Проектирование корпуса конического одноступенчатого редуктора

Назначаем режимы резания, глубина резания t = 0,4мм. Подачу при растачивании выбираем S = 0,15мм/об.

Назначаем период стойкости лезвия резца Т = 90мин.

Скорость резания при растачивании, м/мин:

м/мин.

Определяем силу резания при растачивании, Н:

Н.

Мощность затрачиваемая на резание, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 0,2<12,6 - следовательно, растачивание отверстия при рассчитанных режимах резания возможно.

Для загрузки станка по развиваемой мощности и для сокращения времени необходимого на обработку поверхности, используем высоко производительные методы обработки:

в качестве материла режущей части расточной оправки используем минералокерамику на основе нитрида бора марки 05, что позволит увеличить скорость резания и сократит время обработки V = 300 - 1000м/мин: - 750м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

об/мин.

Мощность эффективная, кВт:

кВт.

Мощность эффективная не превышает мощности развиваемой приводом станка, следовательно обработка возможна.

Тринадцатый переход. растачивание тонкое отв.O80мм на проход

Выбираем расточную оправку O80мм и вылетом 260мм для обработки сквозных отверстий, с режущей частью из композитного материала на основе нитрида бора марки 05.

Назначаем режимы резания, глубина резания t = 0,1мм. Подачу при растачивании выбираем S = 0,1мм/об. Назначаем период стойкости лезвия резца Т = 90мин. Скорость резания при растачивании, м/мин:

м/мин.

Определяем силу резания при растачивании, Н:

Н.

Мощность затрачиваемая на резание, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 0,06<12,6 - следовательно, растачивание отверстия при рассчитанных режимах резания возможно.

Для загрузки станка по развиваемой мощности и для сокращения времени необходимого на обработку поверхности, используем высоко производительные методы обработки:

в качестве материла режущей части расточной оправки используем минералокерамику на основе нитрида бора марки 05, что позволит увеличить скорость резания и сократит время обработки V = 300 - 1000м/мин: - 750м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

об/мин.

Мощность эффективная, кВт:

кВт.

Мощность эффективная не превышает мощности развиваемой приводом станка, следовательно обработка возможна.

Четырнадцатый переход. растачивание предварительное отв.O82мм на проход [ 10 ,c.358].

Выбираем расточную оправку O82мм и вылетом 150мм для обработки сквозных отверстий, с режущей частью из композитного материала на основе нитрида бора марки 05.

Назначаем режимы резания, глубина резания t = 3,0мм. Подачу при растачивании выбираем S = 0,3мм/об.

Назначаем период стойкости лезвия резца Т = 90мин.

Скорость резания при растачивании, м/мин:

м/мин.

Определяем силу резания при растачивании, Н:

Н.

Мощность затрачиваемая на резание, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 1,4<12,6 - следовательно, растачивание отверстия при рассчитанных режимах резания возможно.

Для загрузки станка по развиваемой мощности и для сокращения времени необходимого на обработку поверхности, используем высоко производительные методы обработки:

в качестве материла режущей части расточной оправки используем минералокерамику на основе нитрида бора марки 05, что позволит увеличить скорость резания и сократит время обработки V = 300 - 1000м/мин: - 500м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

об/мин.

Мощность эффективная, кВт:

кВт.

Мощность эффективная не превышает мощности развиваемой приводом станка, следовательно обработка возможна.

Пятнадцатый переход. растачивание черновое отв.O82мм на проход [ 10 ,c.358].

Выбираем расточную оправку O82мм и вылетом 150мм для обработки сквозных отверстий, с режущей частью из композитного материала на основе нитрида бора марки 05.

Назначаем режимы резания, глубина резания t = 1,5мм. Подачу при растачивании выбираем S = 0,2мм/об.

Назначаем период стойкости лезвия резца Т = 90мин.

Скорость резания при растачивании, м/мин:

м/мин.

Определяем силу резания при растачивании, Н:

Н.

Мощность затрачиваемая на резание, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 0,65<12,6 - следовательно, растачивание отверстия при рассчитанных режимах резания возможно.

