Проектирование участка механического цеха для обработки детали "шестерня"

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение является одной из ведущих отраслей промышленности, которая обеспечивает материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства. Непрерывное совершенствование машин характеризуется возрастанием их мощности, снижением массы, а так же повышением точности и надежности.

На современном этапе развития машиностроения трудно сосредоточить всю совокупность расширяющихся знаний во всех областях технологии производства машин в рамках одной специальности. Поэтому в машиностроении имеют самостоятельное значение такие специальности, как технология литейного производства, технология ковки и штамповки, сварки и т.п. Всё машиностроение невозможно представить без существования учебной дисциплины "Технология машиностроения". Это наука об изготовлении машин требуемого качества, в установленном производственной программой количестве и в заданные сроки, при наименьших затратах живого и овеществленного труда, то есть при наименьшей себестоимости. Процесс изготовления машин и механизмов состоит из комплекса работ, необходимых для производства заготовок, их обработки, сборки из готовых деталей составных частей (сборочных единиц) и, наконец, сборки из сборочных единиц и отдельных деталей готовых машин. На машиностроительном производстве решением вышеуказанных задач занимаются специалисты-технологи. На них возлагаются так же задачи по практическому осуществлению широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации, соответствующим достижениям науки и техники.

Данный дипломный проект является первой большой самостоятельной работой будущего технолога, направленной на решение конкретных задач в области совершенствования технологии обработки, организации производства и улучшения технико-экономических показателей работы участка. Тема дипломного проекта - спроектировать участок механического цеха для обработки детали - представителя шестерня, 145-4215021 с годовой программой выпуска детали - представителя 6200 шт.

цех маршрутный деталь шестерня



1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание конструкции

Заданная деталь - шестерня 145- 4215021 - представлена собой одновенцовой зубчатое колесо со ступицами с двух сторон. Зубья прямые цилиндрические, модуль 4,5 мм, число зубьев - 36. Степень точности по ГОСТ 1643-81-9-Вс. Торцы зубьев со стороны большей ступицы имеют закругления для плавности переключения.

Центральное осевое отверстие - гладкое, имеется канавка, диаметр отверстия - 110 мм. Габаритные размеры: диаметр венца - 172мм, ширина венца - 25,5 мм, ширина шестерни - 44 мм.

Деталь - шестерня, 145-4215021 входит в сборочную единицу 145-4215100 " Привод ВОМ" Привод ВОМ (вала отбора мощности) расположен в мокром отсеке корпуса муфты сцепления трактора и обеспечивает передачу мощности через синхронные и независимые передние и задние валы отбора мощности. Ведущий вал - шестерня муфты сцепления вращается заодно с маховиком и входит в зацепление с шестерней ведущего барабана муфты ВОМ. Ведомый барабан муфты вала отбора мощности зацепляется с промежуточной шестерней 145-4215021, служащей для привода переднего независимого ВОМ.

Материал шестерни - сталь 25ХГГ ГОСТ 4543-71. Назначение - нагруженные зубчатые колеса и другие детали, твердость которых более 59НКСэ.

Таблица 1 - Химический состав, в %

C	Si	Mn	Cr	Ti	P	S	Cu	Ni
					Не более
0,22...0,29	0,17...0,37	0,8...1,0	1,0...1,3	0,03...0,2	0,035	0,035	0,3	0,3



Таблица 2 - Механические свойства

Источник	Состояние поставки	у0,2	уВ	д5	Ш	КСИ Дж/см2	HRCЭ Не более
		МПа	%
		Не менее
ГОСТ 4543-71	Пруток	980	1270	10	50	69	57...63

Технологические свойства:

Температура ковки: начала - 12200С, Конца - 8000С, Свариваемость - РДС, КТС, требуется последующая термообработка. Флоксночувствительность - чувствителен. Склонность к отпускной хрупкости - склонен.

Конструкторский код детали

Класс 72 - детали - тела вращения с элементами зубчатого зацепления.

Подкласс 721 - с элементами зубчатого зацепления, цилиндрические

Группа 7213 - одновенцовые с наружными прямыми зубьями с модулем свыше 1 мм.

Подгруппа - 72135 - колеса зубчатые с внутренней основной базой, круг в поперечном сечении, со ступицей, выступающей за торец обода с двух сторон.

Вид 721354 - без пазов и выступов на торце ступицы с модулем свыше 4 до 6 мм.

Конструкторский код детали: 721354.

1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность

В детали - шестерня - механической обработке подвергаются: основные наружные поверхности, кроме наружного диаметра ступицы, осевое сквозное отверстие и канавка в отверстии. Точность обработки и шероховатость основных поверхностей невысокая: 11, 12 квалитет?? и Ra 12,5; шероховатость наружной поверхности зубьев - Ra 3,2 мкм. Наиболее точно обрабатывается осевое отверстие: точность 7 квалитет - , Ra 0,8; поверхности зубьев имеют: по боковым сторонам - Ra 1,6 мкм, по дну впадин - Ra 6,3 мкм.

Технологический код детали.

Основные признаки технологической классификации детали:

Наибольший наружный диаметр - 172 мм - Г

длина - 44 мм - 9

диаметр центрального отверстия - 110 мм - Б

Группа материалов - сталь 25ХГГ

ГОСТ 4543-71, конструкционная легированная - 12;

Вид детали по технологическому процессу - деталь, обрабатываемая резанием - 4.

Технологическая классификация детали, обрабатываемой резанием.

Вид исходной заготовки - штамповка объемная некалибированная - 24

Квалитет точности размеров:

наружных - 11 - 3

внутренних - 10 - 3

Параметр шероховатости поверхности - Ra 1,6 - 3

Вид дополнительной обработки - нитроцементация с 57...64 HRCЭ, без покрытия

Весовая характеристика mд=1,7 кг - 6Б

Технологический код детали: Г9Б1243336Б

Технологичность - это одна из комплексных характеристик технического устройства изделия, которая выражает удобство его производства, ремонтопригодность и эксплуатационные качества. Затраты на производство можно сократить в значительной степени в зависимости от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов резания и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывает особое влияние ее конструкция и технологические требования на изготовление.

Требования к технологичности конструкции детали:

1. Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или быть стандартной в целом;

2. Деталь должна изготавливаться из заготовки, полученной рациональным способом;

3. Размеры и поверхности детали должна иметь соответственно оптимальные квалитеты точности и параметры шероховатости;

4. Физико-химические и механические свойства материала, жесткость детали, ее форма и размеры должны соответствовать требованиям технологии изготовления;

5. Конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.

Исходя из вышеперечисленных требований, деталь - шестерня - технологична.

Таблица 3- Анализ технических требований

Условное обозначение технических требований	Техническое требование	Методы выполнения требования	Средства контроля
167…207 HВ	Твердость детали 156…207 HВ	Штамповка и термообработка	Прибор Бринеля
Нитроцементировать h0,8…1,3 мм, 57…64 HRCэ, ядро 30…46 HRCэ,	Насыщение поверхности заготовки углеродом и азотом на глубину 0,8…1,3 мм до твердости 57…64 HRCэ, ядро 37…47 HRCэ.	Нагрев в электроконтантной печи при t 860±100С в газовой среде	Прибор Роквелла
Н14, h14,±IT14/2	Неуказанные предельные отклонения; для отверстий Н14, для валов-h14, для углов -IT14/2	Черновая обработка	Штангенциркуль ШЦ-I-250-0,1 ГОСТ 166-80
	Допуск цилиндричности отверстия ?110К7	Хонингование	Калибр-пробка ПР, НЕ



2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор и характеристика принятого типа производства

Прежде чем приступить к проектированию технологического процесса механической обработки деталей, необходимо, исходя из заданной программы выпуска и характера подлежащих обработке деталей, установить тип производства. В машиностроении различают три типа производства: единичное, серийное и массовое. Производство можно отнести к тому или иному типу: условно по количеству обрабатываемых в год деталей или изделий одного наименования или типоразмера. При заданной программе выпуска детали Nд=6200шт. в год и массе детали 1,7 кг принимается серийное производство. В зависимости от количества изделий в серии, характера, трудоемкости и частоты повторяемости серий в течение года тип производства подразделяется на мелко-, средне- и крупносерийный.

