Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Рост промышленности и народного хозяйства, а также темпы перевооружения их новой техникой в значительной мере зависят от уровня развития машиностроения. Технический прогресс в машиностроении характеризуется совершенствованием технологии изготовления машин, уровнем их конструктивных решений и надежности их в последующей эксплуатации.

В настоящее время важно - качественно, дешево, в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществленного труда изготовить машину, применив современную высокопроизводительную технику, оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства.

Разработка технологического процесса изготовления машины не должна сводится к формальному установлению последовательности обработки поверхностей деталей, выбору оборудования и режимов. Она требует творческого подхода для обеспечения согласованности всех этапов построения машины и достижения требуемого качества с наименьшими затратами.

При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления в современной технологии машиностроения:

- Приближение заготовок по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям, что дает возможность сократить расход материала, значительно снизить трудоемкость обработки деталей на металлорежущих станках, а также уменьшить затраты на режущие инструменты, электроэнергию и прочее.

- Повышение производительности труда путем применения: автоматических линий, автоматов, агрегатных станков, станков с ЧПУ, более совершенных методов обработки, новых марок материалов режущих инструментов.

Концентрация нескольких различных операций на одном станке для одновременной или последовательной обработки большим количеством инструментов с высокими режимами резания.

Применение электрохимических и электрофизических способов размерной обработки деталей.

Развитие упрочняющей технологии, повышение прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическим, термическим, термомеханическим, химикотермическим способами.

Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы детали и машины в целом, эффективное использование автоматических и поточных линий, станков с ЧПУ - все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества продукции.

Процесс создания машины складывается в основном из двух частей: проектирования и изготовления. Оба эти процесса взаимосвязаны и преследуют одну и туже цель - создание машины удовлетворяющей заданному служебному назначению. Эксплуатационные показатели качества машины зависят не только от ее конструкции, но и в большей степени от технологии изготовления деталей и сборки в изделие.

Поэтому четкое определение назначения машины, конкретизация ее функции, а также области и условий эксплуатации, причин выхода ее из строя необходимо для обоснованной постановки задач по разработке ТП изготовления и сборки изделия.

1. Основная часть

1.1 Обработка заготовок на токарных станках

Токарная обработка (точение) - наиболее распространенный метод изготовления деталей типа тел вращения (валов, дисков, осей, пальцев, цапф, фланцев, колец, втулок, гаек, муфт и др.) на токарных станках. На них можно производить обтачивание и растачивание цилиндрических, конических, шаровых и профильных поверхностей этих деталей, подрезание торцов, вытачивание канавок, нарезание наружных и внутренних резьб, накатывание рифлений, сверление, зенкерование, развертывание отверстий и другие виды токарных работ. Иными словами обработка на токарных станках представляет собой изменение формы и размеров заготовки путем снятия припуска. Станок сообщает заготовке вращение, а режущему инструменту - движение относительно нее. Благодаря различным движениям заготовки и резца происходит процесс резания.

Обрабатываемость материалов резанием зависит от их химического состава, структуры, механических и физических свойств. При черновом точении обрабатываемость оценивают скоростью инструмента при соответствующей скорости и силе резания, а при чистовой - шероховатостью поверхности, точностью обработки и стойкостью инструмента.

Обрабатываемость металлов определяют методами, основанными на оценке изменений стойкости режущего инструмента при различных скоростях резания. Допустимую скорость резания как критерий оценки обрабатываемости применяют наиболее часто, так как скорость резания оказывает весьма существенное влияние на производительность, а следовательно, и на себестоимость обработки. Считается, что лучшую обрабатываемость имеет тот металл, который при прочих равных условиях, допускает более высокую скорость резания. На токарных станках обрабатывают такие конструкционные материалы, как чугун, сталь, цветные металлы и их сплавы, пластмассы.

1.2 Классификация токарных станков

В зависимости от вида выполняемых работ, степени автоматизации и специализации металлорежущие станки подразделяют на девять групп. Каждая группа, в свою очередь, подразделяется на девять подгрупп (типов станков).

Металлорежущие станки подразделяют: 1 группа - токарные станки; 2 - сверлильные и расточные; 3 - шлифовальные, заточные, полировальные и доводочные; 4 - комбинированные; 5 - зубообрабатывающие; 6 - фрезерные; 7 - строгальные, долбежные и протяжные; 8 - разрезные; 9 - разные.

