Технологічний процес виготовлення валу в складі коробки швидкостей токарно-револьверного верстата

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Введення

Призначення та конструкція деталі

Аналіз технологічності конструкції деталі

Вибір заготовки

Прийнятий маршрутний технологічний процес

Розрахунок припусків на обробку

Розрахунок режимів різання

Розрахунок норм часу

Розрахунок необхідної кількості верстатів

Розрахунок і проектування верстатного пристосування

Висновок

Список використаних джерел

Введення

Рівень розвитку машинобудування є визначальним чинником розвитку всього господарського комплексу країни. Найважливішими умовами прискорення розвитку господарського комплексу є зростання продуктивності праці, підвищення ефективності виробництва та поліпшення якості продукції.

Використання досконаліших методів виготовлення машин має при цьому першорядного значення. Якість машини, надійність, довговічність і економічність в експлуатації залежать не тільки від досконалості її конструкції, але й від технології її виготовлення.

Інженер-технолог стоїть останнім у ланцюзі створення нової машини і від обсягу його знань і досвіду багато в чому залежить її якість.

Ці основні передумови визначають наступні найважливіші напрямки розвитку технології механічної обробки в машинобудуванні.

1 Удосконалення існуючих і вишукування нових високопродуктивних методів і засобів виконання різко зрослих за обсягом оздоблювальних операцій з метою підвищення точності обробки та скорочення їх трудомісткості.

2 Удосконалення існуючих і вишукування нових високопродуктивних процесів виконання получістовой і чистових операцій металевим і абразивним ріжучим інструментом.

3 Комплексна механізація і автоматизація технологічних процесів на основі застосування автоматичних ліній, автоматизованих і підлозі автоматизованих верстатів, засобів активного контролю, швидкодіючої технологічної оснастки, групових методів обробки технологічно подібних деталей.

4 Розвиток процесів формоутворення пластичним деформуванням і застосування методів тонкого пластичного деформування для оздоблювальних операцій.

5 Розвиток електрофізичних та електрохімічних методів обробки.

1 Призначення та конструкція деталі

Вал 16Б20П.070.507 призначений для роботи у складі коробки швидкостей токарно-револьверного верстата моделі 16К20П.

Коробка передач є одним з основних вузлів будь-якого верстата. Службове призначення коробки швидкостей полягає в отриманні заданих частот обертання шпинделя верстата. Службове призначення вала полягає в передачі крутного моменту.

Поверхні Ø35 0,008, Ø15 0,0056 виготовляються з високою точністю, так як є основними конструкторсько-технологічними базами. Ці поверхні призначені для установки підшипників. Точність розмірів поверхонь забезпечується по 6-му квалітету точності. Для того щоб уникнути перекосу підшипників при запресовуванні і підвищеного шуму і вібрації при роботі, поверхня Ø35 0,008 і прилеглий буртик повинен мати биття не більше 0,01 мм.

Шліци за ГОСТ 1139-80 призначені для насадки на них зубчастих блоків і коліс, за допомогою яких передається крутний момент. Тому до шліців пред'являються високі вимоги: відхилення від паралельності не більше 0,03 на 100 мм довжини, биття внутрішнього діаметру не більше 0,02 мм. Для забезпечення надійності і зносостійкості шліци піддаються термообробці (ТВЧ). Поверхня шліца і внутрішній діаметр шліфуються до Ra 1,25 мкм.

Центрове отвір F М10-7Н у торці вала служить для закріплення провідного шківа.

Для забезпечення необхідних робочих параметрів в якості матеріалу для валу обрана Сталь 45 ГОСТ 1050-74.

Таблиця 1.1-Механічні властивості сталі 45.

Межа текучості, МПа

Межа витривалості, МПа

Відносне звуження, S,%

Відносне подовження, u,%

600

353

16

40

Хімічний склад сталі 45 наведемо в таблиці 2.

