Инструментальное оснащение участка механической обработки чашки стартера (деталь СТ721-159)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Общая часть

1.1 Назначение чашки СТ721-159 и анализ ее технологичности

1.1.1 Описание детали, ее назначение

1.1.2 Анализ технологичности

1.1.3 Количественная оценка по массе детали и заготовки

1.2 Анализ технологического процесса изготовления чашки

1.2.1 Рациональность метода получения заготовки для данного производства

1.2.2 Степень оснащенности операций

1.2.3 Степень концентрации операций

1.3 Анализ эффективности применения инструмента, оборудования и технологической оснастки

1.4 Цель и задачи проектирования

2. Технологическая часть

2.1 Разработка технологического процесса обработки чашки

2.2 Расчет режимов резания при точении на ЭВМ

2.3 Расчет режимов резания и нормирование работ

2.3.1 Расчет режимов резания и нормирование работ на 005 токарную операцию с ЧПУ

2.3.2 Расчет режимов резания и нормирования работ на протяжную операцию

3. Конструкторская часть

3.1 Расчет и проектирование специального режущего инструмента

3.1.1 Протяжка

3.1.2 Зенкер сборный с СМП

3.1.3 Головка для кольцевого сверления

3.1.4 Резец

3.2 Расчет, проектирование и описание работы разработанной технологической оснастки

3.2.1 Приспособление зажимное

3.2.2 Приспособление сверлильное

3.2.3 Приспособление протяжное

4. Экономическая часть

4.1 Расчет затрат при производстве проектной детали

5. Безопасность жизнедеятельности

Заключение

Библиографический список



Введение

Интенсивное развитие машиностроения в нашей стране, начавшееся в недалеком прошлом, потребовало подготовки квалифицированных специалистов в области металлообработки. Со временем цели и задачи в машиностроении изменились.

Основным процессом в машиностроении является механическая обработка, на долю которой приходится более половины общей трудоемкости изготовления продукции. Для механической обработки разного рода материалов в машиностроении используются различные инструменты. Инструмент в каждом производстве предопределяет технологический процесс, выбор оборудования и даже саму форму обрабатываемой детали.

Рационализация технологического процесса невозможна без участия инструмента. Использование более совершенного по конструкции инструмента кардинальным образом изменяет в сторону улучшения технологический процесс с одновременным повышением производительности труда и качества выпускаемой продукции. Инструмент соответствующего качества уменьшает простои станка и брак деталей. Таким образом, режущие инструменты играют огромную роль, и отрасль машиностроения не может обойтись без инструментов в широкой их номенклатуре. Успешное развитие каждого производства в значительной степени зависит от того, насколько оно обеспечено надлежащим количеством инструмента (режущего и мерительного), приспособлений, оборудования.

Прогрессивным видом металлообрабатывающего оборудования являются станки с ЧПУ. Станки с ЧПУ - прогрессивный вид металлообрабатывающего оборудования, сочетающего производительность станков-автоматов и гибкость универсального оборудования, воплотившие в себе последние достижения автоматики, вычислительной техники и электроники. Один станок заменяет от трех до восьми обычных станков с ручным управлением, за счет чего увеличивается машинное время и повышается производительность труда на 50%.

Однако эффективность эксплуатации оборудования с ЧПУ может быть обеспечена только при правильном выборе режущего инструмента и рациональной организации его эксплуатации. Использование современной инструментальной оснастки, обладающей повышенной надежностью, обеспечивает экономичное и трудосберегающее использование дорогостоящей прогрессивной техники. Можно сделать вывод о том, что тема дипломной работы является актуальной.

Целью данного дипломного проекта, на тему: «Инструментальное оснащение участка механической обработки чашки стартера (деталь СТ721-159)» является оснащение современным инструментом участка механической обработки детали чашки СТ721-159, разработка оптимальной технологии, выбор технологического оборудования, оснастки для изготовления чашки привода стартера С5. Выполнить планировку участка механической обработки. Рассчитаны технико-экономические показатели. И привести график окупаемости оборудования.

деталь чашка стартер механический



1. Общая часть

1.1 Назначение чашки СТ721-159 и анализ ее технологичности

1.1.1 Описание детали, ее назначение

Чашка входит в привод, который в свою очередь является частью стартера С5 - С2. Чашка является деталью привода в которую устанавливается фрикционные шайбы. Привод служит для передачи врачения двигателю при запуске.

Рисунок 1.1 - Стартер С5 - С2

Рисунок 1.2 - Привод стартера

На рисунке 1.2 показано под цифрой 2 - Чашка; 4 - втулка; 5, 6, 7, 8, 11, 20, 26, 27, 29 - шайба; 9, 10, 13- кольцо; 12, 28 - пружина; 14 - полукольца; 16 - шайба специальная; 17 - шайба; 18, 19 - шайбатарелоная; 21 - подшипник; 22 - хвостовик; 23 - чашка СТ 721 - 159.

Рисунок 1.3 - Чашка пивода стартера СТ 721 - 159



1.1.2 Анализ технологичности

Технологичность - совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Чашка изготовлена из конструкционной стали 45 по ГОСТ 1050-88 указывает, что эта сталь содержит 0,40-50% углерода, а также 0,17-0,37% Si, 0,5-0,8% Mn, не более 0,045% S и P, 0,3% Ni, 0,3% Cr (предел прочности при растяжении равен 800МПа, плотность 7,85 г/см). Проходит термическую обработку, что имеет большое значение в отношении короблений, возможных при нагревании и охлаждении детали.

Сталь 45 является основным материалом для изготовления корпусных деталей, шестерен. При относительно невысокой стоимости она, хорошо обрабатывается и имеет неплохие физико-механические свойства. Ее механические свойства представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Механические свойства стали 45

Марка	Твердость НВ (не более)	Предел прочности, МПа
		На изгиб	На сжатие
Сталь 45	241	610	500

Взята сталь 45, потому что ее механические свойства на изгиб и твердость после закалки позволяют детали долго и надежно выполнять свои функции в приводе. Сталь имеет высокий предел текучести и упругости.

