Деталь переходник в машиностроении чертеж. Разработка технологических процессов обработки детали "переходник" на автоматизированных участках. Заказать переходник для жесткого диска ноутбука у нас

Введение

Основной тенденцией развития современного машиностроительного производства является его автоматизация в целях значительного повышения производительности труда и качества выпускаемой продукции.

Автоматизация механической обработки осуществляется путем широкого применения оборудования с ЧПУ и создания на его основе ГПС, управляемых от ЭВМ.

При разработке технологических процессов обработки деталей на автоматизированных участках необходимо решать следующие задачи:

повышение технологичности деталей;

повышение точности и качества заготовок; обеспечение стабильности припуска; совершенствование существующих и создание новых методов получения заготовок, снижающих их стоимость и расход металла;

повышение степени концентрации операций и связанное с этим усложнение структур технологических систем машин;

развитие прогрессивных технологических процессов и структурно-компоновочных схем оборудования, разработка новых типов и конструкций режущего инструмента и приспособлений, обеспечивающих высокую производительность и качество обработки;

развитие агрегатного и модульного принципа создания станочных систем, загрузочных и транспортных устройств, промышленных роботов, систем управления.

Механизация и автоматизация технологических процессов механической обработки предусматривает ликвидацию или максимальное сокращение ручного труда, связанного с транспортировкой, загрузкой, выгрузкой и обработкой деталей на всех этапах производства, включая контрольные операции, смену и настройку инструментов, а также работы по сбору и переработке стружки.

Развитие технологии малоотходного производства предусматривает комплексное решение задачи изготовления заготовок и механической обработки с минимальными припусками путем коренного технологического перевооружения заготовительных и механообрабатывающих цехов с использованием наиболее прогрессивных технологических процессов, созданием автоматических и комплексно-автоматизированных линий на базе современного оборудования.

В таком производстве человек освобождается от непосредственного участия в изготовлении изделия. За ним остаются функции подготовки оснастки, наладки, программирования, обслуживания вычислительной техники. Увеличивается доля умственного и сводится и минимуму доля физического труда. Сокращается численность рабочих. Повышаются требования к квалификации работников, обслуживающих автоматизированное производство.

1. Расчет объема выпуска и определение типа производства

Исходные данные для определения типа производства:

а) Объем выпуска деталей в год: N = 6500 шт/год;

б) Процент запасных частей: в = 5 %;

в) Процент неизбежных технологических потерь б = 5 %;

г) Общий объем выпуска деталей в год:

д) масса детали: m = 3,15 кг.

Тип производства определяется ориентировочно по табл.1.1

Таблица 1.1 Организация производства по массе и объёму выпуска продукции

Масса детали, кгТип производстваЕМсСКсМ<1,0<1010-20002000-7500075000-200000>2000001,0-2,5<1010-10001000-5000050000-100000>1000002,5-5,0<1010-500500-3500035000-75000>750005,0-10<1010-300300-2500025000-50000>50000>10<1010-200200-1000010000-25000>25000

В соответствии с таблицей обработка деталей будет производиться в условиях среднесерийного производства с приближением к мелкосерийному.

Для серийного производства характерно применение специализированного оборудования, а также станков с числовым программным управлением и автоматизированных линий и участков на их основе. Приспособления, режущий и мерительный инструмент могут быть как специальными, так и универсальными. Научно-методической основой организации серийного производства является внедрение групповой технологии на базе конструкторской и технологической унификации. Расстановка оборудования, как правило - по ходу технологического процесса. В качестве средств межоперационного транспортирования применяются автоматические тележки.

В серийном производстве количество деталей в партии для одновременного запуска, допускается определять упрощенным способом:

где N - годовая программа выпуска деталей, шт.;

а - число дней, на которое необходимо иметь запас деталей (периодичность запуска - выпуска, соответствующая потребности сборки);

F - число рабочих дней в году.

2. Общая характеристика детали

1 Служебное назначение детали

«Переходник». Переходник работает в условиях статических нагрузок. Материал - Сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Предположительно данная деталь работает не в тяжелых условиях - служит для соединения двух фланцев с разными отверстиями под крепление. Возможно, деталь является частью трубопровода, в котором происходит циркуляция газов или жидкостей. В связи с этим предъявляются достаточно высокие требования к шероховатости большинства внутренних поверхностей (Ra 1,6-3,2). Они оправданы, так как низкая шероховатость уменьшает возможность создания дополнительных очагов окислительных процессов и способствует беспрепятственному протеканию жидкостей, без сильного трения и турбулентных завихрений. Торцевые поверхности имеют грубую шероховатость, так как, скорее всего, соединение будет производиться через резиновую прокладку.

Основными поверхностями детали являются: цилиндрические поверхности Æ 70h8; Æ 50H8+0,039, Æ 95H9; резьбовые отверстия М14х1,5-6Н.

2.2Тип детали

Деталь относится к деталям типа тел вращения, а именно - диск (рис.1.). Основными поверхностями детали являются наружные и внутренние цилиндрические поверхности, наружные и внутренние торцовые поверхности, внутренние резьбовые поверхности, то есть поверхности определяющие конфигурацию детали и основные технологические задачи по ее изготовлению. К неосновным поверхностям отнесем различные фаски. Классификация обрабатываемых поверхностей представлена в табл. 2.1

Рис. 1. Эскиз детали

Таблица 2.1 Классификация поверхностей

№ п/пИсполнительный размерЗаданные параметрыRa, мкмТф, мкмТрас, мкм1НТП, IT=12, Lус=1012,5--2НЦП Æ70 h81,6--3НТП, IT=12, Lус=2512,5-0,14НЦП Æ120 h1212,5--5НТП, IT=12, Lус=1412,5--6ФП IT=10, L=16,3--7НЦП Æ148 h1212,5--8ФП IT=10, L=16,3-- 9 НТП, IT=12, Lус=26,512,5-- 10ВЦП Æ12 Н106,3--11ВЦП Æ95 Н93,2--12ВТП, IT=12, Lус=22,512,5--13ВЦП Æ50 Н81,6--14ВЦП Æ36 Н1212,5--15ВТП, IT=12, Lус=1212,5--16ВЦП Æ12,50,01-17ФП IT=10, L=1,56,3--18ФП IT=10, L=0,56,3-- 19 ВРП, М14х1,5 - 6Н6,30,01- 20ВЦП R=9 Н1212,5--Характерными особенностями обработки данной детали являются следующие:

применение токарных и шлифовальных станков с ЧПУ в качестве основной группы оборудования;

обработка производится при установке в патроне или в приспособлении;

основными методами обработки являются точение и шлифование наружных и внутренних цилиндрических и торцовых поверхностей, нарезание резьбы метчиком;

подготовка баз (подрезание торцов) для данного типа производства целесообразно произвести на токарном станке.

высокие требования к шероховатости требуют применения отделочных методов обработки - шлифования.

2.3Анализ технологичности детали

Цель анализа - выявление недостатков конструкции по сведениям из чертежа детали, а также возможное улучшение конструкции.

Деталь «Переходник» - имеет цилиндрические поверхности, что ведет к сокращению оборудования, инструмента и приспособлений. При обработке соблюдается принцип постоянства и единства баз, которыми являются поверхность Æ70 h8 и торец детали.

все поверхности легко доступны для обработки и контроля;

съем металла равномерен и безударен;

глубоких отверстий нет;

возможна обработка и контроль всех поверхностей при помощи стандартного режущего и измерительного инструмента.

Деталь жесткая и не требует при обработке применения дополнительных приспособлений - люнетов - для повышения жесткости технологической системы. В качестве нетехнологичности можно отметить отсутствие унификации таких элементов, как наружные и внутренние фаски - на десять фасок приходится три типоразмера, что ведет к увеличению количества режущего и мерительного инструмента.

2.4Нормоконтроль и метрологическая экспертиза чертежа детали

2.4.1 Анализ применяемых в чертеже стандартов

В соответствии с требованиями ЕСКД чертеж должен содержать все необходимые сведения, дающие полное представление о детали, иметь все необходимые разрезы и технические требования. Особые участки формы выделены отдельно. Исходный чертеж отвечает этим требованиям полностью. На чертеже выделена и сделана сноска на одну канавку. Текстовые требования к допускам формы обозначены условными обозначениями непосредственно на чертеже, а не в технических требованиях. Выноска обозначена буквой, а не римской цифрой. Следует отметить обозначение шероховатости поверхностей, выполненных с учетом изменения №3 от 2003 г., а также неуказанных допусков размеров, формы и расположения. Предельные отклонения размеров проставлены в основном квалитетами и числовыми значениями отклонений, как это и принято в среднесерийном производстве, так как контроль может проводиться как специальными, так и универсальными средствами измерения. Надпись «Неуказанные предельные отклонения по ОСТ 37.001.246-82» в технических требованиях следует заменить надписью «Неуказанные размеры и предельные отклонения размеров, формы и расположения обработанных поверхностей - по ГОСТ 30893.2-mK»

4.2 Проверка соответствия указанных предельных отклонений стандартным полям допусков по ГОСТ 25347

На чертеже есть предельные отклонения размеров, которые проставлены только числовыми значениями предельных отклонений. Найдем соответствующие им поля допусков по ГОСТ 25347 (табл. 2.2).

Таблица 2.2. Соответствие заданных числовых отклонений стандартным полям допусков

РазмерПоле допуска js10ÆH13

Анализ таблицы 2.2. показывает, что абсолютное большинство размеров имеют предельные отклонения, соответствующие стандартным.

4.3 Определение предельных отклонений размеров с неуказанными допусками

Таблица 2.3. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками

РазмерПоле допускаПредельные отклонения57js125js12Æ36H12-0,1258js12R9H12-0,1592js12Æ148h12+0,4Æ118H12-0,35Æ120h12+0,418js1262js12

2.4.4 Анализ соответствия требований к форме и шероховатости допуску размера

Таблица 2.4. Соответствие требований к форме и шероховатости

№ п/пИсполнительный размерЗаданные параметрыРасчетные параметрыRa, мкмТф, мкмТрас, мкмRa, мкмТф,. мкмТрас, мкм1НТП, IT=12, Lус=1012,5--3,2--2НЦП Æ70 h81,6--1,6--3НТП, IT=12, Lус=2512,5-0,11,6-0,14НЦП Æ120 h1212,5--1,6--5НТП, IT=12, Lус=1412,5--1,6--6ФП IT=10, L=16,3--6,3--7НЦП Æ148 h1212,5--12,5--8ФП IT=10, L=16,3--6,3-- 9 НТП, IT=12, Lус=26,512,5--3,2--10ВЦП Æ12 Н106,3--3,2--11ВЦП Æ95 Н93,2--1,6--12ВТП, IT=12, Lус=22,512,5--6,3--13ВЦП Æ50 Н81,6--1,6--14ВЦП Æ36 Н1212,5--12,5--15ВТП, IT=12, Lус=1212,5--6,3--16ВЦП Æ12,50,01-250,01-17ФП IT=10, L=1,56,3--6,3--18ФП IT=10, L=0,56,3--6,3-- 19 ВРП, М14х1,5 - 6Н6,30,01-6,30,01- 20ВЦП R=9 Н1212,5--6,3--

Выводы к таблице: расчетная шероховатость для ряда размеров меньше, чем заданная. Поэтому для свободных поверхностей 5,10,12,15,16,20 назначаем расчетную шероховатость, как более целесообразную. Расчетные допуски расположения для поверхности 3 такие же, как и заданные на чертеже. Соответствующие исправления вносим в чертеж.

