Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

В дипломной работе разработан технологический процесс механической обработки детали «Вал ведущий». Применены конкретные методы усовершенствования базового технологического процесса, использованы высокопроизводительное станочное и вспомогательное оборудование, более полно использованы имеющиеся трудовые ресурсы. Проведены мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности на производстве и по обеспечению экологической безопасности производства. Рассмотрены вопросы производственной структуры и управления цехом, организация и планирование производства, включая расчеты необходимых затрат и экономической эффективности выполнения, приведены технико-экономические показатели. По работе сделано заключение. В работе имеются технологический, конструкторский, БЖД и технико-экономический разделы.

В выполненной дипломной работе:

- 115 страниц;

- 9 рисунков;

- 31 таблица;

- 12 листов приложений (МК,ОК, спецификации)

Содержание

Аннотация

Введение

1. Исходная информация для проектирования

1.1 Базовая информация

1.2 Руководящая информация

1.3 Справочная информация

2. Проектирование и производство заготовок

2.1 Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления

2.2 Расчет припусков и определение исполнительных размеров заготовки

2.3 Технико-экономическое сравнение методов получения заготовки

3. Технологический раздел

3.1 Служебное назначение объекта производства

3.2. Конструкторско-технологическая характеристика детали»

3.3 Характеристика производства

3.3.1 Режим работы и фонды времени

3.3.2 Определение такта выпуска

3.3.2 Определение типа производства

3.4 Анализ технологичность конструкции детали «Ведущий вал»

3.4.1 Анализ технологичности конструкции детали по качественным показателям

3.4.2 Анализ технологичности конструкции по количественным показателям

3.5 Анализ и выбор комплектов технологических баз

3.6 Разработка маршрута обработки детали «ведущий вал»

3.6.1 Анализ базового варианта техпроцесса обработки детали «вал»

3.6.2 Мероприятия по усовершенствованию базового техпроцесса.

3.6.3 Разработка последовательности обработки поверхности детали

3.6.4 Выбор оборудования и средств технологического оснащения технологического процесса

3.6.5 Проектный вариант техпроцесса механической обработки детали «Ведущий вал»

3.7 Разработка технологической операции

3.7.1 Формирование технологической операции и выбор средств технологического оснащения

3.7.2 Расчет и назначение режимов резания

3.7.3 Нормирование технологического времени

3.7.4 Определение разряда работ и квалификация исполнителей

3.7.5 Разработка управляющей программы

3.8 Технологические расчеты параметров механического участка.

3.8.1 Состав участка

3.8.2 Выбор структурно-компоновочной схемы

3.8.3 Расчет количества оборудования

3.8.4 Выбор транспортных средств

3.8.5 Расчет численности работающих

3.8.6 Определение площадей участков и служб цеха

3.8.7 Разработка планировки участка

4. Конструкторский раздел

4.1 Разработка станочного приспособления.

4.1.1 Описание принципа работы приспособления

4.1.2 Силовой расчет станочного приспособления.

4.1.3 Расчет силового привода.

4.1.4 Точностной расчет приспособления

4.2 Разработка контрольного приспособления

4.2.1 Описание принципа работы контрольного приспособления

4.2.2 Точностной расчет приспособления

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Анализ возможных опасных, вредных факторов и ЧС при работе на участке

5.2 Разработка мероприятий по снижению опасных и вредных факторов при работе на участке

5.3 Разработка мероприятий по снижению вредного воздействия техпроцесса на участке на природу

6. Организационно-экономический раздел.

6.1 Организация производственного процесса

6.1.1 Определение типа производства и обоснование формы организации производственного процесса

6.1.2 Организация участка серийного производства

6.1.3 Расчет количества рабочих мест и рабочих по каждой операции технологического процесса и коэффициентов их использования

6.2 Экономика производства

6.2.1 Определение стоимости основных фондов и амортизационных отчислений

6.2.2 Определение себестоимости и цены продукции

6.2.3 Расчет технико-экономических показателей

6.2.4 Расчет и построение графика безубыточности.

Заключение

Список использованных источников

Введение

Завершающей стадией обучения является выполнение дипломной работы. Дипломное проектирование является большой самостоятельной работой будущего специалиста, направленный на решение конкретных задач в области совершенствования технологии организации производства и улучшения технико-экономических показателей техпроцесса. Выполнение дипломной работы служит важнейшей формой приобретения навыков самостоятельной работы будущего специалиста, так как приходится решать большой комплекс инженерных и технических задач.

В процессе работы над дипломной работой будущий специалист должен проявить свои творческие способности, показать умение разрабатывать перспективные техпроцессы изготовления деталей в машиностроении. Качество дипломной работы характеризуется главным образом глубиной технологических и конструкторских разработок и элементами новизны, внесенными дипломником.

Цель дипломной работы - разработать технологический процесс механической обработки детали «Вал ведущий».

Задачи дипломной работы:

1. На базе базового техпроцесса разработать технологический процесс изготовления детали «Ведущий вал» для заданной программы выпуска, устранив основные недостатки базового техпроцесса

2. Определить тип производства и выбрать вид его организации.

3. Выбор рационального метода получения заготовки, отвечающего требованиям заданного типа производства.

4. Выбор современного высокотехнологичного оснащения, позволяет применить высокопроизводительные методы обработки.

5. Расчёт и назначение оптимальных припусков, режимов резания, норм времени.

6. Разработать карты технологических наладок к нескольким видам обработки.

7. Спроектировать участок механического цеха по обработке детали «Ведущий вал».

8. Рассчитать себестоимость изготовления детали.

9. Определить экономическую эффективность разработанного техпроцесса по обработке детали «Ведущий вал».

Дипломная работа включает графическую часть - 10 листов формата А1 или А2 и пояснительную записку с Приложениями и списком использованных источников из 29 наименований.



1. Исходная информация для проектирования

1.1 Базовая информация

Целевое назначение дипломного - разработка участка механического цеха по производству ведущего вала главной передачи;

- данные, содержащиеся в конструкторской документации на изделие (рабочий чертеж обрабатываемой детали со всеми необходимыми техническими условиями),

- годовой объем изготовления - 20000 шт.;

- действующий технологический процесс изготовления детали «Ведущий вал»;

- выпуск деталей по неизменным чертежам - 2 года;

- режим работы цеха - 2 смены, продолжительность смены - 8 часов.

1.2 Руководящая информация

Руководящая информация содержит требования отраслевых стандартов к технологическим процессам и методам управления ими, а также стандартов на оборудование и оснастку, документации по технике безопасности и промышленной санитарии. В качестве руководящей информации выступают: Стандарты ГОСТ, ЕСКД, ЕСТПП, ЕСТД, СТП МГУПИ.

