Разработка усовершенствованного технологического процесса и проектирование механического цеха по производству деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

Цель дипломного проекта: на основе аналогового технологического процесса разработать усовершенствованный технологический процесс и спроектировать механический цех по производству деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра.

Область применения - машиностроение.

Деталь "вал маховика" имеет длину - 1555 мм; диаметр - 180 мм; массу - 225 кг; материал - сталь 40Х.

Деталь "корпус пневмоцилиндра" имеет длину - 346 мм; диаметр - 470 мм; массу - 135 кг; материал - сталь 35Л.

Показатели экономической эффективности:

от реализации деталей вала маховика - 8495.45 тыс. грн.

от реализации деталей корпуса пневмоцилиндра - 10731.3 тыс. грн.

Ведомость про объем пояснительной записки: количество разделов - 12; иллюстраций - 24; таблиц - 31; приложений - 2; литературных источников - 42.

Данное внедрение при проектировании усовершенствованной технологии изготовления деталей является экономически целесообразным.

Ключевые слова: МАШИНОСТРОЕНИЕ, ПРОЦЕСС, СТАНКОЕМКОСТЬ, ОПЕРАЦИЯ, ТОЧЕНИЕ, СВЕРЛЕНИЕ, РАЗВЕРТЫВАНИЕ, ФРЕЗЕРОВАНИЕ, ШЛИФОВАНИЕ, ГРУППОВАЯ ФОРМА ОРГАНИЗАЦИИ, СРЕДНЕСЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, ТАКТ ВЫПУСКА ДЕТАЛЕЙ.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Аналитический раздел.

1.1 Анализ технологичности конструкций деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра

2. Технологический раздел

2.1 Определение типа производства и формы его организации

2.2 Выбор и экономическое обоснование способа получения заготовок

2.3 Выбор технологических баз деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра

2.4 Разработка маршрута обработки деталей

2.5 Определение припусков на обработку и размеров заготовок вала маховика и корпуса пневмоцилиндра

2.6 Выбор технологического оборудования

2.7 Определение режимов обработки заготовки вала маховика и корпуса пневмоцилиндра

2.8 Нормирование операций технологического процесса

2.9 Проектирование схем наладок

3. Конструкторский раздел.

3.1 Проектирование станочного приспособления.

3.1.1 Расчет сил закрепления

3.1.2 Расчет точности станочного приспособления

3.1.3 Выбор гидроцилиндра и сборочных элементов приспособления

3.2 Проектирование режущего инструмента

4. Специальный раздел.

4.1 Исследования температуры в зоне резания при точении на токарном станке

4.2 Влияние различных факторов на температуру резания по экспериментальным данным

5. Автоматизация технологических процессов.

5.1 Принцип измерения расстояний и линейных перемещений

5.2 Интерферометр со счетом полос на основе частотной модуляции

6. Организационный раздел.

6.1 Организация участка цеха по производству деталей вала маховика.

6.1.1 Определение потребного количества оборудования и его загрузка

6.1.2 Определение потребного количества основных рабочих

6.1.3 Определение потребного количества вспомогательных рабочих, ИТР, СКП, МОП

6.2 Организация участка цеха по производству деталей корпуса пневмоцилиндра.

6.2.1 Определение потребного количества оборудования и его загрузка

6.2.2 Определение потребного количества основных рабочих

6.2.3 Определение потребного количества вспомогательных рабочих, ИТР, СКП, МОП

7. Экономический раздел.

7.1 Расчет технико-экономических показателей участка производства детали вала маховика.

7.1.1 Определение затрат на основные материалы

7.1.2 Фонд оплаты труда производственных рабочих

7.1.3 Расчет фонда оплаты труда вспомогательных рабочих ИТР, СКП, МОП

7.1.4 Калькуляция единицы продукции

7.1.5 Технико-экономические показатели участка

7.1.6 Анализ прибыльности производственной деятельности предприятия

7.2 Расчет технико-экономических показателей участка производства детали корпуса пневмоцилиндра.

7.2.1 Определение затрат на основные материалы

7.2.2 Фонд оплаты труда производственных рабочих

7.2.3 Расчет фонда оплаты труда вспомогательных рабочих ИТР, СКП, МОП

7.2.4 Калькуляция единицы продукции

7.2.5 Технико-экономические показатели участка

7.2.6 Анализ прибыльности производственной деятельности предприятия

8. Проектирование цеха

9. Раздел охраны труда и окружающей среды.

9.1 Анализ опасных и вредных факторов производственного процесса

9.2 Инженерно-технические мероприятия по охране труда

9.3 Пожарная профилактика

10. Выводы

11. Литература

12. Приложение

Графическая часть.

Вал маховика.

Корпус пневмоцилиндра

Заготовка вала маховика

Заготовка корпуса пневмоцилиндра

Схемы наладок обработки вала маховика

Схемы наладок обработки вала маховика

Схемы наладок обработки корпуса пневмоцилиндра

Схемы наладок обработки копуса пневмоцилиндра

Станочное приспособление с гидравлическим приводом

Фреза торцевая насадная, сборная

Схема контроля размера шейки вала

План механического цеха

ВВЕДЕНИЕ.

Машиностроение является важнейшей отраслью народного хозяйства, т. к. обеспечивает технологические процессы средствами производства - машинами и механизмами. Технология машиностроения, как отрасль науки, изучает закономерности действующие в процессе производства машин, чтобы использовать эти закономерности для обеспечения требуемого качества машин при наименьшей их себестоимости.

Основная задача отечественного машиностроения - на базе новейших достижений науки и техники и современных технологий выпускать в необходимом количестве для народного хозяйства высококачественные машины и орудия производства, отвечающих требованиям и уровню мировых стандартов.

Различие машиностроительных производств определяется спецификой выпускаемого оборудования, масштабами его производства. Поэтому создание обобщающих научных трудов по технологии машиностроения сочетается с работами отражающими условия и опыт отдельных машиностроительных производств. Одной из таких развитых отраслей машиностроения Украины является горное машиностроение. Заводы этого профиля действуют в Харькове, Днепропетровске, Горловке, Донецке, Краматорске, Конотопе, Александрии, Кривом Роге и др. городах.

Горное машиностроение характеризуется широкой номенклатурой изделий, что обусловлено не только большим разнообразием горных машин, но и стремлением приспособить их к разнообразным горногеологическим условиям эксплуатации. В результате этого на заводах отрасли практически отсутствовало крупносерийное и массовое производство, что повышало себестоимость изготовления горной техники. Снижение удельных затрат обеспечивалось постепенным повышением уровня стандартизации размеров, формы и относительного расположения обрабатываемых поверхностей детали и присоединительных поверхностей сборочных единиц горных машин. Результатом этого процесса явилось изменение масштабов производства, что позволило резко повысить уровень автоматизации горного машиностроения. Большое значение в настоящее время имеет широкое внедрение гибких переналаживаемых производственных систем и высокого эффективного оборудования со встроенными средствами управления и контроля на базе микропроцессорной техники.

