛМсК 731626. 345314. 1413534А
Таблица 3- Анализ технических требований
Условное обозначение технических требований |
Техническое требование |
Методы выполнения требования |
Средства контроля |
|
170…240 HВ |
Твердость детали 170…240 HВ |
Отливка и термообработка |
Прибор Бринеля |
|
Н14, h14,±IT14/2 |
Неуказанные предельные отклонения; для отверстий Н14, для валов-h14, для остальных по симметрическому полю допуска 14 квалитета |
Черновая обработка |
Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-80 |
|
Допуск круглости и профиля продольного сечения отверстия диаметром 20Н11 - 0,01 мм |
Протягивание |
Контрольное приспособление |
||
Условное обозначение технических требований |
Техническое требование |
Методы выполнения требования |
Средства контроля |
|
Позиционный зависимый от диаметра допуск 4 отверстий ?9 мм - 0,5 мм |
Сверление |
Контрольное приспособление |
2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1 Выбор и характеристика принятого типа производства
Выбор типа производства производится по массе изделия M дет и заданной программой выпуска деталей N.
Для детали «Корпус клапана потока» Т30-3405171-Б массой Мдет=1,24 кг и N=8000 штук принят тип производства - среднесерийный /2,с.24/.
Среднесерийное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и достаточно большим объемом выпуска изделий. В производстве при серийном типе используются универсальные станки полуавтоматы, оснащенные как универсальными, так и специальными приспособлениями, режущими инструментами и средствами измерения, специализированные станки, а так же станки с ЧПУ, как наиболее полно отвечающие требованиям среднесерийного типа производства.
В этом типе производства технологический процесс изготовления деталей преимущественно дифференцирован, то есть, расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на отдельных станках. Производство, в основном, организовано в виде поточных линий, то есть оборудование расположено по ходу технологического процесса. Взаимозаменяемость в условиях серийного типа производства соблюдается, подгонка при сборке не допускается. Квалификация основных рабочих достаточно высокая,
Себестоимость изделий средняя.
Количество изделий в партии определяется:
,шт., (1)
где а-периодичность запуска в днях; принимается а=7;
Ф-число рабочих дней, Ф=248 дней.
n==225,8 (шт.),
Принимается n=226 штук.
2.2 Выбор вида и метода получения заготовки
Заготовкой называется полуфабрикат по форме и размерам приближенный к готовой детали, имеющий припуски на механическую обработку поверхностей для получения изделий заданного качества. Припуски на обработку должны быть минимальными, но достаточными для изготовления размеров и поверхностей с требуемой и шероховатостью поверхностей.
Использование заготовок с экономичными конструктивными формами и способом получения позволяет производить обработку с наибольшей производительностью и с минимальными затратами. Таким образом, выбор вида и способа получения заготовки является важным фактором, определяющим экономические показатели производства.
Для детали «Корпус клапана потока» Т30-3405171-Б, изготовленной из чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85 в условиях среднесерийного типа производства применяется заготовка-отливка в металлические формы. Этот метод изготовления используется во всех типах производства и наиболее распространенный.
Металлическая форма по сравнению с песчаной обладает значительно большими теплопроводностью, теплоемкостью, прочностью, практически нулевыми газопроницаемостью и газотворностью.
2.3 Выбор общих припусков и допусков на механическую обработку Расчет массы заготовки и коэффициента использования материала
Расчет отливки производится по ГОСТ 26645-85.
1.Класс размерной точности отливки.
7-12 /прил.1, табл.9/
Выбирается 10.
2.Степень коробления в элементах отливки.
5/120=0,04 от 5 до 8 /прил.2, табл.10/
Выбирается 6.
3.Ряды припусков на обработку.
3-6 выбирается 4 /прил.6, табл.14/
4.Допуски размеров отливки.
40 Т=±2,3
42 Т=±2,4
120 Т=±3,2
5.Вид окончательной обработки на рассчитываемой поверхности /табл.7/.
120 h14(-0,87); 0,87/4,6=0,18 - черновая
40 h14(-0,62) , 0,62/4,8=0,13 - черновая
42 h14(-0,62) , 0,62/6,4=0,09 - получистая
6.Общий припуск на сторону
40 Т=±2,3 - черновая z=1,9 мм
42 Т=±2,4 - черновая z=1,9 мм
120 Т=±3,2 - получистовая z=3,6 мм
7.Размеры отливки
Длины 40: 40+1,9=41.9 принимается 42±2,3
42: 42+1,9=43.9 принимается 44±2,4
120: 120+3,6+1,9=125,5 принимается 126±3,2
Расчет массы заготовки и коэффициента использования
материала
В общем случае масса заготовки определяется по формуле:
mз.=Vз·с (7)
Рисунок 1 - Эскиз заготовки
тз= тд + (V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7)с (8)
V1= р?R2?L-цилиндр
V3=а·b·c - конус
V=3,14•1,82•0,36+3,14•1,62•0,19+3,14•1,12•3,3+3,14•1,12•12+3,14•1,82•0,19+3,14•1,22•3,3+4,2•4,4•0,19=83,63 см3
m=83,63·0,0070=0,58 кг.
тз=1,24+0,58=1,82 кг.
Коэффициент использования материала определяется по формуле:
Ким= (9)
Ким==0,68
Данный коэффициент использования материала приемлем для серийного типа производства, метода обработки и конфигурации детали.
2.4 Выбор и обоснование технологических баз
Технологическими базами детали называются поверхности, с помощью которых заготовка ориентируется на станке во время обработки.
На первых операциях в качестве технологических баз используют черновые базы, наружную цилиндрическую поверхность и производится обработка центрального отверстия и опорной поверхности. На следующих операциях деталь базируется на плоскости и отверстии. Так же при окончательной обработки отверстия в качестве баз используется наружный диаметр и торец.
Основные выполняемые размеры детали заданы от технологических баз, таким образом, производится совмещение технологических и измерительных баз, при этом достигается высокая точность обработки.
2.5 Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений. Обоснование принятого маршрутного плана и характеристика оборудования
Для обработки детали «Корпус клапана подачи» для условий среднесерийного типа производства предлагается маршрутный план обработки, приведенный в таблице 4.
Таблица 4- Маршрутный план обработки
№операции Наименование операции |
Технологическое Оборудование |
Станочное приспособление |
|
005.Токарно-револьверная с ЧПУ |
Токарно-револьверный станок с ЧПУ модели 1В340Ф30 |
2-х кулачковый патрон |
|
010. Сверлильная с ЧПУ |
Сверлильный с ЧПУ 2С 132 МФ2 |
Установочное приспособление |
|
015. Сверлильная с ЧПУ |
Сверлильный с ЧПУ 2С 132 МФ2 |
Установочное приспособление |
|
020. Сверлильно- фрезерно- расточная |
Сверлильно- фрезерно- расточной 2202ВМФ4 |
Установочное приспособление |
|
025. Горизонтально-протяжная |
Полуавтомат протяжной горизонтальный модели 7Б520 |
Приспособление при станке |
|
030.Слесарная |
Верстак |
Тиски слесарные |
|
035.Моечная |
Машина моечная |
||
040.Контрольная |
Стол контрольный |
Принятый маршрутный план обработки детали содержит операции, выполняемые на станках с ЧПУ, что повысит производительность труда, возможность обработать много поверхностей на одном станке.