Также этот материал один из самых распространенных и не дорогих, в этом его доступность и экономическая целесообразность.

Геометрические особенности чашки связаны с условиями работы детали в узле и с возможностями механической обработки.

Чашка имеет геометрическую форму типа тела вращения. Она образована цилиндрическими поверхностями и торцовыми поверхностями.

В чашке выполнены шесть отверстий, они предназначены для фиксации пружин, пазы для фиксации фрикционных шайб. Имеется так же отверстие с прямой четырехзаходной резьбой, в которое входит вал двигателя, при работе стартера, который получает вращение.

В машиностроении показатели качества изделий весьма тесно связаны с точностью обработки деталей машин.

Качество изготовления продукции определяется совокупностью свойств процесса её изготовления, соответствие этого процесса и его результатов установленными требованиями.

Ответственные поверхности детали - это поверхности непосредственно участвующие в работе узла, должны выполняться с высокой точностью. Для работы чашки в данном узле не требуется высокие точность поверхности, шероховатости. Заданные на чертеже классы точности и шероховатости удовлетворяют условиям работы.

1.1.3 Количественная оценка по массе детали и заготовки

Исходя из отношения массы детали к массе заготовки находим коэффициент использования материала Ким по формуле (1.1):

где mд - масса детали, кг; mд =0,682кг;

mз - масса заготовки, кг; mз=4,66кг.

.

Следовательно, материал используется на 14,6% это говорит о том, что материал расходуется не экономно.

Из проведенного выше анализа можно сделать вывод, что деталь технологична, но следует изменить размеры заготовки.

1.2 Анализ технологического процесса изготовления чашки

1.2.1 Рациональность метода получения заготовки для данного производства

Заготовка - поковка поступает на механическую обработку из штамповочного цеха. Способ получения заготовки - ковка. Поковка, заготовка или готовое изделие, получаемое ковкой или горячей объёмной штамповкой в кузнечно-штамповочном производстве.

Наиболее эффективным способом изготовления данной заготовки, является обработка металлов давлением, так как по сравнению с литьем обладает:

1) высокой производительностью, поскольку в результате однократноного приложения усилия можно значительно изменить форму и размер деформируемой заготовки;

2) формообразование заготовок при относительно малой величине отходов материала;

Также основным недостатком литейного производства является то, что плотность металла отливок в большинстве случае, как правило, ниже, чем у заготовок, полученные способом обработки металлов давления. Кроме того, пластическая деформация сопровождается изменением физико-механических свойств металла заготовки, что можно использовать для получения деталей с наилучшими эксплуатационными свойствами при наименьшей их массе.

Заготовка изготовляется способом горячей штамповкой, что объясняется меньшей трудоемкостью и энергозатратами.

Соответствие параметров установленного оборудования требованиям данной операции.

Рисунок 1.4 - Заготовка чашки

Базовый технологический процесс состоит из 38 операций, из которых 4 автоматно-токарных, 4 моечных, 5 токарно-винторезных, 2 сверлильные, 2 горизонтально-фрезерных, 6 слесарных, 2 протяжных, 2 укладки, 2 транспортных, 1 термообработка, 1 пескоструйная, 2 консервации, 1 круглошлифовальная, 1 АВЖ и 3 контрольных.

Рассмотрим порядок операций.

002 - Автоматная токарная.

Обработка производится на токарном полуавтомате, станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz80, 10-14 квалитет точности). Выполняется обработка цилиндрической поверхности 64-0,4 и подрезается торец на расстоянии 37-0,62 от базового торца на данной операции.

Закрепление детали производится за цилиндрическую поверхность большего диаметра и торец. После обработки, цилиндрическая поверхность 64-0,4 используется в качестве базы на дальнейшей операции.

На данной операции достигается расположение обрабатываемой поверхности. На данной операции производится контроль, в качестве измерительного инструмента используют шаблон радиусный и штангенциркуль.

Рисунок 1.5 - операция 002

010 - Автоматная токарная.

Обработка производится на токарном полуавтомате, станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz80, Rz40, 10-14 квалитет точности). На данной операции подрезается торец, обтачивается цилиндрически поверхность 92,5мм, светлится отверстие 23, растачивается отверстие 78+0,74, на глубине 22+0,28,и растачивается отверстие 60+0,4, на глубине 10+0,2, точится канавка. Закрепление детали производится за цилиндрическую поверхность меньшего диаметра и торец.

Рисунок 1.6 - операция 010

026 - Автоматная токарная.

Обработка производится на токарно-горизонтальном полуавтомате КСП6-160, станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz80, Rz40, 10-14 квалитет точности).

На данной операции подрезается торец, обтачивается цилиндрически поверхность с 92,5мм до 90,7-0,23мм, светлится отверстие 23, растачивается отверстие с 78+0,74 до 82,09+0,14мм, на глубине 22,6+0,28, зенкеруется отверстие 24,3+0,52мм, это отверстие так же развертывается до 25,14+0,14мм.

Закрепление детали производится за цилиндрическую поверхность меньшего диаметра и торец.

035 - Автоматная токарная.

Обработка производится на токарно-горизонтальном полуавтомате КСП6-160, станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz80, Rz40, 10-14 квалитет точности).

На данной операции подрезается торец, обтачивается цилиндрически поверхность с подрезкой торца, зенкеруется отверстие 92,5мм до 90,7-0,23мм.

Закрепление детали производится за цилиндрическую поверхность большего диаметра и торец.

Рисунок 1.7 - операция 026

041 - Автоматная токарная.

Обработка производится на токарно-горизонтальном полуавтомате, станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz40, 10-14 квалитет точности). Зенкеруется канавка в пять позиций, исходная поверхность имеет размеры 38,2 и 52+0,4 , глубину 25+0,52 , размеры канавки после обработки 38-0,62 и 52+0,74 , глубину 31+0,62 . Закрепление детали производится за цилиндрическую поверхность большего диаметра и торец.