Для загрузки станка по развиваемой мощности и для сокращения времени необходимого на обработку поверхности, используем высоко производительные методы обработки:

в качестве материла режущей части расточной оправки используем минералокерамику на основе нитрида бора марки 05, что позволит увеличить скорость резания и сократит время обработки V = 300 - 1000м/мин: - 750м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

об/мин.

Мощность эффективная, кВт:

кВт.

Мощность эффективная не превышает мощности развиваемой приводом станка, следовательно обработка возможна.

Шестнадцатый переход. растачивание чистовое отв.O82мм на проход [ 10 ,c.358].

Выбираем расточную оправку O82мм и вылетом 150мм для обработки сквозных отверстий, с режущей частью из композитного материала на основе нитрида бора марки 05.

Назначаем режимы резания, глубина резания t = 0,5мм. Подачу при растачивании выбираем S = 0,15мм/об.

Назначаем период стойкости лезвия резца Т = 90мин.

Скорость резания при растачивании, м/мин:

м/мин.

Определяем силу резания при растачивании, Н:

Н.

Мощность затрачиваемая на резание, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 0,24<12,6 - следовательно, растачивание отверстия при рассчитанных режимах резания возможно.

Для загрузки станка по развиваемой мощности и для сокращения времени необходимого на обработку поверхности, используем высоко производительные методы обработки:

в качестве материла режущей части расточной оправки используем минералокерамику на основе нитрида бора марки 05, что позволит увеличить скорость резания и сократит время обработки V = 300 - 1000м/мин: - 750м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

об/мин.

Мощность эффективная, кВт:

кВт.

Мощность эффективная не превышает мощности развиваемой приводом станка, следовательно обработка возможна.

Семнадцатый переход. растачивание тонкое отв.O82мм на проход [ 10 ,c.358].

Выбираем расточную оправку O82мм и вылетом 150мм для обработки сквозных отверстий, с режущей частью из композитного материала на основе нитрида бора марки 05.

Назначаем режимы резания, глубина резания t = 0,2мм. Подачу при растачивании выбираем S = 0,1мм/об.

Назначаем период стойкости лезвия резца Т = 90мин.

Скорость резания при растачивании, м/мин:

м/мин.

Определяем силу резания при растачивании, Н:

Н.

Мощность затрачиваемая на резание, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 0,1<12,6 - следовательно, растачивание отверстия при рассчитанных режимах резания возможно.

Для загрузки станка по развиваемой мощности и для сокращения времени необходимого на обработку поверхности, используем высоко производительные методы обработки:

в качестве материла режущей части расточной оправки используем минералокерамику на основе нитрида бора марки 05, что позволит увеличить скорость резания и сократит время обработки V = 300 - 1000м/мин: - 750м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

об/мин.

Мощность эффективная, кВт:

кВт.

Мощность эффективная не превышает мощности развиваемой приводом станка, следовательно обработка возможна.

Восемнадцатый переход: нарезание резьбы в 12 отверстиях М12 на глубину 18мм [10,c.358].

Выбираем машинный метчик М12, с режущей частью из быстрорежущей стали Р6М5.

Назначаем режим резания, подача при нарезании резьбы метчиком является самоподачей инструмента.

Назначаем период стойкости метчика при обработке серого чугуна, Т = 90мин.

Скорость резания допускаемая режущими свойствами метчика, а так же быстроходностью оборудования и мощностью его привода, скорость должна быть максимальной, м/мин: V = 4м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

мин^-1.

Крутящий момент от сил сопротивления резанию при нарезании резьбы метчиком, Нм:

, (1.40)

где, См - 0,0130 коэффициент;

q,y - 1,4 ; 1,5 показатели степеней ;

Р - 1,5мм шаг резьбы,.

Нм.

Мощность затрачиваемая на нарезание резьбы метчиком, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 1,3<12,6 - следовательно нарезание резьбы, при рассчитанных режимах резания возможно.

Девятнадцатый переход: нарезание резьбы в 6 отверстиях М8 на глубину 14мм [10,c.358].

Выбираем машинный метчик М8, с режущей частью из быстрорежущей стали Р6М5.

Назначаем режим резания, подача при нарезании резьбы метчиком является самоподачей инструмента.

Назначаем период стойкости метчика при обработке серого чугуна, Т = 90мин.