Каждая подгруппа характеризуется конструктивными особенностями станков и делится на типы: 1 - автоматы и полуавтоматы одношпиндельные; 2 - автоматы и полуавтоматы многошпиндельные; 3 - сверлильно-отрезные; 4 - револьверные; 5 - карусельные; 6 - токарные и лобовые; 7 - многорезцовые; 8 - специализированные; 9 - разные.

По степени специализации токарные станки подразделяются на универсальные, специализированные и специальные. Универсальные станки являются самой многочисленной группой в парке токарных станков. А них можно производить все технологические операции, характерные для токарной обработки. Специализированные станки - станки, на которых производят обработку ограниченного числа технологических операций на деталях одного наименования; это, как правило, автоматизированные станки, налаженные на обработку нескольких поверхностей. Специализированные станки снабжают специальной оснасткой и применяют обычно в крупносерийном и массовом производстве. Специальные станки служат для выполнения одной или нескольких операций на детали одного типоразмера (такие станки, как правило, не переналаживаются на обработку других деталей). По степени точности токарные станки подразделяют на пять классов.

Класс Н: станки нормальной точности, к которым относят большинство универсальных станков (1К62, 16К20).

Класс П: станки повышенной точности, изготовляемые на базе станков нормальной точности, но при повышенных требованиях к точности изготовления ответственных деталей станка и качеству сборки (16К20П, 1И611П).

Класс В: станки высокой точности, полученной за счет специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точности изготовления деталей, качеству сборки и регулировки узлов и станка в целом (1В616).

Класс А: станки особовысокой точности (при их изготовлении предъявляют еще более высокие требования, чем к станкам класса В).

Класс С: станки особо точные или мастер-станки, изготовляемые с максимально возможной степенью точности и повышенными требованиями к сборке и регулировке узлов.

При обозначении станков токарной группы первая цифра указывает группу станков, вторая - тип станка, последующие цифры - технические параметры станка (максимальный диаметр обрабатываемой детали, высоту центров и др.). Буква после первой или второй цифры символизирует завод-изготовитель или его модернизацию. Буква, поставленная в конце цифрового шифра, указывает на класс точности станка.

1.3 Сущность обработки металлов

Для осуществления процесса резания необходимы два движения: главное движение и движение подачи. Главное движение, определяющее скорость резания в токарных станках - вращательное, оно сообщается, как правило, заготовке. Движение подачи сообщается инструменту и может выполняться по прямолинейной и криволинейной траекториям. На обрабатываемой детали 1 различают три вида поверхности: обрабатываемую, обработанную и поверхность резания.

Схема положения поверхности обрабатываемой детали к плоскости резца

Обрабатываемой поверхностью а называется поверхность заготовки на участке, который подлежит обработке на данной операции.

Обработанной поверхностью в называется поверхность, которая получается после обработки, т.е. после снятия стружки.

Поверхностью резания б называется поверхность, образуемая на обрабатываемой детали режущей кромкой резца. Она является переходной между обрабатываемой и обработанной поверхностями.

Плоскостью резания д называется поверхность, касательная к поверхности резания и проходящая через режущую кромку резца.

Основной плоскостью г называется плоскость, параллельная продольной и поперечной подачам и перпендикулярная к плоскости резания.

1.4 Режущий инструмент

При работе на токарных станках используют различные режущие инструменты: резцы, сверла, развертки, метчики, плашки, фасонный инструмент и др.

1.4.1 Геометрические параметры режущего инструмента

Резец (рис.1) представляет собой стержень прямоугольного (иногда круглого) сечения и состоит из рабочей части и корпуса . Рабочая часть резца является режущей частью, на которой находится лезвие инструмента. Корпус резца служит для установки и крепления инструмента на станке.

Рабочая часть резца имеет переднюю поверхность, главную и вспомогательную задние поверхности, главную и вспомогательную режущие кромки, вершину лезвия и радиус скругления режущей кромки.

Передней поверхностью называется поверхность лезвия, контактирующая при резании со стружкой.

Задними поверхностями называются поверхности лезвия, контактирующие при резании с поверхностями заготовки. Одна из них называется главной поверхностью и расположена в направлении подачи резца, а другая - вспомогательной задней поверхностью.

