Реферат: Технологический процесс изготовление вала в составе коробки скоростей токарно-револьверного станка модели 16К20П

Содержание

Введение

Назначение и конструкция детали

Анализ технологичности конструкциидетали

Выбор заготовки

Принятый маршрутный технологическийпроцесс

Расчёт припусков на обработку

Расчёт режимов резания

Расчет норм времени

Расчёт требуемого количества станков

Расчет и проектирование станочногоприспособления

Заключение

Список использованных источников

Введение

Уровеньразвития машиностроения является определяющим фактором развития всегохозяйственного комплекса страны. Важнейшими условиями ускорения развития хозяйственногокомплекса являются рост производительности труда, повышение эффективностипроизводства и улучшение качества продукции.

Использованиеболее совершенных методов изготовления машин имеет при этом первостепенноезначение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность вэксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и оттехнологии ее изготовления.

Инженер-технологстоит последним в цепи создания новой машины и от объема его знаний и опыта вомногом зависит ее качество.

Этиосновные предпосылки определяют следующие важнейшие направления развитиятехнологии механической обработки в машиностроении.

1Совершенствование существующих и изыскание новых высокопроизводительных методови средств выполнения резко возросших по объему отделочных операций с цельюповышения точности обработки и сокращения их трудоемкости.

2Совершенствование существующих и изыскание новых высокопроизводительныхпроцессов выполнения получистовых и чистовых операций металлическим иабразивным режущим инструментом.

3Комплексная механизация и автоматизация технологических процессов на основеприменения автоматических линий, автоматизированных и полу автоматизированныхстанков, средств активного контроля, быстродействующей технологическойоснастки, групповых методов обработки технологически подобных деталей.

4Развитие процессов формообразования пластическим деформированием и применениеметодов тонкого пластического деформирования для отделочных операций.

5Развитие электрофизических и электрохимических методов обработки.

1Назначение и конструкция детали

Вал16Б20П.070.507 предназначен для работы в составе коробки скоростейтокарно-револьверного станка модели 16К20П.

Коробкаскоростей является одним из основных узлов любого станка. Служебное назначениекоробки скоростей заключается в получении заданных частот вращения шпинделястанка. Служебное назначение вала заключается в передаче крутящего момента.

ПоверхностиØ35/>0,008,Ø15/>0,0056изготавливаются с высокой точностью, так как являются основными конструкторско-технологическими базами. Эти поверхности предназначены для установкиподшипников. Точность размеров поверхностей обеспечивается по 6-му квалитетуточности. Для того чтобы избежать перекоса подшипников при запрессовке иповышенного шума и вибрации при работе, поверхность Ø35/>0,008 и прилегающийбуртик должен иметь биение не более 0,01 мм.

Шлицы/> по ГОСТ1139-80 предназначены для насадки на них зубчатых блоков и колес, с помощьюкоторых передается крутящий момент. Поэтому к шлицам предъявляются высокиетребования: отклонение от параллельности не более 0,03 на 100 мм длины, биениевнутреннего диаметра не более 0,02 мм. Для обеспечения надежности и износостойкостишлицы подвергаются термообработке (ТВЧ). Поверхность шлица и внутренний диаметршлифуются до Ra 1,25 мкм.

Центровоеотверстие F М10-7Н в торце вала служит длязакрепления ведущего шкива.

Дляобеспечения необходимых рабочих параметров в качестве материала для валавыбрана Сталь 45 ГОСТ 1050-74.

Таблица1.1- Механические свойства стали 45.

Предел текучести, МПа Предел выносливости, МПа Относительное сужение, S,% Относительное удлинение, u,% 600 353 16 40

Химическийсостав стали 45 приведем в таблице 2.

Таблица1.2- Химический состав стали 45,%

С Si Мn

Cr, не

более

Ni, не

Более

S, не

более

Р, не

более

Сu, не более 0,42-0,50 0,17-0,37 0,5-0,8 0,25 0,25 0,04 0,035 0,25

Анализтехнологичности конструкции детали

Анализтехнологичности является одним из важных этапов в разработке технологическогопроцесса, от которого зависят его основные технико-экономические показатели:металлоемкость, трудоемкость, себестоимость.

Вал16Б20П.070.507 является цилиндрической деталью, у которого диаметры поверхностейуменьшаются от середины к торцам, благодаря чему можно вести обработку натокарных операциях проходными резцами. Конструкция детали позволяет получитьзаготовку, форма и размеры которой будут максимально приближены к форме иразмерам детали. Для получения заготовки могут быть применены методы,характерные для крупносерийного производства, например прокат.

Вбольшинстве операций вал может быть обработан при базировании на центровыеотверстия, что обеспечивает, минимальные значения торцового и радиальногобиения поверхностей вала.

Валможет быть отнесен к достаточно жестким деталям, так как даже для самой малойшейки вала (Ф14,5) обеспечивается условие 10d>L. Этоозначает, что вал можно обрабатывать, используя нормативные режимы резания, неуменьшая их.

Нетехнологичнымиэлементами можно считать центровое отверстие F М10 по ГОСТ 14034-74.

Вцелом деталь можно считать достаточно технологичной.

Всоответствии с ГОСТ 14.202-73 рассчитываем показатели технологичностиконструкции детали.

Среднийквалитет точности обработки детали [3]

/> (1)

где/>– номерквалитета точности i — ойповерхности;

/> — количестворазмеров деталей, обрабатываемых по /> — му квалитету.

Длярасчета /> составляемисходную таблицу точности 3.1

Таблица2.1 — Точность поверхностей вала

Квалитет точности, JT 6 8 11 14 Количество размеров, h 5 2 2 18

Коэффициентточности обработки [3]

/>, (2)

Средняяшероховатость поверхностей [3]

/>, (3)

где/> — значениешероховатости i-ой поверхности;

/>-количествоповерхностей, имеющих шероховатость />.