Рисунок 1.8 - операция 041

042 - Помывка.

043 - Токарная - винторезная.

Обработка производится на токарно-винторезном станке 1К62, станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz40, 10-14 квалитет точности). Производить притупление острых кромок на закрепление детали производится за цилиндрическую поверхность меньшего диаметра и торец. 38, 52, 58.

050 - Сверлильная.

Обработка производится на агрегатно-сверлильном станке. Станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz40, 10-14 квалитет точности). Сверлятся 6 отверстий 8,1, и зенкеруются до размера 8,18. Размер требуемого отверстия 8+0,36. Задан зависимый позиционный допуск в радиальном выражении.

Рисунок 1.9 - операция 050

052 - Вертикально-сверлильная.

Обработка производится на вертикально-сверлильном станке МН-10. На данной операции притупляются острые кромки у полученных на предыдущей операции шести отверстиях, обработка производится разверткой с цеховой заточкой.

Рисунок 1.10 - операция 052

055 - Горизонтально - фрезерная.

Обработка производится на Горизонтально фрезерном станке 6Р82. Фрезеруется освобождение. Закрепление детали производится по внутреннему отверстию, большего радиуса и торцу.



Рисунок 1.11 - операция 055

060 - Слесарная.

Зачищаются заусенцы после фрезерования. Оборудование - верстак.

065 - Горизонтально - фрезерная.

Обработка производится на фрезерном полуавтомате. Станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz40, 10-14 квалитет точности). Фрезеруются пазы шириной 10,2+0,24 на глубину 11-0,43. Обработка осуществляется в 3 перехода, фрезеруется по 2 паза в двух заготовках одновременно. Поворот осуществляется автоматически.

Рисунок 1.12 - операция 065

067 - Слесарная.

070 - Слесарная.

Зачистка заусенцев после фрезерования с внутренней стороны, производится на станке П-58240 ЗЭМ, борфрезой.

075 - Протяжная.

Операция выполняется на горизонтальном - протяжном станке 7Б510. Станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz 20, 7 квалитет точности). На операции задан допуск формы и расположения. Протягивается отверстие, шлицевой протяжкой, D30+0,14, протягивание производится в 2 перехода, черновой и чистовой протяжкой. Закрепление производится по пазам и внутреннему торцу.

077 - Промывка.

Рисунок 1.13 - операция 075

080 - Токарно-винторезная.

Производится на токарно-винторезном станке 1К62. Производится зачистка внутреннего диаметра 25, зачищается торец после протягивания, притупляются острые кромки на спирали. Закрепление детали производится за цилиндрическую поверхность меньшего диаметра и торец.

087- Слесарная. Верстак. Притупляются острые кромки.

088 - Промывка. Мойка тупиковая.

090 - Контроль промежуточный. Стол контролера.

092 - Укладка.

095 - Транспортная.

096 - Термообработка. Высокочастотная установка ЛГЗ -67.

098 - Слесарная. Верстак.

099 - Контроль ОТК.

Проверка твердости. Твердомер Роквелла ТР ГОСТ 23677-79.

100 - Пескоструйная. Камера пескоструйная.

105 - Консервировать детали.

110 - Протяжная.

Выполняется на горизонтально - протяжном станке 7Б510. Протягивается отверстие шлицевой чистовой протяжкой D 30+0,14. Закрепление производится по пазам и внутреннему торцу.

113 - Токарно-винторезная.

Обработка осуществляется на токарно-винторезном станке 1К62. Закрепление производится по цилиндрической поверхности меньшего диаметра и внутреннему торцу. На данной операции зачищается внутренний диаметр протягиваемого отверстия 25, притупляются острые кромки на спирали.

Рисунок 1.14 - операция 110

114 - Токарно-винторезная.

Обработка осуществляется на токарно-винторезном станке 1К62. Закрепление производится по цилиндрической поверхности большего диаметра и торцу. Станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz40, 10квалитет точности). Растачивается отверстие 56+0,2 на глубину 5+0,75, после термообработки.

Рисунок 1.15 - операция 114

115- АВЖ.

Закрепление производится по цилиндрической поверхности большего диаметра и торцу. Точится конусная поверхность.

Рисунок 1.16 - операция 115

116 - Круглошлифовальная.

Рисунок 1.17 - операция 116

Обработка осуществляется на токарно-винторезном станке 1К62. Закрепление производится по внутреннему отверстию 25 и торцу. Станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rа2,5, 10 квалитет точности). Шлифуется цилиндрическая поверхность большего диаметра.

117 - Токарно-винторезная.

Обработка осуществляется на токарно-винторезном станке 1К62. Закрепление производится по внутреннему отверстию 25 и торцу. Станок относится к станкам нормальной точности, что вполне достаточно для обеспечения требований предъявляемых к операции (шероховатость = Rz40, 10квалитет точности). Зачищается диаметры 38 и 52, после термообработки и притупляются острые кромки.

120 - Слесарная. Верстак. Притупляются острые кромки после всей механической обработки.

Рисунок 1.18 - операция 120

125 - Промывка.

130 - Контроль. Стол контроллера.

133 - Консервировать детали.

135 - Укладка.

140 - Транспортирование.

1.2.2 Степень оснащенности операций

Основным средством увеличения производительности является автоматизация металлорежущих станков, их работа в непрерывном режиме с минимальным участием людей, что и определяет степень оснащенности операций. В данном технологическом процессе обработка осуществляется станках с ручным управлением. Использование станков с ручным управлением снижает производительность в 2-4 раза. Также не используются автооператоры, промышленные роботы, поэтому установка и снятие заготовок осуществляется вручную, что в значительной степени увеличивает штучное время обработки.

Для закрепления заготовок на станках в большинстве случаев на предприятии используются непрогрессивные и устаревшие приспособления (механические), не только повышающие затраты времени на снятие-установку заготовок, но и увеличивающие погрешность обработки.