Режущая кромка лезвия образуется пересечением передней и задней поверхностей лезвия. Одна из них называется главной режущей кромкой, так как формирует большую сторону сечения срезаемого слоя, а другая - вспомогательной режущей кромкой, так как формирует меньшую сторону сечения срезаемого слоя. Вспомогательных режущих кромок может быть одна или две.

Вершина лезвия резца называется участок режущей кромки в месте пересечения двух его задних поверхностей. Вершина резца в плане может быть острой и закругленной.

Рабочая часть резца имеет главные углы, углы в плане и угол наклона главной режущей кромки. К главным углам относят задний угол, угол заострения, передний угол и угол резания.

Главные углы резца находятся в главной секущей плоскости перпендикулярной к главной режущей кромке, плоскости резания и основной плоскости. Рабочая часть резца представляет собой клин, форма которого характеризуется углом между передней и главной задней поверхностями резца. Этот угол называется углом заострения и обозначается в.

Задним углом б называется угол в секущей плоскости между задней поверхностью лезвия и плоскостью резания.

Задним вспомогательным углом б₁ называется угол между задней вспомогательной поверхностью резания и плоскостью резания.

Передним углом г называется угол в секущей плоскости между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью.

Углом резания д называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания.

Главным углом в плане ц называется угол в основной плоскости между плоскостью резания и рабочей плоскостью.

Вспомогательным углом в плане ц₁ называется угол между вспомогательной режущей кромкой и направлением подачи.

Углом л наклона главной режущей кромки называется угол в плоскости резания между режущей кромкой и основной плоскостью. В зависимости от направления наклона режущей кромки угол л может быть положительным, отрицательным или равным нулю. Резцы, у которых вершина является низшей точкой режущей кромки, угол л положительный .

Если режущие кромки расположены параллельно основной плоскости, то л=0 .Резцы, у которых вершина является высшей точкой режущей кромки, то угол л отрицательный. При л=0 стружка сходит в виде прямой спирали в направлении, перпендикулярном режущей кромке (рис.5,е). Ее отвод в этом случае обычно затруднен. Для облегчения отвода стружки целесообразно, чтобы она имела форму винтовой спирали. Стружка получает такую форму, если главная режущая кромка резца будет положительной или отрицательной.

Задний угол б служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и обрабатываемой деталью. С уменьшением трения уменьшается нагрев резца, который при этом меньше изнашивается. Однако, если задний угол увеличить, резец быстро разрушается. Главным фактором, от которого зависит величина заднего угла, является подача резца. С ее уменьшением изнашивания резца по задней поверхности возрастает, а с ее увеличением - уменьшается. Поэтому при чистовой обработке, которую обычно ведут с малой подачей резца, нужно применять резцы с большим задним углом, а при обдирочных работах - с меньшим.

С увеличением переднего угла г облегчается врезание резца в металл, улучшается сход стружки, уменьшаются сила резания и расход мощности, улучшается качество обработанной поверхности. Вместе с тем увеличение переднего угла приводит к понижению прочности режущей кромки , увеличению изнашивания резца вследствие выкрашивания режущей кромки и ухудшению отвода теплоты из зоны резания. Поэтому при обработке твердых и хрупких металлов для облегчения отвода стружки следует применять резцы с большим передним углом. У резцов, оснащенных твердосплавными пластинами, передний угол выбирают меньшим, чем у резцов из быстрорежущей стали.

Главный угол в плане ц определяет толщину a и ширину b среза (рис.6). Ширина среза равна рабочей длине главной режущей кромки, а толщина среза a - величине подачи S. При одних и тех же подачах и глубине резания с уменьшением угла ц толщина среза уменьшается, а ширина его увеличивается. Уменьшение главного угла в плане ц приводит к увеличению силы резания. При уменьшении угла ц особенно сильно возрастает радиальная сила, что при обработке недостаточно жестких деталей может вызвать их прогибание и сильные вибрации детали и резца.

Вспомогательный угол в плане ц₁ уменьшает трение вспомогательной задней поверхности резца по обработанной поверхности. Однако при его увеличении уменьшается угол при вершине, вследствие чего ухудшаются условия теплоотвода, уменьшается продолжительность работы резца до затупления (стойкость) и ухудшается качество обработанной поверхности. С уменьшением угла ц₁ улучшается качество обработанной поверхности, но увеличивается отжим резца от обрабатываемой детали, и при недостаточно жестких деталях возможно возникновение вибрации.