Такое подразделение является условным, т.к. при одном и том же количестве заданных для изготовления деталей, инструментов в партии, но при различных их размерах, сложности и трудоемкости производство может быть отнесено к различным типам. В данном случае тип производства - среднесерийный. Тип производства и соответствующие ему формы организации труда определяют характер технологического процесса и его построение. Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном производстве. В серийном производстве применяются универсально-сборными приспособлениями, так и специализированными, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовляемого изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления детали расчленен на отдельные операции. Принятое производство характеризуется тактом выпуска.

КН=0,9...0,95

В серийном производстве рассчитывается количество изделий в партии, шт

где Nгод - годовая программа выпуска, Nгод=6200 шт.

t=7…10 дней - число дней, на которые необходимо иметь запас деталей для бесперебойной работы сборочного цеха.

Ф - число рабочих дней в году.

Ф=250 дня.

n=шт

Суточный выпуск деталей

Nсут=Nгод/Ф=35000/250=140 шт

Принимается Nсут=140 шт.

Период запкска-выпуска партии деталей в производство

Rзап=n/Nсут=248/140=1,8

Количество запусков партии деталей в производство в плановом периоде

Sn=Ф/Rзап=250/1,8=139



Принимаем по нормативам Sn=120 дня.

2.2 Выбор вида и обоснование способа получения заготовки

В машиностроении в зависимости от номенклатуры изделий и характера производства применят заготовки следующих видов: прокат в виде прутков различного сечения, профильный прокат, периодический прокат, трубы; штамповки, из различных марок сталей; отливки, получаемые различными способами литья. При выборе формы, размеров и способа получения заготовки большое значение имеет конструкция и материал детали. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости. Исходя из материала детали - сталь 25ХГТ, конструкции детали и условий работы ее в сборочной единице, выбираем вид заготовки - штамповка. Детали-штамповки преимущественно работают на изгиб, кручение, растяжение. В серийном производстве применяют штамповки, получение на различном оборудовании с помощью штампа. Применяемое оборудование - штамповочные молоты, прессы, горизонтально-ковочные машины. Метод получения заготовки шестерни - штамповка в открытом штампе на ковочном горячештамповочном прессе.

2.3 Выбор общих припусков и допусков на механическую обработку. Расчет массы заготовки и коэффициента использования материала

Расчет ведется по ГОСТ 7505-89

Исходные данные:

материал - сталь 25ХГТ, масса детали - 1,7 кг

Исходные данные для расчета:

Масса ковки расчетная:

mр=mдхКр, кг

Кр=1,5...1,8 Принимаем Кр=1,8

mр=1,7х1,8=3,06 кг

Класс точности Т4

Группа стали - М2

Степень сложности:

Размеры описывающей поковку фигуры:

диаметр 172х1,05=180,6 мм

длина 44х1,05=46,2 мм

Масса описывающей фигуры (расчетная)

mф=ПR2 x L x p=3,14х9,032х4,62х0,0078=9,23 кг

Степень сложности С4

Конфигурация поверхности разъема штампа: П(плоская)

Исходный индекс - 15.

Припуски и кузнечные напуски:

Основные припуск на размеры, мм

?172h11, Ra3,2 z=2,7мм

?110К7, Ra1,6 z=2,5мм

L=44, Ra12.5 z=1,9мм

L=25,5, Ra3,2 z=2,3мм

Дополнительные припуски, учитывающие:

Смещение по поверхности разъема штампа

Zдоп=0,5мм

Отклонение от плоскостности

Zдоп=0,5 мм

Штамповочный уклон:

на наружной поверхности - 50

на внутренней поверхности - 70.

Размеры поковки и их допускаемые отклонения.

Размеры поковки:

Наружный диаметр:

Дз=Дд+2Z=172+2х2,7=177,4 мм; Принимаем Дз=177 мм

Отверстие:

Дз=Дд-2(Z+Zдоп)=110-2(2,5+0,5)=104мм

Длина:

Lз=Lд+2(Z+Zдоп)=44+2(1,9+0,5)=48,8мм

Lд=49мм

Lз=Lд+2(Z+Zдоп)=25,5+2(2,3+0,5)=31,1мм;

Принимаем Lд=49мм

Допускаемые отклонения размеров

Допускаемое отклонение от плоскости - 1,0 мм.

Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа - 0,8 мм

Допускаемая величина остаточного облоя - 1,1 мм

Расчет массы и коэффициента использования материала.

Рисунок 1. Чертёж заготовки с разбивкой на простые фигуры.

Масса заготовки равна:

Мз=Vз х с, кг

Где Vз -объём заготовки, см3

р- плотность стали р=0,0078 кг/см3

Vзаг=V1+V2+V3-V4-V5-V6 , см3

V1,V2,V3,V5-цилиндры

V4, V6 -усеченные конус

Объем цилиндра:

Vц=ПR2х L см3

Объем усеченного контуса:

Vц=(Пh/3)(R2+Rr+r2), см3

V1=3,14х6,22х0,15=18,1 см3

V2=3,14х8,852х3,1=762,39 см3

V3=3,14х6,22х1,65=199,15 см3

V5=3,14х4,92х1,5=113,08 см3

V4+V6=см3

Vз=18,1+762,39+199,15-113,08-2х136,17=594,22 см3

mз=594,22х0,0078=4,3 кг

Коэффициент использования материала

Низкий коэффициент использования материала получается из-за того, что большое количество материала идет в стружку при нарезании зубьев. (Z=36)

2.4 Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений. Обоснование принятого маршрутного плана и характеристика оборудования

Таблица 4 - Маршрутный план обработки.

№ опер	Наименование операции	Оборудование, модель	Станочное приспособление
005	Токарная с ЧПУ	Токарно-револьверный с ЧПУ 1325Ф30	Патрон трёхкулачковый
010	Токарная с ЧПУ	Токарно-револьверный с ЧПУ 1325Ф30	Наладка токарная
015	Хонинговальная	Хонинговальный п/а 3А845Ф1	Приспособление установочное
020	Токарная с ЧПУ	Токарно-винторезный с ЧПУ 1П717Ф3	Оправка разжимная, центр передний, центр задний
025	Слесарная	Точило э/м
030	Моечная	Машина моечная
035	Контрольная	Стол контрольный
040	Зубофрезерная	Зубофрезерный п/а 53А20	Приспособление зубофрезерное
045	Зубообрабатывающая	Полуавтомат для снятия фасок 5Б525-2	Подставка при станке
050	Зубозакругляющая	Зубозакругляющий п/а 5Н580	Оправка зубозакругляющая
055	Зубошевинговальная	Зубошевинговальный 5702В	Оправка зубошевинговальная
060	Слесарная	Точило электромеханическое
065	Моечная	Машина моечная
070	Контрольная	Стол контрольный
071	Транспортная	Электрогрузчик а=3m
075	Термическая	Термопечь
076	Транспортная	Электрогрузчик а=3Т
080	Зубообкатывающая	Полуавтомат зубонагартовочный ВС-667	Оправка зубообкатная
085	Хонинговальная	Ханинговальный п/а 3А845Ф1	Приспособление установочное
090	Моечная	Машина моечная
095	Контрольная	Стол контрольный

В разработанном варианте техпроцесса механической обработки шестерни для условий серийного производства предложено современное оборудование: токарный с ЧПУ 1325Ф30 для черновой обработки, токарный с ЧПУ 1П717Ф3 для чистовой обработки; зубофрезерный 53А20, хонинговальный 3А845Ф1, зубошевинговальный 5702В и др. станки, обладающие широкими технологическими возможностями, что позволит использовать их при обработке подобных по конструкции деталей.

Характеристика оборудования.

Токарно-револьверный с ЧПУ 1325Ф30.

Наибольший диаметр устанавливаемой детали над станиной - 320мм.