1.2.3 Степень концентрации операций

Концентрация операций на станке также является одним из самых эффективных решений, существенно увеличивающих производительность труда. Наибольшая концентрация достигается на станке с числовым программным управлением. В данном технологическом процессе операции не удовлетворяют требованиям по затратам времени на обработку.

Из анализа действующего технологического процесса видно, что минусом является большое число операций на разных станках, тем самым увеличивается время на обработку детали, задействовано больше производственной площади, производственных и вспомогательных рабочих.

По действующему техпроцессу обработка чашки выполняется за 140 операций.

1.3 Анализ эффективности применения инструмента, оборудования и технологической оснастки

При анализе эффективности применяемого инструмента, оборудования и оснастки в действующем технологическом процессе изготовления детали необходимо, чтобы применение данного оборудования способствовало решению следующих проблем: улучшение условий труда работающих, повышение производительности труда и сокращение потребностей в рабочей силе.

Действующий технологический процесс характеризуется применением специальных станков: токарного - полуавтомата 1282, КСП6-160, 1265ПМ-6, 1416 токарно-винторезный 1К62, агрегатно-сверлильного 3ХА 8003, вертикально-сверлильный МН-10, горизонтально-фрезерный 6Р82, фрезерный полуавтомат ДФ513 Р273, горизонтально-протяжной станок 7Б510. Станки расположены по ходу технологического процесса. Станки не используются по мощности.

Инструменты, используемые в технологическом процессе: резцы из Т15К10, резцы из Т15К6, сверла спиральных диаметром 26мм из быстрорежущей стали Р18 ГОСТ 10903-64, сверла диаметром 23мм, центровое сверло диаметром 35мм, сверло ГОСТ 886-77, зенкера, зенкер двухперый из стали Р18, развертки, развертки машинные с коническими хвостовиками материал рабочей части Р12Ф3, хвостовик из стали 45, развертки машинные насадные цельные из материала Р9К10, фреза пазовая из стали Р18 ГОСТ 19265-73, комплекты фрез, протяжки на винтовые шлицы 4х заходная черновая, чистовая режущая часть из стали Р18, направляющая сталь 40Х, не отвечают необходимым требованиям массового производства, они не высокопроизводительны. Как видно обработка чашки ведется в основном инструментом из быстрорежущей стали, не позволяющим работать на максимальных скоростях. При токарной обработке используются твердосплавные резцы, резцы с напайными, а не со сменными многогранными пластинками, имеющими ряд существенных недостатков.

Таким образом, эффективность применяемого инструмента невысока, повышается норма времени на выполнение основных технологических операций. Всё это приводит к увеличению себестоимости изготовления детали, что недопустимо в современных условиях, поэтому их необходимо заменить на более современные и технологичные. Более эффективно применение С.М.П., что сокращает время на смену инструмента и повышает производительность труда, а также позволяет дольше эксплуатировать корпус или державки инструмента.

Станочные зажимные приспособления, используемые в техпроцессе для вертикально-сверлильных (подставка), фрезерной (приспособление для фрезеровки), на горизонтально - фрезерной, на протяжной операции, в основном механические, ручные, что очень трудоемко и занимает много времени.

Вспомогательный инструмент: втулки специальные, державки специальные, втулка, оправка для фрез, кольца специальные, замки специальные.

Загрузка заготовок и деталей на станках осуществляется вручную, передача заготовок от станка к станку производится в таре. Заготовки на участок и готовые изделия увозятся на электрокарах. Стружка со станков убирается вручную, и периодически увозятся с участка.

Экономический эффект от такого технологического процесса может быть достигнут путем значительного сокращения путей транспортирования, постоянной информации о состоянии производства и вследствие чего уменьшением простоев оборудования с помощью организованного обеспечения участка заготовками и деталями, инструментами, приспособлениями и измерительными средствами, применения принципа оптимальной концентрации технологических переходов; сокращения количества инструмента для выполнения техпроцесса.

На основе данного анализа можно сделать вывод: при простоях оборудования, низкой эффективности применяемого инструмента, нерациональности технологии значительно повышаются нормы времени на выполнение основных технологических переходов.

В массовом производстве данный технологический процесс будет нецелесообразным и экономически неэффективным. Так как проектный технологический процесс будет разрабатываться для массового производства, то для устранения недостатков при разработке проектного технологического процесса, предлагаю внести следующие изменения:

- заменить станки токарные полуавтоматы на станок с числовым программным управлением;

- изменить маршрутный технологический процесс;

- применять более современный инструмент.

Это сократит основное и вспомогательное время, номенклатуру применяемого инструмента, при этом повысится точность и производительность для изготовления чашки привода стартера.

1.4 Цель и задачи проектирования

Цель проектирования данной дипломной работы - разработка участка механической обработки чашки привода стартера, отвечающего требованиям массового производства и обеспечивающего заданное качество обрабатываемой детали с минимальными затратами. Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать технологический процесс для условий массового производства;

- выбрать для участка современное оборудование;

- выбрать вид заготовки;

- рассчитать режимы резания и нормирования работ;

- рассчитать и спроектировать специальный инструмент;

- разработать мероприятия по безопасности жизнедеятельности, обеспечи- вающие необходимые условия работы для обслуживающего персонала.



2. Технологическая часть

2.1 Разработка технологического процесса обработки чашки

Усовершенствование маршрутного технологического процесса является одной из важных задач для проектирования. Решение этой задачи должно быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда, качества деталей и снижение их себестоимости. При разработке маршрутного техпроцесса необходимо определить последовательность операций, выбрать технологические базы и основное оборудование для выполнения этих операций. Совершенствование производится на основе действующего маршрутного техпроцесса.

Действующий технологический процесс изготовления чашки был разработан на ОАО ”Электромашина” для массового производства.