Для нормальной работы резца необходимы правильная его установка и надежное крепление. Резец должен быть правильно установлен относительно центров станка и надежно закреплен. Точная установка вершины резца относительно центров способствует уменьшению изнашивания резца, повышению точности и качества обработанной поверхности. Происходит это потому, что действительные углы резания зависят от положения резца относительно обрабатываемой детали.

При обработке конусов (особенно с большой конусностью) необходимо устанавливать проходные резцы перпендикулярно к образующей конуса.

Если вершина резца расположена выше линии центров, то передний угол г₁ увеличивается , а задний угол б₁ уменьшается, при этом угол резания д₁ тоже уменьшается , так как д=90°- г. Такая установка резца благоприятно сказывается на условиях резания, но может привести к возникновению вибрации, снижению точности и шероховатости обработанной поверхности, а иногда и поломке резца.

Если вершина резца находится ниже линии центров, то происходит обратное. При этом передний угол уменьшается, причем он может стать меньше 0°, а задний угол увеличивается (угол резания тоже увеличивается). При такой установке возможен прогиб детали. При всех установках резца относительно линии центров углов заострения в остается постоянным.

Рекомендации по установке резцов относительно линии центров:

1. Вершина резца устанавливается обязательно по линии центров при обработке деталей со сложной конструкцией поверхностей, чистовом нарезании резьбы, обработке конусов и др.

2. Допускается установка вершины резца выше линии центров не более 1/100 диаметра обрабатываемой детали при наружном черновом точении, чистовом растачивании и черновом нарезании резьбы.

3. Допускается установка вершины резца ниже линии центров не более 1/100 диаметра обрабатываемой детали при наружном чистовом обтачивании и черновом растачивании.

1.4.2 Инструментальные материалы

Инструментальные материалы играют решающую роль в повышении режущих свойств инструмента и производительности труда, в формировании точностных параметров и качественных характеристик обрабатываемых деталей. Для получения инструментов с высокими режущими свойствами инструментальные материалы должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1) иметь высокую теплостойкость и износостойкость,

2) быть высокотвердыми и прочными,

3) иметь возможность обрабатываться в холодном и в нагретом состоянии, обладать определенными свойствами при термообработке, сварке, напайке, заточке и т.д.,

4) обладать достаточной теплопроводностью, малой чувствительностью к циклическим колебаниям температуры,

5) быть экономичными.

2. Технологическая часть

2.1 Анализ технологичности детали

Технологичность детали - совокупность свойств и показателей, определяющих возможность её изготовления с наименьшими затратами при достижении требований к точности, указанных в чертеже.

Анализ технологичности изделия показал, что для обработки поверхностей можно использовать проходные резцы. Диаметры буртов выбраны оптимально, поэтому уменьшение диаметров может привести к нарушению конструкции. Жесткость соответствует выбранной точности.

Деталь имеет ряд допусков на изготовление. Рассмотрим некоторые из них.

Данные о химическом составе, о материале - Сталь 40Х ГОСТ 4345 - 71 приведены в таблице 2.1

Таблица 4.1 - Химический состав Стали 40Х

C , %	P, %	S , %	Mn, %	Si, %	Cr, %	Ni ,%	Cu , %
0.16-0.24	0.035	0.035	0.5-0.8	0.17-0.37	0.8-1.1	0.3	0.3

Наиболее точными поверхностями являются - шейки.

Требования по точности размеров:

Неуказанные предельные отклонения размеров: H14; h14 It2/2. N

Требования по шероховатости:

Шероховатость основных и базовых поверхностей Ra=0,8 мкм. Шероховатость на венце Ra=1,6. Шероховатость неуказанных поверхностей Ra=6.3 мкм, что является премлемым.

Требование по форме поверхностей:

Все необходимые допуски формы и расположения поверхностей обозначены на чертеже (допуски радиального биения, параллельности, симметричности относительно оси).

Имеются места врезания и перебега инструмента, а также выполнены канавки для выхода шлифовального круга.