Диапазон частот вращения шпинделя, мин-1 90...400

Диапазон подач револьверного суппорта, мм/мин

продольной 2...2500

поперечной 1...1250

Мощность электродвигателя-7кВт

Габаритные размеры, мм: 6810х1430х1370.

Хонинговальный п/а 3А845Ф1

Вертикальный с цифровой индексацией.

Диаметры обработки, мм:

наименьший - 50

наибольший - 200

Ход шпиндельной головки, мм:

наименьший - 30

наибольший - 1250

Наибольшая длина обработки, мм

для диаметров 50...62 - 1000

для диаметров 63...75 - 985

для диаметров 80...95 - 952

для диаметров 100...200 - 900

Число ступеней вращения шпинделя - 12.

Диапазон частот вращения шпинделя, мин-1, 40...500

Наибольшая осевая сила на шпинделе, КГС - 1000

Скорость возвратно-поступательного движения головки, м/мин - 3...20.

Мощность электродвигателя, кВт - 3,6

Габаритные размеры, мм: 2693х1230х4788.

Токарно-винторезный с ЧПУ 1П717Ф3

Наибольший диаметр устанавливаемой детали, мм - 320

Наибольший ход суппорта, мм

продольный - 420

поперечный - 160

Диапазон частот вращения шпинделя, мин-1 40...1600

Диапазон подач суппорта, мм/мин

продольной - 0...540

поперечной - 2...1200

Ускорение перемещение суппорта, мм/мин

продольное - 10000

поперечное - 5000

Дискретность задания перемещения, мм - 0,001

Тип устройства ЧПУ - контур 2ПТ.

Мощность главного привода - 8,5 кВт

Габаритные размеры, мм: 2800х2010х1800.

Зубофрезерный полуавтомат 53А20

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм - 200

Наибольший размер нарезаемых колес, мм:

Модуль - 6

Длина зуба - 180

Угол наклона зуба - 600

Наибольший диаметр устанавливаемых червячных фрез, мм - 125

Расстояние от торца стола до оси фрезы, мм - 160...410

Расстояние от оси инструменты до оси шпинделя заготовки, мм - 25...200

Наибольшее осевое перемещение фрезы, мм - 170

Частота вращения шпинделя инструмента, мин-1 75...500

Подача заготовки, мм (об: Вертикальная или продольная 0,45-1,2

радиальная - 0,1...1,6

Мощность электродвигателя - 7,5 кВт

Габаритные размеры, мм: 3150х1850х2300

Зубофасочный станок 5Б525-2

Размеры обрабатываемых колес, мм:

диаметр - 70...500

модуль - 1,5...10

Наибольшее перемещение шлифовальной головки, мм:

вертикальное - 500

горизонтальное - 200

Шлифовальный круг, мм:

диаметр - 80

Частота вращения, мин-1 - 1200

Частота вращения стола, мин-1 0,3...6

Габаритные размеры, мм: 1050х1100х1300

Зубокругляющий п/а 5Н580

Расстояние от оси шпинделя фрезы до торца шпинделя изделия, мм:

наименьшее - 170

Наибольшее - 270

Диаметр посадочного отверстия шпинделя изделия, мм - 110Н8

Модуль обрабатываемого зубчатого колеса, мм:

наружного зуба - 1,5...6

внутреннего зуба - 1,5...4

Диаметр зубчатого колеса с наружным зубом, мм:

наименьший - 50

наибольший - 320

Наибольшее вертикальное перемещение суппорта, мм - 100

Частота вращения фрезы, мин-1 - 1400, 1650, 200

Мощность электродвигателя, кВт - 1,5

Габаритные размеры, мм: 1640х1620х1830

Зубошевинговальный п/а 5702В

Наибольшие размеры обрабатываемого колеса, мм:

диаметр - 320

длина зуба - 100

модуль - 1,5...6

Наибольший угол поворота товарной головки в обе стороны от горизонтального положения - 350

Частота вращения шпинделя инструмента, мин-1 - 63...500

Осевая подача инструмента, мм/мин - 18...300

Радиальная подача, мм/дв. ход стола - 0,02...0,06

Мощность электродвигателя, кВт - 3

Габаритные размеры, мм: 1820х1500х2120

2.5 Выбор и обоснование технологических баз

Под базированием заготовки в приспособлении понимают ее ориентацию относительно режущего инструмента или неподвижных частей станка. Базами называются исходные поверхности, линии или точки, определяющие положение заготовки в процессе ее обработки на станке. Число и расположение базирующих поверхностей должно быть выбрано так, чтобы создать достаточную и надежную установку обрабатываемой детали относительно направления движения режущих инструментов. Правильное базирование и закрепление детали при обработке оказывает существенное влияние на точность. Как правило, обработку начинают с тех поверхностей, которые будут служить установочными базами для дальнейших операций. При обработки шестерни на первых двух операциях - токарных с ЧПУ - обрабатываются осевое отверстие, торцы венца и ступиц, наружная цилиндрическая поверхность. Базами на токарной операции 005 служат наружная поверхность венца и один торец. На операции 015 хонингуется осевое отверстие, базами служат торцы ступицы.

Дальнейшая обработка детали производится при установке детали по осевому отверстию на различных оправках. Это на чистовой токарной операции, при зубонарезании, зубозакруглении, шевинговании. Таким образом, при обработке шестерни выдержан принцип постоянства баз, т.е. в качестве установочных баз на основных операциях использованы одни и те же поверхности: осевое отверстие и один из торцев.



2.6 Поэлементный техпроцесс обработки детали

Рисунок 2. Чертеж детали с обозначением обрабатываемых поверхностей

Операция 005 Токарная с ЧПУ.

Базирование: по наружной поверхности 7 с упором в торец 1.

01. Установить заготовку. Закрепить.

По программе:

02. Точить начерно торец 11, торец 9.

03. Точить по контуру поверхности 10, торец 9, фаску 8.

04. Расточить начерно отверстие 3.

05. Расточить начисто отверстия 3 с образованием фаски 12.

06. Расточить канавку 13.

07. Снять заготовку. Контроль размеров.

Опреация 010 Токарная с ЧПУ.

Базирование: по отверстию 3 с упором в торец 11

01. Установить заготовку. Закрепить.

По программе:

02. Точить начерно торец 1, поверхность 4, торец 5, наружную поверхность 7

03. Точить по контуру торец 5, фаску 5, наружную поверхность 7.

04. Расточить фаску 2

05. Снять заготовку. Контроль размеров.

Операция 015 Хонинговальная.

Базирование: по торцу 1, зажим по торцу 11, центрирование по отверстию 3

01. Установить заготовку. Закрепить.

02. Хонинговать отверстие 3

Операция 020 Токарная с ЧПУ

Базирование: по отверстию 3, упор в торец 1

01. Установить заготовку. Закрепить.

По программе:

02. Подрезать торец 9, обточить фаску 8, наружную поверхность 77

03. Подрезать торец 5, обточить фаску 6.

04. Снять заготовку. Контроль размеров.

Операция 025 Слесарная.

01. Острые кромки притупить. Заусенцы зачистить.

Операция 030 Моечная.

Операция 035 Контрольная

Контроль промежуточный

Операция 040 Зубофрезерная

Базирование: по отверстию 3, упор в торец 1, зажим по торцу 9

01. Установить заготовку. Закрепить.

02. Фрезеровать зубья 15; модуль 4,5 мм, z=36

03. Снять заготовку. Контроль размеров.

Операция 045 Зубообрабатывающая

Базирование: по отверстию 3, упор в торец 11

01. Установить заготовку

02. Шлифовать фаску 6 по контуру зубьев

03. Снять заготовку. Контроль размеров.

Операция 050 Зубозакругляющая

Базирование: по осевому отверстию 3, упор в торец 1, зажим по торцу 11

01. Установить заготовку. Закрепить

02. Закруглить торцы 8 зубьев

03. Снять заготовку. Контроль размеров.

Операция 055 Зубошевинговальная

Базирование: по отверстию 3, упор в торец венца 9, зажим по торцу венца 5.