Особенности горного машиностроения отражены в научной дисциплине "Технология производства горных машин". Горное машиностроение характеризуется широкой номенклатурой изделий, большим разнообразием габаритных размеров, массы горных машин и видов производства - единичного, мелкосерийного, серийного и массового. К горным машинам предъявляются специальные требования, вытекающие из специфики условий их применения - взрывобезопасность, пыленепроницаемость, ограничение габаритных размеров, коррозионная стойкость, способность противостоять ударным нагрузкам. Все эти требования необходимо учитывать в процессе непрерывного развития и совершенствования машин, приборов и механизмов для горной промышленности.

Технический прогресс в горной промышленности определяется значительным увеличением выпуска существующих горных машин и комплексов и освоением большого числа новых высокопроизводительных машин. Большое внимание при этом должно уделяться повышению качества, надежности и долговечности машин, а также их прогрессивному обслуживанию, ремонту и монтажу.

Повышение надежности - одна из важнейших задач современности. Важность проблемы повышения надежности в широком смысле этого понятия непрерывно возрастает в связи с интенсификацией технологических процессов горного производства, повышением производительности оборудования и увеличением воздействующих на него нагрузок.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛЕЙ ВАЛА МАХОВИКА И КОРПУСА ПНЕВМОЦИЛИНДРА

Обработка конструкции на технологичность представляет собой комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкций по установленным показателям, направлена на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого качества.

Технологическому контролю подлежат чертежи двух деталей взятые из узла включения пресса, вал маховика и корпус пневмоцилиндра. Для оценки количественных показателей технологичности (ГОСТ 14.201 - 83) определяем коэффициент унификации конструктивных элементов

; (1.1)

Где Qу.э. - число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов (резьбы, фаски, отверстия, шпонки и пр.);

Qэ. - число конструктивных элементов в детали.

Коэффициент использования материала

; (1.2)

Где mд - масса детали, кг;

mз - масса заготовки, кг.

Для вала маховика:

Коэффициент унификации конструктивных элементов

.

Коэффициент использования материала

.

Для корпуса пневмоцилиндра

Коэффициент унификации конструктивных элементов

.

Коэффициент использования материала

.

Числовые значения коэффициентов должны лежать в пределе 0<K<1. Условие выполняется.

Соответственно ГОСТу 2.121 - 73 качественная оценка технологичности конструкции характеризуется следующими показателями: хорошо (допустимо), плохо (недопустимо). Каждый показатель оценивается знаком "+" или "-". Качественный анализ технологичности конструкции деталей выполняют соответственно таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Результат качественного анализу технологичности конструкции деталей.

Показатели технологичности конструкции деталей	Оценка технологичности вала маховика	Оценка технологичности корпуса пневмоцилиндра
1. Наличие у деталей стандартных и унифицированных элементов.	+	-	+	-
2. Возможность изготовления деталей из стандартных или унифицированных заготовок (прокат, штамповка, литье и т. д.).	+	-	+	-
3. Наличие оптимальной точности и шероховатости поверхностей.	+	-	+	-
4. Соответствие физико-химических и механических свойств материала, твердости, формы и размеров детали требованиям технологии механической и термической обработки.	+	-	+	-
5. Соответствие показателей базовых поверхностей детали (размеры, точность, шероховатость) требованиям установки, обработки и контролю	-	+	-	+
6. Соответствие оформления рабочего чертежа детали требованиям ЕСКД и ЕСДП СЭВ.	+	-	+	-

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА И ФОРМЫ ЕГО ОРГАНИЗАЦИИ

Тип производства определим, взяв за основу массу деталей и годовой объем выпуска деталей.

Масса детали вала маховика - 225 кг, годовая программа выпуска - 800 шт/год. Определяем среднесерийное производство.

Масса детали корпуса пневмоцилиндра - 135 кг, годовая программа выпуска - 1000 шт/год. Определяем среднесерийное производство.

Формы организации технологических процессов в соответствии с ГОСТ 14.312 - 74 зависят от установленного порядка выполнения операций, расположения технологического оборудования, количества изделий и направления их движения при изготовлении.

Существуют две формы организации технологических процессов - групповая и поточная. Решение о целесообразности организации поточной формы производства обычно принимается на основании сравнения заданного суточного производства выпуска изделий Nc и расчетной суточной производительности поточной линии Qс при двусменном режиме работы и ее загрузке на 75 - 85%.

Заданный суточный выпуск изделий

шт; (2.1)

Где N - годовая программа выпуска изделий, шт;

253 - количество рабочих дней в году.

Для детали вала маховика

шт.

Для детали корпуса пневмоцилиндра

шт.

Суточная производительность поточной линии

; (2.2)

Где Fc - суточный фонд времени работы оборудования (при двусменном режиме работы - 960мин);

Tср - средняя станкоемкость основных операций, мин;

?з - коэффициент загрузки оборудования - 0.85.

Среднюю станкоемкость операций определим по формуле:

станко-мин; (2.3)

Где Tшт - штучное время основной i-й операции, нормо-мин;

n - количество основных операций;

Kв - средний коэффициент выполнения норм времени - 1.3.

Составим ведомость выполнения основных операций обработки вала маховика (таблица 2.1).

Таблица 2.1.

Ведомость выполнения основных операций обработки вала маховика.

Номер п/п	Содержание операций
1 2 3 4 5 6	Фрезерование двух торцов Черновая обточка за один проход Сверление отверстий Нарезание резьбы метчиком Зенкерование Шлифование

Штучное время по операциям определим по формуле:

мин; (2.4)

Где To.cp. - среднее основное технологическое время;

K - коэффициент непрерывности работы станков.

Среднее основное технологическое время по операциям определим по приближенным формулам (См. [2] стр. 384).

Фрезерование двух торцов

(2.5)

Где l - длина фрезерования.

мин;

мин;

Суммарное Tо.ср.=1.41мин.

Черновая проточка за один проход

(2.6)

Где d - диаметр участка вала.

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

Суммарное Tо.ср.=41.52мин.

Сверление отверстий

(2.7)

Где n - количество отверстий одинакового диаметра и длины.

мин;

мин;

мин;

Суммарное Tо.ср.=28.82мин.

Нарезание резьбы метчиком

. (2.8)

мин;

мин;

Суммарное Tо.ср.=1.146мин.

Зенкерование

. (2.9)

мин;

Суммарное Tо.ср.=2.047мин.

Шлифование

. (2.10)

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

Определим штучное время по операциям Tшт по формуле (2.4).

Фрезерование двух торцов

мин.

Черновая обточка за один проход

мин.

Сверление отверстий

мин.

Нарезание резьбы метчиком

мин.

Зенкерование

мин.

Шлифование

мин.

Определим среднюю станкоемкость операций по формуле (2.3).