Таблиця 1.2-Хімічний склад сталі 45,%

З

Si

Мn

Cr, не

більше

Ni, не

Більше

S, не

більше


Р, не

більше

З u, не більше

0,42-0,50

0,17-0,37

0,5-0,8

0,25

0,25

0,04

0,035

0,25

Аналіз технологічності конструкції деталі

Аналіз технологічності є одним з важливих етапів у розробці технологічного процесу, від якого залежать його основні техніко-економічні показники: металоємність, трудомісткість, собівартість.

Вал 16Б20П.070.507 є циліндричної деталлю, у якого діаметри поверхонь зменшуються від середини до торців, завдяки чому можна вести обробку на токарних операціях прохідними різцями. Конструкція деталі дозволяє отримати заготівлю, форма і розміри якої будуть максимально наближені до форми і розмірам деталі. Для отримання заготовки можуть бути застосовані методи, характерні для великосерійного виробництва, наприклад прокат.

У більшості операцій вал може бути оброблений при базуванні на центрові отвори, що забезпечує, мінімальні значення торцевого й радіального биття поверхонь валу.

Вал може бути віднесений до досить жорстким деталей, тому що навіть для самої малої шийки валу (Ф14, 5) забезпечується умова 10 d> L. Це означає, що вал можна обробляти, використовуючи нормативні режими різання, не зменшуючи їх.

Нетехнологічними елементами можна вважати центрове отвір F М10 за ГОСТ 14034-74.

У цілому деталь можна вважати досить технологічною.

Відповідно до ГОСТ 14.202-73 розраховуємо показники технологічності конструкції деталі.

Середній квалітет точності обробки деталі [3]

(1)

де - Номер квалітету точності i - ої поверхні;

- Кількість розмірів деталей, оброблюваних по - Му квалітету.

Для розрахунку складаємо вихідну таблицю точності 3.1

Таблиця 2.1 - Точність поверхонь валу

Квалітет точності, JT

6

8

11

14

Кількість розмірів, h

5

2

2

18

Коефіцієнт точності обробки [3]

, (2)

Середня шорсткість поверхонь [3]

, (3)

де - Значення шорсткості i-ої поверхні;

-Кількість поверхонь, що мають шорсткість .

Для розрахунку складаємо вихідну таблицю 3.2 шорсткості деталі.

Таблиця 2.2-Шорсткість поверхонь деталі

Шорсткість Rа, мкм

1,25

2,5

5

10

Кількість поверхонь n

9

5

3

8

Коефіцієнт шорсткості деталі

(4)

В цілому конструкція валу є досить технологічною і дозволяє порівняно легко і гарантовано забезпечувати задані вимоги відомими технологічними способами. При цьому на всіх операціях забезпечується дотримання принципу єдності і постійності баз.

Вибір заготовки

Деталь являє собою вал, розміри якого збільшуються від середини до торців. Тому заготівля валу може бути отримана з прокату.

При відсутності відомостей про метод отримання заготовки за базовим варіантом вартість заготівлі розглядається з двох можливих методів її отримання (прокат або штампування на ГКР) і робиться їх порівняння.

Вартість заготовки з прокату розраховується за формулою

, (5)

де - Витрати на матеріали заготівлі, руб.;

- Технологічна собівартість правки, калібрування, розрізання, р.

Витрати на матеріали

, (6)

де - Маса заготовки, ;

- Ціна 1 кг матеріалу заготовки, руб.;

- Маса деталі, 2,23 кг;

- Ціна 1 кг відходів, 100руб.

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

Технологічна собівартість

, (7)

де - Приведені витрати на робочому місці, 3900руб / год;

- Штучне або штучно-калькуляционное час виконання заготівельної операції.

Штучне або штучно-калькуляционное час розраховується за формулою

, (8)

де - Довжина різання при різанні прокату на штучні заготовки, 45мм;

- Величина врізання й перебігаючи, 8мм;

- Хвилинна подача при розрізанні, 60мм/мін;

- Коефіцієнт, що показує частку допоміжного часу у штучному, 1,5

86,14 руб.