Длярасчета />составляемисходную таблицу 3.2 шероховатости детали.

Таблица2.2-Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость Rа, мкм 1,25 2,5 5 10 Количество поверхностей n 9 5 3 8

Коэффициентшероховатости детали

/> (4)

Вцелом конструкция вала является достаточно технологичной и позволяетсравнительно легко и гарантированно обеспечивать заданные требования известнымитехнологическими способами. При этом на всех операциях обеспечиваетсясоблюдение принципа единства и постоянства баз.

Выборзаготовки

Детальпредставляет собой вал, размеры которого увеличиваются от середины к торцам.Поэтому заготовка вала может быть получена из проката.

Приотсутствии сведений о методе получения заготовки по базовому варианту стоимостьзаготовки рассматривается по двум возможным методам ее получения (прокат илиштамповка на ГКМ) и делается их сравнение.

Стоимостьзаготовки из проката рассчитывается по формуле

/>, (5)

где/> — затратына материалы заготовки, руб.;

/>-технологическая себестоимость правки, калибрования, разрезки, р.

Затратына материалы

/>, (6)

где/> — массазаготовки, />;

/> — цена 1 кгматериала заготовки, />руб.;

/> - массадетали, />2,23кг;

/> — цена 1 кготходов, />100руб.

/>3,99*873-(3,99-2,23)*100=3308,068руб.

Технологическаясебестоимость

/>, (7)

где/>-приведенные затраты на рабочем месте, />3900руб/ч;

/> - штучное илиштучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции.

Штучноеили штучно-калькуляционное время рассчитывается по формуле

/>, (8)

где/> — длинарезания при резании проката на штучные заготовки, />45мм;

/> — величинаврезания и перебега, /> 8мм;

/> — минутнаяподача при разрезании, />60мм/мин;

/> — коэффициент, показывающий долю вспомогательного времени в штучном, />1,5

/>86,14руб.

/>3308+86,14=3394руб.

Расчетстоимости заготовок полученных штамповкой выполняется по формуле [3]

/> (9)

где/> - базоваястоимость одной тонны заготовок, />=826000 руб.;

/> — массазаготовки, />=3,345кг;

/> — масса детали,/>=1,3 кг;

/> — стоимостьодной тонны отходов, />=100 руб.;

/> — коэффициент,зависящий от класса точности, />=1;

/> — коэффициент,зависящий от степени сложности, />=0,75;

/> — коэффициент,зависящий от массы заготовки, />=1;

/> — коэффициент,зависящий от марки материала, /> =1;

/> — коэффициент,зависящий от объема выпуска, />=1 .

Годовойэкономический эффект рассчитываем по формуле [3]

/>, (10)

где/> — объёмвыпуска, шт.

/>=(7150,495-3394)*10000=37564950руб.

Принятыймаршрутный технологический процесс

Впринятом технологическом процессе для получения базовых поверхностей, заданныхна чертеже, используем центровые отверстия. При этом технологические иконструкторские базы совпадают. Далее для получения точных поверхностей спомощью шлифования (шлицешлифование, зубошлифование и др.) в качестве базовыхповерхностей выбираем чертежные базовые поверхности.

Таблица4.1 — Принятый технологический процесс

Операции

Наименование и краткое содержание операции Модель станка Режущий инструмент, размеры, марка инструментального материала Технологическая база 1 2 3 4 5

005

Фрезерно-центровальная

1 Фрезеровка торцов в размер

317/>.

2 Сверление центровочных отверстий Ø4.

МР-78

Фреза 2214-0153;

Фреза 2214-0154

ГОСТ 24359-80 Р6М5;

Сверло 2317-0122 ГОСТ 14952-75 Р6М5

Поверхность заготовки Ø43

и торец

010

Токарно-револьверная

1 Сверлить отверстие

2 Рассверлить отверстие

3 Зенковать фаску

4 Нарезать резьбу

16К20

Сверло 2301-0189;

Сверло 2301-3009 ГОСТ 10903-77 Р6М5;

Зенковка 2353-0103 ГОСТ 14953-80 Р6М5;

Метчик 2620-2531 ГОСТ 3266-81 Р6М5;

