Разработка технологического процесса механической обработки вала-шестерни

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный технический университет

Филиал в г. Сызрани

Механический факультет

Кафедра ТМС

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

Основы технологии машиностроения

Выполнила студентка

гр.М - 498 Инкина Е.Н.

Проверил:

доцент Малыхин А.Н.

2007

Содержание

Введение

1. Назначение детали и условия ее эксплуатации

2. Анализ технологичности детали

2.1 Качественная оценка технологичности

2.2 Количественная оценка технологичности детали

3. Определение типа производства

4. Выбор и проектирование заготовки

4.1 Анализ способов получения заготовок и выбор оптимального

4.2 Экономическое обоснование выбора метода получения заготовки

5. Расчет припусков на механическую обработку

5.1 Назначение припусков на механическую обработку и допусков на размеры заготовки по стандарту

5.2 Расчет припусков и межоперационных размеров расчетно-аналитическим методом

6. Анализ базового технологического процесса

7. Составление технологического маршрута обработки

8. Выбор оборудования и технологической оснастки

8.1 Выбор оборудования

8.2 Выбор станочных приспособлений

8.3 Выбор режущего инструмента

8.4 Выбор контрольно-измерительных средств

9. Разработка технологических операций

10. Назначение и расчет режимов резания

10.1 Расчет режимов резания

10.2 Назначение режимов резания

11. Нормирование операций

Заключение

Библиографический список

Введение

Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Его продукция - машины различного назначения - поставляются во все отрасли промышленности. Машиностроение является основой технического прогресса и в связи с этим его развитию всегда придавалось большое значение.

Современное мировое машиностроительное производство характеризуется постоянным наращиванием выпуска продукции, резким повышением требований к ее качеству, более частой сменяемостью моделей машин и приборов, позволяющей непрерывно совершенствовать их конструкцию.

Отсюда возникает необходимость организации гибкого переналаживаемого производства, внедрение гибкого технологического оборудования во всех типах производства: от мелкосерийного до массового. Главное условие здесь - обеспечение максимальной экономической эффективности, т.е. производство изделий с минимальными затратами труда и денежных средств.

Потребности развивающегося машиностроительного производства вызвали в свое время появление такой науки, как «Технология машиностроения».

Технология машиностроения - это наука об изготовлении машин требуемого качества в установленной производственной программой количестве и в заданные сроки при наименьшей себестоимости.

Технология машиностроения как научная дисциплина создана советскими учеными. Начало ее формирования относится к 30-м годам нашего столетия. Большой вклад в машиностроение внесли А.П. Соколовский, А.И. Каширин, В.М. Кован, Б.С. Балакшин и др. технология машиностроения продолжает развиваться и в наши дни.

В настоящее время для решения технологических вопросов в машиностроительной промышленности разработаны теоретические основы технологии машиностроения, научно обобщены прогрессивные методы обработки типовых поверхностей деталей машин, установлены основные принципы проектирования технологических процессов изготовления деталей машин и сборки. В последнее время успешно решаются вопросы, связанные с разработкой систем автоматизированного проектирования технологической подготовки производства и с развитием гибких производственных систем.

Важная роль в ускорении научно-технического прогресса в машиностроении отводится подготовке высококвалифицированных инженерных кадров, освоению ими современных способов изготовления и контроля продукции, методик проектирования прогрессивных технологических процессов.

В связи с этим выполняемая курсовая работа играет значительную роль в подготовке инженеров-механиков по специальности «Технология машиностроения».

Целью курсовой работы является закрепление, углубление и обобщение знаний, полученных на предыдущих этапах изучения предмета, и приобретение практических навыков решения различных технологических задач подготовки производства деталей машин и разработки технологической документации. При этом студент научиться пользоваться справочной и нормативной литературой, государственными стандартами, стандартами предприятия, каталогами и другими материалами информационного характера, необходимыми для выполнения курсовой работы и подобных разработок на производстве.

1. Назначение детали и условия ее эксплуатации.

При больших передаточных числах наружный диаметр шестерни, как правило, мало отличается от диаметра вала. В этом случае зубья нарезают на поверхности вала. Выход фрезы определяют графически по ее наружному диаметру. Данная деталь - вал - шестерня изготовлена из конструкционной стали 40Х ГОСТ 4543 - 71.

Поверхности 17k6 и 25k6 предназначены для размещения на них вращающихся деталей, таких как: зубчатые колеса, подшипники, шкивы, барабаны и т.п., а буртик 27 препятствует отклонению вдоль оси установленной сборочной единицы.

Шпоночный паз 20 мм необходим для установки в него шпонки с целью увеличения передающегося крутящего момента.

Также вал - шестерня имеет резьбу М10, необходимая для закрепления установленной сборочной единицы на поверхности 25k6.

Химический состав стали 40Х ГОСТ 4543-71

C	Mn	Si	Cr	S	P
				не более
0,37-0,45	0,50-0,80	0,17-0,37	не более 1%	0,040	0,035

Механические свойства стали 40Х

ут	ув			Ударная вязкость	НВ не более
Н/мм2	Н/мм2	%	%	KCU Дж/см2
не менее
335	570	19	45	59	217



2. Анализ технологичности детали

2.1 Качественная оценка технологичности

Деталь вал - шестерня изготовлена из стали 40Х, которая является конструкционной. Она обладает высокими физико-химическими, механическими (прочностью, пластичностью, вязкостью), технологическими и эксплуатационными свойствами, отличается и тем, что хорошо обрабатывается всеми способами обработки давлением и резанием.

Обрабатываемая поверхность является цилиндрической, что обеспечивает в значительной степени точность и стабильность обработки.

Предъявляются дополнительные требования шероховатости к поверхностям 17k6, 24,3 и 25k6, что ведет к увеличению трудоемкости и перерасходу средств при изготовлении детали, однако это связано с тем, что на эти поверхности устанавливают сборочные единицы.

Возможны два конструктивных исполнения шестерен зубчатых передач: за одно целое с валом (вал - шестерня) и отдельно от него (насадная шестерня).

Качество (жесткость, точность и т.д.) вала - шестерни оказывается выше, а стоимость изготовления ниже, чем вала и насадной шестерни.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что в целом деталь технологична.

2.2 Количественная оценка технологичности

Необходимость использования дополнительных показателей определяется тем, что на стадии разработки чертежа детали (заготовки) и его согласовании с технологом, последний руководствуется, главным образом, техническими критериями, ввиду отсутствия в этот момент данных о трудоемкости и технологической себестоимости проектируемой детали, т.к. технологический процесс её изготовления ещё не разработан.