Обработка ведется на специальных станках и полуавтоматах, агрегатных. Перемещение обрабатываемых заготовок производится вручную, с помощью тележек. В маршруте определена неизменная последовательность перемещения обрабатываемой заготовки, от станка к станку. Заготовки, ожидающие обработки накапливаются перед станком на промежуточном столе. Наладка инструментов производится непосредственно на участке. Отходы обработки удаляются вручную. В проектном варианте технологический маршрут обработки чашки рассчитан на массовое производство. Сейчас выпускается 2000 штук в год, но необходимо, чтоб не было простоев оборудования, переналаживать его на обработку других деталей, схожих по характеристикам.

Разработанный маршрутный технологический процесс состоит из следующий операций:

000 - Заготовительная;

005 - Токарная с ЧПУ;

010 - Фрезерная;

015 - Специальная фрезерная;

020 - Сверлильная;

025 - Горизонтально-протяжная;

030 - Моечная;

035 - Контрольная промежуточная;

040 - Термическая;

045 - Протяжная;

050 - Токарная с ЧПУ;

055 - Круглошлифовальная;

060 - Моечная;

065 - Контрольная.

Рассмотрим операции в разработанном технологическом процессе:

005 - Токарная с ЧПУ.

Процесс обработки детали будет выглядеть следующем образом: Установ 1.

Обработать деталь, выдерживая размеры: 13,8,9,4,2,1,3,11,14.

Резец проходной специальный 151002.2009.681.05.03.11, пластина ЧПИ 648А, Т15К6 ГОСТ 3882-74.

Рисунок 2.1 - операция 005

Обработать деталь, выдерживая размеры 6,7.

Зенкер специальный 151002.2009.681.03.01.04.

Сверло специальное 151002.2009.523.003.02.04.

Установ 2.

Обработать деталь, выдерживая размеры: 24, 21, 20, 18, 22, 23,15.

Резец проходной специальный 151002.2009.523.00.00, пластина ЧПИ 648А, Т15К6 ГОСТ 3882-74.

Обработать деталь, выдерживая размеры 6,7.

Зенкер специальный 151002.2009.681.03.01.04.

Обработать деталь, выдерживая размеры: 26.

Сверло специальное цельное, твердосплавные пластины ГОСТ 17277-71, Т15К10 ГОСТ 3882-74.

Рисунок 2.2 - операция 005

Выбор вида заготовки зависит от конструкции детали, её назначения, условий работы в узле, типа производства и материала. При выборе заготовки для заданной детали назначают метод её получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технологические условия на изготовление.

По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения напусков и припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей становится дороже технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала.

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.

2.2 Расчет режимов резания при точении на ЭВМ

Расчет режимов резания при точении на ЭВМ производиться по рекомендациям [14] (см. приложение А).

2.3 Расчет режимов резания и нормирование работ

Определение режимов резания сводится к нахождению оптимальных глубин резания t, величин подачи S, скорости резания V, частоты вращения n, при которых должна быть достигнута наибольшая производительность обработки при наименьшей себестоимости, с получением требуемого качества обработанной поверхности.

2.3.1 Расчет режимов резания и нормирование работ на 005 токарную операцию с ЧПУ

1 Установ. Переход 1 - подрезка торца.

Глубина резания при зенкеровании определяется по формуле:

(2.1)

где D - диаметр отверстия после рассверливания, мм; D=70;

d - диаметр отверстия до рассверливания, мм; d=68.

.

Согласно методики [3] подачу выбираем по картам 6 и 8 S=0,31 мм/об. С учетом поправочных коэффициентов карта 8 [3] подача So=0,35 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=229м/мин. Поправочные коэффициенты выбираются по карте 23 [3]. Учитывая поправочные коэффициенты окончательно скорость резания, получается V= 128,4 м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

(2.2)

.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке, n=630 мин. Тогда фактическая скорость резания, определяем по формуле:

(2.3)

.

Основное время определяется по формуле:

, (2.4)

где L - длина рабочего хода резца, мм;

i - число рабочих ходов; i=1.

L=l+y+Д мм, (2.5)

где l - длина обрабатываемой поверхности, мм;

y - врезание резца, мм; y=1;

Д - перебег резца, мм; Д=2.

L=64+1+2=67 мм.

Табличное значение осевой и радиальной составляющих силы резания при выбранной подаче определяется по карте 32 [3] По карте 33[5] определяем поправочные коэффициенты. Окончательно составляющие силы резания получаются Рассчитанные значения меньше усилия резания, допускаемого механизмом подач станка.

Мощность резания определяем по карте 21 [3] NT = 6.0 кВт. Поправочные коэффициенты выбираются по карте 24 [3]. Окончательно мощность резания получается NT= 6.3 кВт.

Переход 2 - точить наружный диаметр в размер ш60-0,19 мм на длине 30 мм; цилиндрическую поверхность 77-0,3 мм на длине 5,4 мм с подрезкой торца выдерживая размер 28,6-0,34 мм и 34-0,34 мм.

Припуск на обработку , , 36-34=2 мм и 30,6-28,6=2 мм. Глубина резания принимается равной припуску t=2 мм.

Согласно методики [3] подачу выбираем по картам 6 и 8 S=0,31 мм/об. С учетом поправочных коэффициентов карта 8 [3] подача So=0,35 мм/об.

Учитывая поправочные коэффициенты по карте 23 [3] окончательно скорость резания, получается V= 152 м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле (2.2):

;

;

.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке n1=800мин, n2,3,4=630мин.

Тогда фактическая скорость резания рассчитываться по формуле (2.3):

;

;

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L1=30+1+2=33 мм;

L2=5.4+0,6+2=8 мм;

L3,4=8.5+0,5+2=11 мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

;

Переход 3 - точить радиус R5±0.5.

Чистовое точение, припуск на обработку 2 мм. Глубина резания принимается равной припуску t=2 мм.

Согласно методики [3] подачу выбираем по картам 6 и 8 S=0,31 мм/об. С учетом поправочных коэффициентов карта 8 [3] подача So=0,35 мм/об.