Поверхность

Ø43

015

Токарная многорезцовая

1 Черновое точение поверхностей

Æ15, Æ20, Æ34, Æ35, Æ40

1А730

Резец проходной Т15К6

2101-0567 ГОСТ 18870-73

Поверхность

Ø43,

центровое отверстие

020

Токарная многорезцовая

1 Черновое точение поверхностей

Æ34, Æ35

1А730

Резец проходной Т15К6

2101-0567 ГОСТ 18870-73

Поверхность

Ø43,

центровое отверстие

025

Токарная гидрокопировальная

1 Чистовое точение поверхностей

Æ15, Æ20, Æ34, Æ35, Æ40,

1Н713

Резец К.01.4979.000-00 ТУ 2-035-892-82

Т15К6

Резец прорезной 2177-0501 ГОСТ 18888-73

Центровые отверстия

030

Шлицефрезерная

1 Фрезеровать шлицы

ГОСТ 1139-80

5350А Фреза 2520-0737 ГОСТ 8027-86

Поверхность

Ø34,

центровые отверстия

035

Шлицефрезерная

1 Фрезеровать шлицы

ГОСТ 1139-80

5350А Фреза 2520-0744 ГОСТ 8027-86

Шлицы,

центровые отверстия

040

Слесарная

Снять заусенцы

045

Термическая

Шлицы ТВЧ h1…h1,5

49,3…53,2 HRC

050

Торцекруглошлифо-вальная

1 Шлифовать поверхность

Ø35 и торец

3Б153Т Круг специальный

Поверхности

Ø15

центровые отверстия

055

Торцекруглошлифо-вальная

1 Шлифовать поверхность

Ø35 и торец

3Б153Т Круг специальный

Поверхности

Ø15

центровые отверстия

060

Торцекруглошлифо-вальная

1 Шлифовать поверхность

Ø15 и торец

3Б153Т Круг специальный

Поверхность

Ø34,

центровые отверстия

065

Торцекруглошлифо-вальная

1 Шлифовать поверхность

Ø15 и торец

3Б153Т Круг специальный

Поверхность

Ø34,

центровые отверстия

070

Шлицешлифовальная

1 Шлифовать поверхность

3451 Круг фасонный специальный Шлицы, центровое отверстие

075

Шлицешлифовальная

1 Шлифовать поверхность

3451 Круг фасонный специальный Шлицы, центровое отверстие

080

Шлицешлифовальная

1 Шлифовать поверхность

3451 Круг фасонный специальный Шлицы, центровое отверстие

085

Шлицешлифовальная

1 Шлифовать поверхность

3451 Круг фасонный специальный Шлицы, центровое отверстие

090

Круглошлифовальная

1 Шлифовать поверхность ф40

3Е12 Круг 1 350*50*76 24А 40 СМ1 8 К5 35м/с ГОСТ 2424-83

Поверхность Ø34,

центровые отверстия

095

Круглошлифовальная

1 Шлифовать поверхность ф40

3Е12 Круг 1 350*50*76 24А 12 С2 8 К5 35м/с ГОСТ 2424-83

Поверхность Ø34,

центровые отверстия

100

Контрольная

105

Упаковочная

- - - /> /> /> /> /> />

Расчетнеобходимого количества операций проведем для поверхности ф40 js6 (/>.0.008).

Допускзаготовки согласно ГОСТ 7505-89 составляет 2.5 мм, т.е.

/>= 1100 мкм.

Допускдетали />=0,016 мм = 16 мкм.

Необходимуювеличину уточнения определим по формуле [15]

/> (11)

Сдругой стороны, уточнение определяется как произведение уточнений, полученныхпри обработке поверхности на всех операциях(переходах) принятого техпроцесса:

/>, (12)

где/> — величинауточнения, полученного на i-ойоперации (переходе);

n –количество принятых в техпроцессе операций (переходов).

Дляобработки данной поверхности в маршрутном технологическом процессе предусмотреныследующие операции:

1.Черновоеточение

2.Чистовоеточение

3.Предварительное шлифование

4.Окончательное шлифование.

Промежуточныезначения рассчитываются по формулам [15]

/> /> /> /> (13)

где/> /> /> /> — допуски размеров,полученные при обработке детали на первой, второй и т.д. операциях.

1)Черновое точение

/>340мкм;

2)Чистовое точение

/>50мкм;

3)Предварительное шлифование

/>50мкм;

4)Чистовое шлифование

/>16мкм.

Тогда

/>3,24; /> 6,8; />1; />3,125

Определяемобщее уточнение для принятого маршрута обработки:

/>3,24*6,8*1*3,125=68,85

Полученноезначение /> показывает,что при принятом маршруте точность обработки поверхности ф40js6 обеспечивается, т.к./>, т.е.

68,75< 68,85.

Расчётприпусков на обработку

Расчётприпусков на обработку поверхности /> Ф40js6

Заготовкавала из проката. Маршрут обработки включает следующие операции (переходы):

1.Черновоеточение

2.Чистовоеточение

3.Предварительное шлифование

4.Окончательное шлифование

Навсех операциях обработка рассчитываемой поверхности ведется в центрах, из чегоследует, что погрешность установки детали в радиальном направлении равна нулю,т.е. e=0.

Погрешностьзаготовки определяем по формуле [3].

/>, (14)

где/>–погрешность заготовки по смещению, мм;

/>– погрешностьзаготовки по короблению, мм;

/> — погрешностьзацентровки, мм.

СогласноГОСТ 7505-89

/>= 0 мм.

/>,

где/>– удельнаякривизна заготовки, мкм/мм;

l –расстояние от торца до середины заготовки, мм.

Согласнотаблице 4.8 [3]

DК= 2 мкм/мм.

/>= 2*158,25 =316,5мм

Погрешностьзацентровки определяем по формуле [3]

/>, (15)

где/>/> — допуск наразмер поковки, />2,5 мм.

/>= 0,604мм

Тогда/>= 0,682мм

Величинаостаточных пространственных отклонений [3]

1) после черновоготочения

/>=0,06*682=41мкм

2)после чистового точения

/>=0,04*682 =27мкм;

3)после предварительного шлифования

/>=0,02*682=14мкм.

Выписываемпараметры шероховатости /> и глубины дефектного слоя Т длявсех операций:

1)заготовка

/>=150 мкм; Т=250мкм;

2)точение черновое

/>=50 мкм; Т=50мкм;

3)точение чистовое

/>=30 мкм; Т=30мкм;

4)шлифование предварительное

/>=10 мкм; Т=20мкм;

5)шлифование окончательное

/>=5 мкм; Т=15мкм.

Расчётминимальных значений припусков производим по формуле [3], предварительнозаполнив расчётную таблицу 5.1.

/> , (16)

где/> — высотанеровностей, полученных на предыдущей операции;

/> — глубинадефектного слоя, полученного на предыдущей операции;

/>-пространственное отклонение, полученное на предыдущей операции.

Минимальныеприпуски

1)под черновое точение

/>=2*(150+250+682)=2*1082мкм;

2)под чистовое точение

/>=2*(50+50+41)=2*141мкм;

3)под предварительное шлифование

/>=2*(30+30+27)=2*87мкм;

4)под чистовое шлифование

/>=2*(10+20+14)=2*44мкм.