Исходя из функционального назначения детали и анализа технических требований можно сделать следующие выводы: назначенные конструктором размерная и геометрическая точность обеспечат нормальную работу механизмов. Снижение требований к точности и взаимному расположения поверхностей может привести к появлению дополнительных динамических нагрузок, снижению долговечности и надежности работы.

2.2 Выбор метода

Выбор метода получения заготовки производим без учета экономического обоснования.

Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, определить припуски на обработку поверхностей, рассчитать размеры и установить допуски на неточность изготовления.

При решении данного вопроса необходимо стремиться к тому, чтобы форма и размеры заготовки максимально приближались к форме и размерам готовой детали, то есть малоотходной или безотходной заготовке. Это увеличивает экономию металла, уменьшает объем последующей механической обработки и связанный с ним расход электроэнергии, инструмента и т. д., то есть обеспечивает сбережение энерго- и материалоресурсов.

Наиболее распространенный метод получения заготовки является переработка сортового материала (проката). Стальные заготовки делают из различных видов сортового материала: кованного, горячекатаного, калиброванного, повышенной отделки поверхностей (серебрянка), различных профилей сечения (круглого, квадратного, полосового и др.).

В зависимости от типа производства и конструкции детали заготовки из сортового материала получают различным путем:

1. Разрезки с последующей механической обработкой на станках.

2. Разрезки с последующей пластической деформацией (ковкой, штамповкой) для получения точной заготовки.

При крупносерийном производстве штамповку производят в дорогостоящих закрытых штампах, обеспечивающих высокую точность и производительность. Применяют также редуцирование, ротационное обжатие, прокатку, раскатку и др. Так как данная деталь имеет небольшие перепады диаметров ступеней, выбираем заготовку из круглого проката.

2.3 Определение размеров и отклонений, а также Ки.м заготовки из проката

2.3.1 Определение размеров

В соответствии с рекомендуемыми припусками [1] (стр.) и таблицей 9 ч. 2, а также сортаментом горячекатаной круглой стали (ГОСТ2590-71) определяем диаметр заготовки из проката: при максимальном диаметре 48 мм рекомендуется использовать прокат O с обозначением согласно ГОСТ:

Длину заготовки из проката определяем прибавлением к длине готового вала припуска на подрезку торцов 4 мм (заготовку получаем резанием проката дисковой фрезой на фрезерном станке):

 [1] (стр19),

таблица 10 ч. 2. С учетом отклонений [1] табл. 11 (стр.6): .

Определение массы заготовки

Массу заготовки определим по формуле:

,

Где d = 6.3 см - диаметр заготовки;

L=50,4см - длина заготовки;

г = 7,85 г/см³ - плотность стали 45 ГОСТ1050-88.

Определение массы готового вала

Для определения массы готовой детали воспользуемся программой твердотельного моделирования SolidWorks или КОМПАС:

Масса готовой детали:

.

Определение коэффициента использования материала

Определяем коэффициент использования материала заготовки из проката по формуле:

.

Низкий коэффициент использования материала = 0,46 говорит о нерациональном методе получения заготовки. Данный вид получения заготовки может применяться только в единичном и мелкосерийном производстве.

2.3.2 Определение Ки.м заготовки полученной методом штамповки

Определение массы заготовки - штамповка

Для определения массы готового вала воспользуемся программой твердотельного моделирования SolidWorks или КОМПАС:

Масса заготовки - штамповка: .

Определение коэффициента использования материала

Определяем коэффициент использования материала заготовки полученной методом штамповки по формуле:

.

Высокий коэффициент использования материала = 0,80 говорит о рациональном методе получения заготовки, что также подтверждает технологичность конструкции детали.

Выбираем заготовку из штамповки.

2.4 Проектирование заготовки

2.4.1 Определение размеров

Расчет размеров заготовки, полученной методом штамповки. Методика работы с ГОСТ 7505-74 см. ч. 1 стр. 27. Припуск на механическую обработку штамповки на сторону определяется по ГОСТ7505-74. Для данного примера точность изготовления штамповки II класса точности. Масса штамповки до 10 кг, группа стали М1 (табл. 1 ГОСТ7505-74). Степень сложности штамповки С₂. Методика определения степени сложности см. в приложении 2 ГОСТ 7505-74.