Количественную оценку технологичности конструкции детали можно произвести по трём коэффициентам:

Таблица 2.1

Наименование поверхности	Количество поверхностей	Кол - во унифицированных поверхностей	Квалитет точности	Шероховатость, мкм
1. Цилиндрические поверхности	1 1 1 1	1 - - 1	6 14 14 6	1,25 10 10 1,25
2. Фаски	3	3	14	10
3. Отверстия	2	2	14	10
4. Канавки	1	1	12	5
5. Шпоночный паз	1	1	9	5
6. Зубчатая поверхность	1	-	9	1,25

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов:

К_{у.э. =} Q_у.э./ Q_э

где Q_у.э - число унифицированных конструктивных элементов;

Q_э - общее число поверхностей.

K_у.э = 9/12 = 0,75.

Для машиностроения коэффициент использования материала считается технологичной, если К_у.э > 0.6.

Следовательно, по коэффициенту унификации конструктивных элементов деталь технологична.

2. Коэффициент точности обработки:



К_т.ч. = 1 - 1/А_ср,

где А_ср - средний квалитет точности.

А_ср = ? А_i•n_i / ? n_i = 2•6+2•9+1•12+7•14 / 12 = 140 / 12 = 11.67, где

А_i - квалитет точности для i - го размера;

n_i - число поверхностей детали точностью по А_i квалитету.

К_т.ч = 1 - 1/11,67 = 0,91>0,8.

Следовательно, по коэффициенту точности деталь технологична.

3. Коэффициент шероховатости поверхностей:

К_ш = 1 / Б_ср,

где Б_ср - средняя шероховатость поверхностей, мкм.

Б_ср = ? Б_i•n_i / ? n_i = 1.25•3+5•2+10•7 / 12 = 6.98 мкм

Б_i - шероховатость i - ой поверхности,

n_i - количество поверхностей, имеющих шероховатость.

Деталь технологична, если К_ш< 0.32.

К_ш = 1 / 6,98 = 0,14 < 0,32. деталь технологична.

Количественная оценка технологичности детали по трём коэффициентам показала, что деталь технологична.



3. Определение типа производства

Характер и состав технологического оборудования во многом определяются типом производства. Тип производства является классификационной категорией в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий. Различают три типа производства: единичное, серийное и массовое. Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий и малым объемом выпуска.

Таблица 3.1

Производство	Число обрабатываемых деталей одного типоразмера в год
	тяжелых (массой более 100 кг)	средних (массой более 10 до 100 кг)	легких (массой до 10 кг)
Единичное	До 5	До 10	До 100
Мелкосерийное	5- 00	10-200	100-500
Среднесерийное	100-300	200-500	500-5000
Крупносерийное	300-1000	500-5000	5000- 0000
Массовое	Более 1000	Более 5000	Более 50000

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течение продолжительного времени.

На начальных этапах проектирования тип производства можно ориентировочно определить в зависимости от программы выпуска и массы изготовляемых деталей по данным, приведенным в табл. 1 [1, стр 42].

Количество обрабатываемых деталей в год 90 штук и, учитывая массу детали 18 кг, делаем вывод, что производство будет мелкосерийным.



4. Выбор и проектирование заготовки

4.1 Анализ способов получения заготовок и выбор оптимального

Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние материал детали, её назначение и технические требования на изготовление, объём и серийность выпуска, форма поверхностей и размеры детали.

Выбрать заготовку - значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчета технологической себестоимости детали.

Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из нее детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным.

Получить деталь литьем не предоставляется возможным, т.к. сталь 40Х не удовлетворяет данным свойствам.

Согласно базовому технологическому процессу механической обработки вала-шестерни заготовкой является круглый прокат. Прокат широко применяется в условиях серийного производства для изготовления гладких и ступенчатых валов с небольшими перепадами диаметров, втулок, стаканов.

Кроме этого, заготовка для вала-шестерни может быть получена штамповкой на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ). Этот способ применяется для изготовления деталей типа стержня с утолщением, колес, втулок и отличается экономией металла, но высокой стоимостью инструмента и оборудования, что делает его нецелесообразным в условиях мелкосерийного производства.

О выборе оптимального варианта можно судить после экономического обоснования обоих способов получения заготовки.

4.2 Экономическое обоснование выбора метода получения заготовки

Таблица 4.1

Наименование показателей	Первый вариант	Второй вариант
1. Вид заготовки	Штамповка на ГКМ	Прокат
2. Масса заготовки Q, кг	25	22
3. Коэффициент использования материала Ким =q/Q	0,7	0,85
4. Стоимость 1т заготовок, принятых за базу S, руб.	25000	32000
5. Стоимость 1т отходов, Sотх, руб	3000	3000

1. Заготовка из проката.

Стоимость заготовки из проката определяется по формуле:

S_заг = Q•S₁/1000 - (Q - q) •S_отх/1000, где

Q - масса заготовки, кг. Q = 22 кг.

S₁ - базовая стоимость 1т заготовок, руб. S₁ = 32000

q - масса детали, кг. Q = 18 кг.

S_отх - базовая стоимость отходов за 1т, руб. S_отх = 3000

S_заг = 22•32000/1000 - (22-18) • 3000/1000 = 0.45 р.

2. Заготовка, полученная на ГКМ

Стоимость заготовки определяется по формуле:

S_заг = (S_i/1000•Q•k_т•k_c•k_в•k_м•k_п) - (Q-q)•S_отх/1000.

S_i - базовая стоимость 1т заготовок, руб. S_i = 25000 [2, стр.74].

Q - масса заготовки, кг. Q = 25 кг.

K_т - коэффициент от класса точности (норм.). k_т = 1.

K_c - коэффициент от группы сложности (2). K_c = 0,87 [2, табл.4,17, стр.75].

k_в - коэффициент от массы. K_в = 1,14 [2, табл.4,17, стр.75].

k_м - коэффициент от марки материала. K_м = 1,13.

K_п - коэффициент от объема производства заготовок. K_п = 1.

S_заг = (32000/1000•25•1•0.87•1.14•1.13•1) - (25-18)•3000/1000 = 875,6 р.

Таким образом, предпочтение следует отдать прокату.



5. Расчет припусков на механическую обработку

5.2 Расчет припусков и межоперационных размеров расчетно-аналитическим методом

Согласно этому методу величина промежуточного припуска должна быть такой, чтобы при его снятии устранялись погрешности обработки и дефекты поверхностного слоя, полученные на предшествующих технологических переходах, а также погрешности установки обрабатываемой заготовки, возникающие на выполняемом переходе.

Рассчитаем припуски на обработку поверхности 17k6

Заготовка получена из горячекатаного проката.

Технологический маршрут обработки поверхности состоит из следующих переходов: 1) обтачивание черновое; 2)обтачивание получистовое; 3)обтачивание чистовое; 4)шлифование чистовое.