станко-мин.

Определим суточную производительность поточной линии по формуле (2.2).

шт.

Суточная производительность поточной линии больше суточного выпуска деталей, поэтому применяем групповую форму организации производства.

При групповой форме организации производства запуск изделий производится с определенной периодичностью а = 3, 6, 12, 24 дня. По упрощенной формуле определим количество деталей в партии:

шт (2.11).

шт.

Величину партии уточним следующим образом:

Определим расчетное число смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах и округлим до ближайшего целого числа:

(2.12)

Где Tшт. ср. - среднее штучное время по основным операциям, мин;

480 - расчетный фонд времени работы станка;

0.85 - коэффициент загрузки станка.

смена.

Определим принятое число деталей в партии

(2.13)

деталей.

Такт выпуска детали

(2.14)

Где Fд - годовой действительный фонд работы станка, ч; при односменной работе ч;

m - число смен работы станка в сутки;

N - годовая программа выпуска деталей, шт.

мин.

Составим ведомость выполнения основных операций обработки корпуса пневмоцилиндра, (таблица 2.2).

Таблица 2.2.

Ведомость выполнения основных операций обработки вала маховика.

Номер п/п	Содержание операций
1 2 3 4 5 6 7	Точение Подрезание торцов Фрезерование Розтачивание Сверление Рассверливание Нарезание резьбы

Штучное время по операциям определим по формуле (2.4)

мин;

Среднее основное технологическое время по операциям определим по приближенным формулам (См. [2] стр. 384).

Точение

мин;

мин;

Суммарное Tо.ср.=3.29мин.

Подрезание торцов

(2.15)

мин;

мин;

мин;

Суммарное Tо.ср.=7.76мин.

Фрезерование

мин;

Суммарное Tо.ср.=4.33мин.

Розтачивание

(2.16)

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

Суммарное Tо.ср.=12.26мин.

Сверление

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

Суммарное Tо.ср.=5.4мин.

Рассверливание

. (2.17)

мин;

мин;

Суммарное Tо.ср.=0.22мин.

Нарезание резьбы

мин;

мин;

мин;

мин;

мин;

(2.18)

мин;

Суммарное Tо.ср.=12.92мин.

Определим штучное время по операциям Tшт по формуле (2.4).

Точение

мин.

Подрезание торцов

мин.

Фрезерование

мин.

Розтачивание

мин.

Сверление

мин.

Рассверливание

мин.

Нарезание резьбы

мин.

Определим среднюю станкоемкость операций по формуле (2.3).

станко-мин.

Определим суточную производительность поточной линии по формуле (2.2).

шт.

Суточная производительность поточной линии больше суточного выпуска деталей, поэтому применяем групповую форму организации производства.

При групповой форме организации производства запуск изделий производится с определенной периодичностью а = 3, 6, 12, 24 дня. По упрощенной формуле определим количество деталей в партии по формуле (2.11)

шт;

шт.

Определим расчетное число смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах и округлим до ближайшего целого числа по формуле (2.12)

смена.

Определим принятое число деталей в партии

деталь.

Такт выпуска детали

(2.18)

Где Fд - годовой действительный фонд работы станка, ч; при односменной работе ч;

m - число смен работы станка в сутки;

N - годовая программа выпуска деталей, шт.

мин.

2.2 ВЫБОР И ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК

При выборе способа получения заготовки главным образом нужно обеспечить необходимое качество детали при ее минимальной себестоимости. На выбор способа получения заготовки большое влияние оказывают: конфигурация, размеры, масса, марка материала, необходимая точность и качество поверхностей заготовки, тип производства.

Способ получения заготовки вала маховика выбираем на основании технико-экономического анализа двух возможных вариантов.

По двум вариантам определим массу заготовки с учетом припусков и напусков на механическую обработку. Приблизительно масса заготовки определяется по формуле:

кг (2.19)

где Q - масса детали;

П - процент отхода материала в стружку.

Вариант 1. Вид заготовки - штамповка.

кг.

Стоимость заготовки

грн (2.20)

где P1 - оптовая цена за 1 кг заготовки по прейскуранту, P1 = 30 грн;

Kт - коэффициент, который учитывает транспортно-заготовительные затраты, равный 1.05;

д - масса реализованных отходов;

P2 - цена 1 кг отходов, P2 = 4.6 грн.

грн.

Вариант 2. Вид заготовки - поковка.

кг.

грн.

Разница между стоимостью выбранных заготовок

; (2.21)

грн.

Определим основную зарплату станочника

грн (2.22)

Где Ос - основная зарплата станочника за 1 мин, грн.

грн.

Основная зарплата наладчика с учетом обслуживания 4-х станков.

грн; (2.23)

грн

Цеховая себестоимость

грн (2.24)

Где Н - размер цеховых накладных расходов в процентах для данного типа производства, Н = 250%.

грн.

Разница между цеховой себестоимостью обработки и разницей стоимости заготовок.

грн; (2.25)

грн.

Так как цеховая себестоимость механической обработки меньше, чем разница стоимости заготовок, то принимаем менее точную заготовку - поковку.

Годовая экономическая эффективность выбранного способа получения заготовки:

грн; (2.26)

тыс. грн.

Расчеты, по выбору способа получения заготовки корпуса пневмоцилиндра, произведем в той же последовательности что и для детали вала маховика.

По двум вариантам определим массу заготовки с учетом припусков и напусков на механическую обработку по формуле (2.19):

Вариант 1. Вид заготовки - литье в песчаные формы.

кг.

Стоимость заготовки (2.20):

грн.

Вариант 2. Вид заготовки - литье в оболочковые формы.

кг.

грн.

Разница между стоимостью выбранных заготовок (2.21):

грн.

Определим основную зарплату станочника (2.22):

грн.

Основная зарплата наладчика с учетом обслуживания 4-х станков (2.23):

грн

Цеховая себестоимость (2.24):

грн.

Разница между цеховой себестоимостью обработки и разницей стоимости заготовок (2.25):

грн.

Так как цеховая себестоимость механической обработки меньше, чем разница стоимости заготовок, то принимаем менее точную заготовку - литье в песчаные формы.

Годовая экономическая эффективность выбранного способа получения заготовки (2.26):

тыс. грн.

2.3 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ ДЕТАЛЕЙ ВАЛА МАХОВИКА И КОРПУСА ПНЕВМОЦИЛИНДРА

Рисунок 2.1. Схема базирования заготовки вала маховика.

В соответствии с ГОСТ 21495 - 76 базирование, т. е. положение объекта относительно выбранной системы координат, осуществляется с помощью выбранных на объекте баз в виде принадлежащих ему поверхностей, осей, точек или их сочетаний.