Определяемрасчетный размер /> путем последовательногоприбавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода,начиная с минимального размера:

/>=39,992мм;

/>=39,992+0,088=40,08мм;

/>= 40,08+0,174=40,254 мм;

/>=40,254+0,282=40,536мм;

/>=40,536+2,164=42,7мм.

Вграфу />записываемрасчётные размеры. Графу «допуск» заполняем в соответствии с достигнутойточностью при обработке деталей на

даннойоперации.

Наибольшиепредельные размеры />определяем прибавлением допуска кнаименьшему предельному размеру:

/>=39,992+0,016=40,008мм;

/>=40,08+0,05=40,13мм;

/>=40,25+0,05=40,30мм;

/>=40,54+0,34=40,88мм;

/>=42,7+1,1=43,8мм.

Предельныезначения припусков />определяем как разность наибольшихпредельных размеров и /> — как разность наименьшихпредельных размеров предыдущего и выполняемого переходов:

/>=40,13-40,008=0,122мм;

/>=40,3-40,13=0,17мм;

/>=40,88-40,3=0,58мм;

/>=43,8-40,88=2,92мм;

/>=40,08-39,992=0,088мм;

/>=40,25-40,08=0,17мм;

/>=40,54-40,25=0,29мм;

/>=42,7-40,54=2,16мм;

Общиеприпуски Z0max и Z0min рассчитываем, суммируя их промежу-

точныезначения и записывая их внизу соответствующих граф:

/>=88+170+290+2160=2708мкм;

/>=122+170+580+2920=3792мкм.

Таблица5.1-Расчёт припусков на обработку поверхности Ф40js6

Технологические переходы обработки поверхности Ф40js6 Элементы припуска Расчетный припуск

Расчётный размер Lp, мм

Допуск d, мкм Предельный размер, мм Предельные значения припусков, мк Rz T

D min D max

2Z/>

Заготовка 150 250 682 __ 42,7 1100 42,7 43,8 __ __ Обтачивание черновое 50 50 41 2*1082 40,536 340 40,54 40,88 2160 2920 Обтачивание чистовое 30 30 27 2*141 40,254 50 40,25 40,3 290 580 Шлифование предварительное 10 20 14 2*87 40,08 50 40,08 40,13 170 170 Шлифование окончательное 5 15 __ 2*44 39,992 16 39,992 40,008 88 122 Итого 2708 3792

Производимпроверку правильности расчётов по формуле [3]

/> , (17)

122-88=50-1634=34

170-170=50-500=0

580-290=340-50290=290

2920-2160=1100-340760=760

Проверкапоказывает, что расчёты припусков выполнены правильно.

Строимсхему графического расположения припусков и допусков поверхности Ф40js6 (рисунок 5.1).

Расчётприпусков на обработку поверхности />7f8

Заготовкавала получена из проката. Маршрут обработки включает следующие операции(переходы):

1.Фрезерование

2.Предварительное шлифование

3.Окончательное шлифование

Погрешностьзаготовки определяем по формуле [3].

/>, (18)

где/>–погрешность заготовки по смещению, мм;

/>– погрешностьзаготовки по короблению, мм;

/> — погрешностьзацентровки, мм.

СогласноГОСТ 7505-89

/>= 0 мм,

/>,

где/>– удельнаякривизна заготовки, мкм/мм;

/>– расстояние отторца до середины заготовки, мм.

Согласнотаблице 4.8 [3]

DК= 2 мкм/мм.

rКОР = 2*158,25=316,5мм.

Погрешностьзацентровки определяем по формуле [3]

/>, (19)

где/>/> — допуск наразмер поковки, />2,5 мм.

/>= 0,604 мм.

Тогда:

/>= 0,682 мм.

Величинаостаточных пространственных отклонений [3]

1) послефрезерования

/>=0,06*682=41мкм;

2)после предварительного шлифования

/>=0,02*682=14мкм.

Выписываемпараметры шероховатости /> и глубины дефектного слоя Т длявсех операций:

1)фрезерование

/>=50 мкм; Т=50мкм;

2)шлифование предварительное

/>=10 мкм; Т=20мкм;

3)шлифование окончательное

/>=5 мкм; Т=15мкм.

Расчётминимальных значений припусков производим по формуле [3], предварительнозаполнив расчётную таблицу 5,2.

/>, (20)

где/> — высотанеровностей, полученных на предыдущей операции;

/> — глубинадефектного слоя, полученного на предыдущей операции;

/>-пространственное отклонение, полученное на предыдущей операции.

Минимальныеприпуски

1)под предварительное шлифование

/>=2*(50+50+41)=2*141мкм;

2)под окончательное шлифование

/>=2*(10+20+14)=2*44мкм.

Определяемрасчетный размер /> путем последовательного

прибавлениярасчетного минимального припуска каждого технологического перехода, начиная сминимального размера:

/>=6,965 мм;

/>=6,965+0,088=7,053мм;

/>= 7,053+0,282 =7,335 мм.

Вграфу /> записываемрасчётные размеры. Графу «допуск» заполняем в соответствии с достигнутойточностью при обработке деталей на

даннойоперации.

Наибольшиепредельные размеры />определяем прибавлением допуска кнаименьшему предельному размеру:

/>=6,965+0,022=6,987мм;

/>=7,053+0,036=7,089мм;

/>=7,34+0,09=7,43мм.

/>=7,089-6,987=0,102мм;

/>=7,43-7,089=0,341мм;

/>=7,053-6,965=0,088мм;

/>=7,34-7,053=0,287 мм.

Общиеприпуски Z0max и Z0min рассчитываем, суммируя их промежу-

точныезначения и записывая их внизу соответствующих граф:

/>=88+287=375 мкм

/>=102+341=443мкм

Производимпроверку правильности расчётов по формуле [3]

/>, (21)

102-88=36-2214=14

341-287=90-3654=54

Проверкапоказывает, что расчёты припусков выполнены правильно.