Учитывая поправочные коэффициенты по карте 23 [3] окончательно скорость резания, получается V= 152 м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле (2.2):

.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке n=630мин.

Тогда фактическая скорость резания рассчитываться по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=5+1+2=8 мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Переход 4 - растачивание.

Припуск на обработку Припуск можно снять за один проход. Глубина резания t=1,5 мм.

Согласно методики подачу выбираем по картам 6 и 8 [3] S=0,31 мм/об. С учетом поправочных коэффициентов карта 8 [3] подача So=0,35 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=229м/мин. Поправочные коэффициенты выбираются по карте 23 [3]. Учитывая поправочные коэффициенты окончательно скорость резания, получается V= 128,4 м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле (2.2):

.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке, n=800 мин.

Тогда фактическая скорость резания рассчитывается по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=7+1+2=10 мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Окончательно составляющие силы резания получаются Р=337.9 Н, Р=180Н. Рассчитанные значения меньше усилия резания, допускаемого механизмом подач станка.

Переход 5 - растачивание.

Припуск на обработку Припуск можно снять за один проход. Глубина резания t=1,5 мм.

Согласно методики подачу выбираем по картам 6 и 8 [3] S=0,31 мм/об. С учетом поправочных коэффициентов карта 8 [3] подача So=0,35 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=229м/мин. Поправочные коэффициенты выбираются по карте 23 [3]. Учитывая поправочные коэффициенты окончательно скорость резания, получается V= 128,4 м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле (2):

.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке, n=800 мин.

Тогда фактическая скорость резания определяется по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=5+1+2=8мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Переход 6 - сверление.

Глубину резания выбираем, равной половине диаметра получаемого отверстия, t=12.5 мм.

Подачу, силу резания, скорость и мощность выбираем по карте 46 [2]: SoT=0,32 мм/об, VT=22,5 м/мин, сила резания Рт=10665 Н, мощность NT=2,5кВт. Частота вращения n=286 мин-1. По картам 52 и 53 [2] производим корректировку табличных значений режимов резания. C учетом поправочных коэффициентов S=0,41 мм/об, V=33,5 м/мин, сила резания Рт=8200 Н, мощность NT=1,92 кВт. Сила резания и мощность не превышают допустимых паспортными данными станка.

Скорректированная частота вращения шпинделя n=426 мин. Принимаем частоту вращения n=500 мин.

Тогда фактическая скорость резания Vф=54,95 м/мин.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=30+5+5+5=45мм.

Основное время определяется по формуле (2.4). Определим длину рабочего хода для перехода:

Переход 7 - снятие наружной фаски.

Глубину резания принимаем равной припуску на обработку t=0,6 мм.

С учетом коэффициентов S=0,23мм/об. Окончательно скорость резания получается V=172м/мин.

Частота вращения шпинделя станка n=474мин. Принимаем частоту вращения шпинделя станка n=500мин.

Тогда фактическая скорость резания =141 м/мин.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=0,6+0,2+2=2,7мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Переход 8 - снятие наружной фаски.

Глубину резания принимаем равной припуску на обработку t=0,5 мм.

Режимы резания определяем аналогично переходу 6 на 1ом установе.

Согласно методики подачу выбираем по картам 6 и 8 [3] и с учетом поправочных коэффициентов карта 8 [3] подача So=0,23 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=308м/ми. С учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 23 [3], получается V= 172 м/мин.

Частота вращения шпинделя станка n= 474мин. Принимаем частоту вращения шпинделя станка n=500 мин.

Тогда фактическая скорость резания =141 м/мин.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=0,5+0,2+2=2,7мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Переход 9 - снятие внутренней фаски.

Глубину резания принимаем равной припуску на обработку t=0,5 мм.

Режимы резания определяем аналогично переходу 7 на 1ом установе.

Согласно методики подачу выбираем по картам 6 и 8 [3] и с учетом поправочных коэффициентов карта 8 [3] подача So=0,23 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=308 м/ми. С учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 23 [3], получается V= 172 м/мин.

Частота вращения шпинделя станка n= 474мин. Принимаем частоту вращения шпинделя станка n=500 мин.

Тогда фактическая скорость резания =141 м/мин.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=0,5+0,2+2=2,7мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

.

2 Установ. Переход 1 - подрезка торца.

Глубину резания принимаем равной припуску на обработку t=2 мм.

Подачу выбираем по картам 6 и 8 [3] S=0,31 мм/об. Поправочные коэффициенты на подачу выбираем по карте 8 [3]. С учетом коэффициентов подача S=0,35 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=229м/мин. Поправочные коэффициенты выбираются по карте 23 [3]. Окончательно скорость резания получается V= 128,4 м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле (2.2):

мин.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке, n=500 мин.

Тогда фактическая скорость резания, определяем по формуле (2.3):

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=90,7+0,3+2=93 мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Табличное значение осевой и радиальной составляющих силы резания при выбранной подаче определяется по карте 32 [3] По карте 33 [5] определяем поправочные коэффициенты. Окончательно составляющие силы резания получаются Рассчитанные значения меньше усилия резания, допускаемого механизмом подач станка.

Мощность резания определяем по по карте 21 [3] NT = 6,0 кВт. С учетом поправочного коэффициента мощность резания получается NT= 6,3 кВт.

Переход 2.

Точить наружный диаметр в размер ш90,7-0,23.

Чистовое точение, припуск на обработку до 1 мм. Длина обработки 28,6мм. Глубина резания принимается равной припуску t=1мм.

Режимы резания считаем аналогично установ 1, переход 1

Подачу выбираем по картам 6 и 8 [3] S=0,31 мм/об. Поправочные коэффициенты на подачу выбираем по карте 8 [3] . С учетом коэффициентов подача S=0,35 мм/об.

Скорость резания выбирается по карте 22 [3], а поправочные коэффициенты выбираются по карте 23 [3]. Окончательно скорость резания получается V= 152м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле (2.2):

мин.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке, n=630мин.

