Технология механической обработки тел вращения

0

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

 

Кафедра «Технологии машиностроения»

 

 

 

 

                                  Оценка____________

 

 

 

 

 

Технология механической обработки тел вращения

Курсовая работа

Пояснительная записка

 

 

 

 

 

 

Руководитель           ____________________________     _._. __________

                                                                                                                                   

Студент

группы __-______     ___________________________   _._. __________

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2017

 

 

Задание на курсовую работу

по ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Разработать и оформить единичный технологический процесс механической обработки детали класса «ВТУЛКИ» (чертеж № 002) с использованием токарно-револьверного станка модели 1ЕЗ40П. Годовая программа выпуска 25 000  штук; размер партии запуска ________ штук.

 

Последовательность работ:

  • анализ исходных данных, определение типа производства заданной детали;
  • знакомство с технологией обработки деталей класса «ВТУЛКИ» и применяемым оборудованием. Разработка концепции технологии механической обработки заданной детали;
  • выбор вида заготовки и метода ее получения. Определение общих припусков на обработку;
  • выбор методов обработки, составление плана обработки, выбор технологических баз;
  • составление технологического маршрута, определение основных характеристик применяемого оборудования;
  • составление эскизов операций и определение их содержания;
  • определение промежуточных припусков и операционных размеров;
  • выбор режимов резания;
  • определение норм времени;
  • оформление технологической документов по ЕСТД: маршрутной карты, операционных карт, карт эскизов;

 

Курсовая работа включает:

  • пояснительную записку со всеми необходимыми текстами, пояснениями, расчетами, расчетными схемами и таблицами на листах формата А4;
  • технологический процесс механической обработки заданной детали, оформленной в соответствии с ЕСТД;

+Работа выполняется на основе карты процесса выполнения курсовой работы с соблюдением сроков завершения каждого этапа.

Срок выполнения курсовой работы:

с _____________ по __________2016 г.

Исполнитель:       студент гр. __-______  ________________________________

Руководитель:                                                 _______________________________

 

 

 

1.    АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ВЫБОР КОНЦЕПЦИИ ОБРАБОТКИ.

 

Конструкция детали предназначена для установки в ней подшипника. В соответствии со служебным назначением, к некоторым поверхностям предъявляются повышенные требования по точности размеров, формы и расположения поверхностей, а так же шероховатости. Наиболее точной из них является поверхность с отверстием под подшипник – Ø36Н8. Для обеспечения требуемой посадки подшипника в собранном узле рассматриваемая поверхность должна обладать высокой точностью и низкой шероховатостью. В детали есть  еще одна точная поверхность – наружная поверхность– Ø70h8, к этой поверхности предъявляются требования по шероховатости поверхности.

Конструкция детали симметричной формы. Деталь является технологичной, так как конструкция обеспечивает обработку поверхностей с двух установок, нет глухих отверстий, нет обрабатываемых плоскостей, расположенных под тупыми и острыми углами, жёсткость детали достаточная и  не ограничит  режимы резания.

На первом этапе необходимо подготовить технологические базы, для дальнейшей обработки, обработать предварительно или окончательно наружную цилиндрическую поверхность и торец, которые позволят при их использовании в качестве баз за один установ обработать оставшиеся поверхности и обеспечить их соосность. Далее, используя подготовленные технологические базы, производится обработка других поверхностей и прилегающих к ним торцев.

 

 

2.    ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА.

          Технология изготовления деталей в значительной степени зависит от типа производства. Следовательно, на начальной стадии проектирования необходимо установить тип производства данной детали, учитывая ее массу и размер годового выпуска.

Для определения массы детали ее необходимо разбить на элементарные фигуры. В рассматриваемом варианте это будут цилиндры 1, 2, 3, 4

(см. рис. 1). Размерами фасок, канавок и цековки пренебрегаем.

Рис. 2.1. Определение объема детали

         Масса детали определяется по формуле

(2.1)

,где m – масса детали;

 ρ – плотность материала, плотность стали равна 7,8 кг/м3 ;

 V – объем детали.

         Объем детали V определяется по формуле:

           (2.2)

Объемы элементарных фигур будут иметь следующие значения:

Окончательно параметр V будет иметь следующее значение:

Далее определяется значение массы детали:

         В соответствии с заданием годовая программа выпуска равна 25 000 шт. С учетом годовой программы и массы детали определяется тип производства в соответствии с табл. 2.1. [1, стр. 5]. Для рассматриваемого варианта производство является среднесерийным.

         Известно, что серийное производство характеризуется запуском деталей в производство партиями. Эту величину можно определить по следующей формуле:

     (2.3)

,где  – число дней, на которое необходимо иметь запас деталей для бесперебойной работы сборочного цеха (табл. 2.2) [1, стр. 5];

 260 – число рабочих дней в году при пятидневной рабочей неделе.

         В данном случае для среднесерийного производства можно принять       = 5. В соответствии с принятыми значениями из табл. 2.1 и табл. 2.2[1, стр. 5]   и формулой (2.3) размер партии можно рассчитать по формуле


 

3.    НУМЕРАЦИЯ ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ.

          Для удобства проектирования маршрута обработки каждой поверхности детали  предварительно эти поверхности пронумеруем. Номера торцовых поверхностей слева направо  увеличиваются (в направлении оси Z). Обозначим их нечетными номерами, что облегчит выполнение размерного анализа. Тогда цилиндрические поверхности, фаски, лыски, а также несоосные отверстия обозначим четными номерами в направлении слева направо по часовой стрелке. Нумерация обрабатываемых поверхностей рассматриваемой детали приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Нумерация обрабатываемых поверхностей детали.

Рис. 3.2. Схема размерных связей.

4.    ФОРМИРОВАНИЕ ИСХОДНОЙ ЗАГОТОВКИ.

4.1.          Выбор способа получения заготовки.

При выборе способа получения заготовки учитывают следующие факторы:

1) материал заготовки;

2) конфигурацию детали;

3) тип производства.

         С учетом этих факторов выбран метод получения заготовки в виде штамповки в открытом штампе на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП). Штамповку на КГШП характеризует высокая производительность, высокая точность поковок по высоте и смещению штампов, небольшие штамповочные уклоны и припуски, что дает существенную экономию металла и сокращение объема механической обработки. Заготовка располагается в двух половинах штампа, а плоскость разъема проходит через плоскость, перпендикулярную оси заготовки.

Рис. 4.1. Расположение поковки в штампе.

Рис. 4.2. Упрощенный эскиз исходной заготовки.

  • Определение припусков, допусков и номинальных размеров исходной заготовки.

4.2.1.   Определение исходного индекса.

         Исходный индекс для последующего назначения основных при- пусков, допусков и допускаемых отклонений определяется в зависимости от массы поковки, марки стали, степени сложности и класса точности поковки по ГОСТ 7505-89.

         Расчетная масса поковки определяется по формуле

 ,(4.1)

          где  – расчетная масса поковки, кг;  

          – масса детали, кг;  

          – расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с табл. П.3.1[1, стр. 134].

         Тогда масса поковки будет иметь следующее значение:

         Класс точности поковки устанавливается в зависимости от технологического процесса и оборудования для ее изготовления, а также исходя из предъявляемых требований к точности размеров поковки (табл. П.3.2)[1, стр. 134].

         Для принятого метода штамповки примем класс точности, равный Т4.

         При назначении группы стали определяющим является среднее массовое содержание углерода и легирующих элементов (Si, Mn, Cr, Ni, Mo, W, V). В соответствии с табл. П.3.4 [1, стр. 134] примем для рассматриваемой стали группу М2.

         Степень сложности определяют путем вычисления отношения массы (объема)   поковки к массе (объему)  геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.

         При определении размеров описывающей поковку геометрической фигуры допускается исходить из увеличения в 1,05 раза габаритных линейных размеров детали, определяющих положение её обработанных поверхностей.

         В данном случае штамповку описывает фигура в виде цилиндра.Его диаметральный размер , а линейный размер .Тогда объем цилиндра определится как , а его масса .

         Соотношение массы поковки и массы описывающей фигуры будет иметь следующее значение:

         Так как 0,63 <0,89< 1, в соответствии с полученным параметром по табл. П.3.3[1, стр. 134] можно принять степень сложности поковки С1.

         Исходный индекс поковки по известной группе стали, степени сложности и классу точности определяется по табл. П.3.5[1, стр. 135]. В данном случае он будет равен 10.

 

 

4.2.2.   Определение основных припусков.

         В соответствии с табл. П.3.6 [1, стр. 136] по определенному ранее исходному индексу и шероховатости поверхностей детали определим припуски на поверхности исходной заготовки. Результаты выбора представлены в виде табл. 4.1.