2.4.5 Анализ правильности выбора баз и допусков расположения

На анализируемом чертеже заданы два допуска расположения относительно цилиндрической поверхности и правого торца: допуски позиции и перпендикулярности резьбовых отверстий и фланцевых отверстий 0,01 мм, а также допуск параллельности торца 0,1 мм. Следует выбрать другие базы, так как на эти будет неудобно базировать деталь в приспособлении при обработке отверстий радиальных. Следует изменить базу Б на ось симметрии.

резание токарный переходник заготовка

3. Выбор вида заготовки и его обоснование

Метод получения заготовки детали определяется ее конструкцией, назначением, материалом, техническими требованиями к изготовлению и его экономичностью, а так же объемом выпуска. Метод получения заготовки, ее вид и точность непосредственно определяют точность механической обработки, производительность труда и себестоимость готового изделия.

Для серийного типа производства целесообразно назначить заготовку - штамповку, максимально приближенную к конфигурации детали.

Ковка - один из основных методов обработки металлов давлением (ОМД). Придание металлу необходимой формы, возможно ближе отвечающей конфигурации будущей детали и получаемой с наименьшими трудозатратами; исправление дефектов литой структуры; повышение качества металла путем преобразования литой структуры в деформированную и, наконец, сама возможность пластического деформирования металлопластичных сплавов - основные аргументы применения процессов обработки металлов давлением.

Таким образом, улучшение качества металла достигают не только при его выплавке, разливке и последующей термообработке, но и в процессе ОМД. Именно пластическая деформация, исправляя дефекты литого металла, и, преобразуя литую структуру, сообщает ему наивысшие свойства.

Итак, применение процессов обработки металлов давлением в машиностроительной промышленности позволяет не только значительно экономить металл и увеличивать производительность обработки заготовки, но также дает возможность повышать ресурс эксплуатационных характеристик деталей и конструкций.

К числу технологических процессов малоотходного производства заготовок относятся: получение точных горячештампованных заготовок с минимальными отходами в облой, изготовление заготовок холодной объемной штамповкой или с подогревом. В таблицах 3.1 и 3.2 приведены механические свойства и химический состав материала заготовки.

Таблица 3.1 - Химический состав материала Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Химический элемент % Кремний (Si) 0.17-0.37 Медь (Cu), не более 0.25 Мышьяк (As), не более 0.08 Марганец (Mn) 0.50-0.80 Никель (Ni), не более 0.25 Фосфор (P), не более 0.035 Хром (Cr), не более 0.25 Сера (S), не более 0.04

Таблица 3.2 - Механические свойства материала заготовки

Марка сталиНагартованное состояниеПосле отжига или высокого отпускаув, МПад, %ш, %ув, МПад, %ш,%Сталь 456406305401340

Заготовку диска можно получить несколькими способами.

Холодным выдавливанием на прессах. Процесс холодного выдавливания охватывает комбинацию из пяти видов деформации:

прямого выдавливания, обратного выдавливания, осадки, обрезки и пробивки. Для холодного выдавливания заготовок применяют гидравлические прессы, которые позволяют автоматизировать процесс. Установление максимального усилия в любой точке хода ползуна на гидравлических прессах позволяет штамповать детали большой длины.

Ковкой на горизонтально ковочной машине (ГКМ), представляющую собой горизонтальный механический пресс, в котором, кроме главного деформирующего ползуна есть зажимный, который зажимает деформируемую часть прутка, обеспечивая ее высадку. Упоры в штампах ГКМ выполняют регулируемыми, что дает возможность при наладке уточнить деформируемый объем и получить поковку без облоя. Размерная точность стальных поковок может достигать 12-14 квалитета, параметр шероховатости поверхности Ra12,5-Ra25.

Определяющими факторами выбора способа производства заготовок являются:

точность изготовления заготовки и качество ее поверхности.

наибольшее приближение размеров заготовки к размерам детали.

Выбор способа получения заготовки базировался на анализе возможных способов получения, реализация которых может способствовать улучшению технико-экономических показателей, т.е. достижению максимальной эффективности при обеспечении требуемого качества продукции.

Полученные поковки подвергают предварительной термической обработке.

Целью термической обработки являются:

устранение отрицательных последствий нагрева и обработки давлением (снятие остаточных напряжений, испарение перегрева);

улучшение обрабатываемости материала заготовки резанием;

подготовка структуры металла к окончательной ТО.

После ТО поковки поступают на очистку поверхности. Эскиз заготовки представлен в графической части дипломного проекта.

Как один из вариантов получения заготовки примем изготовление заготовок методом холодной объемной штамповки. Этот способ позволяет получать штамповки, более близкие к готовой детали по форме и точности размеров, чем штамповки получаемыми другими способами. В нашем случае, при необходимости изготовления точной детали, минимальная шероховатость поверхностей которой равна Ra1,6, получение заготовки холодной объемной штамповкой позволит значительно уменьшить лезвийную обработку, сократить расход металла и станкоёмкость обработки. Средний коэффициент использования металла при холодной объемной штамповке 0,5-0,6.

4. Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали

Определяющим фактором при разработке маршрутного технологического процесса является тип и организационная форма производства. С учетом типа детали и вида обрабатываемых поверхностей устанавливается рациональная группа станков для обработки основных поверхностей детали, что повышает производительность и уменьшает время обработки детали.

В общем случае последовательность обработки определяется точностью, шероховатостью поверхностей и точностью их взаимного положения.

При выборе типоразмера и модели станка учитываем размеры детали, ее конструктивные особенности, назначенные базы, количество позиций в установе, количество потенциальных позиций и установов в операции.

Для обработки основных поверхностей группы заданных деталей примем оборудование, обладающее свойством быстрой переналадки на обработку любой из деталей групп, т.е. обладающее гибкостью и, в то же время, высокой производительностью, за счет возможной концентрации операций, что ведет к сокращению количества установов; назначения интенсивных режимов резания, за счет применения прогрессивных инструментальных материалов, возможности полной автоматизации цикла обработки, в том числе и вспомогательных операций, таких, как установка и снятие деталей, автоматический контроль и замена режущего инструмента. Этим требованиям отвечают станки с числовым программным управлением и, построенные на их основе гибкие производственные комплексы.

В проектируемом варианте примем следующие технические решения.

Для обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей выбираем токарные станки с числовым программным управлением.

Для каждой поверхности назначается типовой и индивидуальный план ее обработки, при этом выбираем экономически целесообразные методы и виды обработки, при выполнении каждого технологического перехода в соответствии с принятым оборудования.

Под разработкой маршрутной технологии подразумевается формирование содержания операции и определяется последовательность их выполнения.

Выявляются основные и неосновные элементарные и типовые поверхности, так как общая последовательность обработки детали, и основное содержание операции будет определяться последовательностью обработки только основных поверхностей, а также применяемым оборудованием, характерным для серийного производства и видом заготовки, получаемой горячей объемной штамповкой.

Для каждой элементарной поверхности детали назначаются типовые планы обработки в соответствии с заданной точностью и шероховатостью.

Этапы обработки детали определяются планом обработки наиболее точной поверхности. Назначенный план обработки детали представлен в табл. 4.1. Обработка неосновных поверхностей производится на получистом этапе обработки.

Таблица 4.1 Технологическая информация по обрабатываемой детали

№ поверхностиОбрабатываемая поверхность и ее точность, ITRa, мкмВарианты Варианты планов обработки поверхностиокончательного метода и вида обработкиВид обработки (этапы)ЭчрЭпчЭчЭпЭотд1НТП, IT=12, Lус=103,2Чистовое точение (фрезерование, шлифование)Тчр (Фчр) (Шчр)Тпч (Фпч) (Шпч)Тч (Фч) (Шч)2НЦП Æ70 h81,6Точение (шлифование, фрезерование) повышенной точностиТчр (Фчр) (Шчр)Тпч (Фпч) (Шпч)Тч (Фч) (Шч)Тп (Фп) (Шп)3НТП, IT=12, Lус=251,6Точение (шлифование, фрезерование) повышенной точностиТчр (Фчр) (Шчр)Тпч (Фпч) (Шпч)Тч (Фч) (Шч)Тп (Фп) (Шп)4НЦП Æ120 h121,6Точение (шлифование, фрезерование) повышенной точностиТчр (Фчр) (Шчр)Тпч (Фпч) (Шпч)Тч (Фч) (Шч)Тп (Фп) (Шп)5НТП, IT=12, Lус=141,6Точение (шлифование, фрезерование) повышенной точностиТчр (Фчр) (Шчр)Тпч (Фпч) (Шпч)Тч (Фч) (Шч)Тп (Фп) (Шп)6ФП IT=10, L=16,3Получистовое точение (шлифование, фрезерование)Тчр (Фчр) (Шчр)Тпч (Фпч) (Шпч)7НЦП Æ148 h1212,5Черновое точение (шлифование, фрезерование)Тчр (Фчр) (Шчр)8ФП IT=10, L=16,3Получистовое точение (шлифование, фрезерование)Тчр (Фчр) (Шчр)Тпч (Фпч) (Шпч) 9 НТП, IT=12, Lус=26,53,2Черновое точение (шлифование, фрезерование)Тчр (Фчр) (Шчр)Тпч (Фпч) (Шпч)Тч (Фч) (Шч) 10ВЦП Æ12 Н106,3Зенкерование (получистовое сверление)СвчрЗ (Свпч)11ВЦП Æ95 Н91,6Растачивание (фрезерование, шлифование) повышенной точности Рчр (Фчр)Рпч (Фпч) (Шпч)Рч (Фч) (Шч)Рп (Фп) (Шп)12ВТП, IT=12, Lус=22,512,5Растачивание (фрезерование) черновоеРчр (Фчр)13ВЦП Æ50 Н81,6Растачивание (фрезерование, сверление, шлифование) повышенной точностиРчр (Фчр) (Свчр) Рпч (Фпч) (Шпч) (Свпч)Рч (Фч) (Шч) (Свч)Рп (Фп) (Шп) (Свп)14ВЦП Æ36 Н1212,5Сверление (фрезерование) черновоеСвчр (Фчр)15ВТП, IT=12, Lус=1212,5Зенкование (фрезерование)Зчр (Фчр)16ВЦП Æ12,5Сверление черновоеСвчр17ФП IT=10, L=1,56,3 ЗенкованиеЗ18ФП IT=10, L=0,56,3ЗенкованиеЗ 19 ВРП, М14х1,5 - 6Н6,3Нарезание резьбы чистовоеН 20ВЦП R=9 Н1212,5Фрезерование черновоеФчрВ таблице 4.1 приведены не единственные планы обработки, а несколько вариантов планов. Все приведенные варианты могут иметь место в обработке данной детали, но не все из них целесообразны для применения. Классический план обработки, который приведен в таблице без скобок, представляет собой универсальный вариант обработки, в котором присутствуют все возможные этапы для каждой поверхности. Такой вариант подойдет для тех случаев, когда неизвестны условия производства, оборудование, заготовка и т.д. Такой план обработки распространен на морально устаревшем производстве, когда детали изготавливаются на изношенном оборудовании, на котором сложно выдержать требуемые размеры и обеспечить параметры точности и шероховатости. Перед нами же стоит задача разработать перспективный технологический процесс. В современном производстве этапность не используется в ее классическом понимании. Сейчас выпускается достаточно точное оборудование, обработка на котором производится в два этапа: черновой и чистовой. Исключения делаются в некоторых случаях, например, когда деталь нежесткая, могут быть введены дополнительные промежуточные этапы для снижения отжимающих сил резания. Параметры шероховатости, как правило, обеспечиваются режимами резания. Представленные в таблице варианты обработки могут чередоваться, например, после чернового точения идти получистовое фрезерование или шлифование. Учитывая, что заготовка получается методом холодной объемной штамповки, которая обеспечивает 9-10 квалитет, есть возможность исключить черновую обработку, так как поверхности заготовки будут получаться изначально более точными.