Характеристика оборудования
1В340Ф30 - Токарный-револьверный станок с ЧПУ
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над станиной, мм |
400 |
||
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка на переднем зажиме, мм |
50 |
||
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка в зажимной и подающей трубе, мм |
40 |
||
Диаметр отверстия в шпинделе, мм |
|||
Наибольшая длина изделия устанавливаемого в центрах (РМЦ), мм |
120 |
||
Мощность двигателя главного движения, кВт |
6 |
||
Количество рабочих скоростей шпинделя |
12 |
||
Пределы чисел оборотов шпинделя, об/мин |
45...2000 |
||
Частота вращения шпинделя в I диапазоне, об/мин |
45...1400 |
||
Частота вращения шпинделя во II диапазоне, об/мин |
63...2000 |
||
Пределы чисел оборотов шпинделя (обратное вращение), об/мин |
45...250 |
||
Конец шпинделя фланцевый по ГОСТ 12595-75 |
1-6Ц |
||
Наибольший крутящий момент на шпинделе не менее, Нм (кг*м) |
40 |
||
Наибольшее перемещение револьверного суппорта: продольное (Z) / поперечное (X), мм |
310/ 110 |
||
Диапазон скоростей продольных и поперечных подач револьверного суппорта, мм/мин |
1..2500 |
||
Число подач револьверного суппорта |
б/с |
||
Скорость быстрых продольных/ поперечных ходов, м/мин |
10/ 5 |
||
Диапазон скоростей продольных и поперечных подач отрезного суппорта, мм/мин |
5..600 |
||
Число подач отрезного суппорта |
б/с |
||
Скорость быстрых ходов отрезного суппорта, м/мин |
8 |
||
Количество позиций (инструментов) в револьверной головке |
8 |
||
Наибольшее усилие продольных/ поперечных подач, кгс |
600/ 300 |
||
Обозначение системы ЧПУ |
НЦ-31 |
||
Число координат |
2 |
||
Количество одновременно управляемых координат |
2 |
||
Дискретность задания координат в продольном/ поперечном направлении (дискретность задания по оси Z, X) |
0,001 |
||
Суммарная мощность электродвигателей, кВт |
11,69 |
||
Габаритные размеры станка с ЧПУ (длина, ширина, высота), мм |
2840*1770* 1670 |
||
Масса станка с ЧПУ, кг |
3600 |
2С 132 МФ2 - вертикальный координатно-сверлильный станок.
Размер рабочей поверхности стола, мм 400*630
Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг 400
Наибольший диаметр сверления в стали, мм 32 Наибольший диаметр нарезаемой резьбы в стали 45 , М24
Наибольший ход, мм;
Продольный 620 Поперечный 400 Вертикальный 630 Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 80-710
Диапазон частоты вращения шпинделя, мин-1 25-3500
Количество ступеней частоты вращения шпинделя 39
Диапазон подач сверлильной головки, мм-мин 5-2000
Количество ступеней подач сверлильной головки, мм/мин 27
Наибольшая длина инструмента, устанавливаемого в магазине 355
Мощность главного привода, кВт 8,1
Габарит 2425*1860*2820
Масса станка, кг 5840
7Б520- полуавтомат протяжной горизонтальный.
Номинальное тяговое усилие, кН 100
Наибольшая длина хода рабочих салазок 1250
Наибольшая настроенная длина хода рабочих салазок, мм 1250
Рабочая ширина стола, мм 400
Диапазон отверстия в планшайбе, мм 100
Длина подвода и отвода протяжки, мм 1400
Скорость подвода протяжки, м/мм 16
Скорость отвода протяжки, м/мм 16
Скорость рабочего хода, м/ мин
Наибольшая 11,4
Наименьшая 1,5
Скорость обратного хода (рекомендуемая), м/мин 20
Мощность электродвигателя главного привода, кВт 22
Габариты станка, мм:
Длина 3095
Ширина 1550
Высота 4865
2202ВМФ4 -горизонтальный сверлильно-фрезерно-расточный станок с
крестовым поворотным столом и автоматической сменой инструмента.
Класс точности В
Диаметр поворотной части стола, мм 400
Наибольший ход продольный, поперечный и вертикальный шпиндельной бабки,мм 320
Расстояние от оси шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 85 - 405
Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 110 - 410
Диапазон частоты вращения шпинделя, мин-1 50 - 3150
Диапазон подач, мм/мин 2,5 - 2490
Ускоренное перемещение стола и шпиндельной бабки, мм/мин 7500
Наибольшая скорость вращения стола, мин-1 5
Ёмкость инструментального магазина, шт 30
Время смены инструмента, не совмещённое с машинным временем, с 4
Тип устройства ЧПУ «Размер 2М-1300»
Мощность главного привода, кВт 5,5
Габарит станка, мм 4150 х 2340 х 2660
Масса станка, кг 7160
2.6 Поэлементный техпроцесс обработки детали
Рисунок 2- Эскиз обрабатываемых поверхностей
Операция 005 - Токарно-револьверная с ЧПУ
01.Установить и закрепить заготовку.
02. Подрезать торец 1 начерно.
03.Подрезать торец 1 начисто.
04.Центровать отверстие 4.
05. Сверлить отверстие 4 напроход.
06. Зенкеровать отверстие 4.
07. Развернуть отверстие 4.
08. Расточить отверстия 2 и 3.
09. Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.
Операция 010- Сверлильная с ЧПУ
01.Установить заготовку, закрепить
02.Сверлить 4 отверстий 23.
03.Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.
Операция 015- Сверлильная с ЧПУ
01.Установить заготовку, закрепить
02.Сверлить отверстие 10.
03.Сверлить отверстие 15.
04.Рассверлить отверстие 9.
05. Рассверлить отверстие 14.
06.Фрезеровать торцы бабышек 5.
07. Зенкеровать отверстие 7 с фаской 8.
08. Зенкеровать отверстие 12 с фаской 13.
09. Зенковать фаску 6 и 11.
10. Нарезать резьбу 9.
11. Нарезать резьбу 14.
12.Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.
Операция 020- Сверлильно- фрезерно- расточная
01.Установить заготовку, закрепить
02.Фрезеровать торец 16.
03.Зенкеровать отверстие 21 с фаской 22.
04. Зенкеровать отверстие 18 с фаской 19.
05.Зенковать фаску 17.
06. Нарезать резьбу 20
07.Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.
Операция 025 - Горизонтально-протяжная
01. Установить и закрепить заготовку.
02.Протянуть отверстие 4.
03. Снять заготовку, контролировать размеры и параметры.
Операция 030 - Слесарная
01. Зачистить заусенцы и острые кромки.
Операция 035 - Моечная
01.Промыть деталь.
Операция 040 - Контрольная
01.Контролировать размеры.
2.7 Определение операционных припусков и размеров: на одну поверхность Ш20Н11 аналитическим методом; на остальные - табличным.
2.7.1 Определение операционных припусков и размеров на одну поверхность Ш20Н11 аналитическим методом
Поверхность Ш20Н11 () должна быть обработана по 11 квалитету и шероховатости Ra 0,2.
Порядок обработки:
1) центрование
2) сверление
3) зенкерование
4) развертывание
5) протягивание
Суммарное значение пространственных отклонений для первой операции определяется при обработке в патроне для отверстия по формуле:
с= (10)
где ссм- погрешность заготовки по смещения, мкм
ссм=300 мкм. /16, т.1, стр.187/
сэкц- погрешность заготовки по эксцентричности, мкм,
сэкц=390 мкм. /16, т.1, стр.189/
с0= =426 мкм
с1=с0 ·0,05=426·0,05=21 мкм
Т.к. значение с2, с3 мало, то принимаем равным нулю.