Скорость резания допускаемая режущими свойствами метчика, а так же быстроходностью оборудования и мощностью его привода, скорость должна быть максимальной, м/мин: V = 4м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

мин^-1.

Крутящий момент от сил сопротивления резанию при нарезании резьбы метчиком, Нм:

Р - 1,5мм шаг резьбы,.

Нм.

Мощность затрачиваемая на нарезание резьбы метчиком, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 1,15<12,6 - следовательно нарезание резьбы, при рассчитанных режимах резания возможно.

Двадцатый переход: нарезание резьбы в 4 отверстиях М6 на глубину 5мм [10,c.358].

Выбираем машинный метчик М6, с режущей частью из быстрорежущей стали Р6М5.

Назначаем режим резания, подача при нарезании резьбы метчиком является самоподачей инструмента.

Назначаем период стойкости метчика при обработке серого чугуна, Т = 90мин.

Скорость резания допускаемая режущими свойствами метчика, а так же быстроходностью оборудования и мощностью его привода, скорость должна быть максимальной, м/мин: V = 4м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

мин^-1.

Крутящий момент от сил сопротивления резанию при нарезании резьбы метчиком, Нм: Р - 1мм шаг резьбы,.

Нм.

Мощность затрачиваемая на нарезание резьбы метчиком, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 0,52<12,6 - следовательно нарезание резьбы, при рассчитанных режимах резания возможно.

Двадцать первый переход: нарезание резьбы в 4 отверстиях М8 на глубину 14мм.

Выбираем машинный метчик М8, с режущей частью из быстрорежущей стали Р6М5.

Назначаем режим резания, подача при нарезании резьбы метчиком является самоподачей инструмента.

Назначаем период стойкости метчика при обработке серого чугуна, Т = 90мин.

Скорость резания допускаемая режущими свойствами метчика, а так же быстроходностью оборудования и мощностью его привода, скорость должна быть максимальной, м/мин: V = 4м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

мин^-1.

Крутящий момент от сил сопротивления резанию при нарезании резьбы метчиком, Нм: Р - 1мм шаг резьбы,.

Нм.

Мощность затрачиваемая на нарезание резьбы метчиком, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 0,6<12,6 - следовательно нарезание резьбы, при рассчитанных режимах резания возможно.

Двадцать второй переход. сверлить отв.св.O14 на проход [ 10 ,c.358].

Выбираем сверло диаметром 14мм, из быстрорежущей стали Р6М5.

Назначаем режим резания, подача при сверлении чугуна НВ>170, диаметр сверла 10 - 18 мм, S = 0,31 - 0,42 мм/об.

Назначаем период стойкости сверла, диаметр D = 14мм при обработке серого чугуна сверлом из быстрорежущей стали, Т = 35мин.

Скорость резания, допускаемая режущими свойствами сверла, м/мин:

м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания, об/мин:

мин^-1.

Крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении, Нм:

Н*м.

Определяем осевую силу, Н:

Н.

Механизм подачи станка ИР800ПМФ4 допускает осевую силу подачи Рmax(Z) = 10000Н, т.е. Ро < Рmax, (3045Н<10000Н), следовательно назначенная подача S = 0,35 мм/об допустима.

Мощность затрачиваемая на резание, кВт:

кВт.

Мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 1,12<12,6 - следовательно обработка отверстия, при рассчитанных режимах резания возможна.

Двадцать третий переход: нарезание резьбы в отверстии М16 на проход.

Выбираем машинный метчик М16, с режущей частью из быстрорежущей стали Р6М5.

Назначаем режим резания, подача при нарезании резьбы метчиком является самоподачей инструмента.

Назначаем период стойкости метчика при обработке серого чугуна, Т = 90мин. Скорость резания допускаемая режущими свойствами метчика, а так же быстроходностью оборудования и мощностью его привода, скорость должна быть максимальной, м/мин: V = 4м/мин. Частота вращения шпинделя, соответствующая скорости резания, об/мин:

 мин^-1.

Крутящий момент от сил сопротивления резанию при нарезании резьбы метчиком, Нм:

Р - 2мм шаг резьбы,.

Нм.

Мощность затрачиваемая на нарезание резьбы метчиком, кВт:

кВт.