3308 +86,14 = 3394руб.

Розрахунок вартості заготовок отриманих штампуванням виконується за формулою [3]

(9)

де - Базова вартість однієї тонни заготовок, = 826000 руб.;

- Маса заготовки, = 3,345 кг;

- Маса деталі, = 1,3 кг;

- Вартість однієї тонни відходів, = 100 руб.;

- Коефіцієнт, що залежить від класу точності, = 1;

- Коефіцієнт, що залежить від ступеня складності, = 0,75;

- Коефіцієнт, що залежить від маси заготовки, = 1;

- Коефіцієнт, що залежить від марки матеріалу, = 1;

- Коефіцієнт, що залежить від обсягу випуску, = 1.

Річний економічний ефект розраховуємо за формулою [3]

, (10)

де - Обсяг випуску, шт.

= (7150,495-3394) * 10000 = 37564950 руб.

Прийнятий маршрутний технологічний процес

У прийнятому технологічному процесі для отримання базових поверхонь, заданих на кресленні, використовуємо центрові отвори. При цьому технологічні та конструкторські бази збігаються. Далі для отримання точних поверхонь за допомогою шліфування (шліцешліфованіе, зубошліфування та ін) в якості базових поверхонь вибираємо креслярські базові поверхні.

Таблиця 4.1 - Прийнятий технологічний процес

N

Операції

Найменування і короткий зміст операції

Модель верстата

Ріжучий інструмент, розміри, марка інструментального матеріалу

Технологічна база

1

2

3

4

5

005

Фрезерно-центровальная

1 Фрезерування торців в розмір

317 .

2 Свердління центрувальних отворів Ø4.

МР-78

Фреза 2214-0153;

Фреза 2214-0154

ГОСТ 24359-80 Р6М5;

Свердло 2317-0122 ГОСТ 14952-75 Р6М5

Поверхня заготовки Ø43

і торець

010

Токарно-револьверна

1 Свердлити отвір

2 розсвердлені отвір

3 Зенковать фаску

4 Нарізати різьбу

16К20


Свердло 2301-0189;

Свердло 2301-3009 ГОСТ 10903-77 Р6М5;

Зенковки 2353-0103 ГОСТ 14953-80 Р6М5;

Мітчик 2620-2531 ГОСТ 3266-81 Р6М5;