1.3 Справочная информация

Справочная информация имеет своим источником технологическую документацию на действующие единичные, типовые и групповые ТП, классификаторы технико-экономической информации, производственные инструкции, описания прогрессивных методов изготовления, каталоги, паспорта, справочники, альбомы компоновок прогрессивных средств технологического оснащения, планировки производственных участков и методические материалы по управлению ТП.



2. Проектирование и производство заготовок

2.1 Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления

Исходные данные:

Деталь - ведущий вал главной передачи

Материал - 18ХГТ ГОСТ 4543-71

Масса - вала 0,44 кг.

Программа выпуска - 20000 шт. в год

Деталь изготавливается из легированной стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71, химический состав которой приведен в таблице 2.1, а физико-механические свойства - в таблице 2.2.

Таблица 2.1 - Химический состав стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71,%

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Ti	Cu
0,17-0,23	0,17-0,37	0.8-1,1	до 0,3	до 0,035	до 0,035	1-1,3	0,03-0,09	до 0,3

Таблица 2.2 - Физико-механические свойства стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71

ув, МПа	ут, МПа	НВ	д5, %	Ш, %	КСU, кДж/м2
980	730	217	15	55	1130

Сталь 18ХГТ применяется для деталей ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающие под действием ударных нагрузок. В массовом и крупносерийном производстве заготовки ступенчатых валов штампуют на молотах и прессах, выполняют на ротационно-ковочных машинах и поперечно-винтовой прокаткой. Эти методы обеспечивают получение коэффициента использования металла 0,7 и выше. Заготовки ступенчатых валов нередко получают резкой горячекатаных прутков при изготовлении валов с небольшой разницей диаметра ступеней.

Следовательно, для сравнительного анализа выбираем штамповку на молоте в открытых штампах и заготовку, полученную из проката.

2.2 Расчет припусков и определение исполнительных размеров заготовки

заготовка деталь вал технологичность

Исходные данные для расчета.

При проектировании поковки будем пользоваться рекомендациями ГОСТ 7505-89.

Расчетную массу поковки (Gп.p.) определяем по формуле:

. (2.1)

По таблице 8 [5] определяем расчетный коэффициент КР: для вала рекомендовано КР. = 1,3-1,5; принимаем 1,5. Тогда:

Gпр = 0,44 • 1,5 = 0,66 кг.

Определение класса точности.

Для штамповки молотом рекомендуются классы точности Т4 - Т5, табл. 6.[5]. Принимаем класс размерной точности Т4.

Определение группы стали.

Для массовой доля углерода > 0,35% и <0,65% по табл. 7 [5] принимаем группу стали М1.

Определение степени сложности.

Габаритные размеры детали: диаметр D=28мм: высота L=130мм; описывающая поковку фигура - цилиндр.

Для расчета объема цилиндра размеры; детали умножаем на 1,05:

28 • 1,05 =29,4мм=2,94см.

130 • 1,05 = 136,5мм=13,65см.

Объем описывающего поковку цилиндра находим по формуле.

Vф =(р • D2/4) • h (2.2)

Vф = (р ? 2,942/4) ? 13,65=92,62(см3)

Умножая значение плотности стали 7,85 на объем цилиндра, получим массу описывающей фигуры (Gф):

Gф = 7,85 • 92,62 =727,1 г = 0,727кг (2.3)

Отношение; Gпр/ Gф = 0,66/0,727 = 0,9 > 0,63, следовательно, степень сложности С1 (см. п. 1.5, с. 25.[5]).

Определение конфигурации поверхности разъема штампа.

По чертежу детали определяем, что поверхность разъема штампа горизонтальная, т.е. плоская (П).

Определение исходного индекса.

По табл. 9 [5] для расчетной массы поковки Gпр = 0,66 кг, группы стали М1, степени сложности С1 и класса точности паковки Т4 находим исходный индекс - 7

Назначение припусков и кузнечных напусков.

Зная исходный индекс и шероховатость поверхностей поковки, по табл. 11 [5] на обрабатываемые поверхности заготовки устанавливаем припуски, которые заносим в таблицу 2.3

Таблица 2.3 - Припуски на поверхности детали «Вал»

Размеры детали и шероховатость	Припуск на размер (на сторону)
Ш28-0,14 vRa1,25	1,1
74vRa6,3	1,1
Ш20-0,014vRa0,4	1,1
26,5vRa6,3	1,0
Ш20±0,007vRa0,4	1,0
11vRa6,3	1,0
Ш14vRa6,3	1,0
8,5vRa6,3	1,0

Дополнительные припуски, учитывающие:

Смещение по поверхности разъема штампа - 0,2 мм назначается по табл. 12.[5]. Отклонение от плоскостности - 0,4 мм назначается по табл. 13.[5]

Штамповочные уклоны для поковок, изготовляемых на штамповочном молоте, определяем по табл. 20.[5] На наружной поверхности они должны быть не более 7°, принимаем 7°/

Расчет размеров поковки с учетом основных и дополнительных припусков, приведен в таблице 2.4. Допуски на принятые размеры находим по табл. 10[5]. Окончательные размеры поковок приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.4 - Расчет размеров поковки вала, мм

Размер детали	Расчет размеров поковки	Принятые размеры
Ш28	28+(1,1+0,2)х2=30,6	Ш30,6
74	74+(1,1+0,4)х2=77	77
Ш20	20+(1,1+0,2)х2=22,6	Ш22,6
26,5	26,5+(1,0+0,4)х2=29,3	29,3
Ш20	20+(1,0+0,2)х2=22,6	Ш22,6
11	11+(1,0+0,4)х2=13,8	13,8
Ш14	14+(1,0+0,2)х2=16,4	Ш16,4
8,5	8,5+(1,0+0,4)х2=11,3	11,3

Таблица 2.5 - Допуски и допускаемые отклонения поковки вала, мм

Принятый размер поковки	Допуск	Размеры поковки на чертеже
Ш30,6	0,9+0,6-0,3	Ш30,6+0,6-0,3
77	1,0+0,7-0,3	77+0,7-0,3
Ш 22,6	0,9+0,6-0,3	Ш 22,6+0,6-0,3
29,3	0,9+0,6-0,3	29,3+0,6-0,3
Ш 22,6	0,9+0,6-0,3	Ш 22,6+0,6-0,3
13,8	0,9+0,6-0,3	13,8+0,6-0,3
Ш 16,4	0,9+0,6-0,3	Ш 16,4+0,6-0,3
11,3	0,9+0,6-0,3	11,3+0,6-0,3

Допускаемая величина остаточного облоя - 0.7 мм, см. табл.16.[5]. Допускаемая величина высоты заусенца по внешнему контуру - 3,0 мм, табл. 17. [5].

Расчет размеров заготовки, полученной из проката проводим по наибольшему диаметру и габаритной длине детали. Размеры заготовки-проката приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6 - Размеры заготовки-проката, мм

Расчётный размер заготовки	Принятые размеры заготовки
Ш28	Ш30+0,2-0,7
130+2·0,05·D=130+2·0,05·30=133	133

2.3 Технико-экономическое сравнение методов получения заготовки

Расчет массы поковки. Эскизы заготовок по вариантам приведены на рисунках 2.1 и 2.2 соответственно.