Проверка мощности привода станка Nрез<Nшп, кВт:

мощность затраченная на резание меньше мощности развиваемой станком 2,2<12,6 - следовательно нарезание резьбы, при рассчитанных режимах резания возможно.

1.10 Нормирование операций механической обработки детали

Технические нормы времени в условиях серийного производства возможно назначение по укрупненным нормам с применением типовой операции ц_к.[ 12 ,c.157]

После определения содержания операций, выбора оборудования, инструментов и расчета режимов резания нормы времени определяются в такой последовательности:

на основании рассчитанных режимов работы оборудования вычисляется основное (технологическое) время Т_о;

по содержанию каждого перехода устанавливается необходимый комплекс приемов вспомогательной работы и определяется вспомогательное время Т_в [ 10 ,c.603] с учетом возможных и целесообразных совмещений и перекрытий;

по нормативам в зависимости от операции и оборудования устанавливается время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности а_обс и а_отл;

определяется норма штучного времени Т_шт;

устанавливается состав подготовительно-заключительной работы, вычисляется подготовительно-заключительное время Т_пз [ 10 ,c,604] и штучно-калькуляционное время Т_шк [12 ,c.161].

Основное (технологическое) время Т_о затрачивается на непосредственное осуществление технологического процесса, т. е. на изменение формы, размеров и качества обрабатываемой поверхности детали.

Вспомогательное время Т_в суммируется из следующих элементов:

время на установку и снятие детали;

время на переустановку детали;

время на измерение деталей (если оно не может быть перекрыто машинным временем).

Вспомогательное время зависит от ряда факторов: измеряемого размера и применяемого инструмента, способа достижения размера (мерным инструментом, настройкой системы СПИД на размер или пробными промерами) и, наконец, от точности измерения.

В состав подготовительно-заключительного времени входит ознакомление с работой, настройка оборудования на выполнение данной работы и на требуемые режимы резания, пробная обработка деталей, получение на рабочем месте заданий, заготовок, инструмента, приспособлений, сдача продукции и (иногда) доставка на рабочее место инструмента и приспособлений и сдача их в кладовую после окончания работы. Подготовительно-заключительное время задается по нормативам в минутах и зависит от характера и объема подготовительных работ.

Операция 035 Фрезерование предварительное, поверхности O120:

основное время обработки:

(1.41)

где i - число проходов;

L_p - расчетная длина рабочего хода;

So - подача на оборот.

L_p=L₀ + l_вр + l_сх , (1.42)

где l_вр и l_сх - величина врезания и величина схода;

Lo - длина обрабатываемой поверхности.

L_p =376+2+2=380 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в=Т_ус+Т_пер; (1.43)

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп=Т_о+Т_в мин, (1.44)

Т_оп =0,7+1,26= 1,96 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс= 6,5% Т_оп, (1.45)

Т_обс=0,065·1,96= 0,13мин.

время перерывов в работе:

Т_п=2,5% Т_оп , (1.46)

Т_п=0,025·1,96= 0,05 мин.

штучное время:

Т_шт= Т_о+Т_в+ Т_обс+Т_п. (1.47)

Т_шт=0,7 +1,26+0,13+0,05= 2,14мин.

Операция 035 Фрезерование чистовое, поверхности O120:

основное время обработки:

L_p =376+2+2=380 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,7+1,26= 1,96 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,96= 0,13мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,96= 0,05 мин.

штучное время:

Т_шт=0,7 +1,26+0,13+0,05= 2,14мин.

Операция 035 Фрезерование предварительное, поверхности O125:

основное время обработки:

L_p =393+2+2=397 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,84+1,26= 2,10 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·2,1= 0,13мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·2,1= 0,05 мин.

штучное время:

Т_шт=0,84 +1,26+0,13+0,05= 2,28мин.

Операция 035 Фрезерование чистовое, поверхности O125:

основное время обработки:

L_p =393+2+2=397 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,74+1,26= 2,00 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·2,0= 0,13мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·2,0= 0,05 мин.

штучное время:

Т_шт=0,74 +1,26+0,13+0,05= 2,18мин.

Операция 035 сверлить 12 отв.св.O9мм в размер 20мм:

основное время обработки:

L_p =20+2+2=24 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =1,36+1,26= 2,62 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·2,62= 0,17мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·2,62= 0,07 мин.