Погрешность установки определяется по формуле:
Еу= (11)
где Еб - погрешность базирования, мкм;
Еб1=0 мкм; /16, т.1, стр.45-46/
Еу - погрешность установки, мкм;
Еу1=130 мкм; /16, т.1, стр.80/
Еу2=130 мкм
Еу3=70 мкм
Таблица 5- Аналитический метод определения припусков
Методы обработки поверх ности |
Ряд точности, Квали тет |
Пара-метр Шерох-ова-тости |
Предел. откло-нения |
Допуск Размера |
Расчетные величины |
||||
Высота микронеровнос тей Rz,мкм |
Глубина дефект ного слоя, h,мкм |
Сумма простр. отклоне-ний с,мкм |
Погреш ность установки |
||||||
Заготовка-отливка |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Cверление |
H14 |
Ra6,3 |
+430 |
520 |
50 |
50 |
21 |
130 |
|
Зенкерова-ние |
H13 |
Ra3,2 |
+330 |
330 |
25 |
25 |
0 |
130 |
|
Развертывание |
H12 |
Ra1,6 |
+210 |
210 |
10 |
20 |
0 |
70 |
|
Протягива-ние |
H11 |
Ra0,2 |
+130 |
130 |
5 |
10 |
0 |
70 |
Величина расчетного припуска для первой операции определяется по формуле
2Zip=2(Rzi-1+hi-1+ +esi-1 (12)
Для последующих операций:
2Zip=2(Rzi-1+hi-1+ +ITi-1 (13)
где 2Zip - общий расчетный припуск для данной операции, мкм;
Rzi-1 - высота микронеровностей, оставшихся от предыдущих операций, мкм;
hi-1 - глубина дефектного слоя, оставшегося от предыдущей операции или перехода, мкм;
Eyi - погрешность установки заготовки на данной операции, мкм;
сi-1-суммарное значение пространственных отклонений, оставшихся от предыдущей операции или перехода, мкм;
ESi-1 - верхнее предельное отклонение отверстия после предыдущей операции, мкм;
ITi-1- допуск размера после предшествующей операции , мкм
I . Припуск на сверление
2Z1p= 18 мм
II. Припуск на зенкерование
2Z2p=2(R1+h1+ +IT1 =2(50+50+)+430= 984 мкм=1,0 мм
III. Припуск на развертывание.
2Z3p=2(R2+h2+Е3)+IT2 =2(25+25+70)+330=570 мкм=0,6 мм
IV. Припуск на протягивание.
2Z4p=2(R3+h3+Е4)+IT3 =2(10+20+70)+210=410 мкм=0,4 мм
Для удобства определения промежуточных размеров результаты расчетов сведены в таблицу 6.
Таблица 6- Результаты расчетов
Наим. припуска и размера |
Условное обозначение |
Расчетное значение |
Принятые значения |
|
Размер поверхности по чертежу |
D4 |
Ш20Н11 () |
||
Наим. припуска и размера |
Условное обозначение |
Расчетное значение |
Принятые значения |
|
Исходный размер |
Dисх |
Ш20 |
||
Припуск на протягивание |
2Z4Р |
0,4 |
||
Размер после развертывания |
D3 |
Ш19,6 |
Ш19,6 Н12(+0,21) |
|
Припуск на развертывание |
2Z3Р |
0,6 |
||
Размер после зенкерования |
D2 |
Ш19 |
Ш19 Н13(+0,33) |
|
Припуск на зенкерование |
2Z2Р |
1,0 |
||
Размер после сверления |
D1 |
Ш18 |
Ш18 Н14(+0,43) |
|
Припуск на сверление |
2Z1Р |
18 |
||
Размер заготовки |
Dз |
0 |
0 |
Рисунок 3. - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности Ш20Н11 ()
2.7.2 Определение операционных припусков на остальные поверхности табличным методом
Таблица 7 - Припуски и размеры на обработку
Размер |
Метод обработки |
Параметр шероховатости, Ra, мкм |
Квалитет |
Припуск 2Zmin |
Промежуточный размер |
|
Ш120 h14 () |
Заготовка Точение черновое Точение чистовое |
Rz 800 Ra 6,3 Ra 3,2 |
3Т h14 h14 |
5 1 |
Ш 126±3,3 Ш 121 h14() Ш 120 h14() |
2.8 Выбор режущего, вспомогательного и измерительного инструмента
Таблица 8 - Режущий, измерительный и вспомогательный инструмент
№ операции |
Режущий инструмент |
Измерительный инструмент |
Вспомогательный инструмент |
|
005 |
1.Резец проходной, ВК8, ГОСТ19068-80, 2. Резец контурный, ВК6, ГОСТ 9795-80, 3. Сверло центровочное, Р6М5,ГОСТ 14952-75, 4. Сверло спиральное Ш 18, Р6М5, ГОСТ 10903-77, 5. Зенкер Ш 19, Р6М5, ГОСТ 12510-71, 6. Развертка Ш 19,6; Р6М5, ГОСТ 1523-81, 7. Резец расточной, ВК6, ГОСТ 19067-80 |
Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,1 ГОСТ 166-80 |
Резцедержатель для резцов, переходные втулки |
|
010 |
Сверло спиральное Ш 9, Р6М5, ГОСТ 10903-77 |
Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-80 |
Переходные втулки |
|
015 |
Сверло спиральное Ш 17, Р6М5, ГОСТ 10903-77 |
Штангенциркуль ШЦ-I-250-0,1 ГОСТ 166-80, |
Переходные втулки, оправка для фрезы |
|
№ операции |
Режущий инструмент |
Измерительный инструмент |
Вспомогательный инструмент |
|
Сверло спиральное Ш 21, Р6М5, ГОСТ 10903-77 Фреза торцевая Ш 100, ВК8, ГОСТ 9304-69 Зенкер Ш 21, Р6М5, ГОСТ 12510-71, Зенкер Ш 26, Р6М5, ГОСТ 12510-71, Зенковка фасочная 900 Р6М5ГОСТ 12489-71, Метчик М24х1,5-6Н, Р6М5 ГОСТ 11458-71. Метчик М20х1,5-6Н, Р6М5 ГОСТ 11458-71 |
калибр-пробка резьбовая М24х1,5-6Н, калибр-пробка резьбовая М20х1,5-6Н |
|||
020 |
Фреза торцевая Ш 100, ВК8, ГОСТ 9304-69 Зенкер Ш 22,43, Р6М5, ГОСТ 12510-71, Зенкер Ш 26, Р6М5, ГОСТ 12510-71, Зенковка фасочная 900 Р6М5 ГОСТ 12489-71, Метчик М24х1,5-6Н, Р6М5 ГОСТ |
Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-80, калибр-пробка резьбовая М24х1,5-6Н |
Переходные втулки, оправка для фрезы |
|
025 |
Протяжка Ш 20Н11, Р6М5. ГОСТ 25157-82. |
Калибр-пробка Ш 20Н11 |
Патрон рабочий |
2.9 Выбор рациональных режимов резания и определение норм времени на 4 операции
Операция 005 - Токарная с ЧПУ
Переход 02.Подрезать торец, выдержав размер 123,5 начерно.