Рисунок 2.1 - Заготовка-поковка



Рисунок 2.2 - Заготовка-прокат

Cначала подсчитываем сумму элементарных объемов V припусков на обрабатываемых поверхностях и, умножим ее на 7,85 (плотность стали) получим массу припусков

Для заготовки-поковки:

VПок=р/4(d12·l1 + d22·l2 + d32·l3 + d42·l4 + d52·l5) (2.4)

Vпок = р/4 (3,062·7,7+2,262·2,93+2,262·1,38+1,642·1,13)=76,26

GПок= V ·с = 76,26 ·7,85=598,6=0,59 кг (2.5)

Коэффициент весовой точности для поковки:

Кв.т.= Gд / GПок = 0,44 / 0,59 = 0,75 (2.6)

Для заготовки проката:

(2.7)

GПр = V ·с = 93,96 ·7,85=737,58г=0,73кг (2.8)



Коэффициент весовой точности для проката:

Кв.т.= Gд / GПок = 0,5 / 0,73 = 0,68 (2.9)

Коэффициент весовой точности у заготовки-поковки (Кв.т.=0,75) выше, чем у заготовки - проката (Кв.т.=0,68), а экономия материала при изготовлении одной заготовки - поковки по сравнению с заготовкой-прокатом составляет 0,14 кг. При годовом объеме выпуска 20000шт, экономия металла составляет 0,14·20000=2800 кг в год.

Следовательно, в качестве метода получения заготовки принимаем штамповку на молоте в открытых штампах.

3. Технологический раздел

3.1 Служебное назначение объекта производства

Деталь «ведущий вал главной передачи» - ответственная деталь коробки передач. Назначение коробки передач - изменять силу тяги, скорость и направление движения. У двигателей с уменьшением частоты вращения коленчатого вала крутящий момент незначительно возрастает, достигает максимального значения и при дальнейшем снижении частоты вращения также уменьшается. Однако при движении на подъемах, по плохим дорогам, при трогании с места и быстром разгоне необходимо увеличение крутящего момента, передаваемого от двигателя к ведущим колесам. Для этой цели и служит коробка передач, в которую входит также передача, позволяющая двигаться задним ходом. Кроме того, коробка передач обеспечивает разъединение двигателя с трансмиссией. Ступенчатая коробка передач состоит из набора зубчатых колес, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя несколько передач или ступеней с различными передаточными числами. Коробка передач должна работать бесшумно, с минимальным износом.

Деталь «Ведущий вал» предназначена для передачи крутящего момента на блок зубчатых колес, и воспринимающая изгибающие нагрузки. Вращение передается через шлицы. Форма вала по длине определяется распределением нагрузки и условиями технологии изготовления и сборки. Ведущий (первичный) вал через сцепление соединяется с маховиком двигателя. На ведущем валу находится одна шестерня, жёстко на нём закреплённая и служащая для передачи вращения промежуточному валу. Ведущий вал устанавливается в корпусе коробки на двух подшипниках. На конце вала монтируется еще один подшипник, на который опирается вторичный вал.



3.2 Конструкторско-технологическая характеристика детали

Основным показателем качества и надежности вала является точность его геометрических форм по поперечному и продольному сечению. Нормы точности, отклонений формы тел вращения установлены ГОСТ 10356-63. Ответственный быстровращающийся вал проходит динамическую балансировку.

Деталь изготавливается из легированной стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71, химический состав которой приведен в таблице 3.1, а физико-механические свойства - в таблице 3.2.

Таблица 3.1 - Химический состав стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71,%

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Ti	Cu
0,17-0,23	0.17-0.37	0.8-1.1	до 0,3	до 0,035	до 0,035	1-1,3	0,03-0,09	до 0,3

Таблица 3.2 - Физико-механические свойства стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71

ув, МПа	ут, МПа	НВ	д5, %	Ш, %	КСU, кДж/м2
980	730	217	15	55	1130

Чертеж детали «Ведущий вал» выполнен в соответствии с требованиями ЕСКД, все виды, размеры, параметры качества и технические условия, необходимые для изготовления детали, на чертеже присутствуют.

Деталь относится к деталям типа «Вал», т.к. отношение длины детали к ее наружному диаметру превышает 2-х и составляет L/D=130/28=4,64

Вал главной передачи представляет собой поверхность, составленную из цилиндров различного диаметра, имеющий фаски по обеим торцевым поверхностям, канавки и шлицы.



3.3 Характеристика производства

3.3.1 Режим работы и фонды времени

Режим работы включает в себя количество рабочих дней в году, за исключением выходных и праздничных дней, с двумя сменами в сутки, т.к. разрабатывается автоматизированный участок. Полный календарный годовой фонд времени показывает число часов в году 24 • 363=8670ч.

Исключая выходные и праздничные дни, из расчета пятидневной рабочей недели длительностью 41 час, получим номинальный фонд времени ФН=4320ч.

Учитываем простои оборудования на ремонт, ФД - действительный годовой фонд времени работы оборудования при 2-х сменной работе.

ФД = 3894 час.

3.3.2 Определение такта выпуска

Для обоснования организации производственного процесса и определения типа производства, необходимо рассчитать средний производственный такс - и среднее штучное время - Тш.ср. изготовления изделия на основных операциях.

Такт выпуска определяется по формуле:

(мин/шт) (3.3.1)

где Фд = 3894 час;

Nг = 20000шт - годовая программа выпуска деталей;

фс = 3894 • 60/20000 = 11,7 мин/шт

3.3.2 Определение типа производства

Тип производства можно определить по численному значению коэффициента закрепления операция, расчет которого производится по ГОСТ 3.11.08-74. Приближенно тип производства может быть определено по величине коэффициента - Кс

(3.3.2)

где Тшт.ср - среднее штучное время изготовления изделия, определяется по данным действующего техпроцесса.

Тшт.ср. = 71,43/17 = 4,2 мин.

Кзо =11,6/4,2=2,7

1< Кс ?10 - крупносерийное производство

3.4 Анализ технологичность конструкции детали «Ведущий вал»

Технологичность - свойство изделия, согласно которому конструкция детали должна соответствовать применению наиболее прогрессивных методов обработки или сборки при изготовлении.

Рациональные конструкции машин, обеспечивающие необходимые эксплуатационные требования не могут быть созданы без учета трудоемкости и материалоемкости их изготовления. Соответствие конструкции машин требованиям трудоемкости и материалоемкости определяют технологичность конструкции. При объективной оценке технологичности конструкции машин, их деталей и узлов, учитывают ряд положительных факторов, определяющих технологичность конструкции.