Таблица 4.2

№ поверхностиОбрабатываемая поверхность и ее точность, ITRa, мкмОкончательный метод и вид обработкиПлан обработки поверхностиВид обработки (этапы)ЭчрЭпчЭчЭпЭотд1НТП, IT=12, Lус=103,2Чистовое точение ТпчТч2НЦП Æ70 h81,6Точение повышенной точностиТпчТп3НТП, IT=12, Lус=251,6Точение повышенной точностиТпчТп4НЦП Æ120 h121,6Точение повышенной точностиТпчТп5НТП, IT=12, Lус=141,6Точение повышенной точностиТпчТп6ФП IT=10, L=16,3Получистовое точение Тпч7НЦП Æ148 h1212,5Черновое точение Тчр8ФП IT=10, L=16,3Получистовое точение Тпч9НТП, IT=12, Lус=26,53,2Чистовое точениеТпчТч10ВЦП Æ12 Н106,3Сверление получистовоеСвпч11ВЦП Æ95 Н91,6Растачивание повышенной точности РпчРп12ВТП, IT=12, Lус=22,512,5Растачивание черновоеРчр13ВЦП Æ50 Н81,6Растачивание повышенной точностиРпчРп14ВЦП Æ36 Н1212,5Фрезерование черновоеСв15ВТП, IT=12, Lус=12 12,5ФрезерованиеФрч16ВЦП Æ12,5Сверление черновоеСчр17ФП IT=10, L=1,56,3 ЗенкованиеЗ18ФП IT=10, L=0,56,3ЗенкованиеЗ 19 ВРП, М14х1,5 - 6Н6,3Нарезание резьбы чистовоеН 20ВЦП R=9 Н1212,5Фрезерование черновоеФчр

С учетом всего вышесказанного можно сформировать потенциальный техпроцесс.

После выявления содержания потенциальных операций по переходам производится уточнение их содержания по количеству установов и содержание переходов. Содержание потенциальных операций приведено в табл. 4.3.

Таблица 4.3. Формирование потенциального маршрута обработки

Этапы обработки деталиСодержание потенциальной операцииВид станка в этапеКоличество потенциальных установовУстановОперацияЭчрТчр7, Рчр12Токарный станок с ЧПУ, кл. Н1А005Св14, Ф15, Св16, Фчр20Вертикально-фрезерный, кл.Н2А Б010ЭпчТпч1, Тпч2, Тпч3, Тпч4, Тпч5, Тпч6, Тпч8, Тпч9, Рпч11, Рпч13Токарный станок с ЧПУ, кл. Н2А Б015Св10, З17, З18Вертикально-сверлильный станок, кл.Н1А020ЭчТч1, Тч9Токарный станок с ЧПУ, кл. Н2А Б025ЭпТп2, Тп3, Тп4, Тп5, Рп11, Рп13Токарный станок с ЧПУ, кл. П2А Б030

Содержание операции технологического маршрута формируется по принципу максимальной концентрации при выполнении установов, позиции и переходов, поэтому заменяем оборудование, назначенное в потенциальном маршруте обработки на обрабатывающий центр с ЧПУ, на котором деталь будет полностью обрабатываться за 2 установа. ОЦ выбираем двухшпиндельный, смена установов происходит средствами станка автоматически. Позиционирование детали по расположению радиальных отверстий после установки также обеспечивается средствами станка при помощи датчиков углового положения шпинделя.

Таблица 4.4. Формирование реального предварительного маршрута обработки детали в условиях серийного производства

№ операцииУстановы№ позиции в установеЭтапы обработкиБазыСодержание операцииКоррекция оборудования005АIЭпч7,9Тпч1, Тпч2, Тпч3, Тпч4, Тпч5, Тпч6Обрабатывающий центр с ЧПУ, кл. П II Рпч13IIIЭчТч1IVЭпТп2, Тп3, Тп4, Тп5 V Рп13VI ЭчрФчр20БIЭчр1,4Тчр7 II Рчр12 III ЭпчТпч8, Тпч9 IV Эч Тч9 VЭпч Рпч11, Рп11 VIЭчрСв14 VII Ф15VIII Св16 IXЭпч Св10 X З17, З18 XIН

Проанализировав данные, представленные в таблицах 4.5 и 4.6, делаем выбор в пользу варианта технологического процесса, представленного в таблице 4.7. Выбранный вариант отличается перспективностью, современным оборудованием и современным точным способом получения заготовки, позволяющем сократить объем механической обработки резанием. На основании сформированного реального маршрута обработки запишем маршрутный технологический процесс в маршрутной карте.

Таблица 4.5. Маршрутная карта технологического процесса

Наименование детали Переходник

Материал Сталь 45

Вид заготовки: Штамповка

№ опер.Наименование и краткое содержание операцииБазыТип оборудования005Токарная с ЧПУ А. I. Точить 1,2,3,4,5,6 (Эпч) 7,9Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МТокарная с ЧПУ А. II. Расточить 13 (Эпч) Токарная с ЧПУ А. III. Точить 1 (Эч) Токарная с ЧПУ А. IV. Точить 2,3,4,5 (Эп)Токарная с ЧПУ А. V. Расточить 13 (Эп)Фрезерная с ЧПУ А. VI. Фрезеровать цилиндрическую выемку 20 (Эчр)Токарная с ЧПУ Б. I. Точить 7 (Эчр)1,4Токарная с ЧПУ Б. II. Расточить 12 (Эчр)Токарная с ЧПУ Б. III. Точить 8,9 (Эпч)Токарная с ЧПУ Б. IV. Точить 9 (Эч)Токарная с ЧПУ Б. V. Расточить 11 (Эпч, Эп)Сверлильная с ЧПУ Б. VI. Сверлить 14 (Эчр)Фрезерная с ЧПУ Б. VII. Фрезеровать 15 (Эчр)Сверлильная с ЧПУ Б. VIII. Сверлить 16 (Эчр)Сверлильная с ЧПУ Б. IX. Сверлить 10 (Эпч)Фрезерная с ЧПУ Б. X. Зенкеровать 17,18 (Эпч)Резьбонарезная с ЧПУ Б. XI. Нарезать резьбу 19 (Эпч)

5. Разработка операционного технологического процесса

1 Уточнение оборудования

Основным видом оборудования для обработки деталей типа тел вращения, в частности валов, в условиях среднесерийного производства являются токарные и круглошлифовальные станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Для резьбовых поверхностей - резьбонакатные, для фрезерования пазов и лысок - фрезерные станки.

Для обработки основных цилиндрических и торцевых поверхностей оставляем предварительно выбранный центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный 1730-2М повышенного класса точности. В технологические возможности такого станка входят токарная обработка цилиндрических, конических, фасонных поверхностей, обработка центровых и радиальных отверстий, фрезерование поверхностей, нарезание резьбы в отверстиях малого диаметра. При установке детали учитывается схема базирования, которая определяет простановку размеров. Характеристика принятого оборудования указана в таблице 5.1.

Таблица 5.1. Технические параметры выбранного оборудование

Наименование станкаnшп. max, мин-1Nдв, кВтЕмкость магазина инструментов, штМаксимальные размеры детали, ммГабаритные размеры станка, ммВес, кгКласс точности станка1730-2М350052-800х6002600x3200x39007800П

5.2Уточнение схемы установки детали

Схемы установки, выбранные при формировании реального технологического процесса обработки, не изменяются после уточнения оборудования, так как при данной схеме базирования удается реализовать рациональную простановку размеров, с учетом обработки детали на станке с ЧПУ, а также данные базы имеют наибольшую площадь поверхности, что обеспечивает наибольшую устойчивость детали в процессе обработки. Деталь обрабатывается полностью на одном станке за одну операцию, состоящую из двух установов. Таким образом удается минимизировать погрешности обработки, вызванные накоплением погрешностей при последовательных переустановках от этапа к этапу.

5.3Назначение режущих инструментов

Режущие инструменты применяют для образования требуемых формы и размеров поверхностей заготовок резанием, срезанием сравнительно тонких слоев материала (стружки). Несмотря на большое различие отдельных видов инструментов по назначению и конструкции, у них имеется много общего:

условия работы, общие конструктивные элементы и способы их обоснования, принципы расчета.

У всех режущих инструментов имеются рабочая и крепежная части. Рабочая часть выполняет основное служебное назначение - резание, удаление излишнего слоя материала. Крепежная часть служит для установки, базирования и закрепления инструмента в рабочем положении на станке (технологическом оборудовании), она должна воспринимать силовую нагрузку процесса резания, обеспечивать виброустойчивость режущей части инструмента.

Выбор типа инструмента зависит от вида станка, метода обработки, материала обрабатываемой детали, ее размера и конфигурации, требуемых точности и шероховатости обработки, вида производства.

Выбор материала режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки и зависит от принятого метода обработки, рода обрабатываемого материала и условий работы.

Большинство конструкций металлорежущего инструмента изготовляют - рабочую часть из инструментального материала, крепежную - из обычной конструкционной стали 45. Рабочую часть инструмента - в виде пластин или стержней - соединяют с крепежной частью с помощью сварки.

Твердые сплавы в виде многогранных твердосплавных пластин закрепляют прихватами, винтами, клиньями и т.п.

Рассмотрим использование инструмента по операциям.

На токарных операциях обработки детали в качестве режущего инструмента применяем резцы (контурные и расточные).

На резцах использование многогранных твердосплавных неперетачиваемых пластин обеспечивает:

повышение стойкости на 20-25% по сравнению с напаянными резцами;

возможность повышения режимов резания за счет простоты восстановления режущих свойств многогранных пластин путем их поворота;

сокращение: затрат на инструмент в 2-3 раза; потерь вольфрама и кобальта в 4-4,5 раза; вспомогательного времени на смену и переточку резцов;

упрощение инструментального хозяйства;

уменьшение расхода абразива.

В качестве материала сменных пластин резцов для обработки стали 45 для чернового, получистового точения применяется твердый сплав Т5К10, для чистового точения - Т30К4. Наличие стружколомающих лунок на поверхности пластины позволяет измельчать образующуюся стружку в процессе обработки, что упрощает ее утилизацию.

Выбираем способ крепления пластины - клин прихватом для черновой и получистовой стадии обработки и двухплечим прихватом - для чистовой стадии.

По принимается резец контурный проходной с ц = 93° с треугольной пластиной для получистовой стадии обработки и с ц = 95° с ромбической пластиной (е =80°) из твердого сплава (ТУ 2-035-892) для чистовой стадии (рис. 2.4). Данный резец может использоваться при точении НЦП, при подрезании торцев, при обтачивании обратного конуса с углом спада до 300, при обработке радиусных и переходных поверхностей.

Рисунок 4. Эскиз резца

Для сверления отверстий используются сверла спиральный по ГОСТ 10903-77 из быстрорежущей стали Р18.

Для обработки резьбовых поверхностей - метчики из быстрорежущей стали Р18.

4 Расчет операционных размеров и размеров заготовки

Подробный расчет диаметральных размеров приводим для поверхности Æ70h8-0,046. Для наглядности расчет диаметральных операционных размеров сопровождаем построением схемы припусков и операционных размеров (рис.2).