Минимальное значение межоперационного припуска

где - высота микронеровностей, полученных на предшествующем переходе и подлежащих полному удалению на выполняемом переходе;

- глубина дефектного поверхностного слоя, полученного на предшествующем переходе и подлежащих полному удалению на выполняемом переходе;

- пространственные отклонения, возникающие на предшествующем переходе и подлежащих полному удалению на выполняемом переходе;

- погрешность установки. Т.к. заготовка устанавливается в центрах, то и

Значения и выбираем по 5,с.64

Суммарное пространственное отклонение для заготовки данного типа определяется по формуле:

где - общая кривизна заготовки;

- погрешность зацентровки

при l ? L/2 ? 125/2 ? 62,5

?_к - удельная кривизна стержня, ?_к = 1,3 [5,табл.4.8,стр.71].

с_к = 1,3?62 = 81; с_ц = v(д₃/2)²+0.25² = 1.23 мм,

где - допуск на диаметр заготовки

д = 2400 мм.

С_з = v0,081²+1,23² = 1,23 мм.

Остаточное пространственное отклонение:

после обтачивания чернового -

с₁ = 0,06•1230 = 73,8 мкм;



после обтачивания получистового -

с₂ = 0,04•1230 = 49,2 мкм;

после обтачивания чистового -

с₃ = 0,02•1230 = 24,6 мкм.

Минимальный припуск:

под обтачивание черновое

2z_min1 = 2•(150+250+1230) = 2•1630 мкм;

под обтачивание получистовое

2z_min2 = 2•(50+50+73,8) = 2•347,6 мкм;

под обтачивание чистовое

2z_min3 = 2•(30+30+49,2) = 2•109,2 мкм;

под шлифование чистовое

2z_min4 = 2•(10+15+24,6) = 2•49,6 мкм.

Расчетный размер d_р заполняется, начиная с конечного чертежного размера путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска на каждом технологическом переходе:

d_р3 = 17,001+0,0992 = 17,1 мм;

d_р2 = 17,1+0,218 = 17,32 мм;

d_р1 = 17,32+0,695 = 18,02 мм;

Диаметр заготовки принимаем равным диаметру прутка, выбранного по наибольшему диаметру детали.

d_рзаг. = 29,3 мм.

Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру:

d_max = d_min + ;

d_max4 = 17,001+0,011 = 17,012 мм;

d_max3 = 17,1+0,043 = 17,14 мм;

d_max2 = 17,32+0,18 = 17,5 мм;

d_max1 = 18,02+0,27 = 18,29 мм.

Предельные значения припусков 2Z_max определяются как разность наибольших предельных размеров, а 2Z_min - как разность наименьших предельных размеров на предшествующем и выполняемом переходе:

2Z_max4 = 17,14-17.012 = 0,128 мм = 128 мкм;

2Z_max3 = 17,5-17,14 = 0,36 мм = 360 мкм;

2Z_max2 = 18,29-17,5 = 0,79 мм = 790 мкм;

2Z_max1 = 30,4-18,29 = 12,11 мм = 12110 мкм;

2Z_min4 = 17,1-17,001 = 0,099 мм = 99 мкм;

2Z_min3 = 17,3-17,1 = 0,2 мм = 200 мкм;

2Z_min2 = 18-17,3 = 0,7 мм = 700 мкм;

2Z_min1 = 29,3- 18,02 = 11,28 мм = 11280 мкм.



Таблица 5.6

Тех.операция	Rz	T	с	е	2zmin	dр	д	dmin	dmax	2Zmin	2Zmin
Заготовка	150	250	1230	-	-	29,3	1100	29,3	30,4	-	-
Обтачивание черновое	50	50	73.8	-	2•5640	18.02	270	18,02	18.29	11280	12110
Обтачивание чистовое	10	15	24.6	-	2•109.2	17.1	43	17.1	17.14	200	360
Шлифование чистовое	5	15	-	-	2•49.6	17.001	11	17.001	17.012	99	128

5.1 Назначение припусков на механическую обработку и допусков на размеры заготовки по стандарту

Назначим припуски и рассчитаем межоперационные размеры для всех обрабатываемых поверхностей, используя следующие источники: [3, стр8-15] и [4,стр181-189].

Таблица 5.1

24,3 _+0,002

Технологическая операция	2zmin	д	dр	dmin	dmax	2zminпр	2zmaxпр
1. Заготовка	-	1100	29,3	29,3	30,4	-	-
2.Обтачивание черновое	2•1599	330	26,102	26,10	26,43	3198	3970
3. Обтачивание получистовое	2•500	130	25,102	25,10	25,23	1000	1200
4. Обтачивание чистовое	2•250	52	24,602	24,60	24,65	500	580
5. Шлифование чистовое	2•150	13	24,302	24,302	24,315	298	335



Таблица 5.2

27_-0,52

Технологическая операция	2zmin	д	dр	dmin	dmax	2zminпр	2zmaxпр
1. Заготовка	-	1100	29,3	29,3	30,4	-	-
2.Обтачивание черновое	2•1410	330	26.48	26.48	27	2820	3400

Таблица 5.3

25

Технологическая операция	2zmin	д	dр	dmin	dmax	2zminпр	2zmaxпр
1. Заготовка	-	1100	29,3	29,3	30,4	-	-
2. Обтачивание черновое	2•1249	330	26,802	26,8	27,13	2498	3270
3. Обтачивание получистовое	2•500	130	25,802	25,8	25,93	1000	1200
4. Обтачивание чистовое	2•250	52	25,302	25,3	25,352	500	578
5. Шлифование чистовое	2•150	13	25,002	25,002	25,015	298	337

Таблица 5.4

21_-0,52

Технологическая операция	2zmin	д	dр	dmin	dmax	2zminпр	2zmaxпр
1. Заготовка	-	1100	29,3	29,3	30,4	-	-
2.Обтачивание черновое	2•4410	330	20.48	20.48	21	8820	9400

Таблица 5.5

23,8_-0,13

Технологическая операция	2zmin	д	dр	dmin	dmax	2zminпр	2zmaxпр
1. Заготовка	-	1100	29,3	29,3	30,4	-	-
2.Обтачивание черновое	2•2315	330	24,67	24,67	25	4630	5400
3. Обтачивание получистовое	2•500	130	23,67	23,67	23,8	1000	1130

6. Анализ базового технологического процесса

Операция 005 - Токарно-винторезная.

Операция 010 - Токарно-винторезная.

Операция 015 - Круглошлифовальная.

Операция 020 - Зубофрезерная.

Операция 025 - Вертикально-фрезерная.

Операция 030 - Круглошлифовальная.

Анализ технологического процесса механической обработки вала-шестерни на базовом предприятии показал:

1. Заготовка детали - прокат - выбрана с учетом минимальных затрат на её получение и соответствует принятому типу производства.