Переход 03.Подрезать торец, выдержав размер 122,5 начисто.
Глубина резания t1=2,5 мм, t2=1 мм
Выбор подачи Sот1=0,76 мм/об /11,т.2,стр.39/
Sот2=0,64 мм/об /11,т.2,стр.39/
Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 4 в зависимости от:
- инструментального материала КSи=1,10; КSи=0,95
-способа крепления пластин КSР=1,1
-сечение державки резца КSq=1
-прочности режущей части КSh=1,05
-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,2
-схемы установки заготовки КSМ =0,8
-состояния поверхности заготовки КSn=1,05
-геометрических параметров резца КSб=1
-жесткости станка КSj =1
Значение подач определяется по формуле:
So=Sот· КSи ·КSР · КSq· КSh· КSМ· КSМ· КSn· КSб· КSj (16)
So1=0,76· 1,1 ·1,1 · 1· 1,05· 1,2· 0,8· 1.05·1· 1=0,84 мм/об
So1=0,64· 0,95 ·1,1· 1· 1,05· 1,2· 0,8· 1.05·1· 1=0,61 мм/об
Выбор скорости резания
VТ1=153 м/мин /11, т.2, стр. 73/
VТ2=260 м/мин /11, т.2, стр. 81/
По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:
-группа обрабатываемого материала Кvc=0,85
-вида обработки Кvо =1
-жесткости станка КVj=1
- механических свойств обрабатываемого материала КvМ=1,3
- геометрических параметров резца Кvб=1
-периода стойкости режущего инструмента Кvт =1
-наличие охлаждения Кvж =1
Скорость резания определяется по формуле:
V= VТ· Кvc· Кvо· КVj· КvМ· Кvб· Кvт· Кvж (17)
V1= 153· 0,85· 1· 1· 1,3· 1· 1· 1=169 м/мин
V2= 260· 0,85· 1· 1· 1,3· 1· 1· 1=288 м/мин
Частота вращения шпинделя определяется по формуле:
n= (18)
n1= мин-1
n2= мин-
Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения.
Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле:
NP=NT· (19)
NT=9,9 кВт /11. т.2, стр.81/
NP=9,9·кВт
NПР=11,69 кВт
NP ? NПР (10,8<11,69) - обработка возможна.
Определение минутной подачи.
Минутную подачу рассчитываем по формуле:
SM=SO·nФ, мм/мин (20)
SM1=0,84·828=695,5 мм/мин
SM2=0,61·1411=860,7 мм/мин
Определение цикла автоматической работы.
ТО= (21)
ТО=мин
Тмв=, (22)
где Lуск - длина ускоренного перемещения (подвод инструмента), мм
Sуск - ускоренная подача, мм/мин
Тмв=мин
Ту.а2,3=УТо+Тмв=0,18+0,06=0,24 мин
Переход 04. Центровать отверстие
Глубина резания t=2 мм
Переход 05. Сверлить отверстие Ш18
Глубина резания t=9 мм
Переход 06. Зенкеровать отверстие Ш19
Глубина резания t=0,5 мм
Переход 07. Протянуть отверстие Ш19,6
Глубина резания t=0,3 мм
Выбор подачи Sот1=0,13 мм/об /11,т.2,стр.128/
Sот2=0,56 мм/об /11,т.2,стр.129/
Sот3=0,57 мм/об /11,т.2,стр.132/
Sот4=0,91 мм/об /11,т.2,стр.134/
Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 53 в зависимости от:
-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,1
Значение подач определяется по формуле 14:
Sо1=0,13?1,1=0,14 мм/об
Sо2=0,56?1,1=0,6 мм/об
Sо3=0,57?1,1=0,63 мм/об
Sо4=0,91?1,1=1,0 мм/об
Выбор скорости резания
VТ1=27,5 м/мин /11, т.2, стр. 128/
VТ2=22,8 м/мин /11,т.2,стр.129/
VТ3=28,6 м/мин /11,т.2,стр.129/
VТ4=12,2 м/мин /11,т.2,стр.134/
По карте 57 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:
-группа обрабатываемого материала Кvм=1,1
-формы заточки инструмента Кvз =1
-наличие охлаждения Кvж =1
-состояние поверхности КVW=1
- материала инструмента Кvи=1,0
Скорость резания определяется по формуле:
V= VТ ?Кvм ? Кvз ?Кvж ?КVW ?Кvи (23)
V1= 27,5· 1,1· 1· 1· 1·1=30,25 м/мин
V2= 22,8· 1,1· 1· 1· 1·1=25,1 м/мин
V3= 28,6· 1,1· 1· 1· 1·1=31,5 м/мин
V4= 12,2· 1,1· 1=13,4 м/мин
Частота вращения шпинделя определяется по формуле 18:
n1= мин-1
n2= мин-1
n3= мин-1
n4= мин-1
Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 19:
NT=2,74 кВт /11. т.2, стр.129/
NP=2,74·кВт
NПР=11,69 кВт
NP ? NПР (3,1<11,69) - обработка возможна.
Минутную подачу рассчитываем по формуле 17 :
SM1=0,14·240=33,6 мм/мин
SM2=0,6·444=266,4 мм/мин
SM3=0,63·528=332,6 мм/мин
SM4=1·218=218 мм/мин
Определение цикла автоматической работы по формулам 19 и 20.
ТО=мин
Тмв=мин
Ту.а=УТо+Тмв=1,9+0,2=2,1 мин
Переход 08. Расточить отверстие ?27,5 Н10, отверстие ?34.
Глубина резания t1=3,95 мм; t1=7 мм
Выбор подачи Sот1=0,20 мм/об /11,т.2,стр.40/
Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 4 в зависимости от:
- инструментального материала КSH=1,15
-способа крепления пластин КSР=1
-сечение державки резца КSq=1
-прочности режущей части КSh=1,05
-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,2
-схемы установки заготовки КSМ =0,8
-состояния поверхности заготовки КSn=1
-геометрических параметров резца КSб=1
-жесткости станка КSj =1
Значение подач определяется по формуле 16:
So1=0,20· 1,15 ·1 · 1· 1,05· 1,2· 0,8· 1·1· 1=0,23 мм/об
Выбор скорости резания
VТ1=200 м/мин /11, т.2, стр. 81/
По карте 23 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:
-группа обрабатываемого материала Кvc=0,85
-вида обработки Кvо =1
-жесткости станка КVj=1
- механических свойств обрабатываемого материала КvМ=1,3
- геометрических параметров резца Кvб=1
-периода стойкости режущего инструмента Кvт =1
-наличие охлаждения Кvж =1
Скорость резания определяется по формуле 17:
V1= 200· 0,85· 1· 1· 1,3· 1· 1· 1=230 м/мин
Частота вращения шпинделя определяется по формуле 18:
n1= мин-1
Определение минутной подачи.
Минутную подачу рассчитываем по формуле 20:
SM1=0,23·890=204,7 мм/мин.
Определение цикла автоматической работы по формулам 21 и 22.