Таблица 4.1

Основной припуск

Номер поверхности

Толщина, мм

Диаметр, высота, мм

Шероховатость Ra, мм

Припуск на сторону Z, мм

1

55

Х

3,2

1,6

13

3,2

1,6

13

Х

28

3,2

1,6*

9

6,3

1,4

7

Х

30

3,2

1,4

13

3,2

1,6*

2-2

Х

Ø50

6,3

1,5

4-4

Х

Ø70

6,3

1,5

6-6

Х

Ø36

1,6

1,4

 

4.2.3.   Определение дополнительных и общих припусков и номинальных размеров заготовки.

          В соответствии с табл. П.3.7 и табл. П.3.8[1, стр. 137] в зависимости от массы и класса точности поковки назначаются дополнительные припуски на поверхности заготовки.

Общие припуски и конечные размеры заготовки для рассматриваемого примера представлены в табл. 4.2.

 

 

 

Общий припуск и размеры исходной заготовки, мм                        Таблица 4.2

Номер поверхности

Размер детали

Припуск

Размер заготовки

Основной

Дополнительный

Общий

1-13

55

1,6/1,6

0,2/0,2

1,8/1,8

58,6

13-9

28

1,6/1,4

0,2/0,2

1,8/1,6

28,2

7-13

30

1,4/1,6

0,2/0,2

1,6/1,8

30,2

2-2

Ø50

1,5

0,3

1,8

Ø53,6

4-4

Ø70

1,5

0,3

1,8

Ø73,6

6-6

Ø36

1,4

0,3

1,8

Ø32,4

 

 

4.2.4.   Назначение допусков, предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки.

         Для определения допуска на размеры исходной заготовки, которые представлены в табл. 4.2, необходимо воспользоваться табл. П.3.9[1, стр. 138]. При этом правила выбора допусков размеров соответствуют правилам назначения припусков. Результаты выбора допусков для рассматриваемого примера представлены в табл. 4.3. При окончательной записи предельных отклонений для отверстий их необходимо перевернуть, чтобы большая величина предельного отклонения находилась со стороны корки заготовки.

 

 

 

                                                                                                                 Таблица 4.3

Расчётный размер

Допуск

Отклонение

Размер

Верхнее

Нижнее

58,6

1,6

+1,1

-0,5

 

28,2

1,4

+0,9

-0,5

 

30,2

1,4

+0,9

-0,5

 

Ø53,6

1,6

+1,1

-0,5

Ø

Ø73,6

1,6

+1,1

-0,5

Ø

Ø32,4

1,4

-0,5

+0,9

Ø

 

5.     ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ЭТАПОВ  И  МЕТОДОВ  ОБРАБОТКИ  ПОВЕРХНОСТЕЙ.

 

При выборе метода обработки поверхности исходят из его технологических возможностей:

- обеспечение точности и качества поверхности;

- величины снимаемого припуска;

- времени обработки исходя из производительности.

Для получения поверхностей заданных чертежом точности качества должна планироваться обработка в несколько этапов. Поэтому при необходимости назначаются промежуточные состояния поверхностей.

Особое внимание следует обращать на характеристику методов с точки зрения обеспечения точности взаимного расположения.

Выбор методов и этапов обработки отражен в табл.6.1.

 

 

6.     ФОРМИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ И РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННЫХ  ЭСКИЗОВ.

 

На основании табл. 6.1 формируются технологические операции с выбором оборудования и последующим синтезом схем базирования.

При выборе метода обработки поверхности исходят из его технологических возможностей:

  • обеспечения точности и качества поверхности;
  • величины снимаемого припуска;
  • времени обработки исходя из производительности;
  • конструктивные особенности детали и обрабатываемой поверхности;
  • возможности метода обеспечить требуемые точность и шероховатость;
  • технологические возможности токарно – револьверного станка, т.е. выбираем те методы, которые могут быть реализованы на этом станке (точение, растачивание, подрезка торцев, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы метчиками, плашками и резьбонарезными головками).

В зависимости от требований к точности и шероховатости каждой поверхности детали определяем необходимое число этапов обработки.

                                    Определение этапов обработки                   Таблица 6.1.

Обработка заготовок из черных металлов

Этапы обработки

Достигаемые

квалитет

точности IT

шероховатость поверхности

1. Черновой

14 – 12

12,5 и более

2. Получистовой

11 – 10

менее 12,5 и до 3,2

3. Чистовой

9 – 8

менее 3,2 до 1,6

4.  Чистовой

7 – 6

менее 1,6 до 0,4

5.  Отделочный

6 – 5

менее 0,4

 

 

 

6.1.          Формирование маршрутного описания

 

Каждый этап обработки поверхностей может рассматриваться в виде операции, а можно несколько этапов объединить в одну операцию или разбить на несколько операций.

В соответствии с принятыми этапами обработки поверхностей в табл.6.2 маршрутное описание будет состоять из 6 операций, представленных в табл.6.3. На основании табл.6.2 необходимо выполнить иллюстрации маршрута обработки табл.6.3.

Таблица 6.2

Выбор этапов и методов обработки

Номер поверхности

I этап

II этап

III этап

IV этап

14-12 кв.

Ra(≥ 6,3)

11-10 кв.

Ra(6,3-3,2)

9-8 кв.

Ra(3,2-1,6)

7-6 кв.

Ra(1,6-0,8)

1

Подрезать предварительно

Подрезать окончательно

 

     

2

Точить однократно

 

 

 

3

Фрезеровать однократно

 

 

 

4

Точить предварительно

Точить окончательно

Шлифовать однократно

 

5

Нарезать резьбу

 

 

 

6

Расточить предварительно

Расточить окончательно

Шлифовать однократно

 

7

Подрезать предварительно

Подрезать окончательно

 

 

8

Расточить канавку

 

 

 

9

Подрезать однократно

 

 

 

10

Сверлить отверстие

Зенкеровать однократно

 

 

11

Сверлить отверстие

Зенкеровать однократно

 

 

12

Точить фаску

 

 

 

13

Подрезать предварительно

Подрезать окончательно

 

 

14

Точить фаску

 

 

 

                 

 

 

Таблица 6.3

Маршрутное описание технологического процесса

Номер операции

Наименование операции

Номер поверхности

005

Токарно-револьверная

1,2,4,5,6,7,8,9,10,12,13,14

010

Вертикально-сверлильная

11

015

Вертикально-фрезерная

3

020

Круглошлифовальная

4

025

Внутришлифовальная

6

Таблица 6.4

Эскизные планы обработки поверхностей

Номер поверхн.

Эскиз

Наименование переходов

1

2

3

Операция 005 Токарно-револьверная

 

 

1. Установить и снять заготовку ПР: патрон трехкулачковый

1, 7

 

2. Позиция ПР-1 Подрезать торец 1 предварительно, подрезать торец 7 предварительно последовательно

Р.И. Подрезной 25х16 резец 2112-0006 Т5К10 ГОСТ 18880-73

В.И. ПР.

С.И. Штангенциркуль ШЦ 1-125-0.05     ГОСТ 166-89

 

       

 

 

продолжение таблицы 6.4

2,10

 

3. Позиция РГ-1

Точить поверхность 2 однократно, Сверлить отверстие 10.

Р.И. Прямой проходной упорный 16х16 резец 2101-0008 Т30К4 ГОСТ 18879-73

Сверло 2301-3605 ГОСТ 10903-77 d=15.5

В.И. Двугнездная стойка (D=65 мм.)

Однорезцовая державка с прямым расположением резца

С.И. Скоба ГОСТ 50286-90; калибр-пробка ГОСТ 21401-75

1,7

 

4. Позиция ПР-2 Подрезать торец 1 окончательно, подрезать торец 7 окончательно последовательно

Р.И.Подрезной 25х16 резец 2112-0005 Т30К4 ГОСТ 18880-73

В.И. ПР.

С.И. Штангенциркуль ШЦ 1-125-0.05     ГОСТ 166-89

10

 

5. Позиция РГ-2

Зенкеровать поверхность 10 однократно.

Р.И. Зенкер2320-2572, d=16, ГОСТ 12489-71

В.И. Патрон

С.И. Калибр-пробка ГОСТ 21401-75

 

 

 

продолжение таблицы 6.4

5

 

6. Позиция РГ-3

Нарезать резьбу 5

Р.И. Метчик ГОСТ 6227-80

В.И. Патрон

С.И. Пробка резьбовая М18х2,5

 

 

7. Переустановить заготовку

13

 

8. Позиция ПР-1 Подрезать торец 13 предварительно

Р.И. Подрезной 25х16 резец 2112-0006 Т5К10 ГОСТ 18880-73

В.И. ПР

С.И. Штангенциркуль ШЦ 1-125-0.05     ГОСТ 166-89

 

 

 

продолжение таблицы 6.4

13

 

9. Позиция ПР-2

Подрезать торец 13 окончательно

Р.И. Подрезной 25х16 резец 2112-0005 Т30К4 ГОСТ 18880-73

В.И. ПР

С.И. Штангенциркуль ШЦ 1-125-0.05     ГОСТ 166-89

4,6

 

10. Позиция РГ-4

Точить поверхность 4 предварительно, расточить поверхность 6 предварительно одновременно.