Тогда фактическая скорость резания рассчитываться по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=90,7+1,3+2=94 мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Переход 3 - растачивание.

Припуск на обработку Припуск можно снять за один проход. Глубина резания t=2 мм.

Режимы резания считаем аналогично установ 1, переход 3.

Подачу выбираем по картам 6 и 8 [3] S=0,22 мм/об. Поправочные коэффициенты на подачу выбираем по карте 8 [3] . С учетом коэффициентов подача S=0,28 мм/об.

Скорость резания выбирается по карте 22 [3], а поправочные коэффициенты выбираются по карте 23 [3]. Окончательно скорость резания получается V= 134м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле (2.2):

мин.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке, n=600мин.

Тогда фактическая скорость резания рассчитываться по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=22,6+0,6+2=25,2мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

.

Мощность резания определяем по карте 21 [2] NT = 6,0 кВт. Поправочные коэффициенты выбираются по карте 24 [2]. Коэффициент на мощность резания в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала =1,05.

Мощность резания получается NT = 6,3 кВт.

Переход 4 - растачивание.

Припуск на обработку (52-48)/2=2мм. Припуск можно снять за один проход. Глубина резания t=2 мм.

Режимы резания считаем аналогично установ 1, переход 3.

Согласно методики подачу выбираем по картам 6 и 8 [3] и с учетом поправочных коэффициентов карта 8 [3] подача So=0,28 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=229м/ми. С учетом поправочных коэффициентов, которые выбираются по карте 23 [3], получается V= 134 м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле (2.2):

мин.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке, n=600мин.

Тогда фактическая скорость резания рассчитываться по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=10+0,6+2=12,6мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Переход 5 - зенкерование.

Чистовое зенкерование, припуск на обработку до 3,5мм. Длина обработки 21мм. Глубина резания принимается равной припуску t=3,5мм.

Подачу, силу резания, скорость и мощность выбираем по карте 48 [2]: SoT=0,41 мм/об, VT=33 м/мин, сила резания Рт=155 Н, мощность NT=1,02кВт.

Частота вращения n=202 об/мин. По картам 52 и 53 [2] производим корректировку табличных значений режимов резания. С учетом поправочных коэффициентов S=0,53 мм/об, V=61,4 м/мин, сила резания Рт=120Н, мощность NT=0,8 кВт Сила резания и мощность не превышают допустимых паспортными данными станка. Скорректированная частота вращения шпинделя n=373 мин-1. Принимаем частоту вращения n=370мин-1. Тогда фактическая скорость резания Vф=60 м/мин. Основное время определяется по формуле (2.5).

Определим L для перехода:

L=l1+l0+l2+ l3, мин,

где l1- длина подвода инструмента,

l0-длина обрабатываемой поверхности,

l2- длина врезания инструмента,

l3- длина перебега инструмента.

L=2+21+2+3=28 мм;

Основное технологическое время рассчитывают по формуле (2.4):

Переход 6 - точить канавку.

Чистовое точение, припуск на обработку до 2,0 мм. Длина обработки 12мм. Глубина резания принимается равной припуску t=2мм.

Подачу выбираем по карте 6 [2]. При глубине резания t?1мм, диаметре заготовки Dз?180 мм подача S=0,31 мм/об. С учетом поправочных коэффициентов S=0,35 мм/об.

Скорость резания выбирается по карте 22 [2] v=229 м/мин. С учетом поправочных коэффициентов V=128,4м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

мин.

Принимаем частоту вращения, имеющуюся на станке, n=500 мин.

Тогда фактическая скорость резания определяется по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=0,6+12+2=14,6 мм;

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

.

Переход 7 - снятие внутренней фаски.

Глубину резания принимаем равной припуску на обработку t=0,5 мм.

Режимы резания определяем аналогично переходу 6 на 1ом установе.

Подачу выбираем по карте 6 [2] при глубине резания t?1мм, диаметре заготовки Dз?180 мм подача c учетом поправочных коэффициентов s=0,23 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=308м/мин. С учетом поправочных коэффициентов V= 172 м/мин.

Частота вращения шпинделя станка n=474мин. Принимаем частоту вращения шпинделя станка n=500 мин.

Тогда фактическая скорость резания определяется по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=0,5+0,2+2=2,7мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Переход 8 - снятие наружной фаски.

Глубину резания принимаем равной припуску на обработку t=0,7 мм.

Режимы резания определяем аналогично переходу 6 на 1ом установе.

Подачу выбираем по карте 6 [2] при глубине резания t?1мм, диаметре заготовки Dз?180 мм подача c учетом поправочных коэффициентов s=0,23 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=308м/мин. С учетом поправочных коэффициентов V= 172 м/мин.

Частота вращения шпинделя станка n= 474мин. Принимаем частоту вращения шпинделя станка n=500 мин.

Тогда фактическая скорость резания определяется по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=0,7+0,2+2=2,9мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Переход 8 - снятие внутренней фаски.

Глубину резания принимаем равной припуску на обработку t=0,7 мм.

Режимы резания определяем аналогично переходу 6 на 1ом установе.

Подачу выбираем по карте 6 [2] при глубине резания t?1мм, диаметре заготовки Dз?180 мм подача c учетом поправочных коэффициентов s=0,23 мм/об.

Скорость резания по карте 22 [3] V=308м/мин. С учетом поправочных коэффициентов V= 172 м/мин.

Частота вращения шпинделя станка n=474мин. Принимаем частоту вращения шпинделя станка n=500 мин.

Тогда фактическая скорость резания определяется по формуле (2.3):

.

Длина рабочего хода резца определяем по формуле (2.5):

L=0,7+0,2+2=2,9мм.

Основное технологическое время рассчитывают с учетом врезания и пробега, определяем по формуле (2.4):

Далее определим штучное временя.