Заготовка вала - штамповка. Технологический маршрут обработки поверхности Æ70h8-0,046 состоит из точения получистового и повышенной точности.

Расчет диаметральных размеров в соответствии со схемой производим по формулам:

dпчтах = dпов мах + 2Z пов min + Tзаг.

Минимальное значение припуска 2Zimin при обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей определяется:

2Zimin = 2((RZ + h)i-1 + ?D2Si-1 + е 2i), (1)

где RZi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе ; hi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе; ; DSi-1 - суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечений осей, позиционное) и в некоторых случаях отклонения формы поверхности; с - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе;

Значение RZ и h, характеризующее качество поверхности заготовок из штамповки, составляет 150 и 150 мкм соответственно . Значения RZ и h, достигаемые после механической обработки находим из Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок данного типа определяется:

где - общее отклонение расположения заготовки, мм; - отклонение расположения заготовки при зацентровке, мм.

Коробление заготовки находится по формуле:

где - отклонение оси детали от прямолинейности, мкм на 1 мм (удельная кривизна заготовки); l - расстояние от сечения, для которого определяем величину отклонения расположения до места крепления заготовки, мм;

где Тз =0,8 мм - допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной при центровании, мм.

мкм=0,058 мм;

Для промежуточных этапов:

где Ку - коэффициент уточнения:

получистовое точение К = 0,05;

точение повышенной точности К= 0,03;

Получаем:

после получистового точения:

r2=0.05*0,305=0,015 мм;

после точения повышенной точности:

r2=0.03*0,305=0,009 мм.

Значения допусков каждого перехода принимаем по таблицам в соответствии с квалитетом вида обработки.

Значения погрешности установки заготовки определяем по «Справочнику технолога-машиностроителя» для штампованной заготовки. При установке в трехкулачковый токарный патрон с гидравлическим силовым узлом е i=300 мкм.

В графе предельные размеры dmin получаем по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наибольшие предельные размеры dmах определяются из наименьших предельных размеров прибавлением допусков соответствующих переходов.

Определяем величины припусков:

Zminпч = 2 × ((150 + 150) + (3052+3002)1/2) = 1210 мкм = 1,21 мм

Zminп.т. = 2 × ((10 + 15) + (152+3002)1/2) =80 мкм = 0,08 мм

Определяем Zmax для каждого этапа обработки по формуле:

Zmaxj= 2Zminj +Тj+Тj-1

Zmaxпч = 2Zminчер + Тзаг +Тчер = 1,21 + 0,19 + 0,12 = 1,52 мм.

Zmaxп.т. = 0,08 + 0,12 +0,046 = 0,246 мм.

Все результаты произведенных расчетов сведены в табл.5.2.

Таблица 5.2. Результаты расчетов припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку Æ70h8-0,046

Технологические переходы обработки поверхности.Элементы припуска, мкмРасчетный припуск 2Z min, мкмПогрешность установки е i, мкмДо пуск , ммПредельный размер, ммПредельные значения припусков, ммИсполнительный размер dRZTdmindmaxЗаготовка (штамповка)1501503053000,1971,4171,6--71,6-0,19Точение получистовое15015030512103000,1270,0870,21,211,5270,2-0,12Точение повышенной точности10159803000,04669,954700,080,24670-0,046

Аналогично определяются диаметральные размеры и для остальных цилиндрических поверхностей. Конечные результаты расчета приведем в табл.5.3.

Рисунок 2. Схема диаметральных размеров и припусков

Таблица 5.3. Операционные диаметральные размеры

Обрабатываемая поверхностьТехнологические переходы обработкиПогрешность установки е i, мкмМинимальный диаметр Dmin, ммМаксимальный диаметр Dmax, ммМинимальный припуск Zmin, ммДопуск T, ммОперационный размер, ммНЦП Æ118h12Заготовка-штамповка Точение п/чистовое Точение повышенной точности300120,64 118,5 117,94120,86 18,64 118- 2 0,50,22 0,14 0,054120,86-0,22 118,64-0,14 118-0,054НЦП Æ148h12Заготовка-штамповка Точение черновое0152 147,75152,4 148- 40,4 0,25152,4-0,4 148-0,25ВЦП Æ50H8+0,039Заготовка-штамповка Растачивание получистовое Растачивание повышенной точности30047,34 49,39 50,03947,5 49,5 50- 2 0,50,16 0,1 0,03947,5-0,16 49,5-0,1 50+0,039ВЦП Æ95Н9+0,087Заготовка-штамповка Растачивание получистовое Растачивание повышенной точности092,33 94,36 95,08792,5 94,5 95- 2 0,50,22 0,14 0,05492,5-0,22 94,5-0,14 95+0,087

Расчет линейных операционных размеров

Приведем последовательность формирования линейных размеров в виде табл.5.4

Таблица 5.4. Последовательность формирования линейных размеров

№ опер.УстановПозицияСодержание операцииОборудованиеЭскиз обработки005АIТочить 1,2,3,4,5,6 (Эпч) , выдерживая размеры А1, А2, А3Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МIIРасточить 13 (Эпч) 005АIIIТочить 1 (Эч), выдерживая размер А4Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МIVТочить 2,3,4,5 (Эп), выдерживая размер А5, А6005АVРасточить 13 (Эп)Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МVIФрезеровать цилиндрическую выемку 20 (Эчр), выдерживая размер А7 005БIТочить 7 (Эчр)Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МIIРасточить 12 (Эчр), выдерживая размер А8005БIIIТочить 8,9 (Эпч), выдерживая размер А9Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МIVТочить 9 (Эч), выдерживая размер а10005БVРасточить 11 (Эпч, Эп)Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МVIСверлить 14 (Эчр), выдерживая размер А11005БVIIФрезеровать 15 (Эчр), выдерживая размер А12Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МVIIIСверлить 16 (Эчр)005БIXСверлить 10 (Эпч)Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МXЗенкеровать 17 (Эпч)005БXЗенкеровать 18 (Эпч)Центр обрабатывающий токарно-фрезерный двухшпиндельный, кл. П 1730-2МXIНарезать резьбу 19 (Эпч)

Расчет линейных операционных размеров сопровождается построением схемы припусков и операционных размеров рис. 3, составлением уравнений размерных цепей, их расчетом и заканчивается определением всех размеров заготовки. Наименьшие припуски, необходимые при расчете, принимаем по .

Составим уравнения размерных цепей:

Д5 = А12 - А4 + А6

ZА12 = А11 - А12

ZА11 = А10 - А11

ZА10 = А9 - А10

ZА9 = А4 - А9

ZА8 = А4 - А8 - З4

ZА7 = А5 - А7

ZА6 = А2 - А6

ZА5 = А1 - А5

ZА4 = А3 - А4

ZА3 = З3 - А3

ZА2 = З2 - А2

ZА1 = З1 - А1

Приведем пример расчета операционных размеров для уравнений с замыкающим звеном - конструкторский размер и для трех размерных цепей с замыкающим звеном - припуском.

Выпишем уравнения размерных цепей с замыкающим звеном - конструкторский размер.

Д5 = А12 - А4 + А6

Прежде чем решать эти уравнения необходимо удостовериться в правильности назначения допусков на конструкторский размер. Для этого должно выполняться уравнение соотношения допусков:

Назначим на операционные размеры экономически целесообразные допуски:

для этапа высокой точности - по 6 квалитету;

для этапа повышенной точности - по 7 квалитету;

для чистового этапа - по 10 квалитету;

дли получистового этапа - по 11 квалитету;

Для чернового этапа - по 13 квалитету.

ТА12= 0,27мм

Т А11= 0,27 мм,

ТА10= 0,12 мм,

ТА9= 0,19 мм,

ТА8= 0,46 мм,

Т А7= 0,33 мм,

Т А6= 0,03 мм,

Т А5= 0,021 мм,

ТА4=0,12 мм,

Т А3= 0,19 мм,

Т А2= 0,19 мм,

Т А1= 0,13 мм.

Д5 = А12 - А4 + А6,

ТД5= 0,36 мм

36>0,27+0,12+0,03=0,42 мм (условие не выполняется), ужесточаем допуски на составляющие звенья в пределах технологических возможностей станков.

Примем: ТА12=0,21 мм, ТА4=0,12 мм.

360,21+0,12+0,03 - условие выполняется.

Решаем уравнения для размерных цепей с замыкающим звеном - припуском. Определим операционные размеры, необходимые для расчета выше приведенных уравнений. Рассмотрим пример расчета трех уравнений с замыкающим звеном - припуск, ограниченный по минимальному значению.

) ZА12 = А11 - А12, (фрезерование черновое оп.005).

ZА12 min = А11 min - А12 max.

Рассчитаем ZА12 min. ZА12 min определяется погрешностями, возникающими при фрезеровании выемки цилиндрической формы на черновом этапе.

Назначим Rz=0.04 мм, h=0,27 мм, =0,01 мм, =0 мм (установка в патроне) . Значение припуска определяем по формуле:

Z12 min = (RZ + h)i-1 + D2Si-1 + е 2i ;

Z12 min = (0,04 + 0,27) + 0,012+ 02=0,32 мм.

тогда Z12 min =0,32 мм.

32= А11 min-10,5

А11 min=0,32+10,5=10,82 мм

А11 max =10,82+0,27=11,09мм

А11=11,09-0,27.

) ZА11 = А10 - А11, (сверление черновое, операция 005).

ZА11 min = А10 min - А11 max.

Минимальный припуск принимаем с учетом глубины сверления ZА11 min =48,29 мм.

29= А10 min - 11,09

А10 min=48,29+11,09=59,38мм

А10max =59,38+0,12=59,5мм

) ZА10 = А9 - А10, (точение чистовое, операция 005).

ZА10 min = А9 min - А10 max.

Рассчитаем ZА10 min. ZА10 min определяется погрешностями, возникающими при чистовом точении.

Назначим Rz=0.02 мм, h=0,12 мм, =0,01 мм, =0 мм (установка в патроне) . Значение припуска определяем по формуле:

ZА10 min = (RZ + h)i-1 + D2Si-1 + е 2i ;

ZА10 min = (0,02 + 0,12) + 0,012+ 02=0,15 мм.

тогда ZА10 min =0,15 мм.

15= А9 min-59,5

А9 min=0,15+59,5=59,65 мм

А9 max =59,65+0,19=59,84мм

) Д5 = А12 - А4 + А6

Запишем систему уравнений:

Д5min = -А4max +А12min +А6min

Д5max = -А4min+А12max +А6max

82 = -59,77 + 10,5+А6 min

18 = -59,65 + 10,38+ А6 max

А6 min = 57,09 мм

А6 max = 57,45 мм

ТА6=0,36 мм. Назначаем допуск по экономически целесообразному квалитету. ТА6=0,03 мм.

Окончательно запишем:

А15=57,45h7(-0,03)

Результаты расчета остальных технологических размеров, получаемых из уравнений с замыкающим звеном - припуском, ограниченным по наименьшему значению представлены в табл.5.5.