Операция 060 Слесарная

01. Зачистить заусенцы после зубообработки

Операция 065 Моечная

Операция 070 Контрольная

Контроль после зубообработки

Операция 071 Транспортная

01. Транспортировать детали на участок термообработки

Операция 075 Термическая

01. Натроцементировать n=0,8...1,3 мм

02. Термообработать 56...64 HRCэ

Операция 076 Транспортная

01. Транспортировать детали на участок механической обработки

Операция 080 Зубообкатывающая

01. Обкатать зубья шестерни

Операция 085 Хонинговальная

Базирование: упор в торец 1, зажим по торцу 11

01. Установить заготовку. Закрепить

02. Хонинговать отверстие 3 окончательно

03. Снять заготовку. Закрепить

Операция 090 Моечная

Операция 095 Контрольная

Контроль приемочный

2.7 Определение операционных припусков и размеров: на одну поверхность - аналитическим методом, на остальные - табличным

Расчет ведется для наружной поверхности ш172 h11(-0,25),; Ra 3,2.

Таблица 5 - Исходные данные и расчетные величины.

Метод обработки поверхности	квалитет	Ra, мкм	Предельные отклонения, мкм	Допуск размера, мкм	Расчётные величины
					Rz	Т	?,	е
0. Штамповка	ТУ	50		3600	200	250	640	-
01. Черновое точение	h12	12,5		630	125	120	38,4	111,8
02. Получистовое точение	h11	6,3		250	40	40	1,92	111,8
03. Чистовое точение	h11	3,2		250	25	25	-	87

Rz - высота микронеровностей

Rz0 = 200

Rz1 = 125 /10, с.181/

Rz2 = 40

Rz3 = 25

Т - глубина дефектного слоя

Т0 = 250

Т1 = 125 /10, с.181/

Т2 = 40

Т3 = 25

? - пространственное отклонение

Величина пространственных отклонений определяется в зависимости от типа детали

, мкм

?см=0,5 мм

?экс=0,4 мм ГОСТ 7505-89

Остаточная величина пространственных отклонений, мкм

?1=?1 х Ку

Ку=0,06 /10, с. 190/

?1=640х0,06=38,4 мкм

?2=38,4х0,05=1,92 мкм

Ку=0,05 (10), с. 190

е - погрешность базирования

При черновой обработке - установка в 3х кулачковом патроне

мкм

е ос=50 мкм

е рад=100 мкм /10, с. 42/

При чистовой обработке - установка на оправку

е =ITотв е =0,087=87 мкм

Определение операционных припусков

Припуск на черновое точение:

2HZ1 = 2H(RZ0+T0++еi0 , мкм

еi0 - нижнее отклонение заготовки.

2HZ1=2(200+250+)+1200=2918 мкм

2HZ1=3,0 мм

Припуск на получистовой точение

2HZ2 = 2H(RZ1+T1+)+IT=2(125+120+)+630=1356 мкм

2HZ2 =1,4 мм

Припуск на чистовое точение

2HZ3 = 2H(RZ2+T2+)+IT2=2(40+40+87)+250=584 мкм

2HZ3 = 1,0 мм

Определение операционных размеров.

Расчет операционных размеров ведется в порядке, обратном ходу технологического процесса, т.е. от размера готовой детали.

Размер поверхности по чертежу:

?172-0,25

Исходный размер

dисх=172-0,025=171,75 мм

Размер после получистового точения

d2=dисх+2z3=171,75+1,0=172,75 мм

d1=173

Размер после чернового точения

d1=d2+2z2=173+1,4=174,4 мм

Размер заготовки

d0=d1+2z1=174,4+3,0=177,4 мм

d0=177 мм

Назначение операционных припусков табличным способом.

Отверстие ?110К

План обработки

0. Штамповка 2z0=6 мм

01. Черновое растачивание 2z1=3,0 мм

02. Чистовое растачивание 2z2=2,7 мм

03.Черновое хонингование 2z3=0,1 мм

04. Чистовое хонингование 2z4=0,2 мм

Размер отверстия после чернового растачивания:

D1=Dзач+2z1=104+3,0=107 мм

D1=107+0,5мм

Размер отверстия после чистового растачивания

D2=D1+2z2=107+2,7=109,7 мм

D2=109,7+0,087

Размер после чернового хонингования

D3= D2+2z3=109,7+0,1=109,8+0,022

Размер после чистового хонингования

D4= Dд= D3+2z4=109,8+0,2=110 мм

D4=

Длина L=25,5h11-0,13 мм

План обработки:

0. Штамповка 2z0=5,5 мм

01. Черновое подрезание 2z1=3,0 мм

02. Получистовое подрезание 2z2=1,5 мм

03.Чистовое подрезание 2z3=1,0 мм

Размер после чернового подрезания

L1=L0-2z1=31-3,0=28 мм

L1=2,8-0,5 мм

Размер после получистового подрезания

L2=L1-2z2=28-1,5=26,5 мм

L2=26,5-0,21 мм

Размер после чистового подрезания

L3=Lд =L2-2z3=26,5-1,0=25,5 мм

Lд =26,5-0,13 мм

2.8 Выбор режущего, вспомогательного и измерительного инструмента на операции технологического процесса

Таблица 6 - Режущий, вспомогательный и измерительный инструмент.

Номер операции и перехода	Режущий инструмент	Вспомогательный инструмент	Измерительный инструмент
005.
02, 03	Резец токарный проходной с механическим креплением пластины ГОСТ20872-80; Т5К10	Резцедержатель	Штангенциркуль ШЦ-2-250-0,1-0,1 ГОСТ 166-80
04.	Резец расточной с механическим креплением пластины ГОСТ 18882-73, Т5К10	Державка для расточного резца	Пробка ?109,7+0,087. Шаблон 2,8H13(+0,14)
05.	Резец расточной с механическим креплением пластины ГОСТ 18882-73, Т15К6	Державка для расточного резца
06.	Резец канавочный Т5К10	Державка для резца
010.
02, 03	Резец токарный проходной с механическим креплением пластины ГОСТ 20872-80; Т5К0	Резцедержатель	Штангенциркуль ШЦ-2-250-0,1 ГОСТ 166-80
04.	Резец расточной с механическим креплением пластины ГОСТ 18882-73, Т5К10	Державка для расточного резца	Скоба ?173,5-0,63; Скобы L=27,0-0,1 L=44-0,52
015
02	Хонинговальная головка	Патрон для головки	Пробка ?109,8+0,022
020
02	Резец для контурного точения правый, ГОСТ 20872-80, Т30К4	Резцедержатель	Калибр-скоба ?172h11-0,85
03.	Резец для контурного точения левый, ГОСТ 20872-80, Т30К4	Резцедержатель	Калибр-скоба L=25,5-0,13 Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-80
040
02	Фреза червячная модульная m=4,5 ГОСТ9324-80	Оправка для фрезы	Калибр-скоба шаговый, приспособление зубоконтрольное
050
02	Фреза зубозакругляющая, Р6М5	Патрон цанговый для фрезы	Калибр специальный
055
02	Шевер дисковый ? ГОСТ 8570-80Е; Р6М5	Оправка для шевера	Приспособление зубоконтрольное
085
02	Головка хонинговальная	Патрон для головки	Пробка ?110К

2.9 Выбор рациональных режимов резания и определение норм времени на 4 - 5 разнохарактерных операций механической обработки

Операция 005: Токарно - револьверная с ЧПУ

Станок: Токарно-револьверный с ЧПУ 1325Ф30

Переход 02: Точить начерно торец ступицы, выдержав L=46,5, торец венца, выдержав L=29,5 мм.

Режущий инструмент: резец токарный проходной с механическим креплением пластины, материал пластины Т5К10.