штучное время:

Т_шт=1,36 +1,26+0,17+0,07= 4,12мин.

Операция 035 сверлить 6 отв.св.O6 в размер 16мм:

основное время обработки:

L_p =16+2+2=20 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,5+1,26= 1,76 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,76= 0,11мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,76= 0,04 мин.

штучное время:

Т_шт=0,5 +1,26+0,11+0,04= 1,49мин.

Операция 035 сверлить 4 отв.св.O4 в размер 6мм:

основное время обработки:

L_p =6+2+2=10 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,15+1,26= 1,41 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,41= 0,09мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,41= 0,04 мин.

штучное время:

Т_шт=0,15 +1,26+0,09+0,04= 1,54мин.

Операция 035 сверлить 2 отв.св.O6 в размер 12мм:

основное время обработки:

L_p =12+2+2=16 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,13+1,26= 1,39 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,39= 0,09мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,39= 0,03 мин.

штучное время:

Т_шт=0,13 +1,26+0,09+0,03= 1,51мин.

Операция 035 сверлить 4 отв.св.O6 в размер 16мм:

основное время обработки:

L_p =16+2+2=20 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,33+1,26= 1,59 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,59= 0,1мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,59= 0,04 мин.

штучное время:

Т_шт=0,33 +1,26+0,1+0,04= 1,73мин.

Операция 035 растачивание отв.O80мм на проход:

основное время обработки:

L_p =256+2+2=260 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =2,43 +1,26= 3,69 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·3,69= 0,24мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·3,69= 0,09 мин.

штучное время:

Т_шт=2,43 +1,26+0,24+0,09= 4,72мин.

Операция 035 растачивание отв.O82мм на проход:

основное время обработки:

L_p =156+2+2=160 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =1,28 +1,26= 2,54 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·2,54= 0,17мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·2,54= 0,06 мин.

штучное время:

Т_шт=1,28 +1,26+0,17+0,06= 2,77мин.

Операция 035 Нарезание резьбы М12 в 12 отверстиях:

основное время обработки:

L_p =18+2+2=22 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =1,8+1,26= 3,06 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·3,06= 0,2мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·3,06= 0,08 мин.

штучное время:

Т_шт=1,8 +1,26+0,2+0,08= 3,34мин.

Операция 035 Нарезание резьбы М8 в 6 отверстиях:

основное время обработки:

L_p =14+2+2=18 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,5+1,26= 1,76 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,76= 0,11 мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,76= 0,04 мин.

штучное время:

Т_шт=0,5 +1,26+0,11+0,04= 1,91мин.

Операция 035 Нарезание резьбы М6 в 4 отверстиях:

основное время обработки:

L_p =5+2+2=9 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,12+1,26= 1,38 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,38= 0,09 мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,38= 0,03 мин.

штучное время:

Т_шт=0,12 +1,26+0,09+0,03= 1,52мин.

Операция 035 Нарезание резьбы М8 в 4 отверстиях:

основное время обработки:

L_p =14+2+2=18 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,33+1,26= 1,59 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,59= 0,10 мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,59= 0,04 мин.

штучное время:

Т_шт=0,33 +1,26+0,10+0,04= 1,73мин.

Операция 035 сверлить отверстие O14 на проход:

основное время обработки:

L_p =12+2+2=16 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,09+1,26= 1,35 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,35= 0,09 мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,35= 0,03 мин.

штучное время:

Т_шт=0,09 +1,26+0,09+0,03= 1,47мин.

Операция 035 Нарезание резьбы М16 в отверстии на проход:

основное время обработки:

L_p =12+2+2=16 мм.

мин.

вспомогательное время:

Т_в= 0,38+0,88=1,26 мин.

операционное время:

Т_оп =0,15+1,26= 1,41 мин.

время обслуживания рабочего места:

Т_обс=0,065·1,41= 0,09 мин.

время перерывов в работе:

Т_п=0,025·1,41= 0,04 мин.

штучное время:

Т_шт=0,15 +1,26+0,09+0,04= 1,54мин.