2. Принятую общую последовательность обработки следует считать целесообразной, т.к. при этом соблюдаются принципы постепенности формирования свойств обрабатываемой детали.

3. Применяемые методы обработки всех поверхностей обеспечивают выполнение требований чертежа детали по точности, качеству и взаимному расположению поверхностей детали.



7. Составление технологического маршрута обработки

Операция 005 - Токарно-винторезная

ТЕРМООБРАБОТКА

Операция 010 - Токарно-винторезная

Операция 015 - Круглошлифовальная

Операция 020 - Зубофрезерная

Операция 025 - Вертикально-фрезерная

ТЕРМООБРАБОТКА.

Операция 030 - Круглошлифовальная.



8. Выбор оборудования и технологической оснастки

8.1 Выбор оборудования

По маршруту обработки и, исходя из технологических возможностей, производим выбор станков. При этом учитываем не только точность и шероховатость получаемых поверхностей, но и стоимость, габариты, производительность, возможность работы на оптимальных режимах резания, возможность механизации и автоматизации выполняемой обработки.

Таблица 8.1

№ опер.	Наименование и модель станка	Техническая характеристика
005 010	Токарно-винторезный станок 1А616.	Наибольший диаметр обработки над станиной, мм - 320. Наибольший размер обрабатываемой заготовки над суппортом, мм - 175. Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм - 34. Частота вращения шпинделя, мин-1 - 11…2240. Мощность двигателя, кВт-4. Габариты станка, мм - 2335 х 852.
015 030	Круглошлифовальный станок 3151.	Наибольший диаметр шлифуемого изделия в мм - 200. Наибольшее расстояние между центрами в мм - 750. Наибольшее поперечное перемещение шлифовальной бабки в мм - 200. Число оборотов шлифовального круга в мин - 1050. Наибольшая скорость продольного перемещения стола в м/мин - 10. Мощность главного электродвигателя в кВт - 7.
020	Зубофрезерный станок 5М310.	Диаметр обрабатываемых колес с прямым зубом, мм - 200. Наибольший модуль по стали, мм - 4. Ширина обрабатываемого колеса, мм - 200. Частота вращения шпинделя фрезы, мин-1 - 50…400. Мощность электродвигателя, кВт - 4. Габариты станка, мм - 2220 х 1350.
025	Вертикально-фрезерный станок 6Н12ПБ.	Рабочая поверхность стола в мм - 320 х 1250. Максимальное перемещение гильзы шпинделя в мм - 70. Пределы чисел оборотов шпинделя в мин. 63 - 3150. Мощность главного электродвигателя в кВт - 10.Скорость быстрого продольного перемещения стола в мм/ мин - 4000.



8.2 Выбор станочных приспособлений

При проектировании технологического процесса обработки детали одновременно с выбором станка необходимо установить, какое приспособление необходимо для выполнения на данном станке намеченной операции.

Выбор станочных приспособлений является важным этапом разработки технологического процесса обработки детали, т.к. от правильности базирования заготовки зависят точность и качество обработки детали. При этом необходимо учитывать возможность максимального применения стандартных и унифицированных приспособлений.

Таблица 8.2

№ опер.	Наименование операции	Приспособление
005 010	Токарно-винторезная	1. Патрон 3-ех кулачковый самоцентрирующий 7100-0001 ГОСТ 2675-80. 2. Центр упорный ГОСТ 13214-67. 3. Центр вращающийся ГОСТ 8742-62.
015 030	Круглошлифовальная	1. Центр станочный ГОСТ 8742-75.
020	Зубофрезерная	1. Тиски станочные с ручным и механизированным приводами ГОСТ 14904-80.
025	Вертикально-фрезерная	1. Тиски с пневматическим зажимом. 2. Универсальная делительная головка.

8.3 Выбор режущего инструмента

Одновременно с выбором оборудования и приспособления выбирается необходимый режущий инструмент.

Его выбор зависит от метода обработки детали, ее размеров и конфигурации, требуемого качества обрабатываемой поверхности. При этом в первую очередь ориентируются на применение стандартного оборудования.



Таблица 8.3

№ опер.	Наименование операции	Режущий инструмент
005	Токарно-винторезная	1. Резец токарный проходной упорный с механическим креплением трехгранной пластинки ТУ2 - 035 - 892 - 82. 2. Сверло 7 одностороннего резания с цельной твердосплавной рабочей частью ТУ2 - 035 - 655 - 79. 3. Центровочное сверло А2,5 ГОСТ 14034-74. 4. Центровочное сверло F M10 ГОСТ 14034-74.
010	Токарно-винторезная	1. Резец отрезной b = 1,7 с креплением прихватом пластин из твердого сплава, ТУ 48-19-307-80. 2. Резец токарный проходной упорный с механическим креплением трехгранной пластинки ТУ2 - 035 - 892 - 82. 3. Метчик 10 машинный быстрорежущий с метрической резьбой 035-2620-0518.
015 030	Круглошлифовальная	1. Шлифовальный круг ПП 100х25х60 24А40СТ1К5 ГОСТ 2424-83.
020	Зубофрезерная	1. Фреза быстрорежущая дисковая трехсторонняя общего назначения z = 18, m=1.5, D = 50, B = 8 ГОСТ 3755-78
025	Вертикально-фрезерная	1. Фреза концевая твердосплавная цельная с цилиндрическим хвостиком D = 8, B = 4, z = 3 (материал фрез ВК6М, ВК8, ВК10М) ГОСТ 18372-73, тип 1.

8.4 Выбор контрольно-измерительных средств

Выбор измерительных средств производится с учетом соответствия точностных характеристик инструмента точности выполняемого размера, вида измеряемой поверхности, габаритов и массы детали, а также объема выпуска детали.



Таблица 8.4

№опер.	Наименование операции	Контрольно-измерительные средства
005 010	Токарно-винторезная	1. Штангенциркуль ШЦ -1-125-0,1, ГОСТ 166-80.
015 030	Круглошлифовальная	1. Гладкий микрометр 25-0,01, ГОСТ 6507-78.
020	Зубофрезерная	1. Межосемер по ГОСТ 10387-81 ТУ 2-034-515-80. 2. Шагомер по ГОСТ 3883-81 ТУ 2-034-340-84. 3. Микрометр зубомерный по ГОСТ 6507-78.
025	Вертикально-фрезерная	1. Калибр-призма шпоночный с d = 25 и b =8 по СТ СЭФ 189-79 и СТ СЭФ 645-77. 2. Штангенциркуль ШЦ -1-125-0,1 ГОСТ 166-80.

деталь заготовка технологический обработка



9. Разработка технологических операций

Операция 005 Токарно-винторезная

Установ А

1. Подрезать торец 1, выдерживая размер 125.

2. Центровать торец 1, выдерживая размеры d₁ = 2,5; d = 5,5; б = 60є; l = 3.