Р.И. Проходной упорный 16х16 резец 2101-0008 Т5К10 ГОСТ 18879-73

Расточной 8х8 резец 2142-0199 Т5К10 ГОСТ 9795-84

В.И. Двугнездная стойка (D=65 мм.) Однорезцовая державка с прямым расположением резца (D=40 мм.)

Однорезцовая расточная державка для малых диаметров. (D=20мм.)

Патрон промежуточный. (D=40 мм.)

С.И. Скоба ГОСТ 50286-90; калибр-пробка ГОСТ 21401-75

4,6

 

11. Позиция РГ-5

Точить поверхность 4 окончательно, расточить поверхность 6 окончательно одновременно.

Р.И. Проходной упорный 16х16 резец 2101-0008 Т30К4 ГОСТ 18879-73

Расточной 8х8 резец 2142-0199 Т30К4 ГОСТ 9795-84

В.И. Двугнездная стойка (D=65 мм.) Однорезцовая державка с прямым расположением резца (D=40 мм.)

Однорезцовая расточная державка для малых диаметров. (D=20мм.)

Патрон промежуточный. (D=40 мм.)

С.И. Скоба ГОСТ 50286-90; калибр-пробка ГОСТ 21401-75

 

 

продолжение таблицы 6.4

9

 

12. Позиция ПР-3 Подрезать торец 9 однократно

Р.И.Подрезной 25х16 резец 2112-0005 Т30К4 ГОСТ 18880-73

В.И. ПР

С.И. Штангенциркуль ШЦ 1-125-0.05     ГОСТ 166-89

8

 

13. Позиция ПР-4

 Расточить канавку  8 однократно

Р.И. Резец канавочный Т15К6

В.И. ПР

С.И.

Штангенциркуль ШЦ 1-125-0.05     ГОСТ 166-89

14,

12

 

14. Позиция ЗР

Точить фаску 14,

Точить фаску 12 одновременно

Р.И Проходной резец16х16

2101-0008 Т5К10 ГОСТ 18879-73 (2шт)

В.И.ПР

С.И. Штангенциркуль ШЦ 1-125-0.05     ГОСТ 166-89

 

 

 

продолжение таблицы 6.4

010 Вертикально сверлильная

 

 

 

1. Установить и снять заготовку

ПР: специальное

 

11

 

2. ПР: специальное

Сверлить отверстие 11

Р.И. Сверло

2300-7515

ГОСТ 10902-77

В.И. Патрон сверлильный

16-В18

ГОСТ 8522-79

С.И. Æ3h12 калибр-пробка

ГОСТ 21401-75

11

 

3. ПР: специальное

Зенкеровать отверстие 11

Р.И. Зенкер

2320-2576, d=3, ГОСТ 12489-71

В.И. Патрон сверлильный

16-В18

ГОСТ 8522-79

С.И. Æ3h12 калибр-пробка

ГОСТ 21401-75

 

 

продолжение таблицы 6.4

015 Вертикально фрезерная

 

 

1. Установить и снять заготовку

ПР: Делительное устройство.

 

3

 

2. Фрезеровать лыску 3 с двух сторон последовательно

Р.И Фреза дисковая  2240-0371  ГОСТ 28527-90 Р6М5

В.И Оправка фрезерная

С.И. Штангенциркуль

ШЦ 1-125-0.05     ГОСТ 166-89

 

 


020 Круглошлифовальная

 

 

1. Установить и снять заготовку

ПР: трехкулачковый патрон

 

 

 

 

 

 

4

 

2. Шлифовать поверхность 4 однократно

Р.И Круг ГОСТ 2424-83

С.И. Микрометр МК50-75 ГОСТ6507-90;

 

 

025 Внутришлифовальная

 

 

1. Установить и снять заготовку

ПР: цанговый патрон

С.И. Нутромер 18-50 ГОСТ 9244-75;

 

 

 

 

 

 

6

 

2. Шлифовать поверхность 6 однократно

Р.И Круг ГОСТ 2424-83

С.И.

С.И. Нутромер 18-50 ГОСТ9244-75;

 

 

6.2.          Обоснование выбора оборудования

Оборудование для каждой операции необходимо подбирать с учетом следующих факторов:

  • выбранный станок должен обеспечить выполнение технологических требований, предъявляемых к обрабатываемой детали – необходимые точность, чистоту и размеры обработки;
  • рабочая зона станка должна соответствовать габаритным размерами обрабатываемой детали;
  • производительность станка должна соответствовать заданной программе выпуска деталей;

мощность, жестокость и кинематические возможности станка должны позволять вести обработку на оптимальных режимах резания с наименьшими затратами времени и себестоимости.

Операция 005 Токарно-револьверная

На данной операции используется токарно-револьверный станок модели 1Е340П. Краткая техническая характеристика представлена в таблице 7.

Это станок повышенной точности с вертикальной осью вращения револьверной головки. Револьверная головка размещена на револьверном суппорте и имеет шесть позиций для размещения инструмента.

Поперечный суппорт может перемещаться с продольной и поперечной подачей. На нем можно установить два резцедержателя –передний ПР, четырехпозиционный, и задний, неподвижный ЗР, в котором можно устанавливать один или несколько резцов.

Револьверный и поперечный суппорты могут передвигаться независимо друг от друга. Благодаря возможности размещения в револьверной головке и на суппорте многих инструментов, при проектировании технологической операции удается совмещать во времени несколько переходов.

Станок относится к классу автоматизированных станков, в которых автоматически переключаются приводы рабочих и ускоренных перемещений револьверного и поперечного суппорта, также частота вращения и скорость подачи. Для включения ускоренного хода вначале вручную поворачиваются в нужное положение мнемоническая рукоятка, а дальнейший переход с ускоренного хода на рабочую подачу и отключение рабочей подачи в конце рабочего хода выполняется автоматически.

Поворот РГ, барабана упоров также автоматизирован. Порядок переключений программируется наладчиком или оператором на штекерной панели.

Таблица 6.5

Техническая характеристика ТРС модели 1Е340П

Наибольший диаметр прутка, мм

40

Наибольший диаметр заготовки, закрепляемой в патроне над поперечным суппортом, мм

200

Максимальная рекомендуемая длина обработки, мм

160

Максимальный ход поперечного суппорта, мм:

продольный

поперечный

 

340

260

Частота вращения шпинделя, мин-1

48-2000

48

67

95

130

190

260

380

530

750

1050

1500

2000

Рабочая подача револьверного суппорта, мм/об

0,05-1,6

0,05

0,071

0,10

0,14

0,20

0,28

0,40

0,56

0,80

1.10

1,60

Быстрый ход револьверного суппорта, мм/мин

2500

Рабочая подача поперечного суппорта, мм/об

продольная

 

0,05-1,6

0,05

0,071

0,10

0,14

0,20

0,28

0,40

0,56

0,80

1.10

1,60

поперечная

0,025-0,8

0,025

0,036

0,05

0,071

0,10

0,14

0,20

0,28

0,40

0,56

0,80

Мощность электродвигателя главного движения, кВт

6,3

     

 


 

Операция 010 Вертикально-сверлильная

На рассматриваемой операции используется вертикально-сверлильный станок 2Н125Л.

Таблица 6.6

Краткая техническая характеристика станка 2Н125Л

Параметр

Значение

Наибольший диаметр сверления, мм

25

Рабочая поверхность стола, мм

400

Наибольшее осевое перемещение шпинделя, мм

150

Вылет шпинделя от колонки, мм

250

Расстояние от торца шпинделя до стола, мм

700

Число скоростей шпинделя

9

Частота вращения шпинделя, мм/мин

90-1420

Число подач шпинделя

3

Подача, мм/об

0,1-0,3

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт

1,5

 

Станок относится к универсальным вертикально-сверлильным станкам средних размеров и предназначен для сверления глухих и сквозных отверстий, рассверливания, зенкерования, развертывания, растачивания и нарезания резьбы. В станке предусмотрено автоматическое отключение подачи при достижении необходимой глубины обработки, а также автоматическое реверсирование шпинделя при нарезании резьбы. Его применяют преимущественно для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера. Для совмещения осей обрабатываемого отверстия и инструмента на этих станках предусмотрено перемещение заготовки относительно инструмента.


 

Операция 015 Вертикально-фрезерная

На данной операции выбран вертикально-фрезерный станок модели 6Р12.