Таким образом согласно таблице 10 ГОСТ 7505-74 припуски на сторону составят:

Для размера L504 - 5 мм (),

Для размеров L100;L78 - 3 мм (),

Для размера L39 - 2,2 мм (),

Для размеров O48k6- 2,5 мм (),

Для размеров O45 - 2,0 мм (),

Для размеров O60h12- 2,6 мм (),

В соответствии с ГОСТ 7505-74 размеры штамповки составят:

504 + 5=509 мм, 100 +3*2=106 мм, 39+2.2-3=38.2 мм, O48 + 2?2,5 = 53мм, O44 + 2?2 = 48мм, O60 + 2?2,6 = 65,2мм.

2.4.2 Допуски на размеры

Отклонения (допуски) выбираем для II класса точности из таблиц 7 и 8 приложения 2 ГОСТ7505-74. Следовательно, размеры и отклонения элементов заготовки составят:

, , O,

На основании полученных размеров выполняем эскиз заготовки с указанием размеров, припусков, отклонений и основных требований к ней

1. Сталь 40Х ГОСТ 4543-88.

2. Точность изготовления II класса.

3. Неуказанные радиусы скруглений 3 мм.

4. Штамповочные уклоны 7^о.

5. Остальные технические требования по ГОСТ 8479-70.



2.5 Разработка технологического процесса

2.5.1 Маршрут технологического процесса

№	Наименование	Эскиз обработки	Оборудование
005	Заготовительная		КГШП
010	Термическая Отпуск	Снятие напряжений после ковки
015	Фрезерно-центровльная		МР-71М
020	Токарно-винторезная (черновая)		мод. 16К20Ф3
025	Токарно-винторезная (чистовая)		мод. 16К20Ф3
030	Вертикально-фрезерная		6Р10
035	Зубофрезерная		5343
040	Термическая Закалка ТВЧ		Стенд ТВЧ
045	Промывочная		Промывочный стенд
050	Круглошлифовальная		3М153
055	Зубошлифоваотная		5В830
060	Промывочная
065	Контрольная

2.6 Выбор приспособлений ,режущего и мерительного инструмента

Фрезерно-центровальная 010.

Приспособления: двойной механический зажим.

Режущий и мерительный инструмент: торцевая фреза O60мм, центровочное сверло по ГОСТ19874-73, штангенциркуль ШЦ-1.

Токарная обработка

Приспособления: передний центр, 3-х кулачковый патрон 7100-0025 ГОСТ 2675-80, вращающийся задний центр А-1-2-Н ГОСТ 8742-75.

Режущий и мерительный инструмент: резец прох/отогнутый Р6М5 2101-0501 ГОСТ 18868-73, Резец проходной упорный PTTNR 2020K16 ТУ 2-035-892-82, Резец фасочный 2136-0701 ГОСТ 18875-73 Р6М5, Резец прорезной 2120-0501 ГОСТ 18874-73.

Фрезерная обработка

Приспособления: тиски: винт.с призм.губками 7300-0241 ГОСТ 21168-75. Режущий и мерительный инструмент: шпоночная фреза O8мм 2234-0361 ГОСТ 9140-78 Р6М5 , Штангенглубиномер ШГ-160-0,05 ГОСТ 162-90.

Зубо -Фрезерная обработка

Приспособления: патрон поводковый 7108-0021 ГОСТ 2571-71.

Фреза червячная Р6М5 2520-0685 ГОСТ 6637-80. Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,05 ГОСТ 166-89, Угломер 1-2 ГОСТ 5378-88.

Шлифовальная обработка

Приспособления: поводковый патрон, передний и задний центра.

Режущий и мерительный инструмент: 1 100х20х20 24А 25-П СТ К 35м/с А 1кл. ГОСТ 2424-83, Калибр-скоба 30k6 ГОСТ 16776-93, Калибр-скоба 28k6 ГОСТ 16776-93.

Зубо -Шлифовальная обработка

Приспособления: поводковый патрон, передний и задний центра.

Режущий и мерительный инструмент: Круг алмаз.шлифовал. 2725-0041 ГОСТ 16176-82. Шаблон контрольный.

2.7 Выбор схем базирования

005 Фрезерно - центровальная

Тиски с призматическими губками.