ТО=мин
Тмв=мин
Ту.а8=УТо+Тмв=0,1+0,06=0,16 мин
Ту.а.=УТу.а.=0,24+2,1+0,16=2,5 мин
Операция 010 - Сверлильная с ЧПУ
02. Сверлить 4 отверстий Ш9
Глубина резания t=4,5 мм
Выбор подачи Sот=0,40 мм/об /11,т.2,стр.128/
Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 53 в зависимости от:
-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,1
Значение подач определяется по формуле 22:
Sо=0,40?1,1=0,44 мм/об
Выбор скорости резания
VТ=18,4 м/мин /11, т.2, стр. 128/
По карте 57 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:
-группа обрабатываемого материала Кvм=1,1
-формы заточки инструмента Кvз =1
-наличие охлаждения Кvж =1
-состояние поверхности КVW=1
- материала инструмента Кvи=1,0
Скорость резания определяется по формуле 23:
V= 18,4· 1,1· 1· 1· 1·1=20,24 м/мин
Частота вращения шпинделя определяется по формуле 18:
n= мин-1
Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 19:
NT=2,15 кВт /11. т.2, стр.128/
NP=2,15·кВт
NПР=8,1 кВт
NP ? NПР (2,4<8,1) - обработка возможна.
Минутную подачу рассчитываем по формуле 20:
SM=0,44·716=315 мм/мин
Определение цикла автоматической работы по формулам 21 и22:
ТО=мин
Тмв=мин
Ту.а=УТо+Тмв=0,4+0,24=0,64 мин
Операция 020 - Сверлильно-фрезерно-расточная
Переход 02. Фрезеровать торец. Выдержав размер 120 h14(-0,87)
Фреза торцевая ? 100, ВК8, ГОСТ 9304-69
Глубина резания t=2,5 мм
Переход 03. Зенкеровать отверстие ? 22,43 и фаску 0,5х450
Зенкер ? 22,43, Р6М5, ГОСТ 12510-71,
Глубина резания t=1,15 мм
Переход 04. Зенкеровать отверстие ? 26 и фаску 1,5х450
Зенкер ? 26, Р6М5, ГОСТ 12510-71,
Глубина резания t=1,78 мм
Переход 05. Зенковать фаску 1х450
Зенковка фасочная 900 Р6М5 ГОСТ 12489-71,
Глубина резания t=1 мм
Переход 06. Нарезать резьбу М24х1,5-6Н
Метчик М24х1,5-6Н, Р6М5 ГОСТ 11458-71.
Глубина резания t=1,5 мм
Выбор подачи Szт1=0,26 мм/зуб /11,т.2,стр.177/
Sот2=0,66 мм/об /11,т.2,стр.132/
Sот3=0,66 мм/об /11,т.2,стр.132/
Sот4=0,84 мм/об /11,т.2,стр.132/
Sот5=1,5 мм/об /11,т.2,стр.137/
Выбранные значения подачи корректируются с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 53 в зависимости от:
-механических свойств обрабатываемого материала КSМ=1,1
Значение подач определяется по формуле 22:
Sz1=0,26?1,1=0,28 мм/зуб
Sо2=0,66?1,1=0,73 мм/об
Sо3=0,66?1,1=0,73 мм/об
Sо4=0,84?1,1=0,92 мм/об
Sо5=1,5?1=1,5 мм/об
Выбор скорости резания
VТ1=320 м/мин /11, т.2, стр. 190/
VТ2=24 м/мин /11, т.2, стр. 132/
VТ3=24 м/мин /11, т.2, стр. 132/
VТ4=20,6 м/мин /11, т.2, стр. 132/
VТ5=13,1 м/мин /11, т.2, стр. 137/
По карте 57 выбираются поправочные коэффициенты на скорость в зависимости от:
-группа обрабатываемого материала Кvм=1,1
-формы заточки инструмента Кvз =1
-наличие охлаждения Кvж =1
-состояние поверхности КVW=1
- материала инструмента Кvи=1,0
Скорость резания определяется по формуле 23:
V1= 320· 1,1· 1· 1· 1·1=352 м/мин
V2= 24· 1,1· 1· 1· 1·1=26,4 м/мин
V3= 24· 1,1· 1· 1· 1·1=26,4 м/мин
V4= 20,6· 1,1· 1· 1· 1·1=22,66 м/мин
V5= 13,1· 1,1· 1· 1· 1·1=14,4 м/мин
Частота вращения шпинделя определяется по формуле 18:
n1= мин-1
n2= мин-1
n3= мин-1
n4= мин-1
n5= мин-1
Расчет мощности, необходимый для резания, производится по формуле 19:
NT=4,6 кВт /11. т.2, стр.190/
NP=4,6·1,1=5,1 кВт
NПР=5,5 кВт
NP ? NПР (5,1<5,5) - обработка возможна.
Минутную подачу рассчитываем по формуле 20:
SM1=0,28·1121=314 мм/мин
SM2=0,73·375=374 мм/мин
SM3=0,73·323=336 мм/мин
SM4=0,92·212=195 мм/мин
SM5=1,5·191=286 мм/мин
Определение цикла автоматической работы по формуле 21 и 22:
ТО=мин
Тмв=мин
Ту.а=УТо+Тмв=0,43+0,2=0,63 мин
Операция 025- Горизонтально-протяжная
1. Расчет скорости резания
V=6 м/мин /13, стр.129/
2.Сила резания
Pz=120 кН /13, стр.132/
3.Мощность электродвигателя станка
Nд.н.= (24)
где К1 -коэффициент, учитывающий допускаемую - перегрузку двигателя;
К1=1,35 /13, стр.128/
К1 -коэффициент, зависящий от типа станка;
К1=0,9 /13, стр.128/
Nд.н.= кВт
Nпр=22 кВт Nд.н.? Nпр (14,58<22)- обработка возможна
5.Расчет основного времени:
Lр.х.=Lр+L2+ln (25)
Lр - длина протягивания, мм, 120 мм;
L2 - длина рабочей части протяжки, 800 мм
ln - длина перебега, 30-50 мм;
Lр.х.=120+800+40=960 мм
ТО=мин
Определение норм времени
Операция 005 - Токарно-револьверная с ЧПУ
Вспомогательное время определяется по формуле :
Тв=Тв.у.+Тв.он.+Тв.изм, (26)
где Тв.у - время на установку и снятие детали, мин;
Тв.он - вспомогательное время, связанное с операцией, мин;
Тв.изм - вспомогательное время на измерение.
Тв.у=0,18 мин /11, т.1, стр.52/
Тв.оп=0,30 мин /11, т.1, стр.79/
Тв.изм=0,11+0,13+0,07=0,31 мин /11, т.1, стр.84/
Тв=0,18+0,30+0,31=0,79 мин.
Штучное время определяется по формуле:
Тшт=(Ту.а.+Тв+ktb)(1+) (27)
где ktb - поправочный коэффициент на время вспомогательное;
атех, аорг, аотп - время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, %.
ktb=0,87 /11, т.1, стр.50/
атех+ аорг+аотп=8% /11, т.1, стр.90/
Тшт=(2,5+0,79·0,87)(1+)=3,44 мин.
Штучно-калькуляционное время определяется по формуле:
Тшт.к.= Тшт+ (28)
где Тп.з. - подготовительно-заключительное время.
Тп.з.=17 мин /11, т.1, стр.96/
Тшт.к.= 3,44+мин
Операция 010 - Сверлильная с ЧПУ
Вспомогательное время определяется по формуле 26:
Тв.у=0,52 мин /11, т.1, стр.61/
Тв.оп=0,38 мин /11, т.1, стр.79/
Тв.изм=0,17 мин /11, т.1, стр.84/
Тв=0,52+0,38+0,17=1,07 мин.