Таблица 5.5. Результаты расчетов линейных операционных размеров

№ уравненияУравненияНеизвестный операционный размерНаименьший припускДопуск неизвестного операционного размераЗначение неизвестного операционного размераПринятое значение операционного размера1Д5 = А12 - А4 + А6 А12-0,2710,5-0,2710,5-0,272ZА12 = А11 - А12 А1140,2711,09-0,2711,09-0,273ZА11 = А10 - А11 А1040,1259,5-0,1259,5-0,124ZА10 = А9 - А10 А910,1959,84-0,1959,84-0,195ZА9 = А4 - А9 А420,1960,27-0,1960,27-0,196ZА8 = А4 - А8 - З4А840,3355,23-0,3355,23-0,337ZА7 = А5 - А7А540,02118,521-0,02118,52-0,0218ZА6 = А2 - А6 А20,50,1957,24-0,1957,24-0,199ZА5 = А1 - А5А10,50,1318,692-0,1318,69-0,1310ZА4 = А3 - А4А310,361,02-0.361,02-0.311ZА3 = З3 - А3З320,3061,62-0.3061,62-0.3012ZА2 = З2 - А2З220,3057,84-0.3057,84-0.3013ZА1 = З1 - А1З120,2119,232-0.2119,23-0.21

Выбор рабочих приспособлений

Учитывая принятый тип и форму организации производства на базе группового метода обработки, можно констатировать, что целесообразно применение специализированных, быстродействующих, автоматизированных переналаживаемых приспособлений. На токарных операциях применяются самоцентрирующие патроны. Все приспособления должны содержать в своей конструкции базовую часть (общую по схеме базирования для всех деталей группы) и сменные наладки или регулируемые элементы для быстрой переналадки при переходе на обработку любой из деталей группы. В обработке данной детали единственное приспособление - токарные самоцентрирующийся трехкулачковый патрон.

Рисунок 3

5.5 Расчет режимов резания

5.1 Расчет режимов резания для токарной операции 005 с ЧПУ

Рассчитаем режимы резания для получистовой обработки детали - подрезание торцев, точение цилиндрических поверхностей (см. эскиз графической части).

Для получистовой стадии обработки принимаем: режущий инструмент- резец контурный с трехгранной пластиной с углом при вершине е=600 из твердого сплава, инструментальный материал - Т15К6 крепление - клин-прихватом, с углом в плане ц=930, со вспомогательным углом в плане - ц1=320 .

задний угол ц= 60;

передний угол - г=100;

форма передней поверхности - плоская с фаской;

радиус скругления режущей кромки с=0,03 мм;

радиус вершины резца - rв=1,0 мм.

Для получистовой стадии обработки подачу выбирают по S0т=0,16 мм/об.

S0= S0ТKsиKspKsдKshKslKsnKsцKsjKм,

Ksи=1,0 - коэффициент, зависящий от инструментального материала;

Ksp=1,05 - от способа крепления пластины;

Ksд=1,0 - от сечения державки резца;

Ksh=1,0 - от прочности режущей части;

Ksl=0,8 - от схемы установки заготовки;

Ksn=1,0 - от состояния поверхности заготовки;

Ksц=0,95 - от геометрических параметров резца;

Ksj=1,0 от жесткости станка;

Ksм=1,0 - от механических свойств обрабатываемого материала.

S0 = 0,16*1,1*1,0*1,0*1,0*0,8*1,0*0,95*1,0*1,0=0,12 мм/об

Vт=187 м/мин.

Окончательно скорость резания для получистовой стадии обработки определяется по формуле:

V= VтKvиKvсKvоKvjKvмKvцKvтKvж

Kvи - коэффициент, зависящий от инструментального материала;

Kvс - от группы обрабатываемости материала;

Kvо - от вида обработки;

Kvj - жесткости станка;

Kvм - от механических свойств обрабатываемого материала;

Kvц - от геометрических параметров резца;

Kvт - от периода стойкости режущей части;

Kvж - от наличия охлаждения.

V= 187*1,05*0,9*1*1*1*1*1*1=176,7 м/мин;

Частота вращения рассчитывается по формуле:

Результаты расчета приведены в табл.

Проверочный расчет мощности резания Npeз, кВт

где NТ. - табличное значение мощности , кН;

Условие мощности выполняется.

Таблица 5.6. Режимы резания для операции 005. А.Позиция I.Т01

Элементы режима резанияОбрабатываемые поверхностиТ. Æ118/ Æ148Æ118Т. Æ70h8/ Æ118Æ70h8Т. Æ50h8/ Æ70h8Глубина резания t, мм222222Табличная подача Sот, мм/об0,160,160,160,160,16Принятая подача Sо, мм/об0,120,120,120,120,12Табличная скорость резания Vт, м/мин187187187187187Скорректированная скорость резания V, м/мин176,7176,7176,7176,7176,7Фактическая частота вращения шпинделя nф, об/мин380,22476,89476,89803,91803,91Принятая частота вращения шпинделя nп, об/мин400500500800800Фактическая скорость резания Vф, м/мин185,8185,26185,26175,84175,84Табличная мощность резания Nт, кВт---3,8-Фактическая мощность резания N, кВт---3.4-Минутная подача Sм, мм/мин648080128128

5.2 Выполним аналитический расчет режима резания по величине принятой стойкости инструмента для операции 005 (черновое точение Æ148)

Инструмент - контурный резец со сменной многогранной пластиной из твердого сплава марки Т15К6.

Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении рассчитывают по эмпирической формуле:

где Т - среднее значение стойкости инструмента, при одноинструментальной обработке принимается 30-60 мин, выберем значение Т = 45 мин;

Сv, m, x, y - табличные коэффициенты (Сv = 340; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,45);

t - глубина резания (принимаем для чернового точения t=4мм);

s - подача (s=1,3 мм/об);

Кv = Kmv*Kпv*Kиv,

где Kmv - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки (Kmv =1,0), Kпv - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности (Kпv = 1,0), Kпv - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента (Kпv =1,0). Кv = 1.

5.3 Расчет режимов резания для операции 005 (сверление отверстий радиальных Æ36)

Инструмент - сверло Р6М5.

Расчет ведем по методике, указанной в . Определим по таблице значение подачи сверла на оборот. So = 0,7 мм/об.

Скорость резания при сверлении:

где Т - среднее значение стойкости инструмента, по таблице выберем значение Т = 70 мин;

Сv, m, q, y - табличные коэффициенты (Сv = 9,8; m = 0,20; q = 0,40; y = 0,50);

D - диаметр сверла (D = 36 мм);

s - подача (s=0,7 мм/об);

Кv = Kmv*Kпv*Kиv,

где Kmv - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки (Kmv =1,0), Kпv - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности (Kпv = 1,0), Kпv - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента (Kпv =1,0). Кv = 1.

6 Техническое нормирование

6.1 Определение штучно-калькуляционного времени для токарной операции с ЧПУ 005

Норму штучного времени для станков с ЧПУ определяют по формуле:

где Тц.а. - время автоматической работы станка по программе;

Вспомогательное время.

0,1 мин - вспомогательное время на установку и снятие детали ;

Вспомогательное время, связанное с операцией, включает в себя время на включение и выключение станка, проверку возврата инструмента в заданную точку после обработки, установку и снятие щитка, предохраняющего от забрызгивания эмульсией :

Вспомогательное время на контрольные измерения содержит пять замеров штангенциркулем и пять замеров скобой :

=(0,03+0,03+0,03+0,03+0,03)+(0,11+0,11+0,11+0,11+0,11)= 0,6 мин.

0,1+0,18+0,6=0,88 мин.

Принимаем, что на участке проводится выносной контроль.

Расчет времени автоматической работы станка по программе (Тц.а.) представлен в табл.5.7.

Определение основного времени То производится по формуле:

где L p.x. - длина рабочего хода;

Sм - подача.

Определение времени холостых ходов рассчитывается по формуле:

где L х.x. - длина холостого хода;

Sхх - подача холостого хода.

Таблица 5.7. Время автоматической работы станка по программе (установ А)

Координаты опорных точекПриращение по оси Z, ДZ, ммПриращение по оси X, ДX, ммДлина i-го хода, ммМинутная подача на i-м участке, Sм, мм/минОсновное время автоматической работы станка по программе Т0, минМашино- вспомогательное время Тмв, мин.Инструмент Т01 - Резец контурный СИ0,010-1-81,31-2484,77100000,0081-20-16,7516,75480,342-338,55038,55600,643-40-24,1924,19600,44-53,7803,78960,0395-60-35,0535,05960,36 6-038,98 100107,32100000,01Инструмент Т02 - Резец расточной СИ0,010-7-37-75,2583,85100000,0087-8-61061960,638-90-22100000,00029-061061100000,006110-03777,2585,65100000,008Инструмент Т01 - Резец контурныйСИ0,010-11-39,73-6475,32100000,007511-120-36361000,3612-039,98100107,69100000,0107Инструмент Т03 - Резец контурный0-13-81,48-2585,22100000,008514-150-16161000,1615-1638,48038,481000,38 16-17 0-24241000,24 17-18 4 041000,0418-0 39 6575,80100000,0075Инструмент Т04 - Резец расточнойСИ0,010-19-39-7584,53100000.008419-20-600601000,620-210-22100000,0002 21-2260060100000,006 22-0 39 7786,31100000,0086Инструмент Т05 - Фреза концеваяСИ0,010-23-40-129,5135,53100000.01723-24-420421000.002524-25420421000.0025 25-26024,524,5100000.0024 26-27-420421000,4227-28420421000,4228-29034,534,5100000,003429-30-420421000,4230-31420421000,4231-320-24,524,5100000,002432-33-420421000,4233-34420421000,4234-04095103,07100000,0103Итого7,330,18Время автоматического цикла7,52

Для установа Б: Тц.а=10,21; =0,1; =0 мин. Контроль выносной.

Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности приведено в процентах от оперативного времени [ 4, карта 16]:

Окончательно норма штучного времени равна:

Тш= (7,52+10,21+0.1+0,1)*(1+0,08)=19,35 мин.

Норма подготовительно-заключительного времени для станка с ЧПУ определяется по формуле :

Тпз=Тпз1+Тпз2+Тпз3 ,

где Тпз1 - норма времени на организационную подготовку;

Тпз2 - норма времени на наладку станка, приспособления, инструмента, программных устройств, мин;

Тпз3 - норма времени на пробную обработку.

Расчет подготовительно-заключительного времени представлен в табл.5.8.

Таблица 5.8. Структура подготовительно-заключительного времени

№ п/пСодержание работыВремя, мин1.Организационная подготовка9,0+3,0+2,0Итого Тпз114,0Наладка станка, приспособлений, инструмента, программных устройств2.Установить исходные режимы обработки станка0,3*3=0,93.Установить патрон 4,04.Установить режущие инструменты 1,0*2=2,05.Ввести программу в память системы ЧПУ1,0ИтогоТпз210,96.Пробная обработкаДеталь точна (получистовая обработка), поверхности обрабатываются по 11 квалитету12ИтогоТпз310+tцИтого подготовительно-заключительное время на партию 36,3 деталей: Тпз=Тпз1+Тпз2+Тпз3

Тшт.к=Тшт+Тпз=19,35+=19,41мин.

6. Метрологическое обеспечение технологического процесса

В современном машиностроительном производстве контроль геометрических параметров деталей в процессе их производства является обязательным. Затраты на выполнение контрольных операций существенно влияют на себестоимость изделий машиностроения, а точность их оценки определяет качество выпускаемых изделий. При выполнении операций технического контроля должен обеспечиваться принцип единства измерений - результаты измерений должны быть выражены в узаконенных единицах и погрешность измерений должна быть известна с указанной вероятностью. Контроль должен быть объективным и достоверным.

Тип производства - серийный - определяет форму контроля - выборочный статистический контроль заданных чертежом параметров. Объем выборки составляет 1/10 от объема партии.

Универсальные средства измерений находят широкое применение во всех типах производства, благодаря их низкой себестоимости.