Таблица 6.6

Краткая техническая характеристика станка 6Р12

Параметр

Значение

Размер рабочей поверхности стола, мм

1250х320

Наибольшее перемещение стола, мм:

продольное

поперечное

вертикальное

 

800

320

420

Расстояние от торца вертикального шпинделя до рабочей поверхности стола, мм

 

30-450

Число скоростей шпинделя

18

Частота вращения шпинделя, мин-1

31,5-1600

Число подач стола

18

Подача стола, мм/мин:

продольная и поперечная

вертикальная

 

12,5-1600

4,1-530

Наибольшая масса обрабатываемой детали, (с приспособлением), кг

400

Мощность электродвигателей основного шпинделя,  кВт

7,5

 

Данный станок применяется в условиях единичного и серийного производства. На станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные плоскости, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса. Классточности станка – Н. Возможна работа в трех режимах – автоматическом, толчковом и ручном.

В автоматическом режиме станок работает при различных автоматических циклах, включая цикл по рамке. В толчковом режиме производятся установочные перемещения стола. Возможна работа по разметке. В ручном универсальном режиме станок работает с использованием рабочих подач, быстрых перемещений, а также ручных перемещений от маховиков и рукоятки.

Технологические возможности станка могут быть расширены с помощью делительной головки, поворотного круглого стола и других приспособлений.


 

Операция 020 Круглошлифовальная

На данной операции выбран круглошлифовальный станок модели 3М131. Краткая характеристика станка представлена в таблице 11.

Станок модели 3м131 предназначен для наружного и внутреннего шлифования цилиндрических, конических и торцевых поверхностей деталей при установке их в центрах, патронах и на планшайбе в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Шлифование на круглошлифовальном станке происходит в результате вращательного движения круга и поперечного перемещения относительно детали, а также сложного движения шлифуемой детали, состоящего из вращательного движения и возвратно-поступательного движения вместе со столом.

Таблица 6.7

Краткая характеристика станка 3М131

Параметр

Значение

Наибольший диаметр шлифуемой поверхности, мм

280

Наибольшая длина шлифуемой поверхности, мм

700

Наибольшее продольное перемещение стола, мм

705

Частота вращения круга, об/мин

1112; 1285

Частота вращения заготовки (регулируется бесступенчато), об/мин

40-400

Скорость продольного хода стола (регулируется бесступенчато), мм/мин

50-500

Периодическая поперечная подача шлифовального круга (регулируется бесступенчато), мм/ход стола

0,002-0,1

Непрерывная подача для врезного шлифования, мм/мин

0,1-4,5

Размеры шлифовального круга

D=600 мм;

Bк= 63 мм.

Мощность двигателя шлифовальной бабки, кВт

7,5


 

Операция 025 Внутришлифовальная

На данной операции выбран внутришлифовальный станок модели 3К227В. Краткая техническая характеристика станка представлена в табл. 6.7

Универсальный внутришлифовальный станок 3К227В предназначен для шлифования цилиндрических и конических отверстий и имеет торцешлифовальное приспособление, расположенное на бабке станка. При этом можно шлифовать с одной установки наружный торец и цилиндрическое или коническое отверстие изделия. Станки применяют на машиностроительных заводах с мелкосерийным и серийным производством.

Шлифование осуществляют с помощью следующих движений: вращение шлифовального круга и детали, поперечная подача детали, продольная подача шлифовального круга. При работе с торцешлифовальным приспособлением необходимы следующие движения: вращение круга и детали и подача круга вдоль собственной оси.

Таблица 6.7

Краткая техническая характеристика станка 3К227В

Наименование параметра

3К227В

Основные параметры

 

Класс точности по ГОСТ 8-82

В

Наибольший диаметр устанавливаемого изделия, мм

400

Наибольший диаметр устанавливаемого изделия в кожухе, мм

250

Наибольшая длина устанавливаемого изделия, мм

125

Наименьший и наибольший диаметр шлифуемого отверстия, мм

20..160

Наибольшая длина шлифования при диаметре шлифования не менее 100 мм, мм

125

Расстояние от оси шпинделя передней бабки до подошвы станины, мм

1200

Расстояние от оси шпинделя передней бабки до зеркала стола (высота центров), мм

275

Расстояние от опорного торца фланца шпинделя изделия до торца кронштейна шлифовальной бабки, мм

880

Расстояние от торца нового круга торцешлифовального приспособления до опорного торца фланца шпинделя, мм

120..260

6.3.          Обоснование выбора схем базирования по операциям

Выбор баз является одним из важнейших вопросов при разработке технологического процесса деталей, т.к. правильным выбором баз в значительной степени обеспечивается точность обработки. Особенно важно выбрать базовую поверхность для выполнения первой операции – черновую базу.

 

Операция 005 Токарно-револьверная

Установ А

На рассматриваемом установе требуется обработать поверхности 1, 2 ,5, 7 и 10. Для базирования заготовки в качестве черновых баз выбраны необработанные цилиндрическая поверхность 4 и торец 13.

Поверхность 4, исходя из своей протяженности, принята в качестве двойной направляющей базы. Она лишает заготовку четырех степеней свободы (перемещения вдоль двух осей поворота относительно этих же осей).

Поверхность 13 принята в качестве опорной базы. Она лишает заготовку одной из трех степеней свободы (перемещения вдоль одной оси).

Основания, послужившие для выбора черновых баз:

  • поверхности черновых баз обеспечивают достаточно устойчивое положение заготовки в приспособлении;
  • на данном установе ведется обработка поверхностей, к точности и качеству которых не предъявляются высокие требования.

Эта схема установки обеспечивает неполную ориентацию заготовки в системе координат станка, т.к. заготовка оказывается лишенной пяти степеней свободы (три перемещения и два поворота относительно координатных осей). Данная ориентация достаточна для обеспечения точности всех обрабатываемых на операции поверхностей.

 

Установ Б

На рассматриваемом установе требуется обработать поверхности 4,6,8,9,12,13 и 14. Для базирования заготовки в качестве чистовых баз выбраны обработанные цилиндрическая поверхность 2 и торец 1.

Поверхность 1, в соответствии с ее размерами и положением относительно обрабатываемых поверхностей, выбрана в качестве установочной базы, которая лишает заготовку трех степеней свободы (перемещения вдоль одной оси и поворота относительно двух других осей).

Поверхность 2 принята в качестве двойной опорной базы. Она лишает заготовку двух степеней свободы (перемещения вдоль двух координатных осей).

Эта схема установки обеспечивает неполную ориентацию заготовки в системе координат станка, т.к. заготовка оказывается лишенной пяти степеней свободы (три перемещения и два поворота относительно координатных осей). Данная ориентация достаточна для обеспечения точности всех обрабатываемых на операции поверхностей.

 

Операция 010 Вертикально-сверлильная

На рассматриваемой операции требуется обработать поверхность 11. Для базирования заготовки в качестве чистовых баз выбраны обработанные цилиндрическая поверхность 6 и торец 13.

Поверхность 13 является установочной базой, поверхность 6 – двойной опорной базой.

В результате заготовка лишается 5 степеней свободы.

 

 


 

Операция 015 Вертикально-фрезерная

На рассматриваемой операции требуется обработать лыску 3. Поверхность 13 служит установочной базой, а поверхность 6 – двойной опорной базой, а отверстие 11 – одинарная опорная база.

 

Операция 020 Круглошлифовальная

На рассматриваемой операции требуется обработать поверхность 4. Для обеспечения соосности обрабатываемой поверхности общей оси детали в качестве двойной направляющей базы принимается поверхность 2. Торец 1 рассматривается в качестве опорной базы.

Операция 025Внутришлифовальная

На рассматриваемой операции требуется обработать отверстие 6. Для обеспечения соосности обрабатываемой поверхности общей оси детали в качестве двойной направляющей базы принимается поверхность 2. Торец 1 рассматривается в качестве опорной базы.

 

 

7.     ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИПУСКОВ НА ДИМЕТРАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ ТАБЛИЧНЫМ МЕТОДОМ

Расчет припусков по табличному методу производится в следующей последовательности. Сначала определяется общие припуски на все обрабатываемые поверхности исходной заготовки, расчет которых представлен в пункте 4. Затем для каждой обрабатываемой поверхности в соответствии с числом и последовательностью технологических переходов устанавливают номинальные припуски и допуски на размеры по ГОСТ 7505-89. При этом припуски на первый черновой переход определяется как разность между общим припуском на обрабатываемую поверхность исходной заготовки и суммой номинальных припусков на последующих переходах.

Номинальные размеры, получаемые после выполнения каждого i- перехода, определяются по следующим формулам:

Для наружной поверхности

Для отверстий

ГдеDi – размер, получаемый после i-перехода;

Di+1 – размер, получаемый на последующем переходе;

Zi+1 – номинальный припуск на сторону на последующем переходе.

Полученные значения для Diрекомендуется округлять для переходов по 14-12 квалитету до одного знака после запятой, а для переходов по 6-11 квалитетам – до двух знаков после запятой. При этом округление размеров наружных поверхностей производят в сторону уменьшения, а внутренних – в сторону увеличения.