Штучное время определяется по формуле 27:
ktb=0,87 /11, т.1, стр.50/
атех+ аорг+аотп=8% /11, т.1, стр.90/
Тшт=(0,64+1,07·0,87)(1+)=1,7 мин.
Штучно-калькуляционное время определяется по формуле 28:
Тп.з.=18 мин /11, т.1, стр.96/
Тшт.к.= 1,7+мин
Операция 020 - Сверлильно-фрезерно-расточная
Вспомогательное время определяется по формуле 26:
Тв.у=0,55 мин /11, т.1, стр.61/
Тв.оп=0,65 мин /11, т.1, стр.79/
Тв.изм=0,36 мин /11, т.1, стр.84/
Тв=0,55+0,65+0,36=1,56 мин.
Штучное время определяется по формуле 27:
ktb=0,87 /11, т.1, стр.50/
атех+ аорг+аотп=8% /11, т.1, стр.90/
Тшт=(0,63+1,56·0,87)(1+)=2,15 мин.
Штучно-калькуляционное время определяется по формуле 28:
Тп.з.=18 мин /11, т.1, стр.96/
Тшт.к.= 2.15+мин
Операция 025- Горизонтально-протяжная
Вспомогательное время определяется по формуле 26:
Тв.у=0,13 мин /12, стр.52/
Тв.он=0,31 мин /12, стр.170/
Тв.изм=0,2 мин /12, стр.190/
Тв=0,13+0,31+0,20=0,64 мин.
Штучное время определяется по формуле 27:
ktb=0,87 /12, стр.31/
аотп=4% /12, стр.203/
аобс=3,5% /12, стр.171/
Тшт=(0,16+0,64·0,87)(1+)=0,77 мин.
Штучно-калькуляционное время определяется по формуле 28:
Тп.з.=12 мин /12, стр.171/
Тшт.к.= 0,77+мин
2.10 Составление управляющей программы для станка с ЧПУ
Управляющая программа составляется для обработки на станке 1В340Ф30 с устройством ЧПУ НЦ-31.
N0 T1
N1 M3
N2 M40
N3 G96
N4 S828
N5 F84
N6 M8
N7 Z15000
N8 X10000
N9 G71
N10 Z12350
N11 X3000
N12 X7000
N13 Z15000
N14 X10000
N15 T2
N16 M3
N17 G96
N18 S1411
N19 F61
N20 Z15000
N21 X10000
N22 G71
N23 Z12250
N24 X3000
N25 X7000
N26 Z15000
N27 X10000
N28 T3
N29 M3
N30 G96
N31 S240
N32 F14
N33 G73
N34 Z12500
N35 X0
N36 Z-500
N37 P400
N38 Z15000
N39 X10000
N40 T4
N41 M3
N42 G96
N43 S444
N44 F60
N45 G73
N46 Z12500
N47 X0
N48 Z-500
N49 P4000
N50 Z15000
N51 X10000
N52 T5
N53 M3
N54 G96
N55 S528
N56 F63
N57 G73
N58 Z12500
N59 X0
N60 Z-500
N61 P12200
N62 Z15000
N63 X10000
N64 T6
N65 M3
N66 G96
N67 S218
N68 F100
N69 G73
N70 Z12500
N71 X0
N72 Z-500
N73 P12200
N74 Z15000
N75 X10000
N76 T7
N77 M3
N78 G96
N79 S890
N80 F23
N81 Z15000
N82 X10000
N83 X1800
N84 Z12200
N85 Z11400
N86 X2750
N87 Z11980
N88 X3400
N89 Z12400
N90 Z15000
N91 X10000
N92 М9
N93 M5
N94 M30
3.КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
3.1 Расчет и конструирование режущего инструмента на заданной операции
На сверлильной операции в качестве режущего инструмента используется спиральное сверло. Главное движение - вращение сверла, движение подачи- поступательное перемещение сверла.
В качестве материала для изготовления сверла выбирается быстрорежущая сталь марки Р6М5.
Режимы резания при сверлении отверстий:
Подача Sо=0,44 мм/об /п.2.9/
Скорость резания м/мин /п.2.9/
Осевая состовляющая силы резания
Ро=10?Ср?Dq?Soy?Kp
Ср=42; q=1,2; y=0,75 /10, с. 281/
,
где KМP - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материла;
/10, с. 263/
Ро=10?42?91,2?0,440,75?0,93=2954 Н
Крутящий момент
Мкр=10?См?Dq?Soy?Kp
См=0,012; q=2,2; y=0,8 /10, с. 281/
Мкр=10?0,012?92,2?0,440,8?0,93=7,2 Н?м
Определится номер конуса Морзе хвостовика
, мм
где и- угол конуса,10 301;
м- коэффциент трения стали по чугуну, 0,096;
Ди- отклонение угла конуса, 51
м=6 мм
Основные конструктивные размеры:
D=9,045 мм; D1=9,2 мм; d2=6,1 мм; d3=6,0 мм; b=3,9 h13; e=10,5 мм; l3=56,5 мм; R=4 мм
Определение длины сверла /10, с. 147/:
- общая длина сверла L=162 мм
- длина режущей части сверла l=81 мм
Определение геометрических параметров сверла:
щ=350, 2ц=1160, ш=550, б=120, в=150
Шаг винтовой канавки:
Н=мм
Толщина серцевины сверла: dc=0,4D=0,4•9=4 мм
Утолщение серцевины по направлению хвостовика 2 мм.
Обратная конусность 0,05 мм
Ширина ленточки : f=0,7 мм
Ширина пера: B=0,58?D=0,58?8=4,64 мм
3.2 Организация технического контроля на участке. Расчет и конструирование средств измерения для заданной операции
Система контроля качества изделий предназначена для своевременного определения с требуемой точностью параметров качества изделий, изготавливаемых на участке.
Контроль качества изделий на участке производится на контрольных столах контролёрами. Контрольный пункт промежуточного контроля располагается между станками. Это возможно из-за использования простых измерительных средств (калибров, штангенциркулей, штангенрейсмусов и т.п.) и контрольных приспособлений.
Проверка производиться после токарной обработки, после нарезания зубчатых венцов и перед термообработкой, после изготовления детали.
Измерительные средства применяемые для промежуточного контроля заготовки и окончательного контроля детали в серийном производстве могут быть и стандартными, и специальными.
При измерении поверхностей, выполненных по допускам, применяют предельные калибры, т.к. измерение переставными инструментами является сложной и длительной операцией. Средства контроля должны соответствовать требованиям ГОСТ 8.001-71. К применению допускаются средства контроля признанные годными по результатам метрологического надзора в соответствии с требованиями ГОСТ 8 002-71.
Системой контроля качества изделий на участке занимается служба отдела технического контроля, которая находится в подчинении дирекции по качеству.
На горизонтально-протяжной операции для контроля внутренней поверхности Ш20 Н11 (+0,16) применяется калибр-пробка. Калибр относится к нерегулируемым гладким калибрам. Изготавливается цельным из стали 20 с цементацией h 0,8…1,2 до 59…65HRСэ. Проходная сторона должна проходить в отверстие, а не проходная не должна. Расчёт исполнительных размеров гладких калибров производится по формулам ГОСТ 24853-81.