Контроль фасок производят специальными средствами измерения: шаблонами. Метод измерения пассивный, контактный, прямой переносным средством измерения. Контроль наружной цилиндрической поверхности производим скобой индикаторной на стойке СИ-100 ГОСТ 11098.

Контроль наружных торцовых поверхностей на черновом и получистовом этапах производим ШЦ-11 ГОСТ 166, а на чистовом и повышенной точности этапах специальным шаблоном.

Контроль шероховатости на черновом и получистовом этапах ведем по образцам шероховатости ГОСТ 9378. Метод измерения пассивный контактный сравнительный, переносным средством измерения. Контроль шероховатости на чистовом этапе ведется интерферометром МИИ-10. Метод измерения пассивны контактный, переносным средством измерения.

Заключительный контроль ведется отделом технического контроля на предприятии.

7. Безопасность технологической системы

1 Общие положения

Разработка технологической документации, организация и выполнение технологических процессов должны соответствовать требованиям ГОСТ 3.1102. Производственное оборудование, используемое при обработке резанием, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003 и ГОСТ 12.2.009. Приспособления для обработки резаниям должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.029. Предельно допустимая концентрация веществ, образующихся при обработке резанием не должны превышать значений, установленных ГОСТ 12.1.005 и нормативными документами министерства здравоохранения России.

2 Требования к технологически процессам

Требования безопасности к процессу обработки резанием должны быть изложены в технологических документах по ГОСТ 3.1120. Установка обрабатываемых заготовок и снятие готовых деталей во время работы оборудования допускается при применении специальных позиционных приспособлений, обеспечивающих безопасность работающих.

3 Требования к хранению и транспортированию исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, СОЖ, готовых деталей, отходов производства и инструмента

Требования безопасности при транспортировании, хранении и эксплуатации абразивного и эльборового инструмента по ГОСТ 12.3.028.

Тара для транспортирования и хранения деталей, заготовок и отходов производства по ГОСТ 14.861, ГОСТ 19822 и ГОСТ 12.3.020.

Погрузка и разгрузка грузов - по ГОСТ 12.3.009, перемещение грузов - по ГОСТ 12.3.020.

4 Контроль выполнения требований безопасности

Полнота отражений требований безопасности должна контролироваться на всех стадиях разработке технологических процессов.

Контроль параметров шума на рабочих местах - по ГОСТ 12.1.050.

В данном курсовом проекте был произведен расчет объема выпуска и пределен тип производства. Проанализирована правильность выполнения чертежа с точки зрения соответствия действующим стандартам. Спроектирован маршрут обработки детали, выбрано оборудование, режущий инструмент и приспособления. Рассчитаны операционные размеры и размеры заготовки. Определены режимы резания и норма времени на токарную операцию. Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения и техники безопасности.

Литература

1. Справочник технолога по автоматическим линиям. /А.Г. Косилова, А.Г. Лыков, О.М. Деев и др.; Под ред. А.Г. Косиловой. - М,: Машиностроение, 1982.
2. Справочник технолога машиностроителя./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985.
3. Тимофеев В.Н. Расчёт линейных операционных размеров и их рациональная простановка. Учебное пособие. Горький: ГПИ, 1978.
4. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учебное пособие для машиностроит. спец. вузов]. - Мн.: Высш. школа, 1983.
5. Режимы резания металлов: Справочник/ Под ред. Ю.В. Барановского.- М.: Машиностроение, 1995.
6. Унифицированные узлы и детали агрегатных станков и автоматических линий. Каталог-справочник.
7. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ в массовом производстве. В 2-х частях. - М.: Экономика,1990
8. Ординарцев И.А., Филипов Г.В., Шевченко А.Н. Справочник инструментальщика./ Под общ. ред. И.А. Ординарцева - Л.: Машиностроение,1987.
9. ГОСТ 16085-80 Калибры для контроля расположения поверхностей.
10. ГОСТ 14.202 - 73. Правила обеспечения технологичности конструкций изделий. - М. Изд-ство стандартов, 1974.
11. Зазерский В.И. Жолнерчик С.И. Технология обработки деталей на станках с программным управлением. - Л. Машиностроение, 1985.
12. Орлов П.И. Основы конструирования. Кн.1,2,3.- М. Машиностроение, 1977.
13. Справочник контроллера машиностроительного завода. Допуски, посадки, линейные измерения. Под ред. А.И. Якушева. Изд. 3-е.-М. Машиностроение, 1985.
14. Расчет припусков: Метод. указания к выполнению практических работ и разделов в курсовых и дипломных проектах для студентов машиностроительных специальностей всех форм обучения/НГТУ; Сост.: Д.С. Пахомов, Н, Новгород, 2001. 24 с.
15. Метелев Б.А., Куликова Е.А., Тудакова Н.М. Технология машностроения, Ч.1,2: Комплекс учебно-методических материалов; Нижегород.гос.техн.ун-т.Нижний Новгород, 2007 -104с.

16. Метелев Б.А. Основные положения по формированию обработки на металлорежущем станке: учеб.пособие/ Б.А. Метелев.- НГТУ. Нижний Новгород, 1998

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Введение

1. Технологическая часть

1.3Описание технологической операции

1.4 Применяемое оборудование

2. Расчетная часть

2.1 Расчет режимов обработки

2.2 Расчет усилия зажима

2.3 Расчет привода

3. Конструкторская часть

3.1 Описание конструкции приспособления

3.2 Описание работы приспособления

3.3 Разработка технических требований на приспособление чертеж

Заключение

Список литературы

Приложение (спецификация сборочного чертежа)

Введение

Технологическая основа является важнейшим фактором успешного осуществления технического прогресса в машиностроении. На современном этапе развития машиностроения необходимо обеспечить быстрый рост выпуска новых видов продукции, ускорение её обновленности, сокращение продолжительности нахождения в производстве. Задача повышения производительности труда в машиностроении не может быть решена только за счет ввода в действие даже самого совершенного оборудования. Применение технологической оснастки способствует повышению производительности труда в машиностроении и ориентирует производство на интенсивные методы его ведения.

Основную группу технологической оснастки составляют приспособления механосборочного производства. Приспособлениями в машиностроении называют вспомогательные устройства к технологическому оборудованию, используемые при выполнении операций обработки, сборки и контроля.

Применение приспособлений позволяет: устранить разметку заготовок перед обработкой, повысить её точность, увеличить производительность труда на операции, снизить себестоимость продукции, облегчить условия работы и обеспечить её безопасность, расширить технологические возможности оборудования, организовать многостаночное обслуживание, применить технически обоснованные нормы времени, сократить число рабочих, необходимых для выпуска продукции.

Эффективными методами, ускоряющими и удешевляющими проектирование и изготовление приспособлений является унификация, нормализация и стандартизация. Нормализация и стандартизация дают экономический эффект на всех этапах создания и использования приспособлений.

1. Технологическая часть

1.1 Назначение и описание детали

Деталь “Переходник” предназначена для присоединения электродвигателя к корпусу редуктора и защиты места соединения вала двигателя с валом редуктора, от возможных механических повреждений.

Переходник устанавливается в отверстие корпуса редуктора гладкой цилиндрической поверхностью диаметром 62h9 и крепится четырьмя болтами через отверстия диаметром 10+0,36 . В отверстие 42Н9 устанавливается манжета, а четыре отверстия диаметром 3+0,25 служат, при необходимости, для ее демонтажа. Отверстие диаметром 130Н9 предназначено для базирования присоединительного фланца электродвигателя, а проточка диаметром 125-1 для установки накидного фланца, соединяющего электродвигатель с переходником. В отверстии диаметром 60+0,3 располагаются соединительные муфты, а два паза 30х70 мм предназначены для крепления и регулировки муфт на валах.

Деталь переходник изготавливается из Cтали 20, которая обладает следующими свойствами: Сталь 20 - углеродистая, конструкционная, качественная, углерода? 0,20 % , остальное железо (более подробно химический состав стали 20 дан в таблице 1, а механические и физические свойства в таблице 2)

Таблица 1. Химический состав углеродистой конструкционной стали 20 ГОСТ 1050 - 88

Кроме углерода в углеродистой стали всегда присутствуют кремний, марганец, сера и фосфор, которые оказывают различное влияние на свойства стали.

Постоянные примеси стали обычно содержатся в следующих пределах (%): кремния до 0,5; серы до 0,05; марганца до 0,7; фосфора до 0,05.

ь С повышением содержания кремния и марганца увеличивается твердость и прочность стали.

ь Сера является вредной примесью, она придает стали хрупкость, понижает пластичность, прочность и коррозионную стойкость.

ь Фосфор придает стали хладноломкость (хрупкость при обычной и пониженной температуре)

Таблица 2. Механические и физические свойства стали 20 ГОСТ 1050-88

у вр - временное сопротивление разрыву (предел прочности

при растяжении);

у т - предел текучести;

д 5 - относительное удлинение;

а н - ударная вязкость;

ш - относительное сужение;

HB - твердость по Бринеллю;

г - плотность;

л - теплопроводность;

б - коэффициент линейного расширения

1.2 Технологический процесс изготовления детали (маршрутный)

Деталь обрабатывается на операциях:

010 Токарная операция;

020 Токарная операция;

030 Токарная операция;

040 Фрезерная операция;

050 Сверлильная операция.

1.3 Описание технологической операции

030 Токарная операция

Точить по контуру поверхность начисто

1.4 Применяемое оборудование

Станок 12К20Ф3.

Параметры станка:

1. Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

над станиной: 400;

над суппортом: 220;

2. Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстия шпинделя: 20;

3. Наибольшая длина обрабатываемой заготовки: 1000;

4. Шаг нарезаемой резьбы:

метрической до 20;

дюймовой, число ниток на дюйм: - ;

модульной, модуль: - ;

5. Шаг нарезаемой резьбы:

питчевой, питч: - ;

6. Частота вращения шпинделя, об/мин: 12,5 - 2000;

7. Число скоростей шпинделя: 22;

8. Наибольшее перемещение суппорта:

продольное: 900;

поперечное: 250;

9. Подача суппорта, мм/об (мм/мин):

продольная: (3 - 1200);

поперечная: (1,5 - 600);

10. Число ступеней подач: Б/с;

11. Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин:

продольного: 4800;

поперечного: 2400;

12.Мощность электродвигателя главного привода, кВт: 10;

13.Габаритные размеры (без ЧПУ):

длина: 3360;

ширина: 1710;

высота: 1750;

14.Масса, кг: 4000;

1.5 Схема базирования заготовки на операции

Рисунок 1. - схема базирования детали

поверхность А - установочная с тремя опорными точками: 1,2,3;

поверхность Б - двойная направляющая с двумя опорными точками: 4,5.

2. Расчетная часть

2.1 Расчет режимов обработки

Режимы обработки определяются двумя методами:

1. Статистическим (по таблице)

2. Аналитическим методом по эмпирическим формулам

К элементам режимов резания относятся:

1. Глубина резания - t, мм

где di1-диаметр поверхности полученный на предыдущем переходе, мм;

di-диаметр поверхности на данном переходе, мм;

где Zmax-максимальный припуск на обработку.

t при отрезании и прорезании канавок равна ширине резца t=H

2. Подача - S, мм/ об.

3. Скорость резания-V, м/мин.

4. Число оборотов шпинделя, n, об/мин;

Определить режимы обработки для токарной чистовой операции наружного точения поверхности O62h9 -0,074 , определить силу резания Pz, основное время на обработку To, и возможность выполнения данной операции на заданном станке.