В процессе механической обработки при выборе технологических баз необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

- при обработке заготовки необработанные поверхности в качестве баз можно использовать только на первых операциях;

- в качестве технологических баз следует принимать поверхности достаточных размеров, что обеспечивает большую точность базирования и закрепления заготовки в приспособлении, эти поверхности должны иметь более высокий класс точности, наименьшую шероховатость, не иметь поверхностных дефектов;

- в качестве баз на первой операции следует принимать поверхности с наименьшими припусками;

- при чистовой обработке рекомендуется соблюдать принцип совмещения баз;

- базы окончательной обработки должны иметь наибольшую точность, наименьшую шероховатость поверхностей.

На первой операции механической обработки вала маховика необходимо подготовить технологические базы, которые бы использовались на последующих операциях. В качестве технологических опорных баз вала выбираем поверхности В и Г (Рисунок 2.1). Для их подготовки, в качестве черновых баз, выбираем необработанные поверхности А и Б. Выбранные поверхности обладают достаточной протяженностью для закрепления заготовки вала в призмах, которые обеспечат надежное закрепление и точность подготовки баз при фрезеровании и центровании торцов вала. На дальнейших этапах обработки в качестве чистовых направляющих баз принимаем поверхности Е и Д, которые обладают более высоким классом точности и имеют наименьшую шероховатость.

Рисунок 2.2. Схема базирования заготовки корпуса пневмоцилиндра.

Пользуясь выше перечисленными рекомендациями, выберем технологические базы при обработке заготовки корпуса пневмоцилиндра (Рисунок 2.2). По теоретической схеме базирования, заготовка корпуса пневмоцилиндра лишается шести степеней свободы в выбранной системе координат X, Y, Z. Поверхности заготовки, на которые налаживаются шесть геометрических связей, являются базовыми и делятся на установочную базу, направляющую и опорную.

На первой операции в качестве черновой базы выбираем поверхность В, которая на последующих операциях не обрабатывается, имеет значительную протяженность и обеспечивает удобную установку заготовки в приспособлении. На последующих операциях в качестве установочной базы выбираем сочетание поверхностей А и Г, лишающую заготовку трех степеней свободы. Опорной базой служит поверхность Д.

2.4 РАЗРАБОТКА МАРШРУТА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

Основной задачей разработки маршрута является составление общего плана обработки детали, формулировка содержания операций технологического процесса. Результаты оформляются в виде таблицы 2.3.

При установлении общей последовательности обработки рекомендуется учитывать следующие положения.

1. Каждая последующая операция должна уменьшать погрешности и улучшать качество поверхности.

2. В первую очередь следует обрабатывать поверхность, которая будет служить технологической базой для последующих операций.

3. Затем следует обрабатывать поверхности, с которых снимается наибольший слой металла, что позволит своевременно обнаружить возможные внутренние дефекты заготовки.

4. Операции, при которых возможно появление брака из-за внутренних дефектов в заготовке, следует производить вначале.

5. Обработка остальных поверхностей ведется в последовательности, обратной степени их точности: чем точнее должна быть поверхность, тем позже она обрабатывается.

6. Заканчивается обработка той поверхностью, которая является наиболее точной и имеет наибольшее значение для эксплуатации детали.

7. Отверстия нужно сверлить в конце технологического процесса, за исключением тех случаев, когда они служат базами для установки.

8. Если деталь подвергается термической обработке по ходу технологического процесса, механическая обработка расчленяется на две части: до термической обработки и после нее.

9. Технический контроль намечают после тех этапов обработки, где вероятно повышенное количество брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, после законченного цикла, а также в конце обработки детали.

Разработку маршрута обработки детали вала маховика проведем с использованием типового технологического процесса на данную деталь.

Наименование операций соответствует требованиям классификатора технологических операций в машиностроении.

Таблица 2.3.Технологический маршрут обработки вала маховика.

Номер операции	Содержание операции	Технологические базы	Технологическая оснастка.
005	Заготовительная. Производство поковки.		Гидравлический пресс.
010	Термическая. Нормализация. Охлаждение на воздухе.		Печь ТВЧ.
015	Правка заготовки.
020	Фрезерно-центровальная. Фрезеровать торцы в размер выдержав размер . Центровать с двух сторон А10 (ГОСТ 14034 - 74).	Шейка вала O 155k6, поверхность O180f9.	Призмы опорные, зажим.
025	Токарная. Точить поверхность O85 под резьбу окончательно, выдержав размер 715. Точить канавку O85/O79 шириной 4.8мм, точить фаску . Выполнить галтель R5.5. Нарезать резьбу М85?4 левую. Точить поверхность O125h6 до O125.5, точить фаску . Выполнить галтель R3. Точить поверхность O155k6 до O155.5, точить фаску . Выполнить галтель R3. Точить поверхность O170k6 до O170.5 точить фаску . Выполнить галтель R3. Точить поверхности O168, O210, O180h12 окончательно. Выполнить галтель R3. Точить канавку O180/O166 шириной 5.9, точить фаску , выполнить галтель R7.	Центровые отверстия А10. Поверхность O150k6.	Центры вращающиеся, поводковая планшайба, хомутик.
030	Токарная. Сверлить и развернуть отверстие O58Н12 окончательно, выдержать размер 900. Зенкеровать и развернуть отверстие O65Н12, выдержать размер 150, точить фаску . Точить поверхность O150k6 до O150.5, выдержать размер 521, точить фаску , выполнить галтель R3. Точить поверхность O175 под резьбу, точить фаску . Нарезать резьбу М175?6.	Поверхности O125h6 и O180h12.	Патрон трехкулачковый самоцентрирующийся, люнет.
035	Фрезерная. Фрезеровать паз окончательно, выдержать размер 8. Сверлить два отверстия O10 глубиной . Зенковать фаски . Нарезать резьбу М12 глубиной . Развернуть заготовку на . Фрезеровать паз предварительно в размер 26, с двух сторон симметрично. Фрезеровать паз окончательно, с двух сторон симметрично. Зенковать две фаски . Фрезеровать паз окончательно выдержать размер . Развернуть заготовку на . Фрезеровать другой паз выдержать размер .	Поверхности O и O150k6.	Делительная головка, центра, пробка с центровым отверстием, планшайба поводковая, хомутик.
040	Сверлильная. Сверлить 4 отверстия O14 глубиной . Зенковать фаски . Нарезать резьбу М16 глубиной .	Поверхности O и O150k6.	Призмы, зажим.
045	Термическая. Поверхностная закалка до HRC 34…42 с отпуском.		Печь ТВЧ.
050	Шлифовальная. Шлифовать поверхности , и окончательно.	Поверхности O и O150k6.	Патрон трехкулачковый самоцентрирующийся, люнет.
055	Шлифовальная. Шлифовать поверхность окончательно.	Поверхности O125h6 и O170k6.	Патрон трехкулачковый самоцентрирующийся, люнет.
060	Промыть деталь, удалить заусеницы.
065	Технический контроль ОТК.

Разработку маршрута обработки детали корпуса пневмоцилиндра проведем с использованием типового технологического процесса на данную деталь. Технологический маршрут оформляется в таблицу 2.4.