Максимальный припуск на диаметр на первом переходе определяется по следующим формулам:

Для наружной поверхности

 

Для внутренней поверхности

Где Z1max – максимальный припуск на сторону на первом переходе; Z1 – номинальный припуск на сторону на первом переходе; Td1–допуск размера на первом переходе; ES0–верхнее предельное отклонение размера заготовки; EI0– нижнее предельное отклонение размера заготовки.

Максимальные припуски на диаметр для последующих переходов можно определить, используя формулу

Где Zimax – максимальный припуск на сторону;

Zi– номинальный припуск на сторону на i-м переходе;

Tdi – допуск размера на i-м переходе.

Поверхность 4

Эта наружная поверхность диаметром Ø 70h8 (Ø 70-0,046) включает три этапа обработки: «Точить предварительно», «Точить окончательно», «Шлифовать однократно».

Согласно таблице 4.2: 2Zобщ= 3,6 мм.

Для перехода «Шлифовать однократно» по табл. П.5.5 в зависимости от диаметра обработки назначается номинальный припуск на диаметр:

2Z3=0,5 мм.

Для перехода «Точить окончательно» по табл. П.5.2 в зависимости от длины и диаметра обработки назначается номинальный припуск на диаметр:

2Z2=1,5 мм.

Номинальный припуск на переход «Точить предварительно» определяется как разность между общим припуском (табл.4.2) и припуском для чистового перехода:

2Z1=Zоб – 2Z2 – 2Z3,

2Z1=3,6 – 1,5 – 0,5= 1,6мм.

Расчет номинальных размеров Diпосле выполнения каждого технологического перехода.

Размер заготовки (таблица 4.3):

Размер детали (по чертежу):

Согласно используем формулу для наружной поверхности:

Для перехода «Точить окончательно»:

Для перехода «Точить предварительно»:

Для каждого технологического размера устанавливаем допуски согласно табл.П. 5.1

Для перехода «Точить предварительно» (12кв.) значение допуска будет равным 0,3 мм. Допуск назначаем внутри тела .

Для перехода «Точить окончательно» (10кв.) значение допуска будет равным 0,12 мм. Допуск назначаем внутри тела .

Расчет максимальных припусков Zmaxдля каждого технологического перехода.

Максимальный припуск на диаметр на первом переходе «Точить предварительно»:

Максимальный припуск на диаметр на втором переходе «Точить окончательно»:

Максимальный припуск на диаметр на третьем переходе «Шлифовать однократно»:

 

 

Таблица 7.1

Поверхность 4 (вал)

Поверхность №4 (вал)

Номер перехода

Содержание перехода

Td, мм

Zном, мм

Zmax, мм

Di, мм

ES

EI

0

Заготовка

1,6

1,8

 

73,6

+1,1

-0,5

3,6

1

Точить предварительно

0,3

(12 кв)

0,8

1,5

72

0

-0,3

1,6

3

2

Точить окончательно

0,12

(10 кв)

0,75

0,81

70,5

0

-0,12

1,5

1,62

3

Шлифовать однократно

0,046

(8 кв)

0,25

0,273

70

0

-0,046

0,5

0,546

 

 

Рис.7.1Схема расположения операционных припусков для наружной поверхности 4.

Поверхность 2

Эта наружная поверхность диаметром Ø50h14 (Ø 50-0,74) включает этап обработки: «Точить однократно».

Согласно таблице 4.2: 2Zобщ= 3,6 мм.

Очевидно, что номинальный припуск на первом переходе будет равен общему припуску заготовки: 2Z1=2Zобщ= 3,6 мм.

Операционный размер на первом переходе равен размеру на чертеже детали:

Максимальный припуск на диаметр на первом переходе «Точить однократно»:

Таблица 7.2

Поверхность 2 (вал)

Поверхность №2 (вал)

Номер перехода

Содержание перехода

Td, мм

Zном, мм

Zmax, мм

Di, мм

ES

EI

0

Заготовка

1,6

1,8

 

53,6

+1,1

-0,5

3,6

1

Точить однократно

0,74

1,8

2,72

50

0

-0,74

3,6

5,44

 

Рис.7.2Схема расположения операционных припусков для наружной поверхности 2.


 

Поверхность 6

Эта внутренняя поверхность диаметром Ø 36H8 (Ø 36+0,039) включает три этапа обработки: «Расточить предварительно», «Расточить окончательно», «Шлифовать однократно».

В соответствии с табл. П.5.3 и П.5.4 номинальные припуски на диаметр на втором, третьих переходах:

2Z2= 1 мм;

2Z3= 0,3 мм.

Номинальный припуск на переход «Расточить предварительно» определяется как разность между общим припуском (табл4.2) и суммой припусков на переходах «Расточить окончательно», «Шлифовать однократно».

2Z2=2Zобщ– (2Z2+2Z3);

2Z1= 3,6 – (1+0,3)=2,3мм.

Расчет номинальных размеров Diпосле выполнения каждого технологического перехода.

Для определения номинальных размеров воспользуемся формулой (7.2):

D2 = D3 – 2Z3,

D2 = 36 – 0,3 = 35,7 мм,

D1 = D2 – 2Z2,

D1 = 35,7–1,0 = 34,7 мм.

Максимальные припуски на каждом из переходов в соответствии с формулой (7.3):

2Z3max = 2Z3+Td3,

2Z3max = 0,3+0,039 = 0,339 мм,

2Z2max = 2Z2+Td2,

2Z2max = 1,0+0,062 = 1,062 мм.

Максимальный припуск на диаметр на первом переходе Z1max в соответствии с формулой (7.4):

2Z1max = 2Z1+Td1+ EI0,

2Z1max = 2,3+0,25+0,9 = 3,45 мм.     

Таблица 7.3

Поверхность 6 (отверстие)

Поверхность №6 (отверстие)

Номер перехода

Содержание перехода

Td, мм

Zном, мм

Zmax, мм

Di, мм

ES

EI

0

Заготовка

1,4

1,8

 

32,4

-0,5

+0,9

3,6

1

Расточить предварительно

0,25

1,15

1,725

34,7

+0,25

0

2,3

3,45

2

Расточить окончательно

0,062

0,5

0,531

35,7

+0,062

0

1

1,062

3

Шлифовать однократно

0,039

0,15

0,1695

36

+0,039

0

0,3

0,339

 

Рис.7.3. Схема расположения операционных припусков для внутренней поверхности 6.

 

 

 

  1. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

В соответствии с эскизным планами обработки поверхностей разработанная размерная схема технологического процесса для обработки торцовых поверхностей. Схема строится в следующей последовательности. Сначала указываются размеры исходной заготовки, далее – технологические размеры по операциям с минимальным припусками по ходу технологического маршрута.  На заключительной стадии построения обозначаются конструкторские размеры с рабочего чертежа.

  • Размерная схема технологического  процесса

Рис.8.1  Размерная схема техпроцесса   
Назначение предварительных допусков на операционные размеры  и размеры исходной заготовки

Назначение допусков на технологические размеры               Таблица 8.1.

Технологические размеры

Этап обработки

Точность до корректировки

Точность после корректировки

Квалитет

Допуск

Квалитет

Допуск

L1

Заготовка

-

1,6

 

 

L2

Заготовка

-

1,4

 

 

L3

Заготовка

-

1.4

 

 

L4

1

H14

0.74

Н12

0.3

L5

1

H14

0.62

Н12

0.25

L6

2

H11

0.19

 

 

L7

2

H11

0.16

 

 

L8

1

H14

0.62

Н12

0.25

L9

1

H14

0.74

 

 

L10

2

H11

0.19

 

 

L11

1

H14

0.52

Н12

0.21

L13

1

H14

0.43

 

 

L15

1

H14

0.62

 

 

 

В соответствии с таблицами экономической точности механообработки назначаются минимальные припуски на подрезку торцев, которые представим в виде таблицы.

Минимальные припуски на технологические размеры                     

Таблица 8.2.

Z1

Z2

Z3

Z4

Z5

Z6

Z7

1.3

1.3

0.45

0.45

1.3

1.3

0.45

 

  • Построение графов

В соответствии с размерной схемой формируется исходный и производный графы. Вершинами на исходном графе являются номера поверхностей, а ребрами – конструкторские размеры и припуски (рис. 8.2.).

На производном графе вершины так же образуют номера поверхностей, а в качестве ребер выступают технологические размеры и размеры исходной заготовки (рис. 8.3).

Совмещенный граф(рис. 8.4) является математической моделью  всего технологического процесса.

Рис.8.2 Исходный граф

Рис.8.3 Производный граф

 

Рис.8.3 Совмещенный граф

  • Канонические уравнения размерных цепей

На основании полученных графов составляются канонические уравнения размерных цепей.