Исходные данные:

1.Станок 16К20Ф3

2.Получаемые параметры: O62h9 -0,074 ; Lобр = 18+0,18 ; шероховатость

3.Инструмент: резец проходной упорный, ц = 90?; ц1 = 3?; r = 1 мм; L = 170;

H?B = 20?16; Т15К6; стойкость Т 60 мин.

4. Материал: сталь 20 ГОСТ 1050-88 (двр = 410МПа);

Ход работы

1. Определить глубину резания: ;

где Zmax - максимальный припуск на обработку; мм;

2. Подача выбирается по таблицам, справочникам: ; (черновая обработка).

Sтабл = 0,63, с учетом поправочного коэффициента: Кs = 0,48;

(т. к двр = 410МПа);

S = Sтабл? Кs; S = 0,63?0,45 = 0,3 мм/об;

3. Скорость резания .

где С v - коэффициент; x, y, m - показатели степеней. .

C v = 420; m = 0,20; x = 0,15; y = 0,20;

Т - стойкость инструмента; Т = 60 мин;

t - глубина резания; t = 0,75 мм;

S - подача; S = 0,3 мм/об;

где К V - поправочный коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки.

К V = К мv ? К nv ? К иv ? К mv ;

где К мv - коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания .

Для стали

К мv = К r ? n v ;

n v = 1,0; К r = 1,0; К мv = 1 ? = 1,82;

К nv - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки; .

К иv - коэффициент, учитывающий влияние инструмента материала на скорость резания. .

К V = 1,82 ? 1,0 ? 1,0 = 1,82;

V = 247 ? 1,82 ? 450 м / мин;

4. Частота оборота шпинделя определяется по формуле:

N = ; n = об / мин.

Для повышения стойкости инструмента принимаем n = 1000 об/мин.

5. Определяем фактическую скорость резания:

V ф = ; V ф = = 195 м/мин;

6. Определяется сила резания:

Р z по формуле; .

Р z = 10 ? C p ? t x ? S y ?Vф n ? K p ;

где C p - постоянная;

x, y, n - показатели степени; .

t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;

V - фактическая скорость резания, м/мин;

C p = 300; x = 1,0; y = 0,75; n = -0,15;

K p = 10 ? 300 ? 0,75 ? 0,41 ? 0,44 ? K p = 406 ? K p ;

K p - поправочный коэффициент; .

K p = K мр? K ц р? K г р? K л р? K rр;

где К мр - коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости. .

К мр =; n = 0,75; К мp =;

K ц р; K г р; K л р; K rр; - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания

K ц р = 0,89; K г р = 1,0; K л р = 1,0; K rр = 0,93;

K p = 0,85 ? 0,89 ? 1,0 ? 1,0 ? 0,93 = 0,7;

Р z = 406 ? 0,7 = 284 H;

7. Проверим режимы резания по мощности на шпинделе станка, для этого определяется мощность резания по формуле:

где Рz сила резания; м;

V - фактическая скорость резания; м/мин;

60?1200 - переводной коэффициент;

Kz = 406 ?0,7 = 284 Н;

Определяем N на шпинделе станка с учетом коэффицента полезного действия; КПД (з);

N шп. = N дв. ?з;

где N шп - мощность на шпинделе; кВт;

N дв - мощность электродвигателя станка; кВт;

N дв 16К20Ф3 = 10кВт;

З - для металлорежущих станков; 0,7/0,8;

N шп = 10 ? 0,7 = 7 кВт;

Вывод

Т.к. условие N рез < N шп; соблюдается (0,9 < 7) ,то выбранные режимы обработки осуществимы на станке 16К20Ф3;

9. Определяем основное время по формуле:

где L расч. - расчетная длина обработки; мм;

Которую рассчитывают по формуле:

L расч. = lобр + l 1 + l 2 + l 3;

где lобр - длина обрабатываемой поверхности; мм;(lобр = 18мм);

l 1 +l 2 - -еличина врезания и величина перебега инструмента; мм; (равно в среднем 5мм);

l 3 - дополнительная длина на взятие пробной стружки. (т.к. обработка на автоматическом режиме, то l 3 = 0);

i - количество проходов;

Т o = = 0,07мин;

Все полученные выше результаты сведем в таблицу;

Таблица 1 - Параметры обработки на токарной операции

2.2 Расчет усилия зажима

Расчетная схема приспособления - это схема, на которой изображаются все усилия, действующие на заготовку: сила резания, крутящий момент, зажимное усилие. Расчетная схема приспособления приведина на рисунке 2.

Рисунок 2

Конструктивная схема приспособления - это упрощенное изображение приспособления, с его основными элементами.

Приложенные к заготовке силы должны предотвратить возможный отрыв заготовки, сдвиг или поворот ее под действием сил резания и обеспечить надежное закрепление заготовки в течение всего времени обработки.

Сила зажима заготовки при данном способе закрепление определяется по следующей формуле:

где n - число прихватов.

f - коэффициент трения на рабочей поверхности зажима f=0,25

Рz - сила резания Рz =284 Н

K - коэффициент запаса, который определяют по формуле:

где K0 - гарантированный коэффициент запаса, K0=1,5;

K1 - поправочный коэффициент, учитывающий

вид поверхности детали, K1=1;

K2 - поправочный коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента, K2 = 1,4;

K3 - поправочный коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при обработке прерывистых поверхностей детали (в данном случае отсутствует);

K4 - поправочный коэффициент, учитывающий непостоянность силы зажима, различаемой силовым приводом приспособления K4=1;

K5 - поправочный коэффициент учитывающий степень удобства расположения рукоятки в ручных зажимных устройствах (в данном случае отсутствует);

К6 - поправочный коэффициент, учитывающий неопределенность места контакта заготовки с опорными элементами, имеющими большую опорную поверхность, К6 = 1,5.

Так как значение коэффициент K меньше 2,5 , то принимается полученное значение 3,15.

2.3 Расчет силового привода

Так как зажим заготовки осуществляется без промежуточного звена, то усилие на штоке будет равно силе зажима заготовки, то есть

Диаметр пневмоцилиндра двух стороннего действия при подаче воздуха бесштока, определяется по следующей формуле:

где p - давление сжатого воздуха, p=0,4 МПа;

d - диаметр штока.

Диаметр пневмоцилиндра принимается равным 150 мм.

Диаметр штока будет равен 30 мм.

Действительное усилие на штоке:

3. Конструкторская часть

3.1 Описание конструкции и работы приспособления

На чертеже показана конструкция пневматического приспособления для осевого зажима тонкостенной втулки с буртиком. Втулку центрируют в выточке диска 7, прикрепленного к корпусу 1, и зажимают вдоль оси тремя рычагами 6, посаженных на оси 5. Рычаги приводят в действие тягой, соединенной с винтом 2, при перемещении которой передвигается коромыслом 4 вместе с рычагами 6, зажимающими обрабатываемую заготовку. При движении тяги слева направо винт 2 посредством гайки 3 перемещает в сторону коромысло 4 с рычагами 6. Пальцы, на которые посажены рычаги 6, скользят по косым пазам диска 7 и таким образомпри раскреплении обработанной заготовки несколько приподнимаются, позволяя освободить обработанную деталь и установить новую заготовку.

Заключение

Приспособление - это технологическая оснастка, предназначенная для установки или направления предмета труда или инструмента при выполнении технологической операции.

Использование приспособлений способствует повышению точности и производительности обработки, контроля деталей и сборки изделий, обеспечивает механизацию и автоматизацию технологических процессов, снижение квалификации работ, расширение технологических возможностей оборудования и повышение безопасности работ. Применение приспособлений может существенно снизить время установки и тем самым повысить производительность процесса там, где время установки объекта соизмеримо с основным технологическим временем.

Снижение времени на обработку детали, увеличение производительности труда обеспечило - разработка специального станочного приспособления - патрона с пневмозажимом.

Список литературы

1. Филонов, И.П. Проектирование технологических процессов в машиностроении: Учебное пособие для вузов / И.П. Филонов, Г.Я. Беляев, Л.М. Кожуро и др.; Под общ. ред. И.П. Филонова.- +СФ.-Мн.: "Технопринт", 2003.- 910 с.

2. Павлов, В.В. Основные задачи технологического проектирования: Учебное пособие / В.В.Павлов, М.В.Пожидаев, Э.П.Орловский и др. - М.: Станкин, 2000.- 115 с.

3. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 1 / Под ред. А. М. Дальского, Косиловой А. Г., Мещерякова Р.К., Суслова А.Г., - 5-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение -1, 2001.- 912с.,ил.

4. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2 /Под ред. Дальского А.М., Суслова А.Г., Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. - 5-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение-1, 2001.- 944с.. ил.

5. Суслов, А.Г. Технология машиностроения: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов.- М.: Машиностроение, 2004.- 400 с.

6. Жуков, Э.Л. Технология машиностроения: Учебное пособие для вузов / Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина. - М.: Высшая школа, 2003.

Кн.1: Основы технологии машиностроения.- 278 с.

Кн. 2. Производство деталей машин.- 248 с.

7. Схиртладзе, А.Г.Технологическое оборудование машиностроительных производств / А.Г. Схиртладзе, В.Ю. Новиков; Под ред. Ю.М. Соломенцева.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2001.- 407 с.

9. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управление. ч.2. Нормативы режимов резания.- М.: Экономика, 1990.

8. Схиртладзе, А. Г. Станочник широкого профиля: Учебник для проф. учеб, заведений / А. Г. Схиртладзе, Новиков В. Ю. - 3-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2001.- 464 с.

11. Прис, Н. М. Базирование и базы в машиностроении: Методические указания к выполнению практических занятий по курсу "Основы технологии машиностроения" для студентов дневного и вечернего отделений спец. 120100 "Технология машиностроения" / Н. М. Прис. - Н.Новгород.: НГТУ, 1998. - 39 с.

Подобные документы

Определение объема выпуска переходника и типа производства. Разработка технологического процесса обработки детали. Выбор оборудования, режущего инструмента и приспособления. Расчет размеров заготовки, режимов резания и нормы времени для токарной операции.

курсовая работа , добавлен 17.01.2015


Приспособления механосборочного производства как основная группа технологической оснастки. Планшайба: часть механизма, служащая для предотвращения попадания грязи и пыли в его внутреннюю полость. Технологический процесс изготовления детали (маршрутный).

курсовая работа , добавлен 21.10.2009


Конструктивно-технологический анализ детали "Втулка". Выбор и обоснование вида заготовки, способа ее получения. Выбор оборудования и его характеристики. Расчет режима обработки и нормирования токарной операции. Проектирование станочного приспособления.

курсовая работа , добавлен 21.02.2016


Анализ конструкции детали "Переходник". Данные анализа эскиза детали. Определение метода получения исходной заготовки, межоперационный припуск. Определение размеров заготовки. Расчет режимов резания. Характеристики станка Puma 2100SY. Цанговый патрон.

дипломная работа , добавлен 23.02.2016


Анализ базового технологического процесса изготовления детали. Разработка технологического маршрута обработки. Расчет припусков и межпереходных размеров, станочного приспособления и усилия его зажима, площадей цеха и выбор строительных элементов здания.

дипломная работа , добавлен 30.05.2013


Получение заготовки и проектирование маршрутного технологического процесса механической обработки детали. Служебное назначение станочного приспособления, разработка его принципиальной схемы. Расчет усилия закрепления и параметров силового привода.