Наименование операций соответствует требованиям классификатора технологических операций в машиностроении.

Таблица 2.4. Технологический маршрут обработки корпуса пневмоцилиндра.

Номер операции	Содержание операции	Технологические базы	Оборудование, технологическая оснастка.
005	Заготовительная. Производство заготовки - отливка в песчаные формы. Подготовка к механической обработке.
010	Токарная. Точить поверхность O окончательно. Подрезать торец O/O270h8, выдержать размер . Точить поверхность O270 окончательно, точить фаску . Подрезать торец O270h8/O выдержать размер . Расточить поверхность O/O выдержать размер . Расточить поверхность Oдо O170.5, в размер , точить фаску . Точить канавку O/O, выдержать размер . Расточить отверстие O окончательно, выдержать размер , выполнить галтели R5. Расточить поверхность O160 H8 до O159.5. Подрезать торец O160H8/O190H8, точить фаску . Точить канавку O160Н8/O окончательно, выдержать размер .	Поверхность O350.	Патрон трехкулачковый самоцентрирующийся, борштанга.
015	Токарная. Подрезать торец O350/O276Н11, выдержать размер . Расточить поверхность O276Н11, выдержать размер . Расточить поверхность O260Н8 до O260.5. Расточить поверхность O190Н8. Подрезать торец O190Н8/O230, выдержать размер , точить фаску .	Поверхность O.	Патрон трехкулачковый самоцентрирующийся, борштанга.
020	Сверлильная. Сверлить четыре сквозных отверстия O на делительной окружности O400. Сверлить отверстие O в размер . Сверлить четыре сквозных отверстия O на делительной окружности O400, цековать бобышки O45 в размер . Сверлить четыре отверстия глухих O18 под резьбу в размер , зенковать четыре фаски , нарезать резьбу М20 в размер . Сверлить четыре отверстия глухих O9 под резьбу в размер , зенковать четыре фаски , нарезать резьбу М10 в размер .	Поверхности O350, O, поверхность /O270h8.	Кондуктор, кондукторная плита.
025	Сверлильная. Сверлить отверстие O в размер , рассверлить отверстие O/O9, под резьбу, в размер , зенковать фаску , нарезать резьбу в размер . Развернуть заготовку на.Сверлить сквозное отверстие O выдержать размер . Рассверлить отверстие O/O14, под резьбу, в размер . Зенковать фаску , нарезать резьбу в размер . Сверлить два сквозных отверстия O36 предварительно под фрезерование, выдержать размер и межцентровое расстояние .	Поверхности O260Н8 и O.	Делительная головка, пробки с центровыми отверстиями, центра, планшайба поводковая, хомутик.
030	Фрезерная Фрезеровать сквозной паз в размер . Фрезеровать платик .	Поверхности O350, O, поверхность /O270h8, отверстия O.	Опоры, прихваты, пальцы.
035	Сверлильная. Сверлить отверстие сквозное O14, выдержать размер . Зенковать фаску , нарезать резьбу . Сверлить отверстие сквозное O30, выдержать размер . Зенковать фаску . Нарезать резьбу трубную .	Поверхность O260Н8, отверстия O.	Оправка, кондуктор, кондукторная плита.
040	Термическая. Отпуск средний.		Печь ТВЧ.
045	Токарная. Расточить поверхности O, O160Н8 O и Oокончательно. Точить фаски и .	Поверхность O.	Патрон трехкулачковый самоцентрирующийся, борштанга.
050	Промыть деталь, очистить заусеницы.
055	Технический контроль ОТК.

2.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИПУСКОВ НА ОБРАБОТКУ И РАЗМЕРОВ ЗАГОТОВОК ВАЛА МАХОВИКА И КОРПУСА ПНЕВМОЦИЛИНДРА

Расчет припусков деталей и назначение их ведется по таблицам ГОСТов.

На основании технико-экономического обоснования способ получения заготовки вала маховика выбираем поковку изготовляемую на гидравлическом прессе в открытых штампах.

Расчет допусков и припусков на обработку заготовки вала маховика определим по ГОСТ 7505 - 89.

Класс точности поковки устанавливается в зависимости от технологического процесса и оборудования для ее изготовления: основное деформирующее оборудование - гидравлический пресс, выбираем класс точности - Т4.

Материал детали вала маховика - сталь 40Х; выбираем группу стали - М2.

Степень сложности поковки С определим путем вычисления отношения массы Gп поковки к массе Gф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.

(2.27)

При вычислении отношения Gп/Gф принимают ту из геометрических фигур, масса которой меньше. Величину расчетной массы поковки в первом приближении допускается вычислять по формуле:

(2.28)

Где Мд - масса детали, кг.

Кр - расчетный коэффициент, Кр = 1.4.

кг.

Поковка ступенчатого вала вписывается в геометрическую фигуру цилиндра. Масса цилиндра Gф = 423 кг. Отношение:

.

Численное значение отношения (формула 2.27) соответствует степени сложности поковки - С1.

Исходный индекс для последующего назначения основных припусков, допусков и допускаемых отклонений определяется в зависимости от массы, марки материала и класса точности поковки.

Масса поковки - 315 кг; группа стали - М2; степень сложности поковки - С1; класс точности - Т4. Определяем исходный индекс - 17.

Определим основные припуски на механическую обработку в зависимости от исходного индекса, линейных размеров и шероховатости поверхности детали. Значения припусков на сторону по каждой поверхности детали сведем в таблицу 2.5.

Таблица 2.5.Припуски на механическую обработку детали вала маховика.

Номинальный размер, мм	Шероховатость поверхности Ra, мкм	Припуск на сторону, мм	Допуск размеров поковки, мм
85	5	2.7
125	1.25	3.3
155	1.25	3.3
170	1.25	3.5
210	20	2.6
180	5	3.2
175	5	3.2
150	1.25	3.3
1555	20	3.7
134	20	2.4
155	20	2.4
270	20	2.8
311	20	2.8
30	20	2.0
521	20	3.0
56	20	2.2

Допустимая величина остаточного облоя определяется в зависимости от массы поковки, конфигурации, поверхности разъема и класса точности поковки. Масса поковки - 270 кг; поверхность разъема плоская; класс точности поковки - Т4. Допустимая величина остаточного облоя - 1.8мм.

Допустимая величина высоты заусенца на поковке по контуру обрезки облоя не должна превышать 6 мм.

На поковке допускается след в виде впадины или выступа, образующийся от выталкивателя или от зажимных элементов штампа. Глубина впадины должна быть не более 0.5 величин фактического припуска. Высота выступа допускается до 3 мм на обрабатываемой поверхности.

Допускаемые отклонения штампованных уклонов на поковках устанавливаются в пределах ± 0.25 их номинальной величины. Величина уклона -

Допуск радиального биения цилиндрических поверхностей поковки не должен превышать 5 мм.