Глава 2. Конструкторская часть

2.1 Разработка конструкции приспособления

Задача конструирования состоит из принятия схемы базирования заготовки, выбор конструкции и размеров установочных элементов приспособления, определение погрешностей возникающих при установке, определение величины необходимой силы закрепления, уточнение схемы и размеров зажимного устройства, общая компоновка приспособления и принцип работы механизма.

В качестве исходных данных конструктор должен иметь чертеж детали и заготовки с техническими требованиями, данные о предшествующей и выполняемой операции, стандарты на детали и узлы станочных приспособлений, альбом конструкций станочных приспособлений и оснастки, а также ознакомительная информация с аналогичными приспособлениями для закрепления типовых деталей.

2.1.1 Описание принципа работы и устройства приспособления

Спроектировано приспособление для закрепления корпуса редуктора, которое устанавливается на стол станка (рис.2.1). На базовой плите 2, при помощи установов 19 установлены два пальца 15, 16. Корпус редуктора устанавливают на пальцы в отверстия диаметром 20Н7 мм. Деталь зажимают два прихвата 3 по одному с каждой стороны, закрепление производится при воздействии штока гидравлического блока 1 на прихват 3. Открепление детали выполняется нажатием сверху на прихват 3 и поворотом его на 90°, при отсутствии давления в гидроблоках. Приспособление крепится к столу посредством 4-х болтов.



Рис.2.1 Приспособление для механической обработки корпуса

Рис.2.1 Приспособление для механической обработки корпуса

2.1.2 Теоретическая схема базирования и определение погрешностей

Схема для определения погрешности установки в приспособлении, показывает положение заготовки в рабочей зоне станка и процесс ее закрепления [10 ,c.145]. Процесс установки включает базирование и закрепление. Базирование - процесс придания заготовке требуемого положения относительно выбранной системы координат. Закрепление - процесс приложения сил к заготовке для обеспечения постоянства и неизменности ее положения достигнутого при базировании. Эти процессы выражаются при помощи погрешностей.

Расчет заключается в определении точности изготовления приспособления по принятым конструктивным параметрам.

На точность обработки влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность , которая не должна превышать допуск выполняемого размера при обработке заготовки, т.е.должно выполняться условие:

. (2.1)

Допустимая погрешность изготовления приспособления равна:

, (2.2)

где - допуск выполняемого размера;

- коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения;

- коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения ,;

- коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности,;

- погрешность базирования;

- погрешность закрепления;

- погрешность установки;

- погрешность износа установочных элементов;

- погрешность смещения инструмента;

- экономическая точность обработки.

Расчетный параметр - размер 210_-0,1 ;

;

;

;

;

- для чистового фрезерования;

- т.к. отсутствуют направляющие элементы для инструмента.

,

Полученная величина погрешности установки не превышает величины допустимого отклонения, следовательно, приспособление обеспечивает необходимую точность обработки.

2.1.3 Силовой расчет привода приспособления

Основное назначение зажимных устройств-приспособлений - обеспечение надежного контакта заготовки с установочными элементами, предупреждение ее смещения и вибрации в процессе обработки. Зажимные устройства используются также для обеспечения правильной установки и центрирования заготовки, выполняя функцию установочно - зажимных устройств.

Величина сил зажима рассчитывается исходя из условия равновесия всех перечисленных сил при полном сохранении контакта базовых поверхностей обрабатываемой детали с установочными элементами приспособления и невозможности сдвига в процессе обработки. По данным расчета режимов резания максимальная сила резания при фрезеровании бобышек подшипников O125мм корпуса редуктора, равна:

Перед расчетом величины сил зажима определяем схему установки и закрепления заготовки в приспособлении (рис.2.2) [ 10 ,c.114], место приложения и направление действия сил и их моментов.

Рис.2.2. Схема для расчета сил закрепления.

Составляющая силы резания Р_z направлена навстречу силе зажима Рз и стремится оторвать заготовку от опорных точек А, Б и повернуть заготовку вокруг правой опорной точки Б, а составляющая силы резания Р_x стремится сдвинуть заготовку в боковом направлении и повернуть заготовку вокруг левой опорной точки А. Сдвигу заготовки препятствует посадка заготовки на пальцы и силы трения возникающие на опорных точках и элементах зажимного механизма.