курсовая работа , добавлен 14.09.2012


Анализ служебного назначения детали, физико-механических характеристик материала. Выбор типа производства, формы организации технологического процесса изготовления детали. Разработка технологического маршрута обработки поверхности и изготовления детали.

курсовая работа , добавлен 22.10.2009


Совершенствование базового технологического процесса изготовления детали "Крышка", действующего на предприятии, с целью снижения себестоимости изготовления и повышения качества. Расчёт и проектирование приспособления для контроля радиального биения сферы.

курсовая работа , добавлен 02.10.2014


Разработка технологического процесса изготовления детали типа "Переходник". Описание криогенно-вакуумной установки. Транспортировка сжиженного гелия. Конструкция и принцип действия вентиля дистанционного управления с электропневматическим позиционером.

дипломная работа , добавлен 13.02.2014


Назначение и технические условия на изготовление вала. Технологический процесс изготовления заготовки. Установление режима нагрева и охлаждения детали. Предварительная термическая обработка детали. Расчет и проектирование станочного приспособления.

На рабочее место вместе с заданием поступает технологическая документация: технологические, маршрутные, операционные карты, эскизы, чертежи. Не выполнять требования означает – нарушение технологической дисциплины, это недопустимо, т.к. это приводит к снижению качества выпускаемой продукции.

Исходными данными для построения технологического процесса является чертеж детали и технические требования к ее изготовлению.

Маршрутная карта(МК) – содержит описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия по всем операциям различных видов в технологической последовательности, с указанием данных об оборудовании, оснастке, материалов и др.

Формы и правила оформления маршрутных карт регламентированы согласно ГОСТ 3.1118-82(Формы и правила оформления маршрутных карт)

Операционная карта(ОК) – содержит описание операций технологического процесса изготовления изделия с расчленением операций по переходам с указанием режимов обработки, расчетных норм и трудовых нормативов.

Формы и правила оформления операционных карт регламентированы согласно ГОСТ 3.1702-79(Формы и правила оформления операционных карт)

Рабочие чертежи деталей должны быть выполнены в соответвсвии с ЕСКД (ГОСТ 2.101-68), в чертеже указываются все сведения для изготовления детали: форма и размеры поверхностей, материал заготовки, технические требования к изготовлению, точность формы, размеров и др.

В данном отчете мною рассмотрена деталь Переходник, проанализирована марка материала, из которой выполнена деталь.

Деталь, переходник, испытывает осевые и радиальные напряжения, а также переменные напряжения от вибрационных нагрузок и незначительные тепловые нагрузки.

Переходник изготовлен из легированной конструкторской стали 12Х18Н10Т. Это высококачественная сталь, содержащая0,12% углерода, 18% хрома, 10% никеля и небольшое содержание титана , не превышающее 1,5%.

Сталь 12Х18Н10Т отлично подходит для изготовления деталей, работающих в условиях высокой ударной нагрузкой. Этот тип металла идеально подходит для использования в условиях низких отрицательных температур, вплоть до -110 °С. Еще одним весьма полезным свойством сталей данного типа, при использовании в конструкциях, является неплохая свариваемость.

Чертеж детали представлен в Приложении 1.

Разработка технологического процесса начинается после уточнения и определения выбора заготовки, уточнение его габаритов под дальнейшую обработку, затем изучается чертеж, план последовательной обработки детали по операциям, выбирается инструмент.

Технологический процесс представлен в Приложении 2.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВКИ. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА, ВЕЛИЧИНЫ ПРИПУСКОВ, ПОВЫШЕНИЯ КИМ

Деталь изготавливается из материала 12Х18Н10Т ГОСТ5632-72 и более целесообразным методом получения заготовки является отливка, но для сравнения рассмотрим получение заготовки – штамповки.

Штамповка на гидравлических прессах применяется там, как правило, где не может быть использован молот, а именно:

При штамповке малопластичных сплавов, не допускающих больших скоростей деформирования;

Для различных видов штамповки выдавливанием;

Там, где необходим очень большой рабочий ход, например, при глубокой прошивке или протяжке прошитых заготовок.

В настоящее время в машиностроении действует ГОСТ 26645-85 "Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку" с внесенным изменением №1 взамен отмененных стандартов ГОСТ 1855-55 и ГОСТ 2009-55. Стандарт распространяется на отливки из черных и цветных металлов и сплавов, изготовляемые различными способами литья, и соответствует международному стандарту ИСО 8062-84

Различают следующие виды литья: литье в землю, литье в кокиль, под давление, литье выжиманием, в оболочковые формы, центробежное литье, литье всасыванием, вакуумное литье.

Для изготовления данной отливки можно использовать следующие способы литья: в кокиль, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, в гипсовые формы, в песчаные формы и по газифицированным моделям.

Литьё в кокиль . Литье в кокиль относится к трудо- и материалосберегающим, малооперационным и малоотходным технологическим процессам. Оно улучшает условия труда в литейном производстве и уменьшает воздействие на окружающую среду. К недостаткам кокильного литья следует отнести высокую стоимость кокиля, трудность получения тонкостенных отливок в связи с быстрым отводом теплоты от расплава металлическим кокилем, сравнительно небольшое число заливок при изготовлении в нем стальных отливок.

Так как литая деталь изготовляется – серийно, а стойкость кокиля при заливки в него стали низка, считаю не целесообразным использовать данный вид литья.

Литьё по газифицированным моделям . ЛГМ - позволяет получить отливки по точности равные литью по выплавляемым моделям при уровне затрат сопоставимом с литьем в ПФ. Затраты на организацию производства ЛГМ включают в себя проектирование и изготовление пресс-форм. Технология ЛГМ позволяет получать отливки весом от 10 грамм до 2000 килограмм с чистотой поверхности Rz40, размерной и весовой точностью до 7 класса (ГОСТ 26645-85) .

Исходя из серийности производства, а так же дорогой оснастки, использование данного вида литья для изготовления отливки не целесообразно.

Литьё под низким давлением . ЛНД – позволяет получать толстостенные и тонкостенные отливки переменного сечения. Пониженная себестоимость литья за счет автоматизации и механизации процесса литья. В конечном итоге ЛНД дает высокий экономический эффект. Ограниченное применение сплавов с высокой Тпл.

Литьё в песчаные формы . Литьё в песчаные формы - самый массовый (до 75-80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья. Литьём в ПФ получают отливки любой конфигурации 1…6 групп сложности. Точность размеров соответствует 6…14 группам. Параметр шероховатости Rz=630…80мкм. Можно изготавливать отливки массой до 250т. с толщиной стенки свыше 3 мм.

Исходя из анализа возможных видов литья для получения нашей отливки, можно сделать вывод о целесообразности использования литья в ПФ, т.к. это более экономично для нашего производства.

Основным показателями, позволяющими оценить технологичность конструкции заготовок, является коэффициент использования металла (КИМ)

Постепени точности заготовки бывают:

1. Грубые, КИМ<0,5;

2. Пониженной точности 0,5≤КИМ<0,75;

3. Точные 0,75≤КИМ≤0,95;

4. Повышенной точности, для которых КИМ>0,95.

КИМ (коэффициент использования металла) – это отношение массы детали к массе заготовки.

Коэффициент использования металла (КИМ) вычисляют по следующей формуле:

где Q дет – масса детали, кг;

Q отл. – масса заготовки, кг;

Полученные значения коэффициентов позволяет сделать вывод о том, что деталь «Переходник» достаточно технологична для изготовления её литьем.

Хотите добавить в компьютер новый дисковый накопитель, но он не подходит по разъему. Несовместимость форматов распространенная проблема, особенно когда пользователь пытается установить современную модель в устаревшее оборудование. Вы можете купить переходник для жесткого диска в интернет-магазине «Магазин Деталей.РУ» и решить эту проблему.

Заказать переходник для жесткого диска ноутбука у нас

Мы предлагаем современные качественные аксессуары для HDD различных форматов. Здесь вы сможете быстро подобрать нужный провод или контроллер и обеспечить совместимость устройств. Все комплектующие соответствуют международным стандартам и при правильной эксплуатации не причинят вреда вашему оборудованию.

На представленные товары распространяется фирменная гарантия, и действуют стандартные правила возврата. Не тратьте несколько дней на поиски нужных компонентов, воспользуйтесь качественным сервисом.

Чтобы купить переходник для HDD вам не придется даже приезжать к нам в офис, мы оперативно решим все вопросы удаленно. Для комфортной работы с сайтом мы создали простой и удобный интерфейс, где сможет разобраться любой пользователь.

Оформление покупки производится в три этапа:

выбор товара в каталоге;

заполнение контактных данных и выбор способа доставки;

При возникновении любых вопросов наши специалисты всегда готовы прийти на помощь, достаточно позвонить нам или связаться с менеджером любым другим способом (электронная почта, e -mail , контактная форма).

Доставка товаров по регионам производится через надежные транспортные компании по указанному в заявке адресу или до пункта выдачи (по желанию клиента). Отправка заказов по Москве производится курьерскими службами.

Курсовой проект по технологии машиностроения
Тема проекта: Разработка технологического процесса механической обработки детали «Переходник».

Приложения: карты эскизов токарно-фрезерно-сверлильная, операционная карта комбинированных операций обработки деталей на металлорежущих станках с ЧПУ, управляющая программа (005, А) (в системе FANUC), чертежи переходника, схемы обработки деталей, технологические эскизы, чертёж заготовки.

В данном курсовом проекте был произведен расчет объема выпуска и определен тип производства. Проанализирована правильность выполнения чертежа с точки зрения соответствия действующим стандартам. Спроектирован маршрут обработки детали, выбрано оборудование, режущий инструмент и приспособления. Рассчитаны операционные размеры и размеры заготовки. Определены режимы резания и норма времени на токарную операцию. Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения и техники безопасности.

Важнейшими задачами данной курсовой работы являются: практическое осмысление основных понятий и положений технологии машиностроения на примере проектирования технологического процесса обработки детали «Переходник», освоение существующей номенклатуры технологического оборудования и оснастки в условиях производства, их технологических возможностей, рациональной области их использования.

В процессе анализа технологического процесса были рассмотрены следующие вопросы: рассмотрение технологичности конструкции детали, обоснование выбора технологического процесса, механизация и автоматизация, использование высокопроизводительных станков и оснастки, поточные и групповые методы производства, строгое соблюдение машиностроительных стандартов и имеющихся в них рядов предпочтительности, обоснованность использования на конкретных операциях технологического оборудования, режущих инструментов, рабочих приспособлений, мерительных инструментов, выявление структур технологических операций, их критическая оценка, фиксирование элементов технологических операций.

Содержание
1. Задание
Введение
2. Расчет объема выпуска и определение типа производства
3. Общая характеристика детали
3.1 Служебное назначение детали
3.2 Тип детали
3.3 Технологичность детали
3.4 Нормоконтроль и метрологическая экспертиза чертежа детали
4. Выбор вида заготовки и его обоснование
5. Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали
6.Разработка операционного технологического процесса изготовления детали
6.1 Уточнение выбранного технологического оборудования
6.2 Уточнение схемы установки детали
6.3 Назначение режущих инструментов
7. Эскизы обработки
8. Разработка управляющей программы
8.1 Выполнение технологического эскиза с указанием структуры операций
8.2 Расчет координат опорных точек
8.3 Разработка управляющей программы
9. Расчет операционных размеров и размеров заготовки
10. Расчет режимов резания и техническое нормирование
11. Метрологическое обеспечение технологического процесса
12. Безопасность технологической системы
13. Заполнение технологических карт
14. Выводы
15. Библиографический список