Эскиз заготовки вала маховика показан на рисунке 2.3.



Рисунок 2.3. Эскиз поковки вала маховика.

Заготовку корпуса пневмоцилиндра получим литьем в песчаные формы.Заготовки, получаемые, литьем в песчаные формы характеризуются минимальной стоимостью изготовления, большими припусками и высокими параметрами шероховатости. В песчаных формах можно получить отливки самой сложной конфигурации и массой от нескольких граммов до сотен тонн. Этот способ литья чаще применяется в серийном производстве. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку определим согласно ГОСТ 26645 - 85. Номинальный размер отливки следует принимать равным номинальному размеру детали для необрабатываемых поверхностей и сумме среднего размера детали и общего припуска на обработку - для обрабатываемых поверхностей. При определении номинальных размеров отливок учитывают технологические напуски. Определим класс размерной точности отливки. Способ литья - литье в песчано-глинистые сырые формы из низко влажных высокопрочных смесей. Выбираем - 10 класс размерной точности. По классу размерной точности определим допуски на линейные размеры. Значения допусков сведем в таблицу 2.6.

Таблица 2.6. Допуски линейных размеров отливки корпуса пневмоцилиндра.

Номинальный размер, мм	Допуск размеров, мм	Номинальный размер, мм	Допуск размеров, мм
470 270 188 171 190	4.4 4.0 3.6 3.6 3.6	260 160 346 32 180	4.0 3.2 4.0 2.2 3.6

Определим степень коробления элементов отливки. Отношение наименьшего размера элемента отливки к наибольшему - 0.74, которое соответствует 4 степени коробления.

Определим допуски формы и расположения элементов отливки. Числовые значения сведем в таблицу 2.7. За номинальный размер нормируемого участка при определении допусков, формы и расположения принимаем наибольший из размеров нормируемого участка элемента отливки.

Определим общие допуски элементов отливки учитывающие совместное влияние допуска размера от поверхности до базы и допуска формы и расположения поверхностей. Числовые значения сведем в таблицу 2.8.

Таблица 2.7. Допуски формы и расположения элементов отливки.

Номинальный размер, мм	Допуск размеров, мм	Номинальный размер, мм	Допуск размеров, мм
470 270 188 171 190	1.0 0.64 0.4 0.4 0.4	260 160 346 32 180	0.64 0.32 0.8 0.24 0.24

Таблица 2.8. Общие допуски элементов отливки.

Номинальный размер, мм	Допуск размера от поверхности до базы, мм	Допуск формы и расположения поверхностей, мм	Общий допуск элемента отливки, мм
470 270 188 171 190 260 160 346 32 180	4.4 4.0 3.6 3.6 3.6 4.0 3.2 4.0 2.2 3.6	1.0 0.64 0.4 0.4 0.4 0.64 0.32 0.8 0.24 0.24	5.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.2 4.0 2.4 4.0

Определим степень точности поверхности отливки. Способ получения - литье в песчано-глинистые сырые формы из низко-влажных высокопрочных смесей. Наибольший габаритный размер св. 250 до 630 мм. Выбираем степень точности поверхностей - 14.

По известной степени точности поверхностей определим ряд припусков на обработку отливки. Выбираем 7 ряд припусков.

Минимальный литейный припуск на сторону - 0.8 мм.

Определим припуски элементов отливки. Числовые значения сведем в таблицу 2.9.

Таблица 2.9. Общие припуски на сторону.

Номинальный размер, мм	Общий допуск элемента отливки, мм	Общий припуск на сторону, мм
470 270 188 171 190 260 160 346 32 180	5.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.2 4.0 2.4 4.0	3.6 4.4 3.2 4.4 4.4 4.4 4.1 4.4 3.5 4.4

Значение шероховатости для 14 степени точности поверхности отливки выбираем Ra = 40 мкм. Эскиз заготовки корпуса пневмоцилиндра показан на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4. Эскиз отливки корпуса пневмоцилиндра.

Минимальный диаметр отверстий, выполняемых литьем, выбираем так, чтобы избежать сильного перегрева и пригара стержня к стенкам отверстия. Возможность спекания стерневой смеси и пригара определяется массой окружающего металла, поэтому минимальный размер литых отверстий зависит от толщины стенки, длины стержня и может быть определен по формуле:

(2.29)

Где do - исходный диаметр для сталей do = 10 мм.

s - толщина стенка, мм.

мм.

Формовочные уклоны назначают с целью облегчения удаления модели из формы и стержня из стержневого ящика. Уклоны устанавливаются по ГОСТ 3212 - 80 в зависимости от размеров углублений, и вида модельного комплекта. Числовые значения сведем в таблицу 2.10.

Таблица 2.10. Формовочные уклоны отливки.

Высота формообразующей поверхности, мм	Уклон, град.
99.2 58.3 49.4

2.6 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Общие правила выбора технологического оборудования установлены ГОСТ 14.404 - 73. Выбор модели станка, прежде всего, определяется его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество поверхности изготовляемой детали. Поэтому модель станка выбираем из следующих соображений:

- соответствие станка по производительности заданному масштабу производства;

- возможность работы на оптимальных режимах резания;

- соответствие механизации и автоматизации выполняемой обработки;

- наименьшая себестоимость обработки;

- реальная возможность приобретения станка;

- необходимость использования имеющихся станков.

Руководствуясь выше перечисленными соображениями, выбираем станки по каждой операции обработки вала маховика.

Фрезерно-центровальная.

Выбираем продольно-фрезерный двухстоечный станок 6620.

Техническая характеристика станка, размеры в мм.

Размеры рабочей поверхности стола

Наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг 50000

Расстояние до поверхности стола:

от оси горизонтального шпинделя 0 - 1765

от торца вертикального шпинделя 175 - 2180

Расстояние между торцами горизонтальных шпинделей 1550 - 2250

Число шпиндельных бабок:

горизонтальных 2

вертикальных 2

Наибольшее перемещение:

стола продольное 6800

гильз шпинделей 350

Число скоростей шпинделя 18

Частота вращения шпинделя, об/мин 20 - 1000

Подача, мм/мин:

стола 5 - 2000

шпиндельной бабки 10 - 2000

гильз шпинделей 5 - 1000

Мощность электродвигателя 7.5

привода главного движения, кВт

Габаритные размеры:

длина 18970

ширина 8270

высота 6700

Масса, кг 121900

Определим ряд чисел оборотов шпинделя станка. Коэффициент знаменателя геометрического ряда ? = 1.26. Ряд чисел оборотов, об/мин: 20, 25.2, 32, 40, 50, 63, 79. 4, 100, 126, 158.8, 200, 252, 317, 400, 504, 635, 800, 1008.

Токарная.

Выбираем токарно-винторезный станок 16К40П.

Техническая характеристика станка, размеры в мм.