Для данной схемы закрепления условие равновесия записываем следующим образом:

, ( 2 .3)

для зажимного механизма (ЗМ):

где P_z и P_x - окружная и осевая составляющие силы резания;

Рз - необходимая сила зажима заготовки;

f - коэффициенты трения в местах контакта заготовки с опорами и с ЗМ;

К - коэффициент запаса.

Cоставляющие силы резания:

Р_x = 0,5P_z =2923 Н.

Коэффициент запаса определяется из произведения:

К =К₀К₁К₂К₃К₄К₅, ( 2 .4)

где К₀ = 1,5 гарантированный коэффициент запаса;

К₁ = 1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей;

К₂ = 1,4 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления инструмента;

К₃ = 1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании;

К₄ = 1,0 - коэффициент, характеризующий постоянство силы зажима;

К₅ = 1,2- коэффициент, характеризующий эргономику зажимного механизма.

К = 1,51,21,41,21,01,2 2,8.

Найденная сила Рз=11460Н реализуется через прихваты. Таким образом, необходимая сила на одном ЗМ равна Рз = 5730Н.

Определяем необходимый диаметр цилиндра гидравлического блока в зависимости от силы зажима:

(м) (2 .5)

р - давление масла, 10 МПа;

з - КПД с учетом потерь на трение 0,93;

?30мм.

Произведем расчет силы на штоке гидро цилиндра ЗМ (рис. 2.1 ):

(2 .6)

где D - диаметр цилиндра, 30 мм;

р - давление масла, 10 МПа;

n - КПД с учетом потерь на трение 0,93.

Сила развиваемая гидроблоками превышает необходимую силу зажима заготовки при максимальной силе резания, следовательно обработка детали при рассчитанных режимах резания в сконструированном приспособлении возможна.

2.2 Конструирование специального режущего инструмента

Среди многих способов обработки металлов резанием самым распространенным является обработка точением (резцами). Резцы делятся на основные групп: токарные, строгальные, долбежные, расточные и резьбонарезные. В данном случае необходимо разработать оправку расточную для обработки отверстия 82Н7[ 8 , 18] (рис.2.5).

Расточная оправка состоит из головки, т.е. рабочей части, и тела, или стержня, служащего для закрепления резца в резцедержателе. Головка резца образуется специальной заточкой и имеет следующие элементы: переднюю поверхность, задние поверхности, режущие кромки и вершину.

Рис. 2.5. Оправка расточная

Проектируемый инструмент состоит из режущей цельной сменной неперетачиваемой ромбической формы пластины, из композита 05, который предназначен для, чернового и чистового растачивания отверстия 82Н7, установленный и закрепленный в оправке цилиндрической формы. Пластина закреплена на кассете с помощью винта с шестигранной внутренней поверхностью, положение кассеты регулируется тремя эксцентриковыми винтами в пределах 0,005 мм. Материал режущей пластины - сверх твердый композитный материал CNUN 05 T3 12F/Т ТУ 2-035-808-81.[10,c.371]

Рассчитаем на прочность оправку изготовленную из стали 18ХГТ с наружным диаметром 75мм и вылетом 160мм. Расчет на прочность производим при совместном действии сил растяжения, изгибающих моментов и кручения по формуле эквивалентных напряжений[ 4,c.126 ]:

 (2.14)

где - нормальная сила, в нашем случае равная осевой силе резания, Н; - площадь поперечного сечения оправки, ,

, (2.15)

- изгибающий момент от действия осевой и поперечной сил резания, Нм;

- момент сопротивления изгибу, ;

- крутящий момент от действия окружной силы резания, Нм;

- момент сопротивления кручению, ,

, (2.16)

? 82,79*10^-6 м³ .

Условие прочности:

, (2.17)

где , для стали 18ХГТ;

, коэффициент запаса;

значения выбираем по справочнику [4,c.323] .

Определим изгибающий момент:

, (2.18)

где Рх - 730Н, осевая сила резания;

Lx -0,041м, плечо осевой силы равное радиусу обрабатываемого отверстия;

Ру - 292Н, поперечная сила резания;

Lу - 0,160м, плечо поперечной силы, равное вылету оправки,

Определим крутящий момент:

(2.19)

где Рz = 1460H, окружная сила резания;

- диаметр обрабатываемого отверстия, м.