При объективной оценке технологичности конструкции машин, их деталей и узлов, учитывают ряд положительных факторов, определяющих технологичность конструкции. К ним относится:

- оптимальная форма детали, обеспечивающая изготовление заготовки с наименьшим припуском и наименьшим количеством обрабатываемых поверхностей;

- наименьший вес машины;

- наименьшее количество материала, применяемого в конструкции машин;

- взаимозаменяемость деталей и узлов с оптимальным значением полей допуска;

- нормализация (стандартизация) и унификация деталей, узлов и их отдельных конструкторских элементов.

Основные требования по технологичности конструкции деталей машиностроения излагается в литературе.

Конструкции детали должны состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов (КЭД) или быть стандартной в целом. Детали должны изготавливаться из стандартных или унифицированных заготовок. Размеры детали должны иметь оптимальную точность. Шероховатость поверхностей должна быть оптимальной. Физико-химические и механические свойства материала детали, её жесткость, форма, размеры должны соответствовать требованиям технологии изготовления (включая процессы отделочно-упрочняющей обработки, нанесения антикоррозийных покрытий и т.п.), а также хранения и транспортировки.

Базовая поверхность детали должна иметь оптимальные показатели точность и шероховатости поверхности, которые обеспечивают требуемую точность установки, обработки и контроля.

Заготовки для изготовления деталей должны быть получены рациональным способом с учетом материала, заданного объема выпуска и типа производства. Метод изготовления деталей должен обеспечивать возможность одновременного изготовления нескольких деталей. Конструкция детали должны обеспечивать возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.

Отработку технологичности детали «Ведущий вал» на технологичность проведем в соответствии с Методическими указаниями [34].

3.4.1 Анализ технологичности конструкции детали по качественным показателям

Для качественной оценки необходимо выявить требования к технологичности конструкции детали, проанализировать характеристики конструкции детали и сделать заключение по каждому требованию.

Проведём анализ технологичности конструкции детали «Вал», представленной на 1 листе дипломной работы. Анализ технологичности проводится по качественным показателям и представлен в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Анализ технологичности детали «Вал» по качественным показателям

№ п/п	Требование технологичности	Оценка технологичности
1.	Возможная простота конструкции	Технологично, т. к. деталь состоит из простых конструктивных элементов
2.	Наличие поверхностей удобных для базирования и закрепления	Технологично
3.	Доступность всех поверхностей для обработки на станках непосредственного измерения	Технологично, т. к. все поверхности доступны для обработки и измерения
4.	Хорошая обрабатываемость материала резанием	Технологично, т. к. сталь18ХГТ имеет высокий коэффициент обрабатываемости
5.	Деталь должна иметь экономии-чески достижимую с точки зрения механической обработки точность и шероховатость	Технологично, согласно анализу, представленному в таблице 3, все требования можно обеспечить экономичными методами обработки
6.	Отсутствие плоскостей и отверстий, расположенных не под прямым углом	Технологично, т. к. отверстия и плоскости, расположенные под углом к оси детали отсутствуют
7.	Возможность применения рациональных методов получения заготовки	Технологично, т. к. заготовку можно получить из проката или ковкой
8.	Возможность применения универсальных измерительных средств	Технологично, т. к. все размеры могут быть измерены универсаль-ными измерительными средствами
9.	Отсутствие специфических требований (допуски по массе, необходимость балансировки)	Технологично, т. к. специфические требования отсутствуют.
10.	Конструкция детали должна обеспечивать нормальный подвод и выход режущего инструмента	Технологично, т. к. все поверхности детали находятся в легко доступных местах

Вывод: конструкция детали в целом технологична, т. к. большинство основных требований по технологичности выполняются.

3.4.2 Анализ технологичности конструкции по количественным показателям

Коэффициент стандартизации конструктивных элементов детали.

Этот показатель технологичности характеризует степень использования стандартных - ГОСТовских, отраслевых, по стандарту предприятия (СТП) - элементов конструкции при оформлении рабочего чертежа детали. Стандартизированные конструктивные элементы: фаски, линейные и диаметральные размеры, центра, и т.п. предполагает использование стандартизированного режущего, мерительного инструмента и средств технологического оснащения (СТО), что упрощает и удешевляет технологическую подготовку производства нового изделия. Результаты представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Анализ технологичности детали « Ведущий вал» по наличию стандартных конструктивных элементов детали (КЭД)

№ п/п	Наименование КЭД	Общее кол-во КЭД	Кол-во стан-дартных КЭД	Степень стандартизации
1	Наружные цилиндрические поверхности ГОСТ 6636-96	3	3	100%
2	Плоские поверхности ГОСТ 6636-96	7	7	100%
3	Канавки для посадки под-шипников ГОСТ 13943-75	4	4	100%
4	Фаски ГОСТ 10948-81	6	6	100%
5	Шлицевое соединение ГОСТ 1139-80	2	2	100%
6	Резьба	1	1	100%
	Итого	23	23	100%

Вывод: по наличию стандартных КЭД конструкцию детали « Ведущий вал» можно признать технологичной, так как удовлетворяется 100% требований технологичности.

Анализ технологичности конструкции детали «ведущий вал главной передачи» по шероховатости поверхностей представлен в таблице 3.5, а по точностным требованиям - в таблице 3.6.

Таблица 3.5 - Анализ технологичности конструкции детали «ведущий вал главной передачи» по шероховатости поверхностей (ГОСТ 2789-73)

	Наименование КЭД	Общее кол-во КЭД	Кол-во КЭД обрабатываемых следующую шероховатость
			40-20	20-6,3	6,3-1,25	1,25-0,63
1	Наружные цилиндрические поверхности ГОСТ 6636-96	3				1 (100%)
2	Плоские поверхности ГОСТ 6636-96 (СТС ЭВ 514-77)	7		2 (28%)	5 (72%)
3	Канавки для посадки подшипников ГОСТ 13943-75	4			4 (100%)
4	Фаски ГОСТ 10948-81	6			6 (100%)
5	Шлицевое соединение ГОСТ 1139-80	2				2 (100%)
6	Резьба	1				1 (100%)
	Итого	23		2 (9%)	15 (65%)	4 (17%)

Вывод: по шероховатости поверхностей конструкцию детали «Ведущий вал» можно в целом признать технологичной - 83% всех поверхностей имеют среднюю шероховатость.