Таблица5.2-Расчёт припусков на обработку поверхности 7f8

Технологические переходы обработки поверхности 7f8 Элементы припуска

Расчетный припуск

2Z/>/>

Расчётный размер Lp, мм

Допуск d, мкм Предельный размер, мм Предельные значения припусков, мк /> Lmin Lmax

2Z/>/>

2Z/>

/> Rz T

/> Фрезерование 50 50 41 __ 7,335 90 7,34 7,43 ___ ___ /> Шлифование предварительное 10 20 14 2*141 7,053 36 7,053 7,089 287 341 /> Шлифование окончательное 5 15 __ 2*44 6,965 22 6,965 6,987 88 102 /> Итого 375 443 />

Строимсхему графического расположения припусков и допусков поверхности 7f8 (рисунок 3.2).

Таблица 5.3- Припуски и допуски наобрабатываемые поверхности вал

Размер детали Припуск

Предельные отклонения

мкм

табличный расчетный

1 2 3 4

Ф20 2*7,0 ____

/>260

Ф30 h8 2*2,5 ____ 0, -33 Ф34 d11 2*0,5 ____ -80, -240

Ф35 js6 2*5 ___

Ф40 js6 ____ 2*1,1

317/>

1,8 ____

+800

-300

71/>

1,8 ____

+800

-300

235/>

1,8 ____

+800

-300

131/>

1,8 ____

+800

-300

7 f8 ____ 2,5

+800

-300

/> /> /> /> /> /> /> /> />

Расчёт режимов резания

Расчёт режимов резания аналитическимметодом

Операция 025- токарнаягидрокопировальная. Чистовое точение Æ15, Æ20, Æ34, Æ35, Æ40. Станок модели 1Н713. Резецпроходной с пластинкой из твёрдого сплава Т15К6.

Глубина резания t=0,5 мм;

Подача />=0,7мм/об [12].

Для сталей с />=600 МПа

/> =/>*/>, (22)

где /> — коэффициент уточнения подачи, />=0,45.

Скорость резания рассчитываем поформуле [12]

/> (23)

где /> — постоянный коэффициент;

/> — стойкость инструмента;

/>-поправочный коэффициент;

/> /> /> — показатели степеней.

/>=350; />=60мин; />=0,2; />=0,15; />=0,35

Поправочный коэффициент рассчитываемпо формуле[12]

/> =/>, (24)

где /> — коэффициент, учитывающий влияниематериала заготовки;

/> — коэффициент, учитывающийсостояние поверхности;

/> — коэффициент, учитывающийматериал заготовки.

/>=/>=1

/>=0,9

/>=1,04

/>=1*0,9*1,04=0,936

/> — скоростьрезания по формуле[12].

/>.

Частотувращения шпинделя при обработке рассчитываем по формуле [12]

/>, (25)

где/> – скорость резания, м/мин;

/>– диаметрповерхности, мм.

ПоверхностьÆ 40

/>мин/>

Принимаемпо паспорту станка

/>=1000мин-1

Действительнаяскорость резания

/> м/мин.

Силурезания /> рассчитываемпо формуле [12]

/>, (26)

где/>–постоянный коэффициент;

/>– поправочныйкоэффициент;

/>, />, />– показателистепеней.

/> =300; />=1,0; />=0,75;/>=-0,15

Поправочныйкоэффициент рассчитываем по формуле[12]

/> (27)

/> (28)

/>=0,94; />=1,1; />=1,0; />=1,0.

/>=0,94*1,1*1,0*1,0*1,0=1,034

/>Н

Мощностьрезания рассчитываем по формуле [12]

/> (29)

где/>– силарезания, Н;

/>– скоростьрезания, м/мин.

/>кВт.

Мощностьдвигателя главного привода станка />=17 кВт, К.П.Д. привода станка />=0,85. Тогда

/>, (30)

/>=17*0,85=14,45кВт.

/>, т.е.0,625<14,45

Таким образом,привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.

Расчётрежимов резания по нормативам

Операция030–шлицефрезерная. Фрезерование шлицев /> ГОСТ 1139-80. Станок модели5350А. Инструмент фреза червячная специальная из быстрорежущей стали Р6М5.

Длинурабочего хода рассчитываем по формуле[11]

/>, (31)

где/> длинарезания, мм;

/> длина подвода,врезания и перебега, мм;

/> дополнительнаядлина, вызванная наладкой и конфигурацией колеса.

/>=92 мм; />26 мм; />мм.

/>92+26+40=158 мм

Подачуна оборот детали назначаем по таблице с.149[11]

/>=2,2мм/об

Дляфрезы с ”усиками” подачу уменьшают на 20%

/> (32)

/>=0,8*2,2=1,76мм/об

Попаспорту станка уточняем подачу

/>1,8мм/об

Скоростьрезания назначаем по таблице с.141[11]

/>35м/мин

Частотувращения инструмента рассчитываем по формуле[11]

/>, (33)

где- /> скоростьрезания, м/мин;

/> диаметр фрезы,/>80мм.

/>мин/>

Попаспорту станка принимаем частоту вращения

n=127мин-1

Действительнаяскорость резания

/>; (34)

/>м/мин

Аналогичнорассчитываем режимы резания на остальные операции, и результаты сводим втаблицу 6.1.

Таблицу6.1- Сводная таблица режимов резания.

Номер операции Наименование операции, перехода Глубина резания t, мм

Длина резания l/>, мм

Подача S/>мм/об

Скорость V, м/мин

Частота вращения, мин/>

Минутная подача S/>, мм/мин

Основное время t/>, мин/>

расчетная принятая расчетная принятая расчетная принятая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 005

Фрезерноцентровальная

1 Фрезеровка торцов в размер

317/>.