Предельные отклонения размера отверстия Ш20 Н11 (+0,16)
ES=160; EI=0 мкм. /т.7/
Предельные размеры отверстия:
Dmax=D+ ES =20+0,16=20,16 мм
Dmin=D+ EI =20+0=20 мм
Допуск отверстия:
TD=ES-EI=0,16-0=0,16 мм.
Отклонения и допуски на калибр-пробку:
Z1=19 мкм, Y1=0 мкм H1=9 мкм
Расчёт размеров проходного калибра ПР:
ПРmax= Dmin +Z1 ± H1 |2=20+0,019± 0,009/2=20,019±0,0045 мм
Предельные размеры проходного калибра:
-наибольший: ПРmax=20,019+0,0045=20,0235 мм
- наименьший: ПРmin=20,019-0,0045=20,0145 мм
Исполнительный размер проходного калибра ПРисп:
ПРисп=20,0235 -0,009
Расчёт размеров непроходного калибра НЕ:
НЕ= Dmax ± H1 |2=20,16± 0,009/2=20,16±0,0045 мм
Предельные размеры непроходного калибра:
- наибольший: НЕmax=20,16+0,0045=20,1645 мм
- наименьший: НЕmin=20,16-0,0045=20,1555 мм.
Исполнительный размер непроходного калибра НЕисп:
НЕисп=20,1645 -0,009
Предельный размер изношенного проходного калибра ПРизн:
ПРизн= Dmin -У1 =20-0= 20 мм
Рисунок 5 -Схема расположения полей допусков калибра-пробки контроля размера отверстия Ш20 Н11.
4. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ
4.1 Определение потребного количества оборудования, его загрузка
Расчет фондов времени за год можно определить следующим образом
1. Номинальный фонд времени.
Fн=(Дк-Дв-Дпр)·S·Дсм,
где - количество календарных дней в периоде, дней;
- количество праздничных дней в периоде, дней;
- количество выходных дней в периоде, дней;
S - количество смен;
Дсм - продолжительность одной смены, час.
Fн=(365-14-104)·2·8=3952 час.
2. Действительный фонд времени работы оборудования.
(ч),
где - коэффициент простоя оборудования,
FД.год=
а = 10%
3. Определение потребного количества оборудования.
,
где - коэффициент выполнения норм . Принимается .
N - производственная программа, шт.,
На некоторых операциях используется коэффициент догрузки от 2 до 4, предполагающий догрузку оборудования подобными изделиями.
Операция 005 Токарно-револьверная с ЧПУ (1В340Ф30)
, принимается ст
Операция 010 Сверлильная с ЧПУ (2С132МФ2)
, принимается ст
Операция 015 Сверлильная с ЧПУ (2С132МФ2)
, принимается ст
Операция 020 Сверлильно-фрезерно-расточная (2202ФМ4)
, принимается ст
Операция 025 Горизонтально-протяжная (7Б520)
, принимается ст
Общее принятое количество станков - 5
Спр = 5
1. Коэффициент загрузки оборудования:
,
2. Средний коэффициент загрузки оборудования.
3. Определение средней загрузки оборудования по участку
Кз.ср.= Кз.ср.·100%
Кз.ср.=0,57100%=57%
Составление ведомости оборудования.
Таблица 9 - Ведомость оборудования.
Наименование оборудования |
Ср |
Спр |
Кз % |
Мощность электро- двигателя кВт |
||
1ст |
всех |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1.Токарно-револьверный с ЧПУ 1В340Ф30 |
0,80 |
1 |
80 |
11,69 |
11,69 |
|
2. Сверлильный с ЧПУ 2С132Мф2 |
0,63 |
1 |
63 |
8,1 |
8,1 |
|
3. Сверлильный с ЧПУ 2С132Мф2 |
0,58 |
1 |
58 |
8,1 |
8,1 |
|
4. Сверлильно-фрезерно-расточной 2202ФМ4 |
0,49 |
1 |
49 |
5,5 |
5,5 |
|
5. Горизонтально-протяжно 7Б520 |
0,36 |
1 |
36 |
22 |
22 |
|
6. Верстак слесарный |
- |
1 |
- |
- |
- |
|
7.Стол контрольный |
- |
1 |
- |
- |
- |
|
8. Моечная машина |
- |
1 |
- |
2,5 |
2,5 |
|
Итого |
8 |
57,89 |
4.2 Расчет и организация многостаночного обслуживания на участке. Состав и расчет количества участков производства с учетом многостаночного обслуживания
К промышленно-производственному персоналу, обслуживающему оборудование относятся основные и вспомогательные производственные рабочие. Рабочие по техническому обслуживанию оборудования, как правило, включаются в штат цеха.
1.Для расчета численности работающих на участке определяется действительный фонд времени рабочего:
Fдр = ( Д к - Дв -Дпр ) * s * Дсм * Кпотери, где
Кпотери - коэффициент невыходов на работу
Fдр =(365-14-104) •8 •1 • (1-12/100)= 1738,9 час
2.Определение количества рабочих по формуле осуществляется по формуле:
Ri=, чел
005 Токарно-револьверная с ЧПУ (1В340Ф30)
R = 27000•3,44·2/1738,9•60•1,1 = 1,6 Rпр = 2 чел
010 Сверлильная с ЧПУ (2С132МФ2)
R = 27000•1,8•3/1738,9•60•1,1 = 1,3 Rпр = 2 чел
015 Сверлильная с ЧПУ (2С132МФ2)
R = 27000•5,01/1738,9•60•1,1 = 1,17 Rпр = 2 чел
020 Сверлильно-фрезерно-расточная (2202ФМ4)
R = 27000•2,15·2/1738,9•60•1,1 = 1.1 Rпр = 2 чел
025 Горизонтально-протяжная (7Б520)
R = 27000•0,77·4/1738,9•60•1,1 = 0,72 Rпр = 1 чел
3. Общая численность основных производственных рабочих
R пр =9 чел.
Всего вспомогательных рабочих:
R всп пр = R контролер + R наладчик + R слесарь
R всп = 1 наладчик + 1 контролера + 1 слесаря = 3 чел.
4.Численность наладчиков определяется по формуле:
R нал = (Спр / Нобсл )• S
Нобсл - норма обслуживания, станки
R нал = чел.
R нал = 1 чел.
5. Количество АУП и специалистов определяется методом относительной численности:
Для организации работы на участке принимается 1 сменный мастер.
Таблица 10- Ведомость работающих на участке
Профессия |
Принятое кол-во |
Разряд |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
Основные производственные рабочие |
9 |
7 |
2 |
|||||
Вспомогательные рабочие |
3 |
2 |
1 |
|||||
Сменный мастер |
1 |
|||||||
Итого |
13 |
7 |
4 |
1 |
4.3 Планировка оборудования и расчет потребных производственных площадей
Площадь участка включает в себя производственную и вспомогательную площадь и бытовые помещения.
Производственная площадь - площадь, занятая оборудованием, рабочими местами. Производственная площадь определяется исходя из габаритов станков и их количества.
Определим площадь, занимаемую каждым станком по формуле:
S = a *b, где
a и b - соответственно длина и ширина станка, м.
Вспомогательная площадь - площадь занятая под проездами, вспомогательным оборудованием, складами, составляет 10% от всей производственной площади.
Общая площадь = Sпр + Sвсп, м2
К промышленно-производственному персоналу относятся основные, вспомогательные рабочие, младший обслуживающий персонал, административно управленческий персонал, специалисты и служащие.