Таблица 3.6 - Анализ технологичности конструкции детали «ведущий вал» по точностным требованиям

№ п/п	Наименование КЭД	Общее количество КЭД	Количество КЭД, обрабатываемых по следующим квалитетам точности
			Высокая точность обработки (квалитеты)	Средняя точность обработки (квалитеты)	Свободные размеры (квалитеты)
			6	7	8	9	%	10	11	12	%	13	14	%
1	Наружные цилиндрические поверхности ГОСТ 6636-96)	3	3	-	-	-	100%	-	-	-		-	-
2	Плоские поверхности ГОСТ 6636-96 СТС ЭВ 514-77	7	-	-	5	-	72%	2	-	-	28%	-	-	-
3	Канавки для посадки подшипников ГОСТ 13943-75	4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	4	100%
4	Фаски ГОСТ 10948-81	6	-	-		-		-	-	-	-	-	6	100%
5	Шлицевое соединение ГОСТ 1139-80	2	-	2	-	-	100%	-	-	-	-	-	-	-
6	Резьба	1	-	-	-	-	-	-	-	1	100%	-	-	-
Итого	23	3	2	5	10	43%	2	-	1	14%	-	10	43%

Вывод: по точностным требованиям конструкцию детали «Ведущий вал главной передачи» можно назвать технологичной, так как 57% поверхностей детали обрабатывается по размерам средней точности и свободным размерам.

Общий вывод: конструкцию детали «Ведущий вал главной передачи» можно в целом признать технологичной, т.к. практически удовлетворяются большинство требований технологичности конструкции.



3.5 Анализ и выбор комплектов технологических баз

Под базированием заготовки понимается придание ей определенного положения в приспособлении относительно элементов станка, определяющих траекторию движения подач обрабатывающего инструмента. Поверхности заготовки, используемые при базировании, называются базами. При установке заготовки в приспособлении решаются две задачи: ориентация заготовки и фиксация заготовки в этом состоянии, достигаемое закреплением.

Наибольшая точность при обработке заготовки достигается при осуществлении принципа постоянства и совмещения баз. Постоянство баз состоит в том, что при выполнении всех операций обработки заготовки используются одни и те же поверхности. Совмещение баз состоит в том, что в качестве технологической базы принимается поверхность являющаяся одновременно измерительной базой.

Наиболее выгодно использовать в качестве установочной поверхность, у которой совмещены измерительная, технологическая и конструкторская базы.

Для повышения точности и создания определенной ориентации заготовки в приспособлении в качестве базирующих элементов (поверхностей) следует выбирать поверхности простейшей формы (плоские, цилиндрические), точность обработки которых всегда наиболее высокая.

Выбор баз осуществляется совместно с разработкой маршрута обработки детали и зависит от крепления детали на станке и её расположения на нём.

При фрезерно-центровальной операции используется цилиндрическая поверхность заготовки, как технологическая база, для фрезерования торцов с допустимым отклонением от перпендикулярностей относительно оси заготовки, а, следовательно, детали. При фрезерно-центровальной операции заготовка устанавливается в пневматические самоцентрирующиеся тиски на станке, которые зажимают деталь по поверхности позиционирования, на которую, в отличие от остальных поверхностей, не наложены повышенные требования. Такую же схему базирования применяем при нарезании резьбы.

1,2,3,4 - двойная направляющая база,

5 - опорная явная база, 6 - опорная скрытая база

Рисунок 3.1 - Схема базирования заготовки на 1 и 7 операции

На протяжении токарной, шлицефрезерной и шлифовальной обработки всех цилиндрических поверхностей вала в качестве технологической базы используется центровые отверстия вала. Эти поверхности расположены сбоку от обрабатываемых поверхностей и не мешают ходу обрабатывающих инструментов. Для передачи заготовки вращательного момента в качестве оснастки используется поводковое устройство марки Д16Т. Поводок такого типа изготовлен из дюрали и никак не влияет на качество поверхности детали.

1,2,3,4 - двойная направляющая база

5 - опорная явная база, 6 - опорная скрытая база

Рисунок 3.2 - Схема базирования заготовки на 2,3,4,11,12,13 операции



3.6 Разработка маршрута обработки детали «ведущий вал»

3.6.1 Анализ базового варианта техпроцесса обработки детали «вал»

Анализ существующего технологического процесса должен быть проведён с точки зрения обеспечения качества продукции. При этом следует выяснить, правильно ли он составлен для выполнения требований чертежа и соблюдаются ли все требования технологического процесса.

Несмотря на большое разнообразие форм, различия материалов и требований по точности обработки отдельных поверхностей, конкретные технологические процессы механической обработки подавляющего количества деталей типа «вал» строится по единой схеме.

Базовый маршрут обработки детали «вал» приведен в таблице 3.7.

Таблица3.7 - Базовый технологический процессе механической обработки детали «Ведущий вал главной передачи»

№ п/п	Наименование операции	Модель оборудования	Т0 Мин.
1	005 Фрезерная Фрезерование торцов 131-0,5	6Н81	0,426
2	010 Центровочная Центровать 2 торца	68064
3	015 Многорезцовая Обточить до Ш27-0,5 р-р 73; 5-0,5; и до Ш23-0,5 р-р 89-0,5	1А720	0,553
4	020 Многорезцовая Обточить: До Ш24,6-0,28 р-р 72,6-0,6 ; до Ш20,6-0,2, р-р 16+0,5 ; до Ш20-0,6 р-р 117,6-0,6 Проточить канавки шириной 3+0,3 до Ш14-0,3 в размер 117,6-0,6 (45+0,52)	1А720	0,847
5	023 Многорезцовая Обточить: До Ш24,6-0,28 в размер 102-0,5 До Ш20,6-0,2 в размер 118-0,5 Проточить канавки: до Ш22-0,6 в р-р 57,5±0,4 и 15,5+0,12 до Ш18-0,5 в р-р 58,5-0,12 ;15,5+0,12 и 74±0,12 Обточить фаску 1х45є на Ш20,6	1А720	0,912
6	025 Токарная Обточить с Ш30 до Ш 28-0,14 на проход	1А62	0,094
7	030 Шлицефрезерная Фрезеровать 6 шлиц шириной 4-0,04-0,012 до Ш15-0,5 р-р 1+0,8 и р-р 16,5 при проверке р-ра 16,5±0,55	5350	2,4
8	035 Шлицефрезерная Фрезеровать 6 шлиц в размер 7-0,1-0,2 до Ш24,1-0,084 на длине 74	5350	3,84
9	040 Слесарная Зачистить заусенцы после фрезеровки шлиц	1А720
10	045 Моечная Промыть деталь	40134
11	050 Контрольная Контролировать параметры шлицев
12	055 Токарная Обточить до Ш13,88-0,15 на проход до канавки Обточить фаску 1,5х450 на Ш13,88	1А62	0,103
13	060 Болторезная Нарезать резьбу М14х1,5-6q недорез резьбы 4мм	1Б07	0,105
14	065 Моечная Промыть деталь	40134
15	070 Контрольная Контролировать параметры детали предварительно
16	075 Токарная Зачистить центр от окалин	1А62	0,08
17	080 Шлифовальная Шлифовать последовательно 6 пазов до Ш24-0,04-0,092 на проход(размер 74) за 2 прохода	36025	0,998
18	085 Шлифовальная Шлифовать Ш20-0,014	3Б161	0,33
19	090 Шлифовальная Шлифовать Ш24-0,025-0,085	3Б161	0,288
20	095 Шлифовальная Шлифовать Ш24-0,025-0,085	3Б161	0,28
21	100 Шлифовальная Шлифовать Ш20±0,007	3Б161	0,403
22	105 Моечная Промыть деталь	40134
23	110 Контрольная Контролировать параметры детали окончательно
24	115 Консервация
Итого:	11,67

В существующем технологическом процессе механической обработки порядок выполнения операций удовлетворяет требованиям. Базы выбраны правильно, режимы резания соответствует нормам. Значительное время в этом процессе составляет вспомогательное, главными составляющими которого является время, связанное на установку и снятие заготовки, время, связанное с переходом.