Наибольший диаметр обрабатываемой детали:

над станиной 800

над суппортом 450

Наибольшая длина обрабатываемой детали 2000

Предел чисел оборотов шпинделя, об/мин 6.3 - 1250

Число скоростей шпинделя 24

Пределы рабочих подач суппорта, мм/мин:

продольных 3.3 - 72

поперечных 1.38 - 30

Мощность электродвигателя 18.5

привода главного движения, кВт

Габариты:

длина 4655

ширина 5465

высота 6665

Масса, кг 5800

Ряд чисел оборотов шпинделя станка, об/мин: 6.3, 8, 10, 12.6, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 79, 99.5, 125, 157.5, 198, 249.5, 314, 396, 499, 629, 792, 998, 1257.

Фрезерная.

Выбираем продольно-фрезерный двухстоечный станок 6620.

Техническая характеристика станка, размеры в мм.

Размеры рабочей поверхности стола

Наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг 50000

Расстояние до поверхности стола:

от оси горизонтального шпинделя 0 - 1765

от торца вертикального шпинделя 175 - 2180

Расстояние между торцами горизонтальных шпинделей 1550 - 2250

Число шпиндельных бабок:

горизонтальных 2

вертикальных 2

Наибольшее перемещение:

стола продольное 6800

гильз шпинделей 350

Число скоростей шпинделя 18

Частота вращения шпинделя, об/мин 20 - 1000

Подача, мм/мин:

стола 5 - 2000

шпиндельной бабки 10 - 2000

гильз шпинделей 5 - 1000

Мощность электродвигателя 7.5

привода главного движения, кВт

Габаритные размеры:

длина 18970

ширина 8270

высота 6700

Масса, кг 121900

Ряд чисел оборотов шпинделя станка, об/мин: 20.2, 25.5, 32, 40, 50.4, 63.5, 80, 101, 127.3, 160.4, 202, 254.5, 320.7, 404, 509, 641.3, 808, 1018.

Сверлильная.

Выбираем горизонтально-расточной станок 2636Ф1. Тип компоновки станка - с неподвижной передней стойкой и поворотным столом, имеющим продольное и поперечное перемещение.

Техническая характеристика станка, размеры в мм:

Диаметр выдвижного шпинделя 125

Конус для крепления инструментов Метрический 80

в выдвижном шпинделе

Размеры встроенного поворотного стола

Наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг 8000

Наибольшее перемещение

вертикальное, шпиндельной бабки 1400

продольное, выдвижного шпинделя 1000

радиального суппорта 200

планшайбы стола:

продольное 1600

поперечное 1800

Число скоростей:

шпинделя бесступенчатое регулирование

планшайбы бесступенчатое регулирование

Частота вращения, об/мин:

шпинделя 6.3 - 1000

планшайбы 4 - 200

Подача мм/мин

шпинделя 1.6 - 1600

шпиндельной бабки 1 - 1000

стола (продольная и поперечная) 1 - 1000

радиального суппорта 0.63 - 630

Мощность электродвигателя привода 19

главного движения, кВт

Габаритные размеры:

длина 8160

ширина 5070

высота 4805

Масса, кг 35700

Шлифовальная.

Выбираем круглошлифовальный станок 3М194.

Техническая характеристика станка, размеры в мм:

Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки:

диаметр 560

длина 4000

Наибольший диаметр шлифования 350

Наибольшая длина шлифования 3800

Высота центров над столом 520

Наибольшее продольное перемещение стола 4240

Угол поворота стола, град:

по часовой стрелке 0.5

против часовой стрелки 6

Конус Морзе шпинделя передней бабки Метрический 80

и пиноли задней бабки

Наибольшие размеры шлифовального круга:

наружный диаметр 750

высота 100

Частота вращения шпинделя 600 - 1300

шлифовального круга, об/мин

Габаритные размеры (с приставным оборудованием):

длина 14065

ширина 3615

высота 2450

Масса (с приставным оборудованием), кг 34300

Выберем станки по каждой операции обработки корпуса пневмоцилиндра.

Токарная.

Выбираем токарно-карусельный станок 1508.

Техническая характеристика станка, размеры в мм:

Наибольший диаметр детали над:

вертикальным суппортом 800

боковым суппортом 710

высота обрабатываемой детали 800

масса обрабатываемой детали, кг 1300

Диаметр планшайбы 710

Ход ползуна вертикального суппорта 650

Число: ступеней оборотов планшайбы 18

оборотов планшайбы в минуту 10 - 500

Вертикальная и горизонтальная подача суппортов в мм/мин 3.6 - 378

Мощность электродвигателя 22

привода главного движения, кВт

Габаритные размеры

длина 2320

ширина 2310

высота 3120

Масса, кг 8500

Ряд чисел оборотов, об/мин: 10, 12.6, 16, 20, 25.2, 32, 40.3, 51, 64.3, 81, 102, 128.5, 162, 204, 257, 324, 408, 514.

Сверлильная.

Выбираем радиально-сверлильный станок 2Ш55.

Техническая характеристика станка, размеры в мм:

Наибольший условный диаметр сверления в стали 50

Расстояние от оси шпинделя до образующей колонны 850 - 1600

Расстояние от нижнего торца шпинделя до

рабочей поверхности плиты 150 - 1800

Наибольшее перемещение:

вертикальное, рукава на колонне 1250

горизонтальное, сверлильной головки по рукаву 750

Наибольшее вертикальное перемещение шпинделя 400

Конус Морзе отверстия в шпинделе 5

Число скоростей шпинделя 21

Частота вращения шпинделя, об/мин 10 - 1000

Подача шпинделя, мм/мин 6 - 67.2

Наибольшая сила подачи, МН 16

Мощность электродвигателя 4

привода главного движения, кВт

Габаритные размеры:

длина 4280

ширина 1650

высота 3550

Масса, кг 8000

Ряд чисел оборотов шпинделя, об/мин: 10, 12.6, 16, 20, 25.2, 32, 40, 50, 63, 79.4, 100, 126, 158.8, 200, 252, 317.5, 400, 504, 635, 800, 1008.

Фрезерная.

Выбираем широкоуниверсальный консольный станок 6Р83Ш.

Техническая характеристика станка, размеры в мм:

Размеры рабочей поверхности стола

Расстояние от оси горизонтального шпинделя до

поверхности стола 30 - 450

Расстояние от торца вертикального шпинделя

до поверхности стола 70 - 570

Наибольший угол поворота вертикальной фрезерной

головки, , в плоскости параллельной:

продольному ходу стола 360

поперечному ходу стола:

от станины 90

к станине 45

Конус отверстия шпинделя по ГОСТ 15945 - 82:

горизонтального 50

вертикального 40

Число ступеней шпинделя

горизонтального 18

вертикального 11

Число оборотов шпинделя в минуту 31.5 - 1600

Подача стола мм/мин:

продольная 25 - 1250

вертикальная 8.3 - 416.6

Мощность электродвигателя 11

главного привода, кВт

Габаритные размеры:

длина 2680

ширина 2260

высота 2040

Масса, кг 4050

Ряд чисел оборотов шпинделя станка, об/мин: 31.5, 40, 50.4, 63.5, 80, 101, 127, 160, 202, 254.5, 321, 404.5, 510, 642.6, 809.7, 1020, 1285, 1616.