Для записи уравнения необходимо на исходном графе определить, какие вершины связывают замыкающее звено. Далее на производном графе нужно осуществить перемещение из вершины с меньшим номером к вершине с большим номером. При этом нужно учитывать, что если вершины возрастают в направлении обхода, то очередное звено записывается в уравнение со знаком «плюс» и считается увеличивающим, а если наоборот, то запись звена в уравнение осуществляется  со знаком «минус», и звеном считается уменьшающим.

Канонические уравнения размерных цепей                 Таблица 8.3.

№ п.п.

Канонические уравнения

Уравнения замыкающего звена

Размерная цепь

1

-К1+L10=0

К1=L10

 

2

-К2+L7-L6+L10=0

К2=L7-L6+L10

 

3

-K3-L11+L10=0

K3=-L11+L10

 

4

-K4+L6-L8=0

K4=L6-L8

 

 

 

продолжение таблицы 8.3

5

-К5+L10-L15=0

K5=L10-L15

 

6

-К6+L13=0

K6=L13

 

7

-Z 1min+L1-L4=0

Z1 min= L1-L4

 

8

-Z2 min+L2-L5=0

Z2 min= L2-L5

 

9

-Z3 min+L4-L6=0

Z3 min= L4-L6

 

10

-Z4 min+L5-L7=0

Z4 min= L5-L7

 

11

-Z5 min-L9+L6=0

Z5 min= -L9+L6

 

12

-Z6 min-L10+L9=0

Z6 min= -L10+L9

 

13

-Z7 min-L11+L9-L3=0

Z7 min= -L11+L9-L3

 

 

 

 

  • Проверка обеспечения точности конструкторских размеров

Условие проверки формулируются в виде следующего неравенства:

IT(Ki)≥ΣIT (Li)

В рассматриваемом примере присутствуют шесть конструкторских размеров, значит выполним шесть проверок

  • IT(K1)≥IT (L10)

0,74≥0,19                                         Условие выполнено

  • IT(K2)≥IT (L7) IT+(L10)

0,62≥0,16+0.19=0.35                         Условие выполнено

  • IT(K3)≥IT (L10)+ IT (L11)

0,52≥0,19+0.52=0,71                        Условие обеспечения точности размера К3 не выполнено. Необходимо ужесточить точность технологического размера L11 до 12 квалитета.

0,52≥0,19+0.21=0,3                            Условие выполнено

  • IT(K4)≥IT (L6)+ IT (L8)

0,52≥0,19+0.62=0.81                        Условие обеспечения точности размера К4 не выполнено. Необходимо ужесточить точность технологического размера L8 до 12 квалитета.

0,52≥0,19+0.25=0.44                         Условие выполнено

  • IT(K5)≥IT (L15)

0,52≥0,62                                         Условие обеспечения точности размера К5 не выполнено. Необходимо ужесточить точность технологического размера L15 до 12 квалитета.

0,52≥0,25                                            Условие выполнено

  • IT(K6)≥IT (L13)

0,43≥0,43                                         Условие выполнено

Результаты проверки приведены в таблице:

    Учет полученных запасов точности                 Таблица 8.4

Конструкторский размер по чертежу

Запас точности

Конструкторский размер при расчетах

K1

55-0,74

0,55

55-0,19

K2

30±0,62

0.27

30±0,35

K3

28±0.52

0.22

28±0.3

K4

20±0,52

0.08

20±0,44

K5

18±0,52

0.27

18±0,25

K6

15±0,43

0

15±0,43

 

  • Проверка поля рассеяния припусков.

Условие проверки формулируется следующим образом: отношение максимального припуска к минимальному на окончательных чистовых переходах не должно быть более трех:

                                                                                                   (8.2)

 

Максимальный припуск определяется следующим образом:

                                                     (8.3)

Диапазон колебания припуска или допуск припуска рассчитывается по формуле:

                                                                                            (8.4)

 

В рассматриваемом примере диапазоны колебаний припусков в соответствии с формулой (8.4) будут представлены в виде

1) wZ1=IT(L1)+IT(L4)=1,6+0,74=2,34 мм;

2) wZ2=IT(L1)+IT(L2)+IT(L4)+ IT(L5)=1,6+1,4+0,74+0,62=4,36 мм;

3) wZ3=IT(L4)+IT(L6)=0,74+0,19=0,93 мм;

4) wZ4=IT(L5)+IT(L4)+IT(L6)+ IT(L7)=0,62+0,74+0,19+0,16=1,71 мм;

5) wZ5=IT(L8)+IT(L9)=0,62+0,74=1,36 мм;

6) wZ6=IT(L10)+IT(L8) +IT(L7) +IT(L6) +IT(L3)=0,19+0,62+0.16+0.19+1.4=2,56 мм;

7) wZ7=IT(L11)+IT(L10)=0,52+0,19=0,71 мм;

Далее определяются максимальные значения припусков по формуле (8.3):

1) Z1max=1,3+2,34=3,64 мм;

2) Z2max=1,3+4,36=5,66 мм;

3) Z3max=0,45+0,93=1,38 мм;

4) Z4max=0,45+1,71=2,16мм;

5) Z5max=1,3+1,36=2,66 мм;

6) Z6max=1,3+2,56=3,86 мм.

7) Z7max=0.45+0,71=1,16 мм.

На следующем шаге рассчитывается отношение (8.2):

1)

2

3) = 3,1

4)

5)

6)  2,97

7)  2,6

Для выполнения третьего и четвертого условий необходимо ужесточить точность технологического размера L4  - до 12 квалитета,  L5 – до 12 квалитета. В этом случае:

 

  • Определение технологических размеров

Расчет начинается с уравнения с замыкающим конструкторским звеном, где присутствует один неизвестный технологический размер. Это двухзвенная цепь. Параметры неизвестного технологического размера будут равны аналогичным параметрам конструкторского размера.

К1=L10=55-0,19

K6=L13=15±0,43

Найденный технологический размер вычеркивается во всех размерных цепях, и находится следующая цепь, в которой неизвестным окажется один технологический размер, и так далее.

Если в технологической  цепи с замыкающим конструкторским

размером получается больше двух параметров, то  такое уравнение решается методом отклонений. Так, для технологического размера L11 уравнение имеет следующий вид:

K3=-L11+L10

L11=L10-K3

L11ном=L10ном-K3ном=55-28=27мм

ES(K3)=-ES(L11)+EI(L10)

ES(L11)=EI(L10)-ES(K3)=0.19-0.3=-0.11мм

EI(K3)=-EI(L11)+ES(L10)

EI(L11)=ES(L10)-EI(K3)=0-0.3=-0.3мм

L11=

 

K5=L10-L15

L15=L10-K5

L15ном=L10ном-K5ном=55-18=37мм

ES(K5)=ES(L10)-EI(L15)

EI(L15)=ES(L10)-ES(K5)=0-0.25=-0.25мм

EI(K5)=EI(L10)-ES(L15)

ES(L15)=EI(L10)-EI(K5)=0.19-0.25=0.06мм

L15=

Если замыкающим звеном цепи является минимальный припуск, то уравнение эффективнее решать способом предельных значений.

Z6 min= -L10max+L9min

L9max = L10max+Z6min

L9max = 55+1.3=56.3мм

L9min = L9max –IT(L9)=56.3-0.74=55.56мм

L9=

 

Z5 min= -L9max+L6min

L6min = L9max+Z5min

L6min = 56.3+1.3=57.6мм

L6max = L6min +IT(L6)=57.6+0.19=57.79мм

L6=

 

 

Z7 min= -L11max + L9min –L3max

L3max = -L11max + L9min –Z7min

L3max = -26.89+55.56-0.45=28.22мм

L3min = L3max -IT(L3)= 28.22 -1.4=26.82мм

L3=

 

Z3 min= L4min-L6max

L4min = L6max+Z3min

L4min = 57.79+0.45=58.24мм

L4max = L4min +IT(L4)=58.24+0.3=58.54мм

L4=

 

Z1 min= L1min – L4max

L1min = L4max +Z1min

L1min = 58.54+1.3=59.84мм

L1max = L1min +IT(L1)=59.84+1.6=61.44мм

L1=

 

K4=L6-L8

L8ном=L6ном-K4ном=57.79-20=37.79мм

ES(K4)=ES(L6)-EI(L8)

EI(L8)=ES(L6)-ES(K4)=0-0.44= -0.44мм

EI(K4)=EI(L6)-ES(L8)

ES(L8)=EI(L6)-EI(K4)=0.19-0.44= -0.25мм

L8=

 

К2=L7-L6+L10

L7ном=L6ном-L10ном+K2ном=57.79-55+30=32.79мм

ES(K2)=ES(L7)-EI(L6)+EI(L10)