ц=93о

Глубина резания t1=2,5 мм

t2=1,5 мм

Подача Sот=0,49 мм/об /9, с.40, карта 4/

Поправочные коэффициенты:

КSu=1,1 KSp=1,05 /9, карта 4/

KSд=1,0 KSh=1,05 KSm=0,9 KSy=1,2

KSц=0,95 KSi=0,75 /9, карта 5/

S0=0,49х1,1х1,05х1,05х0,9х1,2х0,95х0,75=0,48 мм/об

Скорость резания Vт=146 м/мин

Мощность резания Nт=6,5 кВт /9, карта 21/

Поправочные коэффициенты:

КVИ=0,95 /9, карта 21/

КVс=0,9 КVо=1,2 КVi=0,75 КVм=0,9 КVц=0,95

КVт=1,0 КVж=1,0 /9 карта 23/

V=146х0,9х1,2х0,75х0,9х0,95=101 м/мин

Частота вращения шпинделя, мин-1

= мин-1 n1=250 мин-1

мин-1 n2=180 мин-1

Vф1=м/мин

Vф2=м/мин

Мощность, потребная на резание:

Nр=Nтх(Vф/Vт)хKN, кВт

KN=1,05 /9, карта 24/

Nр=6,5х(105,9/146)х1,05=4,95 кВт

Мощность на шпинделе:

Nшп=7х0,8=5,6 кВт

4,95<5,6, т.е. Nр< Nшп

Обработка возможна.

Машинно-автоматическое время работы станка по программе:

, мин

Lpx=l0+l1+l2, мм

l01=(134-104)/2=15 мм

l1+l2=5 мм /9, прил. 23/

Lpx=15+5=20 мм

мин

l02=(177-134)/2=21,5 мм

Lpx2=21,5+5=26,5 мм

мин

Машинное время перехода 02

Тоа=0,166+0,306=0,472 мин

Машино - вспомогательное время на выполнение автоматических вспомогательных ходов.

мин

Тмвх=(200+15+26,5+200)/10000=0,044 мин

Время цикла автоматической работы станка по программе: перехода 02

Тца2=Тоа+Тмвх=0,472+0,044=0,516 мин

Переход 03. Точить получисто торец венца, выдержав ?134-1,0 и длину L=28,75, точить фаску 1,5х450 по диаметру венца. Режущий инструмент: резец токарный проходной с механическим креплением пластины, материал пластины Т5К10.

ц=930

Глубина резания t=0,75 мин

Т.к. условия резания аналогичны переходу 02, то режимы резания принимаем такие же.

S0= 0,48 мм/об

Vф=100 м/мин

n=180 мин-1

Мощность на резание не определяется, т.к. обработка получистовая.

, мин

Lpx=21,5+1,5+2+5=30 мм

Тоа=30/(0,48х180)=0,347 мин

Тмвх=(200+35+200)/10000=0,044 мин

Тца3=0,347+0,044=0,391 мин

Переход 04. Расточить отверстие ?107+0,5 мм напроход.

Режущий инструмент: резец расточной с механическим креплением пластины, Т5К10.

Глубина резания t=1,5 мм

Подача на оборот: S0=0,56 мм/об /9, карта 10/

Поправочные коэффициенты:

КSu=1,15 KSр=0,85

KSд=0,62 KSn=0,85 KSm=0,9

KSц=1 KSi=1,0 /9, карта 11/

S0=0,56х0,9х0,85х0,62х0,85х1,15=0,26 мм/об

Скорость и мощность резания

Vт=375 м/мин

Nт=4,2 кВт /9, карта 21/

Поправочные коэффициенты:

КVИ=1,0 КVс=1,0 КVо=0,9

КVi=0,75 КVм=0,8 КVц=1,0

КVт=1,0 КVж=1,0 /9 карта 23/

V=375х0,9х0,8х0,75=202,5 м/мин

Частота вращения

= мин-1

Мощность, потребная на резание:

Nр=Nтх(Vф/Vт)хKN, кВт

Nр=4,2х(202,5/375)х1,05=2,38 кВт

KN=1,05 /9, карта 24/

2,38<5,6, обработка возможна

Основное время перехода 04 по программе

, мин

Lpx=l0+l1+l2, мм

l1+l2=9,5 мм /9/, прил. 23

l0=46,5 мм

Lpx=46,5+9,5=56 мм

Т0=56/(0,26х620)=0,347 мин

Тмвх=(200+56+200)/10000=0,045 мин

Тца4=0,347+0,045=0,392 мин

переход 05. Расточить отверстие ?109,7 мм начисто напроход с образованием фаски 1,2х450.

Материал пластины резца Т15К6.

Глубина резания t=1,35 мм.

Подача на оборот:

S0= 0,38 мм/об /9, карта 18/

Поправочные коэффициенты:

KSm=0,9 КSr=1,0 KSk=1,0 KSl=1,0 KSd0=0,56 /9, карта 20/

S0=0,38х0,9х0,56=0,19 мм/об

Скорость резания:

Vт=350 м/мин /9, карта 22/

КVИ=0,7 КVс=0,9 КVо=0,9

КVi=0,75 КVм=0,8 КVц=0,95

КVж=1,0 /9 карта 22/

V=350х0,7х0,9х0,9х0,7х0,8х0,95=105,5 м/мин

Частота вращения

= мин-1

Принимаем n=310 мин-1

Vф=(3,14х107х310)/1000=104,1 м/мин

Мощность на резание при чистовой обработке не определяются.

Основное время перехода 05 по программе

, мин

Lpx=46,5+9,5+2=58 мм

Тоа=58/(019х310)=0,984 мин

Тмвх=0,045 мин

Тца5=0,984+0,045=1,029 мин



Переход 06. Расточить канавку в отверстии, выдержав диаметр 114+0,54, В=2,8, L=23,5 мм

Резец канавочный, Т5К10

Глубина резания: t=(114-109,7)/2=2,15 мм

Подача на оборот при прорезании канавок:

S0=0,18 мм/об /9/, карта 27.

КSu=0,9 KSр=1,05

KSд=1,1 KS0=0,85 KSm=1,0

KSш=0,65 KSy=0,8 /9, карта 29/

S0=0,18х0,9х1,05х0,8х0,65х1,1=0,09 мм/об

Скорость резания

V=155 м/мин /9, карта 30/

КVИ=1,1 КVс=0,95 КVоТ=1,0

КVТ=1,0 КVм=1,0 КVр=1,2

КVж=1,0 /9 карта 31/

V=155х1,1х1,2х0,95=194,37 м/мин

Частота вращения шпинделя

= мин-1

Принимаем n=520 мин-1

Vф=(3,14х114х520)/1000=186,1 мин-1

Основное время перехода 06

, мин

Тмвх=(200+250+7)/5000=0,09 мин

Тца6=0,152+0,09=0,242 мин

Время цикла автоматической работы станка по программе на операции 005.

Тца=УТца, мин

Тца005=0,516+0,391+0,392+1,029+0,242=2,57 мин

Штучное время на операцию:

Тшт=(Тца+ТвхКtв)(1+(атех+аорг+аотл)/100)) мин

где Тца=2,645 мин

Тв - вспомогательное время, связанное с установкой и снятием детали, с операцией, на измерения:

Тв=Тву+Твоп+Твизм, мин

Тву=0,55 мин /8, карта 3/

Твоп=0,32+0,15+0,03=0,5 мин /8, карта 14/

Твизм=0,13х2+0,18=0,44 мин /8, карта 15/

Периодичность контроля П=0,5

Твизм=0,44х0,5=0,22 мин

Тв=0,55+0,5+0,22=1,27 мин

Кtв=0,71 /8, карта 1/

атех , аорг , аотл - время на техническое, организационное обслуживание рабочего места, на отдых и личные потребности.

атех+аорг+аотл=9% /8, карта 15/

Тшт=(2,57+1,27х0,71)(1+9/100)=3,78 мин

Тпз=31,4 мин

Операция 010 Токарно-револьверная с ЧПУ

Станок: токарно-револьверный с ЧПУ 1325Ф

переход 02. Точить начерно торец ступицы, выдержав размер 44-0,62, торец венца, выдержав диаметр 124-1,0 и ширину 27,25-0,2, точить наружную поверхность венца ?175-1,0.

Режущий инструмент: резец токарный проходной с механическим креплением пластины, материал пластины Т5К10.