010-015 Токарно-винторезная

Центра и 3-х кулачковый патрон

020 Вертикально-фрезерная

Призмы и прихваты

025 Круглошлифовальная

Центра и поводковый патрон

2.8 Расчет режимов резания

020 Токарная обработка

Установка А переход 1 обработка поверхности O48h12.

Скорость резания определяется по формуле:

где Т=60 мин - среднее значение периода стойкости резца;

t=2.5 мм - глубина резания при черновом точении;

S=0.5 мм/об - подача при точении [4. табл. 11].

Из таблицы 17 [4 стр. 36] находим значение коэффициента С_v и показателей степеней: С_v=350; x=0.15; y=0.35; m=0.20

K_v=K_mv•K_uv•K_nv,

где K_mv - поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; K_uv=1.0 - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента [4 табл. 6]; K_nv=0.9 - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки [4 табл. 5].

где K_r=1.1 - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости [4 табл. 2]; n_v=1.0 - показатель степени [4 табл. 2];

у_в=1100 МПа - временное сопротивление материала стали 20Х ГОСТ4543-88.

м/мин

Определение частоты вращения:

об/мин

где D=48 мм - диаметр обрабатываемой поверхности.

Ряд частот вращения шпинделя для станка 16К20Ф3

12.5; 16; 20; 25; 31.6; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 316; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600, 2000.

Округляем расчетную частоту вращения шпинделя до ближайшего меньшего и получаем фактическую: nф=800 об/мин

Определение фактической скорости резания:

м/мин

Рассчитаем усилие резания при черновом точении O48:

Pz=10•Cp•t^xp•S^yp•V_фⁿ•K_p,

где из таблицы 22 [4] определяем коэффициент C_p и показатели степени: C_p=300; х=1.0; у=0.75; n= - 0.15;

t=2,5 мм - глубина резания;

S=0.5 мм/об - подача при точении;

V_ф=188,4 м/мин - фактическая скорость резания.

К_р=K_mp•K_цp•K_гp•K_лp

Из таблицы 23 [4] определим: K_цp=0.89 - коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане при ц=90?; K_гp=1.1 - коэффициент, учитывающий влияние переднего угла при г=0°; K_лp=1.0 - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона главного лезвия л=0°; K_mp - коэффициент на обрабатываемый материал

, где n=0.75 - показатель степени.

К_р=0,86•0.89•1.1•1.0=0,77

P_z=10•300•2,5•0.5^0.75•188,4^-0,15•0,86=1748 Н

Определение эффективной мощности:

кВт

<N_дв=11кВт

Мощности станка хватает для выполнения данной операции.

030Вертикально-фрезерная

Расчет режимов резания при фрезеровании шпоночного паза 8N9

Подача при фрезеровании шпоночного паза определяется по таблице 38 [3стр. 154] (горизонтальная подача 0.010 мм, поперечная подача 0.028 мм).

Определение скорости резания:

,

где Т=80 мин - среднее значение периода стойкости фрезы; t=5 мм - глубина резания при черновом фрезеровании; S = 0,028 мм/об - подача; D = 8 мм - диаметр фрезы.

Определяем коэффициент Cv и показатели степени: C_v=12; q=0.25; x=0.3; y=0.3; u=0; p=0; m=0.26.

K_v=K_mv•K_nv•K_uv,

где K_nv=1.0 - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки; K_uv=1.0 - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента; K_mv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.

,

где K_r = 1.0 - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости; у_в=800 МПа - временное сопротивление материала стали 45ГОСТ1050-88, n_v=0.9 - показатель степени.

; K_v=1,2•1.0•1.0=1,2

м/мин

Определение частоты вращения фрезы:

об/мин.

Частота вращения для станка по техническим характеристикам (паспортным данным) регулируется плавно и бесступенчато:

Принимаем фактическую частоту вращения фрезы равную n_ф=630об/мин.

Определение усилия резания по формуле:

,

определяем коэффициент С_р и показатели степени:

C_p=68.2; x=0.86; y=0.72; u=1; q=0,86; w=1

t=5 мм - глубина резания;

S=0.028мм/об - продольная подача;

z=6 - количество зубьев фрезы;

D=8 мм - диаметр фрезы;

где n=0,3 - показатель степени (табл. 9)

Определение эффективной мощности:

кВт

Определение необходимой мощности двигателя:

кВт<N_дв=6,0кВт.