ES(L7)=EI(L6)+ES(K2)-EI(L10)=0.19+0.35-0.19= 0.35мм

EI(K2)=EI(L7)-ES(L6)+ES(L10)

EI(L7)= ES(L6)+EI(K2)- ES(L10)=0+44-0.19=0.25

L7=

 

Z4 min= L5min-L7max

L5min = L7max +Z4min

L5min = 33.44+0.45=33.89мм

L5max = L5min +IT(L5)=33.89+0.25=34.14мм

L5=

 

Z2 min= L2min-L5max

L2min = L5max +Z2min

L2min = 34.14+1.3=35.44мм

L2max = L2min +IT(L2)=35.44+1.4=36.84мм

L2=

Таблица 8.5 Результаты расчетов приводятся в таблице

Уравнение замыкающего звена

Определяемое звено

Порядок расчета

L max, мм

L min, мм

Операционный размер

К1=L10

L10

1

55

54.81

55-0,19

К2=L7-L6+L10

L7

11

33.14

32.54

 

K3=-L11+L10

L11

3

26.89

26.7

 

K4=L6-L8

L8

10

37.54

37.35

 

K5=L10-L15

L15

4

36.94

36.75

 

K6=L13

L13

2

15.43

14.57

15±0,43

Z1 min= L1-L4

L1

9

61.44

59.84

 

Z2 min= L2min-L5max

L2

13

36.84

35.44

 

Z3 min= L4min-L6max

L4

8

 

58.24

 

Z4 min= L5min-L7max

L5

12

34.14

33.89

 

Z5 min= -L9max+L6min

L6

6

 

57.6

 

Z6 min= -L10max+L9min

L9

5

56.3

55.56

 

Z7 min= -L11max + L9min –L3max

L3

7

28.22

26.82

 

 

 

  1. ВЫБОР РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Определение режимов резания на всех операциях необходимо вести с следующим алгоритмом:

  1. Назначение инструмента и материала режущей части;
  2. Назначение глубины резания. В качестве глубины резания на каждом переходе принимается максимальный припуск;
  3. Выбор подачи по таблице;
  4. Выбор скорости резания по таблице;
  5. Определение частоты вращения шпинделя;
  6. Уточнение скорости резания в соответствии с принятым значением частоты вращения шпинделя;
  7. Определение силы резания и эффективности мощности резания;
    • Выбор режимов резания для операции 005

Токарно-револьверная

Порядок выбора режимов резания рассмотрим на примере опер.005

Точить поверхность 4 окончательно.

  • Обработка выполняется резцом, установленным в резцедержателе револьверной головки. Материал режущей части резца выбран в соответствии с рекомендациями - Т30К4.
  • По условию глубина резания t=0,81
  • Выбор подачи

Подача при черновом точении назначается в зависимости от качества обрабатываемой поверхности и радиуса при вершине резца. По таблице для  и  радиуса при вершине резца 1,2 мм имеем подачи 0,25 мм/об. Сталь 45 имеет предел прочности 610 МПа. Для уточнения используем коэффициент  :      0.25•0,45 = 0,11мм.

В соответствии с паспортом станка принимаем s=0,1мм/об.

        

 

 

  1. На следующем шаге определяется значение скорости резания Vтабл. П6.4, которое корректируется с помощью поправочных коэффициентов, учитывающих конкретные условия обработки:

Скорость резания при наружной продольной обточке углеродистой стали  резцами, оснащенными твердым сплавом Т30К4 без охлаждения  при грубой (черновой) обточке для глубины резания 0,81 мм находим , равное 270 м/мин. По таблицам определяем поправочные коэффициенты:

 Определение поправочных коэффициентов на скорость резания, где 

 =1,0 – коэффициент, зависящий от периода стойкости;

 = 1,25 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, для ;

 = 1,0– коэффициент, зависящий от состояния металла (горячекатаный, нормализованный);

= 1,5 – коэффициент, зависящий от материала режущей части инструмента (для Т30К4);

=1,0 – коэффициент, зависящий от наличия корки или окалины (При наличии корки или окалины);

=0,87 – коэффициент, зависящий от поперечного сечения резца (для державки 8х8)

= 1,0– коэффициент, зависящий от главного угла в плане (для угла в 45):

= 1,0– коэффициент, зависящий от вспомогательного угла в плане (для угла в 45)

 = 1,0– коэффициент, зависящий от вида работ (точение);

м/мин

5). Определение частоты вращения шпинделя по формуле

,

где D – диаметр, обрабатываемой поверхности

 

Токарно-револьверный станок модели 1Е340П. 

Таблица 19. Частоты вращения шпинделя, об/мин:

48

67

95

130

190

260

380

530

750

1050

1500

2000

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка - n=2000 об/мин

6)Определение действительной скорости резания, в соответствии с принятым значением частоты вращения

7). Определение силы резания и мощности резания при выполнении операции

Сила резания определяется по формуле

Определение мощности резания по формуле

В рассматриваемом примере сила резания и мощность.

Сравниваем полученное значение мощности резания с мощностью станка, которая рассчитывается по следующей формуле:

,

где  - мощность электродвигателя главного привода станка, кВт;

 - КПД станка.

В рассматриваемом примере кВт.

Эффективная мощность резания на превышает мощность станка, следовательно принятые режимы резания являются допустимыми.

 

 

 

 

Аналогичную процедуру используем для определения режимов резания по другим переходам и оформляем в виде таблицы

Режимы резания при обработке детали «Корпус»           Таблица 9.1

Поверхность детали и маршрут ее обработки

Размер (диаметр) обрабат. Повер.

Материал режущей части инструм.

Элементы режима резания

Глубина резания

Подача

Поправочные коэффициенты

Табличные

Принятые

Сила резания

Мощность резания

скорость резания по таблице

Расчетная частота вращения

Частота вращения принятая

скорость резания расчетная

D

 

t

s

K

V

n

n

V

P

N

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Операция 005, Токарно – револьверная

1.Установить и  снять заготовку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Подрезать торец 1 предварительно

50

Т5К10

1,3

0,28

0,8

149,0

687

530

90

0,23

0,35

подрезать торец 7 предварительно

70

Т5К10

1,3

0,28

0,8

149,0

501

380

88

0,23

0,34

3. Точить поверхность 2 однократно

50

Т30К4

2

 

0,1

 

0,8

 

149,0

 

742

 

530

 

83

 

0,08

 

0,12

 

Сверлить отверстие 10

18

Т30К4

4.Подрезатть торец  1 окончательно

50

Т30К4

0,45

0,1

 

1,3

 

270,0

 

2298

 

750

 

118

 

0,08

 

0,16

 

Подрезать торец  7 окончательно

70

Т30К4

0,45

5. Зенкеровать поверхность 10 однократно

18

Р6М5

0,25

0,4

0,8

24,0

373

260

13

0,33

0,07

6. Нарезать резьбу 5

18

Т5К10

1,5

0,14

0,78

149

2061

260

14,70

0,12

0,03

 

продолжение таблицы 9.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

7. Переустановить заготовку

                     

8. Подрезать торец 13 предварительно

70

Т5К10

2,4

0,28

0,8

149,0

524

530

118

0,23

0,46

9. Подрезать торец 13 окончательно

70

Т30К4

2

10. Точить поверхность 4 предварительно

70

Т5К10

0,38

0,28

0,8

149,0

524

530

118

0,23

0,46

Расточить поверхность 6 предварительно одновременно

36

Т5К10

0,38

0,28

0,8

11. Точить поверхность 4 окончательно

70,84

Т5К10

0,38

0,28

0,8

149,0

524

530

118

0,23

0,46

Расточить поверхность 6 окончательно одновременно

35,9

Т5К10

0,38

0,28

0,8

12. Подрезать торец 9 однократно

36

Т30К4

0,45

0,1

0,8

270,0

1867

750

85

0,08

0,12

13. Расточить канавку 8 однократно

38

Т15К6

1

0,1

1,3

149,0

1669

750

89

0,08

0,12

14. Точить фаску 14

70

Т5К10

2

0,28

0,8

134,0

477

360

79

0,23

0,31

Точить фаску 12 одновременно

70

Т5К10

2

0,28

0,8

134,0

477

360

79

0,23

0,31

 

 

 

  1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ НОРМЫ ВРЕМЕНИ

Техническая норма времени – это минимально необходимое время выполнения операции в определенных, наиболее благоприятных организационно – технических условиях.

Норма времени при выполнении станочных работ состоит из нормы подготовительно – заключительного времени и нормы штучного времени.

Норма штучного времени     определяется по формуле

, [мин]

где     - основное (технологическое) время, мин;

 - вспомогательное время, мин;

 - время на обслуживание рабочего места;

 - время перерывов на отдых.

Норма подготовительно – заключительного времени  дается на партию заготовок объема  .

Норма штучно – калькуляционного времени определяется как

.

Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем                                         .