Точение торца ступицы до L=44-0,62 и торца венца до L=27,25-0,2

Глубина резания t1=2,5 мм

t2=1,5 мм

Подача SоТ=0,49 мм/об /9, карта 4/

Поправочные коэффициенты:

КSu=1,1 KSр=1,05 /9, карта 4/

KSд=1,0 KSh=1,05 KSm=0,9 KSy=1,2

KSц=0,95 KSi=0,75 /9, карта 5/

S0=0,49х1,1х1,05х1,05х0,9х1,2х0,95х0,75=0,48 мм/об

Скорость и мощность резания

Vт=146 м/мин

Nт=6,5 кВт /9, карта 21/

Поправочные коэффициенты

КVИ=0,95 /9, карта 21/

КVс=0,9 КVо=1,2 КVТ=1,0 КVм=0,9 КVц=0,95 КVi=0,75

КVж=1,0 /9 карта 23/

V=146х0,9х1,2х0,75х0,9х0,95=101 м/мин

Частота вращения шпинделя

мин-1

n1=(1000х101)/(3,14х124)=259 мин-1 n1=250 мин-1

n2=(1000х101)(3,14х177)=181,7 мин-1 n2=180 мин-1

Vф1= м/мин

Vф2= м/мин

Мощность, потребная на резание

Nр=Nтх(Vф/Vт)хKN, кВт

KN=1,05 /9/, карта 24

Nр=6,5х(100/146)х1,05=4,67 кВт

Мощность на шпинделе

Nшп=7х08=5,6 кВт

4,67<5,6, т.е. Nру<Nшт

Обработка возможна

Машинно-автоматическое время работы станка по программе:

, мин

Lpx=l0+l1+l2, мм

l01=(124-109,7)/2=7,15 мм

Lpx1=7,15+5,85=13 мм

мин

l02=(177-124)/2=26,5 мм

Lpx2=26,5+5,5=32 мм

мин

Точение наружной поверхности ?175-1,0

Глубина резания t=1,0 мм

т.к. условия обработки аналогичны, то принимаем:

S0=0,48 мм/об; V=100 м/мин

= мин-1

n=180 мин-1

Vф=100 м/мин

, мин

l0=27,25

Lpx=27,25+4,75=32

, мин

Машинно-автоматическое время работы станка по программе на переходе 02

Тоа2=0,108+0,37+0,37=0,848 мин

Время цикла:

Тца2=Тоа+Тмвх , мин

мин

Тмвх=(200+13+32+32+10+200)/10000=0,048 мин

Тца2=0,848+0,048=0,896 мин

переход 03. Точить получисто торец венца, выдержав длину 26,5-0,21 , точить фаску 1,5х450, наружный диаметр венца 173,5-0,63.

Режущий инструмент: резец токарный проходной с механическим креплением пластины, материал пластины Т5К10.

Глубина резания:

t1=0,75 мм

t2=0,75 мм

S0=0,48 мм/об

n=180 мин-1

Vф=(3,14х175х180)/1000=98,9 м/мин

, мин

Lpx1=l01+l1+l2, мм

l01=(175-124)/2=25,5 мм

Lpx1=25,5+5+2,5=33 мм

, мин

Lpx2=26,5+5,5=32 мм

мин

Тоа3=0,381+0,37=0,751 мин

Тмвх=(200+33+32+10+200)/10000=0,047 мин

Тца3=0,751+0,047=0,798 мин

Переход 04. Расточить фаску в отверстие 1,2х450

Режущий инструмент: резец расточной, Т5К10.

Глубина резания: t=1,2 мм.

Режимы резания принимаем по переходу 05 операции 005, т.к. условия резания аналогичны.

S0=0,19 мм/об

n=310 мин-1

V=104,1 м/мин

, мин

Тмвх=0,045 мин

Тца4=0,042 +0,045=0,087 мин

Время цикла автоматической работы станка по программе на операции 010.

Тца=0,896+0,798+0,087=1,781 мин

Штучное время на операцию 010.

Тшт=(Тца+ТвхКtв)(1+(атех+аорг+аотл)/100)) мин

где Тца=1,781 мин

Тв=Тв1+Тв2+Тв3 , мин

Тв- время на установку и закрепление детали на разжимной оправке.

Тв1=0,55 мин /8, карта 3/

Тв2=0,5 мин /8, карта 14/

Твизм=0,57 мин /8, карта 15/

Периодичность контроля П=0,5

Тв3=0,57х0,5=0,285 мин

Тв=0,55+0,5+0,285=1,335 мин

Тшт=(1,781+1,335х0,71)(1+9/100)=2,97 мин

Операция 020 Токарная с ЧПУ

Станок: токарно-винторезный с ЧПУ 1П717Ф3.

переход 02 Точить по контуру торец венца, выдержав длину 26 мм, фаску 2х150, наружную поверхность венца ?172-0,25

Режущий инструмент: резец токарный для контурного точения с механическим креплением пластины, пластина Т30К4

Резец правый.

Подрезание торца до L=26-0,2 со снятием фаски.

Глубина резания t=0,5 мм.

Подача для чистовой обработки

Sот=0,22 мм/об /9, карта 8./

Поправочные коэффициенты:

KSm=0,9 KSy=1,2 KSr=1 КSк=1,15

KSцк=0,95 /9, карта 8/

S0=0,22х0,9х1,2х1,15х0,95=0,26 мм/об

Скорость резания Vт=265 м/мин /9, карта 22/

Поправочные коэффициенты:

КVИ=0,8 КVс=0,9 КVо=1,2

КVi=0,75 КVм=0,8 КVц=0,95

КVт=1,0 КVж=1,0 /9 карта 23/

V=265х0,9х1,2х0,75х0,8х0,95=163 м/мин

Частота вращения шпинделя, мин-1

= мин-1 n=250 мин-1



Мощность резания при чистовой обработки не определяется.

Основное время:

, мин

Lpx=l0+l1+l2, мм

l0=(173,5-134)/2=19,75 мм

l1+l2=5,25 мм

Lpx=19,75+5,25=25 мм

мин

Точение наружной поверхности ?172-0,25

Глубина резания t=0,75 мм

Подача S0=0,26 мм/об

Скорость резания V=163 м/мин

Частота вращения n=300 мин-1

Основное автоматическое время:

, мин

l0=26,5 мм

Lpx=26,5+5,5=32

, мин

Основное время автоматической работы станка по программе на переходе 02

Тоа2=0,352+0,41=0,762 мин

Машинно-вспомогательное время:

мин

Время цикла автоматической работы станка на переходе 02

Тца2=0,762+0,046=0,808 мин

Переход 03. Точить по контуру торец венца, выдержав L=25,5-0,13, обточить фаску 0,8х450 по диаметру венца.

Режущий инструмент: резец для контурного точения с механическим креплением пластины, левый, пластина Т30К4.

Глубина резания t=0,5 мм

Подача на оборот S0=0,26 мм/об

Скорость резания V=163 м/мин

Частота вращения n=300 мин-1

Основное автоматическое время

, мин

мин

Тца3=0,384+0,043=0,427 мин

Время цикла автоматической работы станка на операции 020

Тца=0,808+0,427=1,235 мин

Штучное время на операцию

Тшт=(Тца+ТвхКtв)(1+(атех+аорг+аотл)/100)) мин

Тца=1,235 мин

Кtв=0,71 /9, карта 3/

Тв=Тву+Твоп+Твизм, мин

Тву=0,55 мин /8, карта 3/

Твоп=0,5 мин /8, карта 14/

Твизм=0,05х2+0,065=0,165 мин

Тв=0,55+0,5+0,165=1,215 мин

атех+аорг+аотл=9%

Тшт=(1,235+1,215х0,71)(1+9/100)=2,286 мин

Операция 050 Зубофрезерная

станок: Зубофрезерный 53А20 Nдв=7,5 кВт h=0,75

Исходные данные: шестерня, z=36; m=4,5 мм

материал - сталь 25ХГТ

Режущий инструмент: фреза червячная модульная m=4,5 мм, Дф=80 мм, L=75 мм, z=10, материал - сталь Р6М5

число одновременно обрабатываемых деталей q=1

число рабочих ходов i=1

определение режимов резания:

глубина резания t=2, 2m=2,2х4,5=9,9 мм

Расчетная длина рабочего хода фрезы

Lp= l0+l1+l2, мм

l1+l2=34 мм /6/, прил. 4 l0=В=25,5 мм

Lp=25,5+34=59,5 мм

Подача при обработке по сплошному металлу S0=2,6...3,0 мм/об /6/, карта 2

Кмs=0,9 S0=2,6х0,9=2,44 мм/об

Принимаем S0=2,4 мм/об

Скорость резания

V=30,5 м/мин /6, карта 4/

Коэффициенты равны 1.