3. Точить поверхность 5, выдерживая размеры 18^+0,29 и l = 11.

4. Точить поверхность 6, выдерживая размеры 21_-0,52 и l = 33.

5. Точить поверхность 7, выдерживая размеры 26,10^+0,33 и l = 28.

Установ Б.

6. Подрезать торец 2, выдерживая размер 123.

7. Центровать торец 2, выдерживая размеры d₁ = 10; d = 15; б = 60є; l = 6.

8. Сверлить отверстие 8, выдерживая размеры 7Н14 и l = 30.

9. Точить поверхность 9, выдерживая размеры 26,8^+0,33 и l = 47.

10.Точить поверхность 12, выдерживая размеры 27h14 и l = 4.

Снять деталь.

Операция 010 Токарно-винторезная.

Установ А

1. Точить канавку 10, выдерживая размеры 24,67^+0,26; l = 2,5; b = 1,7^+0,1.

2. Точить канавку 10, выдерживая размеры 23,67^+0,13; l = 2,5; b = 1,7^+0,1.

3. Нарезать резьбу в отверстии 8, выдерживая размер М10.

4. Точить поверхность 9, выдерживая размеры 25,8^+0,13 и l = 47.

5. Точить поверхность 9, выдерживая размеры 25,3^+0,052 и l = 47.

Установ Б.

6. Точить поверхность 5, выдерживая размеры 17,3^+0,2 и l = 11.

7. Точить поверхность 5, выдерживая размеры 17,1^+0,04 и l = 11.

8. Точить поверхность 7, выдерживая размеры 25,10^+0,13 и l = 28.

9. Точить поверхность 7, выдерживая размеры 24,6^+0,05 и l = 28.

Снять деталь.

Операция 015 Круглошлифовальная.

Установ А.

1. Шлифовать поверхность 7, выдерживая размеры 24,302^+0,013 и l = 28.

Снять деталь.

Операция 020 Зубофрезерная.

Установ А.

1. Фрезеровать на поверхности 7 зубья, выдерживая размеры б = 27,69є;

D₁ = 24,3; D₂ = 20,09; D₃ = 16,34.

Снять деталь.

Операция 025 Вертикально-фрезерная.

Установ А.

1. Фрезеровать паз 11 по разметке, выдерживая размеры h = 4^+0.1;

h₁ = 8Н9^+0,036; l = 20; R = 4.

Снять деталь.

Термообработка.

Операция 030 Круглошлифовальная.

Установ А.

1. Шлифовать поверхность 5, выдерживая размеры 17k6 и l = 11.

2. Шлифовать поверхность 9, выдерживая размеры 25k6 и l = 47.

Снять деталь.



10. Назначение и расчет режимов резания

10.1 Расчет режимов резания

Операция 005 Токарно-винторезная

Переход 1. Подрезать торец 1, выдерживая размер 125.

1. Глубина резания t: при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИД принимается равной припуску на обработку t = 1мм.

2. Подача S: при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИД, прочности режущей пластины и прочности державки. По [6,стр266,табл.11] принимаем S = 0,5мм/об.

3. Скорость резания V. При наружном продольном точении рассчитывают по эмпирической формуле:

V = (C_v / T^m·t^x·S^y)·K_v,

а при отрезании

V = (C_v / T^m·S^y)·K_v.

Т - среднее значение стойкости инструмента. При одноинструментальной обработке Т = 30-60 мин. Принимаем Т = 45 мин.

Материал режущей части резца Т5К10.

C_v = 47, [6, стр. 269, табл. 17].

y = 0.8, [6, стр. 269, табл. 17].

m = 0.2, [6, стр. 269, табл. 17].

К_v - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий отличные от табличных условия резания.

K_v = K_MV·K_ПV·K_ИV;

K_MV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки.

По [6, стр. 261, табл 1-2].

K_MV = К_r·(750/у_в)^nv = 1·(750/570)¹ = 1,316.

K_ПV - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки.

По [6, стр. 263, табл. 5]. K_ПV = 0,9.

K_ИV - коэффициент, учитывающий материал инструмента.

По [6, стр. 263, табл. 6]. K_ИV = 0,65.

K_v = 1,316·0,9·0,65 = 0,77.

V = (47/ 45^0,2·0,5^0,8)·0.77 = 29,43 м/мин.

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·29,43/3,14·30 = 312 об/мин.

По станку берем n = 280 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·30·280/1000 = 26,38 м/мин.

5. Сила резания P_Z. При наружном, продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле:

P_Z = 10·C_р·t^x·s^y·нⁿ·K_р.



C_р = 408, [6, стр.273, табл. 22].

x = 0.72, [6, стр.273, табл. 22].

y = 0.8, [6, стр.273, табл. 22].

n = 0, [6, стр.273, табл. 22].

K_р - общий поправочный коэффициент на силу резания.

K_р = К_МР·К_цр·К_гр·К_лр·К_rр.

К_МР - коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала. По [6, стр. 264, табл. 9].

К_МР = (у_в/750)ⁿ = (570/750)^0.75 = 0.814.

К_цр, К_гр, К_лр, К_rр - коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента. По [6, стр. 275, табл. 23]:

К_цр = 0,89.

К_гр = 1,0.

К_лр = 1,0.

К_rр = 0,87.

K_р = 0,814·0,89·1,0·1,0·0,87 = 0,63.

P_Z = 10·408·1^0,72·0,5^0,8·26,38⁰·0,63 = 1476,31 Н.

Мощность резания N рассчитывают по формуле:

N = P_Z·V/1020·60 = 1476,31·26,38/1020·60 = 0,64 кВт.

Переход 2. Центровать торец 1, выдерживая размеры d₁ = 2,5; d = 5,5; б = 60є; l = 3.

1. Глубина резания t: t = 0,5·D = 0,5·2,5 = 1,25 мм[6, стр. 276].

2. Подача S: НВ = 217, S = 0,10мм/об [6, стр. 277, табл. 25].

3. Скорость резания:

V = C_v·D^q/T^m·S^y · K_v;

Материал режущей части инструмента Р6М5.

С_V = 7.0, [6, стр. 278, табл. 28].

q = 0.40, [6, стр. 278, табл. 28].

y = 0.70, [6, стр. 278, табл. 28].

m = 0.20, [6, стр. 278, табл. 28].

Т (стойкость) = 15мин [6, стр. 279, табл. 30].

K_v = K_MV·K_ИV·K_LV.

K_MV = К_r·(750/у_в)^nv = 1·(750/570)^0.9 = 1,28

- коэффициент на обрабатываемый материал.

K_ИV = 1 [6, стр. 278, табл. 28] - коэффициент на инструментальный материал.

K_LV = 1 [6, стр. 278, табл. 28] - коэффициент, учитывающий глубину сверления.