3.6.2 Мероприятия по усовершенствованию базового техпроцесса

Главной целью модернизации базового технологического процесса обработки детали является сокращение основного и вспомогательного времени, максимальное исключение человека из процесса производства, увеличение постоянства качества продукции. Основным источником этого, а также повышения производительности труда по выпуску продукции на одного рабочего, является концентрация операций, использование обрабатывающих центров с ЧПУ, многостаночное обслуживание, использование САПР для разработки управляющих программ и оформления технической и конструкторской документации.

Обрабатывающие центры с ЧПУ не требуют длительной переналадки, позволяют сократить сроки подготовки производства, снизить себестоимость изготовления детали.

При концентрации операций несколько операций объединяются в одну, заменяя несколько установов позициями. При этом сокращается длительность производственного цикла, вспомогательное время на установку-снятие детали; повышается производительность и точность взаимного расположения поверхностей (за счет уменьшения переустановов).

Мерительный и режущий инструмент - универсальный и специальный. Оборудование - универсальное. Так как тип производства изменен, то при составлении проектного маршрута обработки следует пойти по пути сокращения количества операций путем их совмещения. Для этого требуется применение станков с ЧПУ, универсальных и специальных приспособлений и режущего инструмента. В качестве приспособлений для установки заготовки на указанных станках, взамен универсальных, требующих большой квалификации при использовании, можно применить приспособления составленные из УСП. Контрольный инструмент следует применять специальный (калибры и предварительно настроенные индикаторы).

Все это в совокупности должно привести к значительному сокращению времени обработки, снижению энергозатрат, снижению разряда рабочих и повышению разряда наладчиков.

3.6.3 Разработка последовательности обработки поверхности детали

Для удобства анализа точностных характеристик детали пронумеруем обрабатываемые поверхности. На рисунке 3.3 приведён эскиз детали с обозначением обрабатываемых поверхностей. Для удобства анализа требования по каждой поверхности сведены в таблицу 3.8.

Рисунок 3.3 - Эскиз детали, с номерами обрабатываемых поверхностей

Руководствуясь экономически достижимыми значениями показателей точности различных методов обработки и с учётом комплексных требований по точности и шероховатости для каждой поверхности выберем методы обработки, обеспечивающие получение заданных технических требований и заносим их в соответствующий столбец таблицы 3.8.

Таблица 3.8 - Заданные параметры качества детали и методы их обеспечения.

№ пов.	Параметры точности	Ra, мкм	Последовательность технологичес-ких методов для обеспечения заданных параметров качества
	Ква-литет	Допуски формы и расположения
1, 12	IT11		6,3	Однократное точение
2, 4, 6, 7, 9, 11	IT11		6,3	Однократное точение
3, 5, 8, 19	IT6		1,25	Получистовое точение, чистовое точение, чистовое шлифование
13…20	IT6		1,25	Однократное точение, фрезерование, чистовое шлифование

3.6.4 Выбор оборудования и средств технологического оснащения технологического процесса

Выбор средств технологического оснащения включает определение модели станка, типа приспособления, инструмента (режущего, измерительного). Модель станка следует выбирать в зависимости от вида обработки, типа производства, точностных характеристик, размеров рабочей зоны станка, мощности двигателя. Для выбранной модели станка в записке следует привести основные характеристики по справочным данным.

Выбор типа и модели обрабатывающего оборудования можно обосновать, исходя из экономических соображений. Каждый используемый станок должен по своим технико-экономическим показателям быть наиболее дешёвым в плане расходуемой мощности, коэффициента унификации, а на этот показатель как нельзя лучше влияет себестоимость оборудования. Станок должен быть прост в эксплуатации и технологичным в обслуживании, что влияет на время, за которое осуществляется технологический переход. Никак нельзя сказать о размерах детали, способной обрабатываться на данном оборудовании.

Исходя из вышесказанных соображений, произведём выбор типов и моделей оборудований, с помощью которых на различных этапах изготовления детали она обрабатывается.

Первая, фрезерно-центровальная операция, осуществляется на универсальном станке с ЧПУ NG200. На таком станке можно осуществить две технологических операции, что и предусматривает данная операция, а именно фрезерование торцов и сверление центровочных отверстий.

Так для токарной обработки применим токарный станок с ЧПУ SL 6430. на таком станке можно использовать многоинструментальную обработку.

Для нарезания шлицев применим станок модели МГ53-00.

На операциях шлицешлифования применяем станок ОШ-628Ф3,а для шлифования шеек вала целесообразно использовать круглошлифовальный станок RSM500 CNC, отвечающим требованиям экономичности и технологичности.

Таблица 3.9 - Характеристики станков

№ п\п	Модель оборудования	Диапазон частот вращения, n мин-1	Диапазон подач, S0 мм/мин	Мощность, кВт	Габариты станка, мм	Масса станка, кг
1	NG200	150-3000	0,01-0,5	5,3	4280х2460	2575
2	SL 6430	60-5000	0,04-1,5	7,5	1840х1600х1210	2350
3	МГ53-00	80-250	0,63-45	6,7	2585х1550х1650	4500
4	ОШ-628Ф3	20-8000	0,23-5	6	4200х2770х2460	8000
5	RSM500CNC	2000	10-1050	5,5	1210х1246х1140	2200
6	REMS Унимаг 75	26-800	0,003-0,01	2	1200х900	57
7	RIG-150	5-1000	0.002	0.75	1600х1430	2600

3.6.5 Проектный вариант техпроцесса механической обработки детали «Ведущий вал»

Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным, обеспечить повышение производительности труда и качества деталей, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Всю механическую обработку распределяют по операциям и, таким образом, выявляют последовательность выполнения операций и их число; для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособлений.

Построение маршрутной технологии во многом зависит от конструктивно-технологических особенностей детали и требований точности, предъявляемых к ее основным, наиболее ответственным поверхностям. Для основных поверхностей с учетом точности выбранной заготовки и достижимых коэффициентов уточнения при обработке, выбирают методы обработки, назначают число и последовательность выполняемых переходов, определяют содержание операций. Место обработки менее ответственных поверхностей определяется конкретными условиями и не является принципиально важным. Если обработку этих поверхностей по расположению и видам применяемых инструментов можно вписать в основные операции, то ее включают в состав этих операций в качестве переходов, выполняемых на черновой и чистовой стадиях обработки.