2 Сверление центровочных отверстий Ø4.

1,5

1,2

0,06

1,2

0,06

67,8

15,75

159,2

2070

270

1125

324

67,5

0,37

0,06

010

Токарно-револьверная

1 Сверлить отверстие

2 Рассверлить отверстие

3 Зенковать фаску

4 Нарезать резьбу

4,4

0,6

1,4

3,5

0,2

0,3

0,6

0,4

0,2

0,3

0,6

0,4

41,4

47,1

8,6

26,6

1592

1528

286

597

1500

274

530

216

450

164,4

212

0,14

0,03

0,102

0,025

015

Токарная многорезцовая

1 Черновое точение поверхностей

ф40, ф35, ф34, ф34, ф20, ф15.

2,5 246 0,25 0,25 120 125,6 1000 1000 250 1,012 020

Токарная многорезцовая

1 Черновое точение поверхностейф34, ф35.

2,5 71 0,25 0,25 180 125,6 1000 1000 250 0,321

025

Токарная гидрокопировальная

1 Чистовое точение поверхностей

Æ15, Æ20, Æ34, Æ35, Æ40

0,141 317 0,7 0,3 180 125,6 1433 1000 300 1,08

030

Шлице фрезерная

1 Фрезеровать шлицы

ГОСТ 1139-80

4 92 2,2 1,8 35 31,9 139,3 127 223,5 4,245

035

Шлице фрезерная

1 Фрезеровать шлицы

ГОСТ 1139-80

4 40 2,2 1,8 35 31,9 139,3 127 223,5 2,84

050

Торцекруглошлифо-вальная

1 Шлифовать поверхность

Ø15 и торец

0,087 11 0,002 0,002 31,2 30 156 130 0,26 0,49

055

Торцекруглошлифо-вальная

1 Шлифовать поверхность

Ø15 и торец

0,044 11 0,002 0,002 31,2 30 156 130 0,26 0,523

060

Торцекруглошлифо-вальная

1 Шлифовать поверхность

Ø35 и торец

0,087 34,5 0,002 0,002 29,7 30 156 130 0,26 0,468

065

Торцекруглошлифо-вальная

1 Шлифовать поверхность

Ø35 и торец

0,044 34,5 0,002 0,002 29,7 30 156 130 0,26 0,47

070

Шлице шлифовальная

1 Шлифовать поверхность

0,141 92 0,0048 0,005 32 30 2800 2880 14 3,633

075

Шлице шлифовальная

1 Шлифовать поверхность

0,044 92 0,0048 0,005 32 30 2800 2880 14 3,688

080

Шлице шлифовальная

1 Шлифовать поверхность

0,141 40 0,0048 0,005 32 30 2800 2880 14 1,901

085

Шлице шлифовальная

1 Шлифовать поверхность

0,044 40 0,0048 0,005 32 30 2800 2880 14 1,951

090 Кругл шлифовальная

1 Шлифовать поверхность ф40

0,087 104 0,009 0,01 35 34 278 270 0,4 0,498

095 Кругло шлифовальная

1 Шлифовать поверхность ф40

0,044 104 0,009 0,01 35 34 278 270 0,4 0,522

/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Расчетнорм времени

Расчётнормы времени на операцию 025 – токарную гидрокопировальную

Типпроизводства изготовления вала соответствует крупносерийному производству, вкотором в качестве нормы времени рассчитывается штучное

время[15]

/>, (35)

где/>– основноевремя;

/> вспомогательноевремя;

/> время наобслуживание рабочего места;

/> — время наотдых.

Основноевремя рассчитываем по формуле [15]

/>, (36)

где/> длинарезания, />=317мм;

/>величинаврезания и перебега, />7мм [11]

/> количестворабочих ходов, />;

/> подача наоборот, />0,3мм/об;

/> число оборотов,/>1000 мин/>.

Основноевремя на операцию

/>1,08 мин

Вспомогательноевремя рассчитываем по формуле [15]

/>, (37)

где/> время наустановку и снятие детали, />0,08мин;

/>время назакрепление и открепление детали, />0,024мин;

/> время наприемы управления станком;

/> время наизмерение детали.

Времяна приемы управления детали состоит из:

1) времени включениястанка кнопкой – 0,1мин;

2) времени подводаили отвода инструмента к детали при обработке – 0,025мин;

3) время перемещениякаретки суппорта в продольном направления – 0,04 мин.

/> мин

Времяна измерение детали состоит из времени измерения скобой одностороннейдиаметров: Æ15, Æ25, Æ34, Æ27, Æ35, Æ42, Æ50,8.

/>мин

Вспомогательноевремя

/>мин

Длякрупносерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле

/>, (38)

где/> коэффициент,зависящий от типа производства, />1,5.

/>мин

Оперативноевремя рассчитывается по формуле[15]

/> (39)

/>мин

Времяна обслуживание рассчитывается по формуле[15]

/>, (40)

где/> время наорганизационное обслуживание, мин;

/> время натехническое обслуживание, мин.

Времяна организационное обслуживание составляет 1,5% от оперативного времени:

/>= />мин

Времяна техническое обслуживание составляет

/>, (41)

где/> время насмену режущего инструмента, /> мин;

/> стойкостьинструмента, />60 мин.

/> мин.

Тогда

/> мин.

Времяна отдых составляет 7% от оперативного времени:

/> мин.

Штучноевремя составляет

/> мин.

Расчётнормы времени на операцию 030 – шлицефрезерную

время[15]

/>, (42)

где/>– основноевремя;

/> вспомогательноевремя;

/> время наобслуживание рабочего места;

/> — время наотдых.