K_v = 1,28·1·1 = 1,28.

V = (7·2,5^0,4/15^0,2·0,10^0,7)·1,28 = 37,69м/мин.

4. Крутящий момент, Н·м.

М_КР = 10·C_М·D^q·S^y·K_р.



С_М = 0,0345 [6, стр. 281, табл. 32]

q = 2,0 [6, стр. 281, табл. 32]

y = 0,8 [6, стр. 281, табл. 32]

К_р = К_МР = (у_в/750)ⁿ = (570/750)^0.75 = 0,81.[6,стр.264,табл.9].

М_КР = 10·0,0345·2,5^2,0·0,10^0,8·0,81 = 0,28 Н·м.

5. Мощность резания, кВт.

N = 1000·V/р·d = 1000·37,69/3,14·2,5 = 4800об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·2,5·2240/1000 = 17,58 м/мин.

N_е = М_КР·n/9750 = 0,28·2240/9750 = 0,06 кВт.

Переход 3. Точить поверхность 5, выдерживая размеры 18^+0,29 и l = 11.

Два прохода.

1. Глубина резания t = 3 мм.

2. Подача S = 0,5 мм/об.

3. Скорость резания V, м/мин.

V = (C_v / T^m·t^x·S^y)·K_v = (350/45^0,2·3^0,15·0,5^0,35)·1,188 = 209,91 м/мин.

Материал режущей части резца Т15К6.

Т = 45 мин, C_v = 350, x = 0.15, y = 0.35, m = 0.20 [6, стр. 269, табл. 17].

K_v = K_MV·K_ПV·K_ИV = 1,32·0,9·1,0 = 1,188 [6, стр. 263, табл. 5].

K_MV = К_r·(750/у_в)^nv = 1·(750/570)¹ = 1,32

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·209,91/3,14·30 = 2228,34 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·30·2240/1000 = 211,008 м/мин.

5. Сила резания

P_Z = 10·C_р·t^x·s^y·нⁿ·K_р.

C_р = 300, х = 1.0, у = 0.75, n = -0,15 [6, стр. 273, табл. 22].

K_р = К_МР·К_цр·К_гр·К_лр·К_rр = 0,814·0,89·1,0·1,0·0,87 = 0,63.

P_Z = 10·300·3^1,0·0,5^0,75·211,008^-0,15·0,63 = 1510,66 Н.

6. Мощность резания:

N = P_Z·V/1020·60 = 1510,66·211,008/1020·60 = 5,21 кВт.

Переход 4. Точить поверхность 6, выдерживая размеры 21_-0,52 и l = 33.

1. Глубина резания t = 4,5 мм.

2. Подача S = 0,4 мм/об.

3. Скорость резания V, м/мин.

V = (C_v / T^m·t^x·S^y)·K_v = (350/45^0,2·4,5^0,15·0,4^0,35)·1,188 = 213,57 м/мин.

Материал режущей части резца Т15К6.

Т = 45 мин, C_v = 350, x = 0.15, y = 0.35, m = 0.20 [6, стр. 269, табл. 17].

K_v = K_MV·K_ПV·K_ИV = 1,32·0,9·1,0 = 1,188. [6, стр. 263, табл. 5].

K_MV = К_r·(750/у_в)^nv = 1·(750/570)¹ = 1,32.

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·213,57/3,14·30 = 2267,2 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·30·2240/1000 = 211,008 м/мин.

5. Сила резания

P_Z = 10·C_р·t^x·s^y·нⁿ·K_р.

C_р = 300, х = 1.0, у = 0.75, n = -0,15 [6, стр. 273, табл. 22].

K_р = К_МР·К_цр·К_гр·К_лр·К_rр = 0,814·0,89·1,0·1,0·0,87 = 0,63.

P_Z = 10·300·4,5^1,0·0,4^0,75·211,008^-0,15·0,63 = 1916,79 Н.

6. Мощность резания:

N = P_Z·V/1020·60 = 1916,79·211,008/1020·60 = 6,61 кВт.

Переход 5. Точить поверхность 7, выдерживая размеры 26,10^+0.33 и l = 28.

1. Глубина резания t = 1,95 мм.

2. Подача S = 0,45 мм/об.

3. Скорость резания V, м/мин.

V = (C_v / T^m·t^x·S^y)·K_v = (350/45^0,2·1,95^0,15·0,45^0,35)·1,188 = 232,33 м/мин.

Материал режущей части резца Т15К6.

Т = 45 мин, C_v = 350, x = 0.15, y = 0.35, m = 0.20 [6, стр. 269, табл. 17].

K_v = K_MV·K_ПV·K_ИV = 1,32·0,9·1,0 = 1,188. [6,стр.263, табл. 5].

K_MV = К_r·(750/у_в)^nv = 1·(750/570)¹ = 1,32.

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·232,33/3,14·30 = 2457 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·30·2240/1000 = 211,008 м/мин.

5. Сила резания

P_Z = 10·C_р·t^x·s^y·нⁿ·K_р.

C_р = 300, х = 1.0, у = 0.75, n = -0,15 [6, стр. 273, табл. 22].

K_р = К_МР·К_цр·К_гр·К_лр·К_rр = 0,814·0,89·1,0·1,0·0,87 = 0,63.

P_Z = 10·300·2^1,0·0,45^0,75·211,008^-0,15·0,63 = 930,59 Н.



6. Мощность резания:

N = P_Z·V/1020·60 = 930,59·211,008/1020·60 = 3,21 кВт.

Переход 6. Подрезать торец 2, выдерживая размер 123.

1. Глубина резания t = 2мм.

2. Подача S = 0,5мм/об.

3. Скорость резания

V = (C_v / T^m·S^y)·K_v.

Материал режущей части резца Т5К10.

V = (47/ 45^0,2·0,5^0,8)·0.77 = 29,43 м/мин.

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·29,43/3,14·30 = 312 об/мин.

По станку берем n = 280 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·30·280/1000 = 26,38 м/мин.

5. Сила резания P_Z.

P_Z = 10·408·2^0,72·0,5^0,8·26,38⁰·0,63 = 2431,75 Н.

Мощность резания N рассчитывают по формуле:



N = P_Z·V/1020·60 = 2431,75·26,38/1020·60 = 1,05 кВт.

Переход 7. Центровать торец 2, выдерживая размеры d₁ = 10; d = 15; б = 60є; l = 6.

1. Глубина резания t: t = 0,5·D = 0,5·10 = 5 мм [6, стр. 276].

2. Подача S: НВ = 217, S = 0,24мм/об [6, стр. 277, табл. 25].

3. Скорость резания:

V = C_v·D^q/T^m·S^y K_v;

Материал режущей части инструмента Р6М5.