Как видно мощности станка хватает для выполнения данной операции

Остальные режимы назначаем по справочнику[1]

№		t	s	nд	nс	Vср	Tо
015	Фрезерно-центровальная 1.Фрезеровать торцы. 2.Центровать торцы.	1.5	0.4	1400	-	189	1.48
020	Токарно-винторезная 1.Точить пов.4,5,6 2.Точить пов.9,10,11	1.5 1.5	0.4 0.4	1400 1400		189 189	1.48 0.95
025	Токарно-винторезная 1.Точить пов.16,17,18,21 2.Точить фаску 12 3.Точить пов.23,27,26 4.Точить фаску 12 5.Точить канавки.20	1.0 1.0 1.0 1.0 1.5	0.25 0.25 0.25 0.25 0.25	1600 1600 1600 1600 1600	-	165 165 165 165 165	2.45 0.05 1.67 0.05 0,11
035	Зубо-фрезерная Фрезеровать червяк 30	11,25	0,1	60	40	1,89	23,5
050	Круглошлифовальная Шлифовать пов.32,33,34	0,1	0,005	1200	1600	150	16,7

2.9 Расчет штучно-калькуляционного времени

Штучно-калькуляционного время определяется по формуле:

,

где Т_о - основное машинное время (рассчитывается для каждого перехода токарной, фрезерной и шлифовальной операции), мин;

Т_в - вспомогательное время, мин;

Т_доп - дополнительное время, мин;

Т_п.з. - подготовительно заключительное время на обработку всей партии деталей, мин;

n - количество деталей в партии, шт.

2.9.1 020Токарная обработка

Определение основного машинного времени:

,

где L - длина обработки на каждый переход с учетом врезания и выхода, мм; n - частота вращения, об/мин; S - подача, мм/об; i - число проходов.

1. мин

2. мин

3. мин

4. мин

5. мин

мин

Определение вспомогательного времени:

,

где Тв.у. - время на установку и закрепление детали, мин;

Тв.п. - вспомогательное время связанное с переходом, мин.

Определение дополнительного времени:

мин

Определение штучно-калькуляционного времени:

мин

2.9.2 030 Фрезерная обработка:

Определение основного машинного времени открытого шпоночного паза:

,

где l=52 мм - длина шпоночного паза;

Szпр=0,028 мм/зуб - продольная подача;

z=2 - количество зубьев фрезы;

n=630 об/мин - частота вращения фрезы.

мин

Определение вспомогательного времени:

5.3 мин

Определение дополнительного времени:

мин

Определение штучно-калькуляционного времени:

мин

Заключение

токарный деталь металл заготовка

Тема работы - проектирование технологического процесса изготовления детали.

При анализе служебного назначения были отражены основные технические характеристики и назначение машин для изготовления детали. Что касается самой детали, то был проведен анализ всех ее поверхностей, а также функций, исполняемых ими.

При анализе технических требований были подробно проанализированы требования, при изготовлении детали, их соответствие общепринятым стандартом.

Для вышеупомянутого типа производства было произведено экономическое обоснование выбора метода получения исходной заготовки. В качестве заготовки был принят прокат.

В курсовой работе были рассмотрены ряд вопросов, которые в итоге нам позволило разработать технологический процесс изготовлениядетали . Во время этой работы были рассчитаны режимы резания, было произведено нормирование технологического процесса, выбрали технологическое оборудование, рассчитали припуски на обработку детали.

Список использованной литературы

1.А.Ф.Горбацевич, В.А.Шкред "Курсовое проектирование по технологии машиностроения". - 4-е изд., перераб. и доп. - Минск: Выш. Школа, 1983.-256 с.

2.Справочник технолога машиностроителя. 2 т. /Под ред. А.Г.Касиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1986. - 496 с.

3.Обработка металлов резанем: Справочник технолога / А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм и др. Под общ. ред. А. А. Панова. - М.: Машиностроение. 1988.-736 с.: ил.

4.Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. Токарные, карусельные, токарно-револьверные, алмазно-расточные, строгальные, долбежные и фрезерные станки. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 1974. - 406 с. ил.

5.Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ: Серийное производство. - М.: Машиностроение, 1974. - 421с.

Размещено на Allbest.ru