Подставляем найденные значения в формулу и определяем эквивалентное напряжение:

Определим коэффициент запаса:



Расчетный коэффициент запаса находится в рекомендуемых пределах, условие прочности выполнено .

Параметры режущей части выбираем согласно рекомендациям [10,ст.320]:

Для данной группы обрабатываемости геометрические параметры режущей части пластины:

- передний угол;

-главный задний угол;

-вспомогательный задний угол;

Материал режущей части CNUN 05 T3 12F/Т ТУ 2-035-808-81, твердость <1500 HRV.

Хвостовая часть - конус 7/24 №50. Предельные отклонения размеров хвостовика устанавливаем по ГОСТ 2848 - 81.

Твердость хвостовой части HRC 42….55.

Заключение

Корпус конического одноступенчатого редуктора относится к деталям второй группы сложности, по произведенному анализу является технологичным с точки зрения конструктивных элементов и всей конструкции в целом. При выпуске деталей в количестве 5000шт определен тип производства - мелкосерийное. Заготовку из серого чугуна СЧ25 получаем методом литья в песчано глинистые формы т.к. себестоимость заготовки по этому методу ниже - 1598,55руб. < 1668,36руб. - литье в оболочковые формы. Расчетом доказано обоснование выбираемого технологического оборудования (станок ИР800ПМФ4) для изготовления корпуса редуктора. Рассчитаны припуски на механическую обработку и заготовку для двух поверхностей корпуса редуктора O82Н7 - 2*5,2мм и 160h9 - 2*4,2мм. Выполнен расчет режимов резания на фрезерно - сверлильно-расточную операцию №035, произведена корректировка режимов резания под использование высоко производительных методов обработки. Выполнен расчет основного и штучного времени по переходам технологической операции №035. Сконструировано специальное приспособление с пневмо приводом для обеспечения надежного закрепления и удержания заготовки корпуса редуктора в определенном положении с постоянной силой зажима. Сконструирован специальный режущий инструмент для обработки отверстия O82Н7мм, с применением сверх твердых материалов режущей части. Составлен маршрутно-операционный технологический процесс по изготовлению корпуса конического одноступенчатого редуктора.

Библиографический список

1. ГОСТ 7505-74. Поковки стальные штампованные, допуски, припуски и кузнечные напуски. - Минск : Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации; М.: Изд-во стандартов . - 28с.

2. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. Изд. 6-е, переработ., и доп. Учебник для машиностроительных вузов. М., "Высшая школа", 1969. - 480 с: ил.

3. Косов Н.П. Технологическая оснастка. Москва "машиностроение" 2005г.

4. Конструирование инструмента Алексеев Г.А. Москва "машиностроение" 1979г.

5. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск: Высшая школа, 1975.-289 с.

6. Корсаков B.C. Основы конструирования приспособлений.-2-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1983.-277 с.

7. Марочник сталей. Косилова Ф.Г. .-2-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 2006г.-640с.

8. Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах: Учеб. пособие для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1986. - 239 с: ил.

9. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х т. Т.1 /Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К. Мещерякова. 4-еизд., перераб. - М.: Машиностроение, 1986.-656 с.

10. Справочник технолога-машиностроителя в 2-х т. Т.2 /Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К. Мещерякова. 4-еизд., перераб. - М.: Машиностроение, 1986.-496 с.

11. Tехнология конструкционных материалов 5-е издание под ред. Дальского А.М. издат. М. Машиностроение 2003. - 512с.:ил.

12. Аверченков В.И., Горленко О.А., Ильицкий В.Б. Сборник задач и упражнений по ТМС: Учеб. Пособие /Под общ. Ред. О.А. Горленко. - М.: Машиностроение, 1.-192 с.

13. Технология машиностроения. Дипломное проектирование.: учеб. Пособие / С. К. Сысоев, Ю. А. Филиппов, В. А. Левко и др.; под общ.ред. С.К.Сысоев; Сиб. Гос. Аэрокосмич. Ун-т. - Красноярск, 2006. -268с.

14. Филиппов Ю. А. Проектирование машиностроительного производства: справ. - учеб. Пособие для студентов техн. спец. СибГАУ. Красноярск, - 2004. - 88с

Размещено на Allbest.ru