V = (9,8·10^0,4/25^0,2·0,24^0,5)·1,28 = 33,79 м/мин.

4. Крутящий момент, Н·м.

М_КР = 10·C_М·D^q·S^y·K_р= 10·0,0345·10^2,0·0,24^0,8·0,81 = 8,92 Н·м.

5. Мощность резания, кВт.

N = 1000·V/р·d = 1000·33,79/3,14·10 = 1076 об/мин.

По станку берем n = 1120 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·10·1120/1000 = 35,17 м/мин.

N_е = М_КР·n/9750 = 8,92·1120/9750 = 1,02 кВт.

Переход 8. Сверлить отверстие 8, выдерживая размеры 7Н14 и l = 30.

1. Глубина резания t: t = 0,5·D = 0,5·7 = 3,5 мм [6, стр. 276].

2. Подача S: НВ = 217, S = 0,18 мм/об [6, стр. 277, табл. 25].

3. Скорость резания:

V = C_v·D^q/T^m·S^y · K_v;

Материал режущей части инструмента Р6М5.

V = (7·7^0,4/25^0,2·0,18^0,7)·1,28 = 26,6 м/мин.

4. Крутящий момент, Н·м.

М_КР = 10·C_М·D^q·S^y·K_р= 10·0,0345·7^2,0·0,18^0,8·0,81 = 3,47 Н·м.

5. Мощность резания, кВт.

N = 1000·V/р·d = 1000·26,6/3,14·7 = 1210 об/мин.

По станку берем n = 1120 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·7·1120/1000 = 24,62 м/мин.

N_е = М_КР·n/9750 = 3,47·1120/9750 = 0,4 кВт.

Переход 9. Точить поверхность 9, выдерживая размеры 26,8^+0,33 и l = 47.

1. Глубина резания t = 1,6 мм.

2. Подача S = 0,40 мм/об.

3. Скорость резания

V = (350/45^0,2·1,6^0,15·0,40^0,35)·1,188 = 249,4 м/мин.

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·249,4/3,14·30 = 2647,56 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·30·2240/1000 = 211,008 м/мин.

5. Сила резания

P_Z = 10·C_р·t^x·s^y·нⁿ·K_р.

P_Z = 10·300·1,6^1,0·0,40^0,75·211,008^-0,15·0,63 = 681,53 Н.

6. Мощность резания:

N = P_Z·V/1020·60 = 681,53·211,008/1020·60 = 2,35 кВт.

Переход 10. Точить поверхность 12, выдерживая размеры 27h14 и l = 4.

1. Глубина резания t = 1,5 мм.

2. Подача S = 0,40 мм/об.

3. Скорость резания

V = (350/45^0,2·1,5^0,15·0,40^0,35)·1,188 = 251,83 м/мин

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·251,83/3,14·30 = 2673 об/мин.



По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·30·2240/1000 = 211,008 м/мин.

5. Сила резания

P_Z = 10·C_р·t^x·s^y·нⁿ·K_р.

P_Z = 10·300·1,5^1,0·0,40^0,75·211,008^-0,15·0,63 = 638,93 Н.

6. Мощность резания:

N = P_Z·V/1020·60 = 638,93·211,008/1020·60 = 2,2 кВт.

10.2 Назначение режимов резания

Операция 010 Токарно-винторезная.

Переход 1. Точить канавку 10, выдерживая размеры 24,67^+0,26; l = 2,5; b = 1,7^+0,1.

1. Глубина резания t = 1,1 мм.

2. Подача S = 0,45 мм/об. [7, стр. 38, карта 3].

3. Скорость резания V_т = 194 м/мин. [7, стр. 73, карта 21].

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·194/3,14·26,8 = 2305,35 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·26,8·2240/1000 = 188,5 м/мин.

5. Мощность резания N_т = 7,85 кВт. [7, стр. 73, карта 21].

Переход 2. Точить канавку 10, выдерживая размеры 23,67^+0,13; l = 2,5; b = 1,7^+0,1.

1. Глубина резания t = 0,5 мм.

2. Подача S = 0,33 мм/об. [7,стр.40, карта 2].

3. Скорость резания V_т = 207,9 м/мин. [7, стр. 73, карта 21].

4. Частота вращения шпинделя

N = 1000·V/р·d = 1000·207,9/3,14·24,6 = 2691 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·24,6·2240/1000 = 173,03 м/мин.

5. Мощность резания N_т = 6,66 кВт. [7, стр. 73, карта 21].

Переход 3. Нарезать резьбу в отверстии 8, выдерживая размер М10.

1. Скорость резания V_т = 12,6 м/мин. [7, стр. 136, карта 50].

2. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·12,6/3,14·10 = 401,3 об/мин.

По станку берем n = 450 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·10·450/1000 = 14,13 м/мин.

3. Р_т = 4 Н.

4. Мощность резания N_т = 0,18 кВт.

5. Крутящий момент М_кр = 0,5 Н·м.

6. Момент разрушения М_р = 4,5 Н·м.

Переход 4. Точить поверхность 9, выдерживая размеры 25,8^+0,13 и l = 47.

1. Глубина резания t = 0,5 мм.

2. Подача S = 0,33 мм/об. [7, стр. 40, карта 2].

3. Скорость резания V_т = 208 м/мин. [7, стр. 73, карта 21].

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·208/3,14·26,8 = 2471,72 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·26,8·2240/1000 = 188,5 м/мин.

5. Мощность резания N_т = 6,66 кВт. [7,стр.73, карта 21].

Переход 5. Точить поверхность 9, выдерживая размеры 25,3^+0,052 и l = 47.

1. Глубина резания t = 0,25 мм.

2. Подача S = 0,17 мм/об. [7,стр.46, карта 6].

3. Скорость резания V_т = 395 м/мин. [7,стр.81, карта 22].

4. Частота вращения шпинделя

N = 1000·V/р·d = 1000·395/3,14·25,8 = 4876 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·25,8·2240/1000 = 181,47 м/мин.



Переход 6. Точить поверхность 5, выдерживая размеры 17,3^+0,2 и l = 11.

1. Глубина резания t = 0,35 мм.

2. Подача S = 0,16 мм/об. [7, стр. 40, карта 2].

3. Скорость резания V_т = 241 м/мин. [7, стр. 73, карта 21].

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·241/3,14·18 = 4264 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·18·2240/1000 = 126,6 м/мин.

5. Мощность резания N_т = 5,1 кВт. [7,стр.73, карта 21].

Переход 7. Точить поверхность 5, выдерживая размеры 17,1^+0,04 и l = 11.

1. Глубина резания t = 0,1 мм.

2. Подача S = 0,09 мм/об. [7,стр.46, карта 6].

3. Скорость резания V_т = 487 м/мин. [7,стр.81, карта 22].

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·487/3,14·17,3 = 8965 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·17,3·2240/1000 = 121,68 м/мин.