Деление всего объема обработки на операции, выбор оборудования, формирование операций по содержанию зависят также от условий производства.

В маршрутной технологии в процессе обработки предусматривают контроль с целью технологического обеспечения заданных параметров качества обрабатываемой детали. Технолог устанавливает объект контроля и его место, обращая внимание на операции, при которых точность обеспечивается наиболее трудно; назначает методы и средства контроля, выдает задание на их конструирование.

Проектный вариант маршрута оброаботки приведен в таблице 3.10.

Таблица 3.10 - Проектный вариант техпроцесса механической обработки детали «Ведущий вал»

№ опер	Наименование операции	Краткое содержание операции	Модель оборудования
	Заготовительная	Штамповать заготовку	Штамповка на молоте
005	Фрезерно-центровальная	Фрезеровать торцы в размер 130-1 Центровать торцы, выдерживая размеры 4,9; Ш5; 4,85; Ш10,6 и <60о	Станок с ЧПУ NG 200
010	Токарная с ЧПУ	Установ А Обточить до Ш28,2-0,04-0,073, выдерживая р-р 60,6-0,87 ; до Ш24,2-0,04-0,073, выдержи-вая р-р 15.5-0,43 и Ш20,2-0,04-0,073, выдержи-вая р-р 14; обточить фаску 1,5х45о на Ш20 и Ш28. Проточить канавки b = 3-0.25 до Ш18-0.43 в р-р 8; до Ш22-0.52 в р-р 26,5-0,52 Установ Б Обточить: до Ш24,2-0,04-0,073, выдерживая р-р 15,5-0,43 до Ш20,2-0,04-0,073, выдерживая р-р 29.,5-0,43 до Ш14,1-0,032-0,059, выдержи-вая р-р 12,5-0,43 ; фаску 1,5х45о на Ш14. Проточить канавки b = 3-0,25 до Ш18-0,43 в р-р 37,5-0,62; доШ22-0,52 в р-р 54,5-0,74	Токарный станок с ЧПУ SL 6430
015	Шлицефрезерная	Установ А Фрезеровать 6шлиц в р-р 7-0,1-0,2 до Ш24,1-0,084 на длине 74 Установ Б Фрезеровать 6 шлиц шириной 4-0,04-0,12 до Ш15-0,5 выдерживая р-р 1+0,8 и р-р 16,5	Шлицефрезер-ный станок МГ53-00
020	Слесарная	Зачистить заусенцы после фрезеровки шлиц	Верстак
025	Моечная	Промыть деталь	Моечная маши-на ТМ-147-0-00
030	Контрольная	Контроль размеров	Контр. стол
035	Резьбонарезная	Нарезать резьбу М14х1,5-6q недорез резьбы 4мм	Резьбонарезной станок REMS Унимаг 75
040	Моечная	Промыть деталь	Моечная маши-на ТМ-147-0-00
045	Контрольная	Контроль размеров	Контрольный стол
050	Термическая		Печь
055	Зачистка центков	Установ А. Зачистить центр от окалин Установ Б. Зачистить центр от окалин	Внутришлифо-вальный станок RIG-150
060	Щлицешлифовальная	Шлифовать 6 пазов до Ш24-0,04-0,092 на проход (р-р 74)	Шлицешлифо-вальный станок ОШ-628Ф3
065	Шлифовальная	Установ А Шлифовать Ш20-0,014 Шлифовать Ш24-0,025-0,085 Установ Б Шлифовать Ш24-0,025-0,085 Шлифовать Ш20±0,007	Круглошлифо-вальный станок с ЧПУ RSM 500 СNC
070	Моечная	Промыть деталь	Моечная маши-на ТМ-147-0-00
075	Контрольная	Контроль качества промывки, контроль размеров	Контрольный стол
080	Консервация		Ванна для кон-сервирования А5-24

3.7 Разработка технологической операции

3.7.1 Формирование технологической операции и выбор средств технологического оснащения

Выбор материала рабочей части режущего инструмента влияет на точность обрабатываемой поверхности и на износ самого инструмента. Приведём описание инструментов для обработки детали «Ведущий вал». [11]

Для первой операции: фрезерно-центровальной используем две торцевые насадные фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава Т15К10 ГОСТ 9473-80 (D=100мм, L=46мм, h=4мм, z=8); два центровочных (комбинированных) сверла с режущей кромкой из твердого сплава Т15К6 ГОСТ 14952-80 (d=5мм, L=60мм, l=20мм).

При токарной обработки будем использовать резцы с пластинами из твёрдого сплава Т15К6. Для точения шеек вала детали нам потребуются шесть проходных резца с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин ГОСТ 20872-80(h x b=8x8, L=80мм). Три резца проходных с отогнутой головкой для подрезки фасок, с твердосплавными пластинками ГОСТ 18878-80 (h x b=8x8, L=80мм, ц=45о) и комбинированные специальные канавочные резцы.

Для шлифования шеек вала применяем шлифовальный круг типа ПП с соответствующими размерами D=100мм,H=40мм,d=26мм из нормального электрокорунда марки 15А, зернистостью 50, твердостью СМ2,, структурой 10К на керамической связке: ПП 250х27х22 15А50СМ210К

В качестве методов контроля будем использовать мерительные универсальные инструменты: штангенциркули, скобы, шаблоны для определения шероховатости поверхности.

На каждом переходе токарной операции точения будем использовать штангенциркуль марки ШЦ-I. Такой циркуль имеет предельную погрешность показаний ±0,1 мм. Такая погрешность вполне допустима для контроля заготовки на этой операции. Для контроля размеров диаметров шеек вала на всех переходах чистовой операции точения используется штангенциркуль марки ШЦ-II, который с предельной погрешностью ±0,05 мм вполне приемлем для контроля на данной операции.

В качестве контроля валов под подшипники используют стандартные скобы диаметром 50мм, поскольку эти размеры являются унифицированными, что упрощает метод контроля.

Для проверки шеек вала на биение в центрах будем использовать прибор ПБ-500М по ТУ 2-034-543-81, с предельной погрешностью ±0,05 мм вполне приемлем для контроля.

3.7.2 Расчет и назначение режимов резания

Операция 005. Фрезерно-центровальная, код 1579.

Станок - модель NG200

Приспособление - пневматические самоцентрирующиеся тиски

Материал корпуса - Сталь 18ХГТ (НВ=217)

Переход 1,2. Фрезеровать 2 торца одновременно.

Режущий инструмент: торцевые насадные фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава Т15К10 ГОСТ 9473-80 (D=100мм, L=46мм, h=4мм, z=8)

Расчет проводим, используя данные, приведенные в справочной литературе

sz=0,025мм\зуб

t= 0,7мм, В = 90 мм.