Частота вращения фрезы

мин-1

По паспорту станка принимаем nп=120 мин-1



Vф=м/мин

Мощность на резание Nр=2,2 кВт /6, карта 4/

Мощность на шпинделе станка

Nшп=7,5х0,75=5,62 кВт

Nр<Nшп 2,2<5,62 - обработка возможна

Основное время на операцию:

мин

Штучное время на операцию:

Тшт=(Т0+Тв)(1+(а+в)/100), мин

Тв - вспомогательное время, мин

Тв=Тв1+Тв2+Тв3, мин

Тв1 - время на установку и снятие детали на зубофрезерной оправке

Тв1=0,27 мин /7, карта 7/

Тв2 - время, связанное с переходом

Тв2=0,5 мин /7, карта 63/

Тв3 - время контрольных измерений перекрывается машинным

Тв=0,27+0,5=0,77 мин

а=4,5 % Топ /7, карта 64/

в=4% Топ /7, карта 88/

Тшт=(7,43+0,77)(1+(4,5+4)/100)=8,89 мин

Операция 055. Зубошевинговальная

Станок: зубошевинговальный 5702В

Исходные данные: z=36; m=4,5 мм

ширина венца В=25,5 мм

Режущий инструмент: шевер дисковый, Dш=220,644 мм, m=4,5 мм zш=45

угол наклона зубьев шевера ц=150, установка колеса на центровой оправке, материал шевера сталь Р6М5.

Расчетные размеры обработки:

z=36, m=4,5 мм, l0=25,5 мм, h=0,2 мм

Расчетная длина продольного хода стола станка Lр=В=25,5 мм

Продольная подача стола за один оборот детали: S0=0,35...0,4 мм/об

Радиальная подача

Sр=0,04...0,05 мм/дв. ход /6, карта 16/

Принимаем S0=0,4 мм/об

Sр=0,04 мм/дв. ход

число рабочих ходов стола станка

i=h/Sp+i3

где i3 - число дополнительных зачистных ходов (без радиальной подачи)

принимаем i3=3

i=0,2/0,04+3=8 ходов

Окружная скорость шевера:

V=105 м/мин /6, карта 16/

Частота вращения шевера:

мин-1

Принимаем по паспорту станка:

nn=150 мин-1

Скорость резания по принятой частоте вращения:

Vд=м/мин



Для прямозубного колеса в=00

Минутная продольная подача стола станка

Sмин=(S0xZшxnn)/z=(0,4х45х150)/36=75 мм/мин

По паспорту станка

Sмин.п=70 мм/мин

Фактическая продольная подача стола за оборот детали

S0ф=(SминхZ)(nnxZш)=(70х36)(150х45)=0,37 мм/об

Основное время на операцию:

Т0=(Lpxi)/Sмин=(25х8)/70=2,85 мин

Вспомогательное время:

Тв1=0,23 мин /7, карта 6/

Тв2=0,16 мин /7, карта 33/

Тв=0,23+0,16=0,39 мин

а=4 % Топ /7, карта 67/

в=4% Топ /7, карта 88/

Тшт=(2,85+0,39)(1+(4+4)/100)=3,5 мин

2.10 Составление управляющей программы для станка с ЧПУ

N001 S3 250 F0,48 T1 М03 *

N002 X150 Z100 EМ08*

N003 L08 А0.75 Р1.5*

N004 X55 Z44*

N005 X62*

N006 S3 180 F0,48*

N007 Z43.45*

N008 X87.5*

N009 X150 Z100 М17 Е*

N010 S3 180 F0.48 T2*

N011 X62 Z43.2 E*

N012 G10*

N013 L10 B4*

N014 X85.25*

N015 X86.75 Z41.7*

N016 Z14.2*

N017 X150 Z100 М17 Е*

N018 S3 310 F0,19 T3 М03 *

N019 X54 Z46 E*

N020 L08 А0.8 Р1.8*

N021 Z42.5*

N022 Z46*

N023 X150 Z100 М17 Е*

N024 M09*

N025 М02*



3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Расчет и конструирование режущего инструмента для заданной операции

На операции 055 - зубошевинговальной в качестве режущего инструмента применяется дисковый шевер.

Шевер применяется для чистовой обработки цилиндрического зубчатого венца детали. Шевингование повышает точность зубчатого венца примерно на одну степень, при этом исправляются профиль зубьев, шаг, направление зубьев, шероховатость поверхности зубьев снижается с Ra=1,6 мкм до Ra=0,2 мкм.

В процессе шевингования режущий инструмент и колесо находятся во вращении, воспроизводя зацепление винтовой передачи с точечным контактом. Вследствие скрещивания осей шевера и заготовки возникает составляющая скорости скольжения профилей, направленная вдаль образующих зубьев. Данная составляющая является движением резания, при котором острые кромки стружечных канавок зубьев шевера срезают с поверхности зубьев колеса тонкие стружки, образуя профиль зубьев колеса, сопряженный с профилем зубьев шевера.

Исходные данные для расчета:

mп=4,5 мм - модуль колеса

б=200 - угол профиля

в1=00 - угол наклона зубьев колеса

hа1=т=4,5 мм - высота головки зуба.

h1=2,25т=2,25х4,5=10,125 - высота зуба

z1=36 - число зубьев колеса

Расчет шевера

Угол наклона линии зуба шевера

в0=е±в, где:

е - угол скрещивания шевера и колеса, принимается е=10...200 /14, с. 623/

в0=(10...200)+0

принимается в0=150

Торцовый модуль

мм

Число зубьев шевера z0 выбирается

по ГОСТ 8570-80Е для т=4,5 мм бывают шеверы с делительным диаметром dа0=180 и 250 мм. Ориентировочно dа0=200 мм

Принимаем z0=45

Число зубьев шевера z0 не должно быть кратным или иметь общих множителей с z1=36.

Диаметр делительной окружности

dв0=mtxz0=4,3469х45=195,6105 мм

Диаметр основной окружности

dв0=d0xcosб=195,6105xcos200=220,644 мм

Диаметр посадочного отверстия принимается ? 63,5+0,008 мм

Материал шевера - быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 13625-73; твердость шевера 62...64 НКСэ



3.2 Организация технического контроля на участке. Расчет и конструирование средства измерения для заданной операции

Для обеспечения точности механической обработки детали в техпроцессе должны быть предусмотрены контрольные операции. Применяется межоперационный и приемочный контроль. В качестве измерительных инструментов на этих операциях применяются штангенциркуль, микрометры, мерные линейки, а также предельные калибры: скобы и пробки. Калибр - это бесшкальный измерительный инструмент, имеющий два исполнительных размера: проходной и непроходной. Деталь должна свободно проходить через проходной размер и не проходить через непроходной.

Для контроля параметров зубьев шестерни применяются зубоконтрольные приспособления.

На операции 020 Токарной с ЧПУ для контроля наружного диаметра ?172h0,25мм применяется калибр-скоба. Поле допуска h11: es=0; ei=-0,25

Находим предельные размеры вала:

dmax=d+es=172+0=172 мм

dmin=d+ei=172-0,25=171,75 мм

Для значения ?172 мм и квалитета 11 выбираем схему расположения полей допусков.

Рисунок 4. Схема расположения полей допусков.

Находим значения, мкм:

z, z1=32 H, H1=18

y, y1=0 Hs=12

б, б1=0 Hp=5

Размер проходной стороны скобы:

Р-ПРн=(dmax-z1-H1/2)H1, мм

Р-ПРн=(172-0,032-0,018/2)+0,018=171,959+0,018 мм

изношенной -

Р-ПРи=dmax=172 мм

непроходной

Р-НЕ=(dmin-H1/2)H1=(171,75-0,018/2)+0,018=171,741 мм

Расчет контрольных калибров.