2.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВКИ ВАЛА МАХОВИКА И КОРПУСА ПНЕВМОЦИЛИНДРА

Режимы обработки вала маховика определим для всех операций, пользуясь эмпирическими выражениями и таблицами из нормативно-справочной литературы (См. [3], [4], [5]).

Фрезерно-центровальная. Фрезерование торцов заготовки.

Ширина фрезерования мм и мм, припуск мм, материал - сталь 40Х. Припуск снимаем за один проход, поэтому глубина резания мм.

1. Выбор режущего инструмента. Для обработки базовых поверхностей выбираем торцовую насадную фрезу сборную (ГОСТ 24359 - 80) с пластинками из твердого сплава Т5К10. Размеры: мм, мм, 26, мм, , мм.

2. Назначение подачи. Рекомендуемая подача мм/зуб. Поправочные коэффициенты на подачу (См. [5] стр. 302) в зависимости от материала инструмента , вида обработки шероховатости - .

Действительная подача на зуб

(2.30)

мм/зуб.

3. Скорость резания. Рекомендуемая скорость резания м/мин. Поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от материала обрабатываемой заготовки , материала инструмента состояния поверхности , главного угла в плане , условия обработки с СОЖ - 3 - 5%-ная эмульсия Уникрол - 1 , отношение фактической ширины фрезерования к нормативной - до 1.0 . Действительная скорость резания

(2.31)

м/мин.

4. Частота вращения.

(2.32)

Где D - диаметр фрезы, мм;

V - скорость резания, м/мин.

об/мин.

Корректируем по ряду частот вращения шпинделя станка. Принимаем об/мин. Тогда действительная скорость резания

(2.33)

м/мин.

5. Основное технологическое время.

(2.34)

Где l - длина фрезерования, мм;

l1 - величина перебега и врезания инструмента.

i - количество проходов.

Для ширины фрезерования мм

мин.

Для ширины фрезерования мм

мин.

6. Определим силу резания и крутящий момент.

Сила резания

Н (2.35)

где Cp - поправочный коэффициент на условия резания;

x, y, n, q, w - показатели степени;

Kmp - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости,

(2.36)

Где ?в - предел прочности материала заготовки, МПа.

Для ширины фрезерования мм

H.

Для ширины фрезерования мм

H.

Крутящий момент

(2.37)

Для ширины фрезерования мм

.

Для ширины фрезерования мм

.

Мощность резания

кВт (2.38)

Для мм

кВт

Для мм

кВт

Мощность электродвигателя главного привода станка Nд = 7.5 кВт. Так как Nд > Ne, то обработка не возможна. Принимаем решение уменьшить частоту вращения до n = 32 об/мин.

Тогда для ширины фрезерования мм: Pz = 18950 H; Мкр = 3032 V = 15.7 м/мин; Т0 = 1.5 мин; Ne =4.9 кВт.

Для ширины фрезерования мм: Pz = 9733.3 H; Мкр = 443 V = 9.1 м/мин; Т0 = 0.8 мин; Ne =1.45 кВт.

Сверление центровых отверстий А10. Глубина сверления h = 22.5, диаметр d = 10 мм, d1 = 21.2 мм.

1. Выбор режущего инструмента. Выбираем центровочное сверло комбинированное (ГОСТ14952 - 75) из быстрорежущей стали Р6М5, типа А. Размеры: d = 10 мм, d1 = 21.2 мм, L = 103 мм, l = 12.8 мм, 2? = .

2. Подача. Рекомендуемая подача 0.01 - 0.07 мм/об. (См. [3] стр.393). Принимаем S = 0.07 мм/об.

3. Скорость резания. Рекомендуемая V0 = 32 м/мин. С учетом поправочных коэффициентов принимаем V = 24.75 м/мин.

4. Частота вращения

об/мин.

Корректируем по ряду частот шпинделя станка: n = 400 об/мин. Тогда V = 26.6 м/мин.

5. Основное технологическое время.

мин (2.39)

Где L - длина прохода сверла в направлении подачи, мм;

i - количество проходов;

SM - минутная подача;

мм/мин. (2.30)

мин.

6. Осевая сила.

Н (2.31)

Где Kp - поправочный коэффициент на условия резания (См. [4] стр. 271).

Н.

7. Крутящий момент.

(2.32)

8. Мощность резания.

кВт (2.33)

кВт.

Токарная.

Точить поверхность O85. Припуск h = 2.7мм, длина 155мм. Шероховатость поверхности Ra = 5 мкм. Припуск снимаем за два прохода: t1 = 1.7мм, t2 = 1.0мм.

1. Выбор режущего инструмента. Выбираем резец токарный проходной упорный (ГОСТ 18879 - 73) с пластинкой из твердого сплава Т5К10. Размеры: , мм, L = 100мм, l = 12мм, сечение мм.

2. Определим режимы резания при черновой обработке поверхности.

Подача. Рекомендуемая подача S0 = 0.46мм/об. С учетом поправочных коэффициентов (См. [5] стр. 236) принимаем S = 0.37мм/об.

Скорость резания. При черновой обработке - V0 = 192м/мин. Принимаем скорость резания с учетом поправочных коэффициентов (См. [5] стр. 244) V = 80м/мин.

Частота вращения.

об/мин.

По ряду частот: n = 314 об/мин. Тогда V = 89.2м/мин.

Основное технологическое время.

мин.

Сила резания.

Н (2.34)

Где Кр - обобщенный поправочный коэффициент на условия резания.

(2.35)

Н

Мощность резания.

кВт.

3. Определим режимы резания при чистовой обработке поверхности.

Подача. Рекомендуемая подача при чистовой обработке S0 = 0.19мм/об. Принимаем S = 0.15мм/об.

Скорость резания. При чистовой обработке - V0 = 280м/мин. Принимаем V = 116.5м/мин.

Частота вращения.

об/мин.

По ряду частот: n = 499 об/мин. Тогда V = 136.4м/мин.

Основное технологическое время.

мин.

Сила резания.

Н

Мощность резания.

кВт.

Точить поверхность O125 до O125.5 под шлифование. Припуск снимается за один проход t = 3.05мм. Длина прохода резца L = 134мм.

1. Выбор режущего инструмента. Выбираем резец токарный проходной упорный (ГОСТ 18879 - 73) с пластинкой из твердого сплава Т5К10. Размеры: , мм, L = 100мм, l = 12мм, сечение мм.

2.Подача. Рекомендуемая подача S0 = 0.45мм/об. С учетом поправочных коэффициентов принимаем S = 0.37мм/об.