Окружная скорость фрезы, м\мин.

(3.7.1)

где CU - поправочный коэффициент; CU = 170

T - стойкость, мин; Т= 120мин

t - глубина резания, мм;

m,x,y - показатели степени; m= 0.2, x= 0.1, y= 0.4, g= 0.2, u=0.2, p= 0;

KU - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания

,

где KMU - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

KMU=1,1

KПU - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

KПU = 1.0

KИU - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

KИU = 1.0

[6]

Частота вращения шпинделя, мин-1.

(3.7.2)

Фактическая частота резания: n=800 мин-1

Sм = n·Sо=800·0,025=120мм/мин

Действительная частота вращения шпинделя, мин-1.

(из паспортных данных станка: n=150…3000 мин-1, число степеней вращения шпинделя, рабочих подач - бесступенчатое регулирование)

Действительная скорость фрезерования - 240 м/мин

Сила резания при фрезеровании, Н.

(3.7.3)

где Ср=825; у=0,75; х=0,1; u=1,1; q=1,3; w=0,2

Кр=Кмр - поправочный коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала.

Кр=Кмр=1,0 [6]

Крутящий момент, Н·м, при фрезеровании на шпинделе.

(3.7.4)

Мощность резания (эффективная), кВт.

(3.7.5)

Nc=4,6кВт < Nст=5,3·0,9=4,77кВт

Обработка возможна

Переход 3,4 центровать два отверстия Ш3,15 и Ш4 одновременно

Режущий инструмент: два центровочных (комбинированных) сверла с режущей кромкой из твердого сплава Т15К6 ГОСТ 14952-80 (d=3,15мм, d=4мм, L=60мм, l=20мм).

t = 2,0 мм

Sо=0,06мм\об - подача на оборот

Т=30мин - стойкость сверла

Скорость резания, м\мин, при сверлении.

(3.7.6)



где Сv=16,2; y=0,5; q=0,4; х=0,2; m=0,2

Общий поправочный коэффициент:

Кv=Kмv·Kиv·Klv

где Kмv=1 - коэффициент учитывающий обрабатываемый материал

Kиv=1-коэффициент учитывающий инструментальный материал

Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления, Klv=0,75

Кv=1·1·0,75=0,75 [6]

Частота вращения шпинделя, мин-1.

Фактическая частота резания: n=1800мин-1

Крутящий момент, Н·м, при сверлении.

Мкр=10·См·Dq·Sy·Kp, Н·м (3.7.7)

где См=0,09; х=0,9; y=0,8; q=1

Кр=Кмр - поправочный коэффициент учитывающий качество обрабаты-ваемого материала.

Кр=Кмр=0,7 [6]

Мкр=10·0,09·51·11,20,9·0,060,8·0,7 =2,9H·м

Осевая сила, Н.

Ро=10·Ср·Dq·Sy·Kp (3.7.8)

где Ср=67; х=1,2; у=0,68; Кр=0,7

Ро=10·67·11,21,2·0,060,68·0,7= 1257 Н

Мощность резания (эффективная), кВт.

(3.7.9)

Nc=0,38кВт < Nст=5,3·0,9=4,77кВт

Обработка возможна

Операция 010 токарная обработка.

Черновая обработка

Переходы 1,2,3, 10,11,12

Режущий инструмент: проходные резцы с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин ГОСТ 20872-80(h x b=8x8, L=80мм)

Содержание переходов операции приведено в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Содержание переходов, операции 010

Содержание перехода	Припуск
Точить поверхности, выдержать размеры переход 1,11 Ш 20,4-0,11-0,143 переход 2,12 Ш24,4-0,11-0,143 переход 3 Ш28,4-0,11-0,143 переход 10 Ш14,3-0,095-0,122	0,9 1,6 0,9 0,9

Скорость резания:

(3.7.10)

где CU - поправочный коэффициент; CV = 350

T - стойкость, мин; Т= 150мин

t - глубина резания, мм;

Sо = 0,4мм/об

m,x,y - показатели степени; m= 0.2, x= 0.15, y= 0.35,

KU - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания

,

где KMV - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала

KПV - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

KПV = 1.0

KИU - коэффициент, учитывающий материал инструмента; KИU = 1.0

KMV = 0.8 [6]

Тогда:

.

Тогда:

Т.к обработка идет одновременно, то общая скорость резания будет 130м/мин

Частота вращения шпинделя для каждого перехода равна, мин-1.



Корректировка режимов резания по паспортным данным станка.

фактическая частота вращения шпинделя:

n = 1500мин-1

Осевая сила, Н.

Ро=10·Ср·tx·Sy·Vn·Kp (3.7.11)

где Ср = 384; х = 0,9; у = 0,9; n = - 0,15; Кр=0,75

Р1,3,10,11=10·384·0,90,9·0,40,9· 130-0,15 ·0,75= 553 Н

Р2,12=10·384·1,60,9·0,40,9· 130-0,15 ·0,75=928 Н

Мощность резания (эффективная), кВт.

(3.7.12)

Nc=1,9кВт < Nст=7,5·0,9=6,75кВт

Обработка возможна

Чистовая обработка

Переходы 4,5,6, 13,14,15 так же обрабатываются проходными резцами с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин ГОСТ 20872-80(h x b=8x8, L=80мм)

t = 0,2мм

T = 150мин

So = 0,4мм/об

Скорость резания:

где Сv = 350; m= 0.2; x= 0.15; y= 0.35; Кv =0.8

Частота вращения шпинделя:

Корректировка режимов резания по паспортным данным станка.

фактическая частота вращения шпинделя :

n = 2900мин-1

Осевая сила, Н.

Ро=10·Ср·tx·Sy·Vn·Kp

где Ср = 384; х = 0,9; у = 0,9; n = - 0,15; Кр=0,75

Р1,3,10,11=10·384·0,20,9·0,40,9· 180-0,15 ·0,75=136 Н

Мощность резания (эффективная), кВт.



Nc=0,4кВт < Nст=7,5·0,9=6,75кВт

Обработка возможна.

Переходы 7,8,9, 16,17,18,19

Режущий инструмент: резцы проходные с отогнутой головкой для подрезки фасок, с твердосплавными пластинками ГОСТ 18878-80 (h x b=8x8, L=80мм, ц=45о) и комбинированные специальные канавочные резцы.

t = 1,1мм

T = 150мин

S =0,15мм/об

Скорость резания:

где Сv = 47; m= 0.2; y= 0.8; Кv =0.8

Частота вращения шпинделя:

Корректировка режимов резания по паспортным данным станка.

фактическая частота вращения шпинделя :

n = 1100мин-1

Осевая сила, Н.



Ро=10·Ср·tx·Sy·Vn·Kp