Основное время определяется расчетом по формуле

,

где   - расчетная длина обработки, включающая длину обрабатываемой поверхности  , длину на врезание  и перебег  инструмента;

 - число рабочих ходов (число ходов для снятия слоя припуска);

 - минутная подача, равная произведению подачи на оборот  на частоту вращения .       

Вспомогательное время определяется по нормативам вспомогательного  времени и включает в общем случае

 – время на установку и снятие заготовки;

 –  время, связанное с переходом для определенного комплекса приемов, и  отдельно  время на приемы, не вошедшие в комплекс,

 – время на контрольные измерения.

Время на обслуживание рабочего места  и время перерывов на отдых  определяется в % от оперативного времени  по нормативам.

Состав оперативного времени  зависит от структуры технологической операции, т.е. от способа сочетания основных и вспомогательных переходов во времени.

Состав оперативного времени для операции определяется сочетанием основного времени соответствующего класса и вспомогательного времени соответствующей группы обработки. Для токарно- револьверного станка – это сочетание параллельно последовательного класса и группы 2, т. е.

tоп = tус+tп+Σmaxtоi

Таким образом, при определении нормы времени для токарно- револьверной операции необходимо определить вспомогательное время на установку и снятие заготовки, вспомогательные времена для каждого технологического перехода и основные времена наиболее длительных технологических переходов, выполняемых в каждой отдельной позиции. Все полученные времена нужно сложить. Это будет оперативное время на операцию. Далее следует определить время на обслуживание рабочего места и время перерывов на отдых и сложить их с оперативным временем. В этом случае полученная сумма и составит норму штучного времени. 

Значения основного, вспомогательного и оперативного времени, выбранные из табл. П.7.1, П.7.6, П.7.7, П.7.8 и рассчитанные по формулам (10.3), (10.4) и (10.5), приведены в табл. 10.1

 Время на отдых и обслуживание рабочего места можно ориентировочно определить по данным из табл. П.7.11

Определение норм времени для токарно – револьверной операции представляем в форме таблицы.

Просуммировав все основные времена по переходам, определяем основное время на операцию. Оно составляет 4,25 мин. Вспомогательное время на операцию определяется суммированием  вспомогательных времен по всем переходам. Оно равно 4,56 мин.

Оперативное время определяется как сумма основного и вспомогательного времени на операцию и составляет 4,25 + 4,56 = 8,81 мин.

По КАРТЕ 25 Револьверные станки с вертикальной осью вращения головки с. 92 определяем ВРЕМЯ НА ОБСЛУЖИВАНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА:

Для станков группы II оно составляет 5% от оперативного времени.

По КАРТЕ 88 с.203 ВРЕМЯ ПЕРЕРЫВОВ НА ОТДЫХ И ЛИЧНЫЕ НАДОБНОСТИ при характере подачи – механическая составляет 4% от оперативного времени.

В сумме дополнительное время составляет 9% от оперативного и штучное время определяем умножение оперативного времени на коэффициент 1,09, т.е.

1,09·8,81 = 9,60 мин.

Определяем подготовительно заключительное время на операцию по КАРТЕ 25 Револьверные станки с вертикальной осью вращения головки, раздел подготовительно - заключительное время на партию.

  • На наладку станка, инструмента и приспособлений: способ установки детали – в универсальном приспособлении, количество режущих инструментов в наладке 10, для III группы станков время 38 мин (позиция 3).
  • На пробную обработку деталей: количество резцов, устанавливаемых на размер с допуском на обработку ≤0,1 мм до 2-х, при оперативном времени обработки детали до 10 мин, время 12 мин (позиция 13).
  • На получение инструмента и приспособлений исполнителем работы до начала и сдача их после окончания обработки время 7 – 10 мин.

Суммируя, получаем подготовительно – заключительное время на операцию:

 38 + 12 + 10 = 60 мин.

При размере операционной партии в 480 деталей штучно – калькуляционное время составит

9,6 + 60/480= 9,6 + 0,125 = 9,7 мин.


  Таблица определения оперативного и штучного времени

Таблица 10.1

Поверхность детали и маршрут ее обработки

Расчетные размеры, мм

Режим обработки

Основное  время

Вспомогательное время, мин

Оперативное время

Длина обр. поверхн.

Врезание и перебег

Число раб. ходов

Расчетная длина

Подача , мм/об

Частота вращения, об/мин

Минутная подача, мм/мин

На установку и снятие

Связанное с переходом

На контрольные измерения

Вспомогательное время в целом

l

lвр + lпер

i

 

S

n

S мин.

tус

tпер

t КИЗ

t всп.

tоп=tо+tв,мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Операция 005, Токарно – револьверная

1.Установить и  снять заготовку

               

0,21

   

0,21

0,21

2. Подрезать торец 1 предварительно

10

4

1

14

0,28

530

148

0,09

0

0,18

0,08

0,26

0,35

подрезать торец 7 предварительно

12

4

1

16

0,28

380

106

0,15

0

0,18

0,08

0,26

0,41

3. Точить поверхность 2 однократно

40

4

1

44

0,1

530

53

0,83

0

0,18

0,08

0,26

1,09

Сверлить отверстие 10

20

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Подрезатть торец  1 окончательно

12

4

1

16

0,1

750

75

0,21

0

0,18

0,08

0,26

0,47

Подрезать торец  7 окончательно

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Зенкеровать поверхность 10 однократно

2

5

3

7

0,28

530

148

0,14

0

0,18

0,16

0,34

0,48

6. Нарезать резьбу 5

10

4

1

14

0,14

260

36,4

0,38

0

0,18

0,08

0,26

0,64

                             

 

продолжение таблицы 10.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

7. Переустановить заготовку

               

0,21

   

0,21

0,21

8. Подрезать торец 13 предварительно

19,25

4

1

23,25

0,28

380

106

0,22

0

0,18

0,08

0,26

0,48

9. Подрезать торец 13 окончательно

35

4

1

39

0,28

530

148

0,26

0

0,18

0,08

0,26

0,52

10. Точить поверхность 4 предварительно

20

4

1

24

0,1

1050

105

0,23

0

0,18

0,08

0,26

0,49

Расточить поверхность 6 предварительно одновременно

35

4

1

39

0,28

530

148

0,26

0

0,18

0,08

0,26

0,52

11. Точить поверхность 4 окончательно

20

4

1

24

0,1

750

75

0,32

0

0,18

0,08

0,26

0,58

Расточить поверхность 6 окончательно одновременно

35

4

1

39

0,28

530

148

0,26

0

0,18

0,08

0,26

0,52

12. Подрезать торец 9 однократно

28

                       

13. Расточить канавку 8 однократно

10

4

1

14

0,1

750

75

0,19

0

0,18

0,08

0,26

0,45

14. Точить фаску 14

2

4

1

6

0,1

750

75

0,08

0

0,18

0,08

0,26

0,34

Точить фаску 12 одновременно

2

5

3

7

0,28

360

101

0,21

0

0,18

0,16

0,34

0,55

итого

             

4,25

     

4,56

8,81

 

t оп

9,60

t шт

9,7

 

 

Список литературы

  1. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штамповочные. Допуски, припуски и кузнечные напуски. М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартом, 1990. 52с.
  2. Галкин М.Г. Технология механической обработки тел вращения: учеб. Пособие/ М.Г. Галкин, В.Н. Ашихмин. Екатеринбург: УрФУ, 2012. 196 с.
  3. Справочник технолога машиностроителя: в 2 т./ под ред. А.Г. Косиловой, А.Г. Суслова, А.М. Дальского, Р.К. Мещерякова. 5-е изд., перераб. И доп. М.: Машиностроение, 2001. Т1. 912с.: ил.
  4. Справочник технолога машиностроителя: в 2 т./ под ред. А.Г. Косиловой, А.Г. Суслова, А.М. Дальского, Р.К. Мещерякова. 5-е изд., перераб. И доп. М.: Машиностроение, 2001. Т2. 944с.: ил.
  5. Обработка металлов резанием: справочник технолога/ А.А. Панов и [др.]; под общ. ред. Панова 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2004. 784 с.: ил.
  6. Драгун А.П. Вспомогательный инструмент для токарно-револьверных станков, Ленинград Машиностроение, Ленинградское отделение 1979, 190 с.
  7. Ашихмин В.Н. Размерный анализ при технологическом проектировании: учеб. пособие/ В.Н. Ашихмин, В.В. Закураев. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005, 93 с.
  8. Режимы резания металлов: справочник /Ю.В. Барановский, [и др.] 4-е изд., перераб. и доп. М.: НИИТавтопром, 1995. 456с.
  9. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места, подготовительно-заключительного на работы, выполняемые на металлорежущих станках. Среднесерийное и крупносерийное производство. М., 1998.

 Скачать:  У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Категория: Курсовые / Курсовые машиностроение

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.