Переход 8. Точить поверхность 7, выдерживая размеры 25,10^+0,13 и l = 28.

1. Глубина резания t = 0,5 мм.

2. Подача S = 0,33 мм/об. [7, стр. 40, карта 2].

3. Скорость резания V_т = 241 м/мин. [7, стр. 73, карта 21].

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·241/3,14·18 = 4264 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·26·2240/1000 = 182,87 м/мин.

5. Мощность резания

N_т = 5,1 кВт. [7,стр.73, карта 21].

Переход 9. Точить поверхность 7, выдерживая размеры 24,6^+0,05 и l = 28.

1. Глубина резания t = 0,25 мм.

2. Подача S = 0,17 мм/об. [7, стр. 46, карта 6].

3. Скорость резания V_т = 395 м/мин. [7, стр. 81, карта 22].

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·395/3,14·25 = 5031 об/мин.

По станку берем n = 2240 об/мин.

Фактическая скорость V = р·d·n/1000 = 3.14·25·2240/1000 = 175,84 м/мин.

Операция 015 Круглошлифовальная.

Переход 1. Шлифовать поверхность 7, выдерживая размеры 24,302^+0,013 и l = 28.

1. Глубина резания t = 0,149 мм.

2. Скорость подачи S = 1,2 мм/мин. [7, стр. 280, карта 107].

Основное время Т_о = 0,34 мин.

3. Частота вращения заготовки n_Т = 260 об/мин.

4. Скорость продольной подачи S_М = 1620 мм/мин.

Операция 020 Зубофрезерная

Переход 1. Фрезеровать на поверхности 7 зубья, выдерживая размеры б = 27,69є;

D₁ = 24,3; D₂ = 20,09; D₃ = 16,34.

1. Глубина резания t = 3,375 мм.

2. Подача на зуб S_z = 0,10 мм/зуб [7, стр. 244, карта 95].

3. Скорость резания V_т = 37 м/мин. [7, стр. 246, карта 96].

4. Частота вращения шпинделя.

N = 1000·V/р·d = 1000·37/3,14·24,3 = 485 об/мин.

По станку берем n = 400 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·24,3·400/1000 = 30,52 м/мин.

5. Мощность резания N_т = 3,02 кВт. [7, стр. 246, карта 96].

Операция 025 Вертикально-фрезерная.

1. Фрезеровать паз 11 по разметке, выдерживая размеры h = 4^+0.1;

h₁ = 8Н9^+0,036; l = 20; R = 4.

1. Глубина резания t = 4 мм.

2. Подача S_z = 0,04 мм/зуб. [7, стр. 228, карта 87].

3. Скорость резания V_т = 13 м/мин. [7, стр. 228, карта 87].

4. Частота вращения шпинделя.



N = 1000·V/р·d = 1000·13/3,14·25,3 = 163,64 об/мин.

По станку берем n = 160 об/мин.

Фактическая скорость

V = р·d·n/1000 = 3.14·25,3·160/1000 = 12,71 м/мин.

5. Мощность резания N_т = 0,18 кВт. [7, стр. 228, карта 87].

Операция 030 Круглошлифовальная

Переход 1. Шлифовать поверхность 5, выдерживая размеры 17k6 и l = 11.

1. Глубина резания t = 0,05 мм.

2. Скорость подачи S = 1,2 мм/мин. [7, стр. 278, карта 107].

Основное время Т_о = 0,34 мин.

3. Частота вращения заготовки n_Т = 350 об/мин. [7, стр. 275, карта 106].

4. Скорость продольной подачи S_М = 2190 мм/мин. [7, стр. 298, карта 108].

2. Шлифовать поверхность 9, выдерживая размеры 25k6 и l = 47.

1. Глубина резания t = 0,15 мм.

2. Скорость подачи S = 1,2 мм/мин. [7, стр. 278, карта 107].

Основное время Т_о = 0,34 мин.

3. Частота вращения заготовки n_Т = 260 об/мин. [7, стр. 275, карта 106].

4. Скорость продольной подачи S_М = 1620 мм/мин. [7, стр. 298, карта 108].



11. Нормирование операций

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени:

,[5,стр.101].

где - штучное время,

,

где - основное время,

- вспомагательное время,

t_в = t_у.с+t_з.о+t_из,

- время на установку и снятие детали,

- время на закрепление и открепление,

- время на измерение детали;

- оперативное время;

- время на обслуживание рабочего места,

- время перерыва на отдых и личные надобности,

- подготовительно-заключительное время;

n - количество деталей в партии:

n = П х А/ F = 200 х 15/254 = 11 дет.,

П - годовая программа выпуска,

А - число дней, на которые необходимо иметь запас деталей,

F - число рабочих дней в году.

Операция 005 Токарно-винторезная.

t₀ = t₀₁+t₀₂+t₀₃+t₀₄+t₀₅+t₀₆+t₀₇+t₀₈+t₀₉+t₁₀.

t₀₁ - t₁₀ - основное время для 1-10 переходов.

t₀ = (l+l₁/n·S)·I, [8,стр.45].

l - длина обрабатываемой поверхности в направлении подачи; при торцовой отрезке половине разности между начальным и конечным диаметрами обрабатываемой поверхности в мм;

l₁ - величина врезания и перебега инструмента в мм, [8, стр. 165, карта 65].

[8, стр. 287, карта 43].

i - количество переходов.

t₀₁ = 6,5+1/280·0,5 = 0,054 мин.

t₀₂ = 6/2240·0,10 = 0,027 мин.

t₀₃ = (11+2/2240·0,5)·2 = 0,023 мин.

t₀₄ = 33+2/2240·0,4 = 0,039 мин.

t₀₅ = 28+1/2240·0,45 = 0,029 мин.

t₀₆ = 2,5+1/280·0,5 = 0,025 мин.

t₀₇ = 12/1120·0,24 = 0,045 мин.

t₀₈ = 30/1120·0,18 = 0,15 мин.

t₀₉ = 47+1/2240·0,4 = 0,054 мин.

t₁₀ = 4+1/2240·0,4 = 0,006 мин.

t₀=0,054+0,027+0,023+0,039+0,029+0,025+0,045+0,15+0,054+0,006=0,49

7мин

t_в = t_у.с+t_з.о+t_из.

t_у.с+t_з.о = 0,42 [8,стр.138, карта 51].

t_из = 0,12 [8,стр.160, карта 64].

t_в = 0,42+0,42+0,12+0,12+0,12+0,12+0,12+0,12 = 1,56 мин.

= 0,497+1,56 = 2,057 мин.

t_обсл = 0,05·2,057 = 0,103 мин.

t_п = 0,02·2,057 = 0,041 мин.

= 0,497+1,56+0,103+0,041 = 2,201 мин.