Таблица 11 - Ведомость площади и объема помещения механического участка
Вид помещения |
Удельная площадь на 1 станок, м2 |
Количество станков |
Площадь S, м2 |
Высота h, м |
Объем V, м3 |
|
Производственная площадь |
15 |
9 |
135 |
10 |
1350 |
|
Вспомогательная площадь |
1,5 |
9 |
13,5 |
10 |
135 |
|
Общая площадь |
148,5 |
1485 |
4.4 Транспортировка деталей на участке
Организация транспортировки изделий на участке имеет целью ликвидацию тяжелых и трудоемких работ и сокращение продолжительности производственного цикла. Выбор транспортных средств зависит от характера обрабатываемых на участке заготовок; массы и габаритов заготовок или размера транспортной партии, типа производства, конструкции здания. Передача заготовок из пролета в пролет и с одного станка на другой может быть выполнена следующими способами:
1. электрическими тележками или автокарами с подъемными платформами (вилами), а также подъемными кранами грузоподъемностью 0,75; 1; 1,5; 3; 5 т, имеющими скорость 6...15 км/ч;
2. монорельсом с электроталью, который может быть прямым, кольцевым и с переводными стрелками. Грузоподъемность электротали 0,25...5 т;
3. желобами, лотками, склизами для передвижения изделий между рабочими местами самотеком под действием силы тяжести;
4. роликовыми, ленточными, пластинчатыми, тележечными и подвесными конвейерами. Конвейеры могут иметь ширину ленты 200...600 мм и скорость 6...30 м/мин;
5. мостовыми кранами, если на участках изготовляются тяжелые детали. Грузоподъемность мостовых кранов 5, 10, 15 и 20 т. В целях наиболее целесообразного использования кранов слесарно-сборочные участки следует располагать в том же пролете, что и участки для механической обработки тяжелых заготовок;
6. подвесными и поворотными кран-балками (стрелами) с ручными и электрическими талями грузоподъемностью 1...3 т Поворотные краны устанавливаются на колоннах, разделяющих пролеты, или на специально предназначенных для них колоннах; вылет крана должен допускать возможность обслуживания двух соседних станков. Для горизонтального передвижения грузов массой до 1 т применяют малые консольные краны грузоподъемностью до 250... 1000 кг, которые перемещаются вдоль стены цеха или вдоль одной линии колонн;
7. промышленными роботами (манипуляторами), применяемыми для установа, съема и передачи заготовки из одной зоны обработки в другую или для складирования.
В данном случае для перемещения деталей от станка к станку используется подвесной конвейер, а из цеха в цех - электрокары.
4.5 Организация ремонта оборудования на участке
Для повышения эффективности использования металлорежущих станков имеет важное значение обеспечение их постоянной готовности к обработке деталей с данной производительностью, точности чистовой обработки.
Особо важное значение имеет повышение долговечности, безотказности и сроков сокращения точностных показателей дорогостоящих станков и в т.ч. станков с ЧПУ.
С этой целью необходимо осуществлять техническое обслуживание и ремонт станков, руководствоваться «Рациональной системой технического обслуживания и ремонта металло- и деревообрабатывающего оборудования».
В проекте, используя положения и нормы указанной системы, следует для дорогостоящего и лимитирующего оборудования установить следующее:
- Комплекс работ по техническому обслуживанию, периодичность их выполнения и исполнителей;
- Структура ремонтного цикла;
- Определить продолжительность ремонтного цикла, межремонтного межсмотрового периода;
- Составить план-график ремонтов и плановых осмотров на ремонтный цикл.
Капитальный ремонт оборудования производится 1 раз в 4 года. Планово-предупредительный- 1 раз в 2 года. Текущий ремонт-1 раз в год. Осмотр оборудования производится 2 раза в год.
4.6 Обеспечение нормальных условий и безопасности труда на участке
4.6.1 Расчет вентиляции и освещения на участке
Вентиляцией называется организованный и регулярный воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха «отработанного» и подачу свежего. По способу перемещения воздуха различают системы естественной, механической и смешанной вентиляции.
Естественная вентиляция осуществляется за счет форточек, фрамуг, окон.
Площадь форточек принимается 6 размере не менее 2...4% площади пола.
Sфор=0,04·Sп, м2
Sфор=0,04·148,5=6 м2
Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом определяется:
L=n·Li, м3/ч
Где п- число работающих в помещении, чел
Li=250 м3/ч
L=13 ·250=3250 м3/ч
При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть от 1 до 10
KB=L/V
КВ=3250/1485=2,2
Расчет освещения.
Степень освещенности того или иного производственного помещения зависит от вида работ, выполняемых в данном помещении. В производственном помещении предусматривается естественное и искусственное освещение.
Расчет естественного освещения.
Естественное освещение обеспечивается устройством окон и зенитных фонарей в крыше. Суммарная площадь окон определяется по формуле:
, (м2) (48)
где Fn - площадь пола участка; Fn = 148.5 м2
б - удельная площадь окон, приходящаяся на 1 м2 пола; б = 0,1;
T - коэффициент, учитывающий потери света от загрязнения остекления; T =0,6.
Подобные документы
Описание конструкции и служебного назначения детали, контроль чертежа и анализ технологичности. Выбор и характеристика принятого типа производства, обоснование способа обработки заданной заготовки. Расчет массы и коэффициента использования материала.
дипломная работа [361,9 K], добавлен 19.06.2015Назначение детали "Корпус", анализ технологичности ее конструкции. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута, расчет режимов резания. Программирование станков с ЧПУ. Проектирование механического участка.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 29.09.2013Описание конструкции и назначение детали "Корпус толкателя". Выбор и расчет заготовки. Литье по выплавляемым моделям, в кокиль. Расчет количества оборудования и его загрузки. Разработка технологического процесса, маршрута механической обработки детали.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 29.04.2012Конструкция и служебное назначение детали "шестерня". Обоснование способа получения заготовки. Расчет массы и коэффициента использования материала; припуски и допуски на механическую обработку. Разработка маршрута обработки детали, выбор оборудования.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 14.07.2016Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений. Выбор вида и обоснование способа получения заготовки. Расчет и конструирование режущего инструмента на заданной операции. Техпроцесс обработки детали.
дипломная работа [411,8 K], добавлен 14.07.2016Назначение и конструкция цапфы. Технические условий ее изготовления. Способы получения заготовок. Выбор баз для механической обработки. Технологический маршрут обработки детали. Расчет режимов резания. Проектирование приспособления для токарной обработки.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 27.02.2014Разработка участка механической обработки детали типа "Корпус". Выбор метода получения заготовки. Расчет припуска на обработку. Проектирование фрезерного приспособления для сверлильно-фрезерных операций на станке, режущего и измерительного инструментов.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 23.09.2014Описание конструкции и служебного назначения гильзы клапана. Выбор вида и метода получения заготовки. Разработка маршрута механической обработки детали. Разбивка операций на технологические переходы и рабочие ходы. Расчет режимов резания и норм времени.
курсовая работа [453,5 K], добавлен 23.03.2015Выбор общих припусков и допусков на механическую обработку. Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений. Конструирование режущего инструмента на заданной операции. Транспортировка деталей на участке.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 14.07.2016Проектирование технологии механической обработки детали. Выбор инструмента, его кодирование и настройка. Расчет режимов резания, построение траекторий движения режущего инструмента. Нормирование токарной операции, разработка управляющей программы для нее.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 10.12.2013