Основноевремя рассчитываем по формуле [15]

/>, (43)

где/> длинарезания, />=92мм;

/>величинаврезания и перебега, />26 мм [11]

Z-количество шлицев, z=6;

/> подача наоборот, />1,8мм/об;

/> числооборотов, />127мин/>.

Основноевремя на операцию

/>3,938 мин

Вспомогательноевремя рассчитываем по формуле [15]

/>, (44)

где/> время наустановку и снятие детали, />0,1 мин;

/>время назакрепление и открепление детали, />0,024мин;

/> время наприемы управления станком;

/> время наизмерение детали,/>мин.

Времяна приемы управления детали состоит из:

1) времени включениястанка кнопкой – 0,01мин;

2) времени подводаили отвода инструмента к детали при обработке – 0,03мин;

3) время перемещенияфрезерной головки в продольном направления – 0,06 мин.

/> мин

Вспомогательноевремя

/>мин

Длякрупносерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле

/>, (45)

где/> коэффициент,зависящий от типа производства, />1,5.

/>мин

Оперативноевремя рассчитывается по формуле[15]

/> (46)

/>мин

Времяна обслуживание рассчитывается по формуле[15]

/>, (47)

где/> время наорганизационное обслуживание, мин;

/> время натехническое обслуживание, мин.

Времяна организационное обслуживание составляет 1,7% от оперативного времени:

/>= />мин (48)

Времяна техническое обслуживание составляет

/>, (49)

/> мин.

Тогда

/>0,365 мин.

Времяна отдых составляет 6% от оперативного времени:

/> мин.

Штучноевремя составляет

/> мин.

Аналогично рассчитываем нормы времени наостальные операции, и результаты сводим в таблицу

Таблица 7.1- Сводная таблица норм времен

Номер операции Наименование операции Основное время Вспомогательное время Оперативное время Время обслуживания

Время на отдых t/>

Штучное время t/>

Величина партии n

t/>

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 065 Торцекруглошлифо-вальная 0,12 0,08 0,035 0,09 0,428 0,0024 0,0073 0,034 0,47 10000 070 Шлицешлифовальная 2,54 0,08 0,115 0,2 3,13 0,165 0,056 0,282 3,633 10000 075 Шлицешлифовальная 2,54 0,08 0,115 0,23 3,18 0,165 0,057 0,286 3,688 10000 080 Шлицешлифовальная 1,104 0,08 0,115 0,17 1,652 0,072 0,029 0,148 1,901 10000 085 Шлицешлифовальная 1,104 0,08 0,115 0,2 1,697 0,072 0,03 0,152 1,951 10000 090 Кругл шлифовальная 0,12 0,08 0,015 0,09 0,45 0,004 0,007 0,029 0,498 10000 095 Кругл шлифоваьная 0,12 0,08 0,05 0,11 0,48 0,002 0,008 0,032 0,522 10000

Расчёттребуемого количества станков

Типпроизводства в соответствии с ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентомзакрепления операций, который показывает число различных операций, закрепленныхв среднем по цеху (участку) за каждым рабочим местом в течении месяца.

Длярасчета коэффициента закрепления операций составляется таблица.

Определяетсярасчетное количество станков m/>для каждой операции.

m/>= /> , (50)

гдеtШТ.К – штучное время, выполнения операцийна данном станке, мин;

N –программа выпуска, шт;

Fд –действительный годовой фонд времени работы автоматической линии, ч.

/> -нормативныйкоэффициент загрузки оборудования

/> =0,8

Принятоечисло рабочих мест P устанавливаютокруглением значений m/>до ближайшего большего целого числа.

Далеедля каждой операции вычисляют значение фактического коэффициента загрузки:

/> =/> (51)

Количествоопераций, выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле

O=/> (52)

Коэффициентзакрепления операций рассчитывается по формуле:

К/>=/> (53)

Таблица8.1 – Расчёт коэффициента закрепления операций

Номер операции Наименование операции

T/>, мин

m/>

O 1 2 3 4 5 6 7 005 Фрезерно-центровальная 0,872 0,045 1 0,045 17,77 010 Токарно-револьверная 1,675 0,087 1 0,087 9,19 015 Токарная многорезцовая 1,448 0,075 1 0,075 10,6 020 Токарная многорезцовая 0,825 0,043 1 0,043 18,6 025 Токарно-гидрокопировальная 1,618 0,084 1 0,084 9,52 030 Шлицефрезерная 5,275 0,27 1 0,27 2,9 035 Шлицефрезерная 3,673 0,19 1 0,19 4,21 050 Торцекруглошлифо-вальная 0,49 0,025 1 0,025 32 055 Торцекруглошлифо-вальная 0,523 0,027 1 0,027 29 060 Торцекруглошлифо-вальная 0,468 0,024 1 0,024 33,3 065 Торцекруглошлифо-вальная 0,47 0,024 1 0,024 33,3 070 Шлицешлифовальная 3,633 0,19 1 0,19 4,21 075 Шлицешлифовальная 3,688 0,19 1 0,19 4,21 080 Шлицешлифовальная 1,901 0,098 1 0,098 8,1 085 Шлицешлифовальная 1,951 0.094 1 0.094 7,2 090 Кругл шлифовальная 0,498 0,026 1 0,026 30,7 095 Кругл шлифовальная 0,522 0,027 1 0,027 29,6

/>=17 />=285,11

К/>=/>=16,77/>17

ПоГОСТ 3.1121-84 коэффициент закрепления операций К/>=17 соответствует среднесерийномупроизводству следовательно необходимо применять универсальное станочноеоборудование.

Расчети проектирование станочного приспособления

Назначениеи устройство станочного приспособления

Пружинно-пневматическийцанговый патрон предназначен для передачи вращательного движения заготовке.Данный патрон применяется на токарной операции 020.