Определение рабочих размеров контркалибров соответственно для рабочей новой, изношенной и непроходной сторон калибр-скобы.

К-РП=(dmax-z1+Hp/2)-Hp , мм

К-РП=(172-0,032+0,005/2)-0,005=171,9655-0,005 мм

К-И=(dmax+Hp/2)-Hp=(172+0,005/2)-0,005=172,0025-0,005 мм

К-НЕ=(dmin+Hp/2)-Hp=(171,75+0,005/2)-0,005=171,7525-0,005 мм



4. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ

4.1 Определение потребного количества оборудования и 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, дня;

S - количество смен;

Дсм - продолжительность одной смены, час.

Fн=(365-10-104)·2·8=4016 ч

2. Действительный фонд времени работы оборудования.

(ч),

где - коэффициент простоя оборудования, .

FД=4016 0,9=3614,4 ч

3. Определение потребного количества оборудования.

,

где - коэффициент выполнения норм . Принимается .

N - производственная программа, шт.,

На некоторых операциях используется коэффициент догрузки, предполагающий догрузку оборудования подобными изделиями.

Операция 005. -Токарно-револьверная с ЧПУ (1325Ф30)

, принимается ст

Операция 010 -Токарно-револьверная с ЧПУ (1325Ф30)

, принимается ст.

Операция 015 - Хонинговальная (3А845Ф1)

, принимается ст

Операция 020 - Токарная с ЧПУ (1П717Ф3)

, принимается = 1 ст.

Операция040 - Зубофрезерная (53А20)

, принимается = 2 ст.

Операция 045 - Зубообрабатывающая (5Б525)

, принимается ст.

Операция 050-Зубозакругляющая(5Н580)

, принимается ст.

Операция 055- Зубошевинговальная (5702В)

, принимается ст.

Операция 080 Зубообкатывающая (ВС-667)

принимается ст.

Операция 085 Хонинговальная (3А 845Ф1)

принимается ст.

Общепринятое количество станков - 11станков

1. Коэффициент загрузки оборудования:

2. Средний коэффициент загрузки оборудования.



3. Определение средней загрузки оборудования по участку.

Кз.ср.= Кз.ср.·100%

Кз.ср.=0,51100%=51%

Составление ведомости оборудования:

Таблица 7 - Ведомость оборудования.

Наименование оборудования	Ср	Спр	Кз %	Мощность электро- двигателя кВт	Стоимость оборудования, т.р.
				1 ст	всех	1 ст	всех
1	2	3	4	5	6	7	8
1. Токарно-револьверный с ЧПУ 1325Ф30	0,57	1	57	4,2	4,2	1170	1170
2. Токарно-револьверный с ЧПУ 1325Ф30	0,54	1	54	4,2	4,2	1170	1170
3. Хонинговальный 3А845Ф1	0,24	1	24	36,62	36,62	615	615
4. Токарный с ЧПУ 1П717Ф3	0,68	1	68	8,5	8,5	1470	1470
5. Точило электромеханическое	-	1	-	2	2	24	24
6. Машина моечная	-	1	-	3	3	40	40
7. Стол контрольный	-	1	-	-	-	8,5	8,5
8. Зубофрезерный 53А20	1,33	2	67	3,2	6,4	580	1160
9. П/а для снятия фасок 5Б525	0,33	1	33	4,6	4,6	480	480
10. Зубозакругляющий 5Н580	0,75	1	75	3,4	3,4	525	525
11. Зубошенинговальный 5702В	0,53	1	53	3,2	3,2	680	680
12. П/а зубонагартовочный ВС-667	0,3	1	30	1,7	1,7	280	280
13. Точило электромеханическое	-	1	-	2	2	24	24
14. Моечная машина	-	1	-	3	3	40	40
15. Стол контрольный	-	1	-	-	-	8,5	8,5
16. Хонинговальный 3А845Ф1	0,3	1	30	36,62	36,62	615	615
17. .Стол контрольный	-	1	-	-	-	8,5	8,5
Итого		18			119,4		8318,5

4.2 Расчет и организация многостаночного обслуживания на участке. Состав и расчет количества участников 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. Расчет действительного фонда времени рабочего:

Fдр = ( Дк - Дв - Дпр ) х s х Дсм х Кпотери, где

Кпотери - коэффициент невыходов на работу

Fдр =(365-10-104) •8 •1 • (1-12/100)= 1767,04 час

2. Определение количества рабочих:

Ri=, чел

005 токарно-револьверная с ЧПУ

R = 35000•3,78/1767,04•60•1,1 = 1,14 Rпр = 2 чел

010 токарно-револьверная с ЧПУ

R =35000•1,781•2/1767,04•60•1,1 = 1,1 Rпр = 2 чел

015 хонинговальная

R = 35000•2,807/1767,04•60•1,1 = 0,9 Rпр = 1 чел

020 токарная с ЧПУ

R =35000•2,286•2/1767,04•60•1,1 = 1,37 Rпр = 2чел

040 зубофрезерная

R =35000•8,89/1767,04•60•1,1 = 2,67 Rпр = 3чел

045 зубообрабатывающая

R =35000•1,079•2/1767,04•60•1,1 = 0,65 Rпр = 1чел

050 зубозакругляющая

R =35000•2,49•2/1767,04•60•1,1 = 1,5 Rпр = 2чел

055зубошевинговальная

R =35000•3,5/1767,04•60•1,1 = 1,05 Rпр = 2чел

080 зубообрабатывающая

R =35000•0,92•2/1767,04•60•1,1 = 0,6 Rпр = 1чел

085 хонинговальная

R =35000•0,807•2/1767,04•60•1,1 = 0,48 Rпр = 1чел

3. Общая численность основных производственных рабочих:

R пр =17 чел.

Всего вспомогательных рабочих:

R всп = R контролер + R наладчик + R слесарь

R всп = 2 слесаря+ 3 контролера+2 наладчика =7 чел.

4.Численность наладчиков:

R нал = (Спр / Нобсл )• S

Нобсл - норма обслуживания, станки

R нал = (11/12)•2 = 1,8 = 2 чел

5 Количество АУП и специалистов:

1 сменный мастер принимается на 20-25 чел. рабочих.

На данном спроектированном участке принимаем 1 мастера.

Таблица 8 - Ведомость работающих на участке

Профессия	Принятое кол-во	Разряд
		1	2	3	4	5	6
Основные производственные рабочие	17				11	6
Вспомогательные рабочие	7			5		2
Сменный мастер	1	-	-	-	-	-	-
Итого	25			5	11	8

4.3 Планировка оборудования и расчет потребных производственных площадей

Планировка оборудования и рабочих мест на участке механического цеха зависит от характера производства, особенностей и объема производственной программы, габаритов и массы обрабатываемых заготовок. При планировке участка механического цеха оборудование необходимо расположить так, чтобы обеспечить прямоточность и последовательность прохождения заготовок по стадиям обработки, то есть в порядке последовательности операций технологического процесса изготовления деталей данной группы. А также необходимо максимальное использование производственных площадей, удовлетворение требований охраны труда, техники безопасности. В состав механического участка входят производственные отделения, вспомогательная площадь и бытовые помещения

Производственная площадь - это площадь, занятая оборудованием, рабочими местами, ее состав определяется характером изготавливаемых изделий, видом технологического процесса, объемом производства. Производственный участок служит для размещения на нем оборудования, предназначенного для выполнения технологических процессов обработки деталей.

Вспомогательная площадь - площадь, занятая под проездами, вспомогательным оборудованием, складами и другими помещениями (принимается 10-20% от производственной площади) Общая площадь - это сумма производственной и вспомогательной площадей. Норма общей площади на один станок в среднем в механических цехах составляет 15 - 20. м2 Принимается площадь на один станок с ЧПУ S=20 м2, площадь на один верстак и контрольный стол S =12 м2.