Норма штучного времени:

мин, (2.6)

где - время на организационно техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности приведены в процентах;

- время цикла автоматической работы станка по программе

- вспомогательное время;

ТЦА=Т0+Тмв, (2.7)

где ТМВ - машинно-вспомогательное время.

ТМВ=ТМВх+ТМви, (2.8)

где ТМВх - машинно-вспомогательное время холостых ходов, мин;

ТМви - из паспорта станка машинно-вспомогательное время на замену инструмента с предыдущего периода, ТМви = 0,1мин.

Определения машинно-вспомогательного времени .

Для определения необходимо выбрать величину быстрого подвода инструмента от исходной точки . Исходя из условий минимизации холостых перемещений и соблюдения техники безопасности, расстояние от точки «0» до точки выхода инструмента на эквидистанту выбрано равным x = 100мм, у = 150 мм по соответствующим осям координат станка.

Длина холостого хода определяем по формуле:

; (2.9)

мин;

ТМВ=0,67 + 0,1 = 0,77мин;

ТОП=3.425+0,77=4,195мин.

Вспомогательное время определяем по формуле:

, (2.10)

где Туст - время на установку, Туст=0,23 мин;

Топ - время, связанное с операцией Топ=4.195мин;

Тиз - время на контрольные измерения, Тиз=1.05 мин

Время на организационно техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности приведены в процентах

2.3.2 Расчет режимов резания и нормирования работ на протяжную операцию

Протянуть прямую четырех заходную резьбу чистовой винтовой шлицевой протяжкой на горизонтально-протяжного станка 7Б510.

Скорость резания, для протяжек из быстрорежущей стали Р18, выбираем по таблице 125 [2], в зависимости от группы скорости резания и шероховатости получаемой при протягивании V =7м/мин.

(2.11)

Определим время автоматической работы на 045 горизонтально-протяжного станка 7Б510. Длину рабочего хода lp.x=530 мм.

(2.12)

Основное время обработки одной детали рассчитаем по формуле:

(2.13)

где lp.x длина рабочего хода, мм;

Ki коэффициент, учитывающий соотношение между скоростями рабочего и обратного хода;

V скорость резания, м/мин;

q количество одновременно обрабатываемых деталей; q =1;

i число проходов; i=1.

Коэффициент, учитывающий соотношение между скоростями рабочего и обратного хода рассчитаем по формуле:

, (2.14)

где V скорость рабочего хода, м/мин;

Vо.х скорость обратного хода, м/мин.

Общее вспомогательное время определяется по формуле:

(2.15)

где Туст - время на установку, Туст=1,47 мин;

Топ - время, связанное с операцией Топ=0,65 мин;

Тиз - время на контрольные измерения, Тиз=0,78 мин.

Тв= 1,47+0,65+0,78= 2,9 мин.

Оперативное время работы станка рассчитаем по формуле:

(2.16)

где То основное время, мин;

Топ оперативное время, мин.

Топ= 1,14+2,9 = 4,04мин.

Норма штучного времени определяется по формуле

; (2.17)



3. Конструкторская часть

3.1 Расчет и проектирование специального режущего инструмента

В новом технологическом процессе большая часть стандартизованного инструмента с СМП (зенкер, головка для кольцевого сверления, резец проходной с СМП и так далее), так как сокращаются затраты на изготовление специального инструмента.

Инструменты с СМП обеспечивают повышение стойкости, как минимум на 30%, что позволяет повысить скорость резания на 8 - 10 % и производительность труда на 6,5 %; возврат твердого сплава на переработку; экономический эффект 0,2 - 0,3 раз от одной СМП.

В настоящее время СМП успешно применяют в конструкциях резцов для токарных работ (проходных, расточных, резьбовых, копировальных, канавочных), в расточном инструменте (резцовых вставках для расточных головок и борштанг, в расточных и многозубых головках) и т.д.

3.1.1 Протяжка

Винтовые шлицевые отверстия в настоящее время эффективно используются в различных механизмах, где необходимо осуществить комплексную передачу движения в осевом и окружном направлениях. В каждой конструкции размеры и формы этих соединений конструктор определяет исходя из требований, предъявляемых к работе изделия. От формы и размеров винтового шлицевого отверстия зависит методика определения конструктивных параметров протяжки, кинематическая схема и точность протягивания.

Определяем схему протягивания. Исходя из производственных возможностей и требований, предъявляемых к точности винтового шлицевого отверстия, детали будем протягивать с помощью копирной гайки по схеме, показанной на рисунке 3.1. 

Рисунок 3.1 - Схема протягивания винтовых шлицев с помощью капирной гайки (а) и пальца (б)

Протяжка 1 соединяется со шпинделем протяжного станка патроном 4. При осевом движении протяжка будет поворачиваться выступами копирной гайки 2, которые входят в направляющие пазы протяжки. Копирная гайка крепиться в протяжном приспособлении 3.

Рисунок 3.2 - Основные части винтовой шлицевой протяжки

Исходные данные: внутренний диаметр отверстия d =25+0,21 мм; наружный диаметр отверстия D = 30+0,13 мм; число шлицев (заходов) - 4; шаг винтовой линии T=96 мм; угол наклона винтовой линии на расчетном диаметре ; ширина винтового паза (шлица) b =7+0,1 мм; длина протягиваемого отверстия L=27 мм; чистота обработанных поверхностей должна соответствовать 5-му классу; направление винтовых канавок - левое.

Диаметр хвостовой части протяжки D1, назначается меньше диаметра предварительно подготовленного отверстия d на 0,5мм в формуле (1), с тем, чтобы обеспечить свободное продвижение протяжки при закреплении её в патроне. Таким образом:



; (3.1)

.

Большое отклонение D1 от d нежелательно, так как при этом уменьшается прочность протяжки. Чтобы обеспечить надежное и хорошее центрирование оси протяжки с осью протяжного станка и этим предотвратить эксцентрическое закрепление протяжки, что обязательно приведет к её поломке во время работы, диаметр D1 следует выполнять по посадке Е9, а отверстие в патроне - по посадке Н9.