Зажимосуществляется сильной пружиной, а раскрепление — сжатым воздухом. Внутрицилиндра 2, прикрепленного винтами 15 к передней бабке станка, помещен поршень3, соединенный с пустотелым штоком 6. На рабочий конец шпинделя станканавинчена гильза 1, в которой перемещается втулка 8, сжимающая сменную цангу.Ввинченная в гильзу круглая гайка 7 предохраняет цангу от выпадения, астопорный винт 19 фиксирует ее в отрегулированном положении. Управлениепатроном при раскреплении осуществляется с помощью золотника 12. При нажиме накнопку 11 золотник 12 перемещается, и сжатый воздух через штуцер 14 поступает вполость цилиндра. При перемещении поршня 3 влево шток 6 нажимает на кольцо 5 и,преодолевая силу упругости пружины 16 перемещает втулку 8 при помощи поводковыхпальцев 4 в результате чего цанга под действием сил упругости ее стенокразжимается, и пруток освобождается. Для очередного закрепления прутка кнопку11 оттягивают, золотник возвращается в исходное положение, при котором сжатыйвоздух из полости цилиндра свободно выходит в атмосферу, а поршень 3, шток 6,кольцо 5 с поводковыми пальцами 4 и втулка 8, под действием пружины 16перемещаясь вправо, сжимает цангу, которая, упираясь в гайку 7, производитзажим обрабатываемого материала. Под действием четырех пружин 9 поршень со штокомполучает дополнительное перемещение вправо, в результате которого образуетсязазор между торцом кольца 5 и штоком 6, предохраняющий от возникновения междуними трения. Крышка 15, в которой предусмотрено уплотнение 21, присоединенавинтами 18 к цилиндру 2.

Преимуществапатрона: 1) постоянство силы зажима и безопасность в эксплуатации, так как вовремя обработки сжатый воздух в полости отсутствует и возможное падениедавления в сети не влияет на зажим; 2) сравнительная простота схемыпневмопривода (не нужны обратный клапан и реле давления); 3) полость шпинделясвободна от тяги или толкателя, необходимых в обычных конструкцияхпневмопривода.

Силовойрасчет приспособления

Исходнымиданными для расчета приспособления является момент резания, который стремится провернутьзаготовку зажатой цангой.

Необходимоподобрать такую пружину, осевое усилие зажима которой обеспечит возникновениемомента трения, сопротивляющийся моменту резания.

Расчетвыполняем для операции 020

Осевуюсоставляющую силы резания Р/>рассчитываем по формуле :

/>, (54)

где/>–постоянный коэффициент;

/>– поправочныйкоэффициент;

/>, />, />– показателистепеней.

/>=300; />=1,0; />=0,75;/>=-0,15

Поправочныйкоэффициент рассчитываем по формуле[12]

/> (55)

/> (56)

/> =0,94; />=1,1; />=1,0; />=1,0.

/>=0,94*1,1*1,0*1,0*1,0=1,034

/>Н

Моментрезания рассчитывается по формуле:

/> (57)

гдеD- диаметр заготовки зажатой в цанге, D=43 мм.

/>МПа

Осевоеусилие зажима рассчитывается по формуле:

/> (58)

/>-коэффициент сцепления, /> принимаем />

/> — коэффициентзапаса, /> принимаем/>

D-диаметр поверхности по которой зажимается заготовка

/> — угол трения

/> Н

Поосевому усилию по ГОСТ 6969-74 подбираем пружину.

Расчетприспособления на прочность

Наиболеенагруженным элементом приспособления считается пружина, на которую оказываетвлияние момент резания. Пружина работает на сжатие.

Условиепрочности для пружин из проволоки круглого сечения имеет вид:

/> (59)

где[t] — допускаемое напряжение [t] = 960 мПа

к — поправочный коэффициент к=1,11

с- индекс пружины с=12

d- диаметр проволоки d=12мм

F-осевая нагрузка пружины F=304,51H

/>323,26мПа

Так как условиепрочности соблюдается, то прочность пружины в данном приспособленииобеспечивается.

Заключение

Врезультате разработки данного курсового проекта было проведено полноеисследование технологического процесса получения детали в условиях крупносерийногопроизводства. Важнейшим этапом проектирования технологии является назначениемаршрутного техпроцесса обработки, выбор оборудования, режущего инструмента истаночных приспособлений.

Вкурсовом проекте отражены два метода назначений режимов резания – аналитическийи по нормативам. Расчет режимов резания позволяет не только установитьоптимальные параметры процесса резания, но и определить основное время накаждую операцию.

Список использованных источников

1. Рогачевский Н.И., Кравец Н.Ф. Проектирование узлов и деталей машин.Техническое предложение и эскизный проект. — Могилев: ММИ, 1997. — 24с.

2. Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностейВУЗов. – М.: Высшая школа, 1984. – 336 с.

3. Кузьмин А.В. и др. Расчеты деталей машин. – Мн.: Выш. школа, 1986. – 400с.

4. Рогачевский Н.И. Расчет цилиндрических зубчатых передач на ЭВМ в режиме диалога:Методические указания. – Могилев: ММИ, 1992. – 23 с.

5. Проектирование механических передач / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев,Б.С. Козинцов и др. – М.: Машиностроение, 1984. – 560 с.

еще рефераты

Еще работы по промышленности, производству

Реферат по промышленности, производству

Технологический процесс изготовления корпуса клиноплунжерного патрона

24 Июня 2015

Реферат по промышленности, производству

Технологический процесс изготовления корпуса приспособления для крепления оправок с хвостовиком HSK-63

25 Июня 2015

Реферат по промышленности, производству

Технологический процесс изготовления корпуса расточной оправки

25 Июня 2015

Реферат по промышленности, производству

Технологический процесс изготовления котла

25 Июня 2015