Поверхня

Ø43

015

Токарна Багаторізцеві

1 Черновое гостріння поверхонь

Æ 15, Æ 20, Æ 34, Æ 35, Æ 40


1А730

Різець прохідний Т15К6

2101-0567 ГОСТ 18870-73

Поверхня

Ø4 3,

центрове отвір

020

Токарна Багаторізцеві

1 Черновое гостріння поверхонь

Æ 34, Æ 35

1А730

Різець прохідний Т15К6

2101-0567 ГОСТ 18870-73

Поверхня

Ø4 3,

центрове отвір

025

Токарна гідрокопіровальная

1 Чистове гостріння поверхонь

Æ 15, Æ 20, Æ 34, Æ 35, Æ 40,


1Н713

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

Т15К6

Різець прорізний 2177-0501 ГОСТ 18888-73









Центрові отвори

030

Шліцефрезерная

1 фрезерувати шліци

ГОСТ 1139-80

5350А

Фреза 2520-0737 ГОСТ 8027-86

Поверхня

Ø34,

центрові отвори

035

Шліцефрезерная

1 фрезерувати шліци

ГОСТ 1139-80

5350А

Фреза 2520-0744 ГОСТ 8027-86

Шліци,

центрові отвори

040

Слюсарна

Зняти задирки




045

Термічна

Шліци ТВЧ h 1 ... h 1,5

49,3 ... 53,2 HRC




050

Торцекруглошліфо-вальна

1 Шліфувати поверхню

Ø35 і торець

3Б153Т

Коло спеціальний

Поверхні

Ø15

центрові отвори

055

Торцекруглошліфо-вальна

1 Шліфувати поверхню

Ø35 і торець

3Б153Т

Коло спеціальний

Поверхні

Ø15

центрові отвори

060

Торцекруглошліфо-вальна

1 Шліфувати поверхню

Ø15 і торець

3Б153Т

Коло спеціальний

Поверхня

Ø34,

центрові отвори

065

Торцекруглошліфо-вальна

1 Шліфувати поверхню

Ø15 і торець

3Б153Т

Коло спеціальний

Поверхня

Ø34,

центрові отвори

070

Шліцешліфовальная

1 Шліфувати поверхню

3451

Коло фасонний спеціальний

Шліци, центрове отвір

075

Шліцешліфовальная

1 Шліфувати поверхню

3451

Коло фасонний спеціальний

Шліци, центрове отвір

080

Шліцешліфовальная

1 Шліфувати поверхню

3451

Коло фасонний спеціальний

Шліци, центрове отвір

085

Шліцешліфовальная

1 Шліфувати поверхню

3451

Коло фасонний спеціальний

Шліци, центрове отвір

090

Круглошліфувальні

1 Шліфувати поверхню ф40

3Е12

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

Поверхня Ø34,

центрові отвори

095

Круглошліфувальні

1 Шліфувати поверхню ф40

3Е12

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

Поверхня Ø34,

центрові отвори

100

Контрольна




105

Пакувальна

-

-

-

Розрахунок необхідної кількості операцій проведемо для поверхні ф40 js 6 ( .0.008).

Допуск заготівлі відповідно ГОСТ 7505-89 складає 2.5 мм, тобто

= 1100 мкм.

Допуск деталі = 0,016 мм = 16 мкм.

Необхідну величину уточнення визначимо за формулою [15]

(11)

З іншого боку, уточнення визначається як добуток уточнень, отриманих при обробці поверхні на всіх операціях (переходах) прийнятого техпроцесу:

, (12)

де - Величина уточнення, отриманого на i-ої операції (переході);

n - кількість прийнятих в техпроцесі операцій (переходів).

Для обробки даної поверхні в маршрутному технологічному процесі передбачені наступні операції:

1.Черновое гостріння

2.Чістовое гостріння

3. Попереднє шліфування

4. Остаточне шліфування.

Проміжні значення розраховуються за формулами [15]

(13)

де - Допуски розмірів, отримані при обробці деталі на першій, другій і т.д. операціях.

1) Черновое гостріння

340мкм;

2) Чистове гостріння

50мкм;

3) Попереднє шліфування

50мкм;

4) Чистове шліфування

16мкм.

Тоді

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

Визначаємо загальне уточнення для прийнятого маршруту обробки:

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

Отримане значення показує, що при прийнятому маршруті точність обробки поверхні ф40 js 6 забезпечується, тому що , Тобто

68,75 <68,85.

Розрахунок припусків на обробку

Розрахунок припусків на обробку поверхні Ф40 js 6

Заготівля валу з прокату. Маршрут обробки включає наступні операції (переходи):

1.Черновое гостріння

2.Чістовое гостріння

3. Попереднє шліфування

4. Остаточне шліфування

На всіх операціях обробка розраховується поверхні ведеться в центрах, з чого випливає, що похибка установки деталі в радіальному напрямку дорівнює нулю, тобто e = 0.

Похибка заготівлі визначаємо за формулою [3].

, (14)

де - Похибка заготовки по зсуві, мм;

- Похибка заготовки по викривленню, мм;

- Похибка зацентровкі, мм.

Відповідно до ГОСТ 7505-89

= 0 мм.

,

де - Питома кривизна заготівлі, мкм / мм;

l - відстань від торця до середини заготовки, мм.

Згідно таблиці 4.8 [3]

D К = 2 мкм / мм.

= 2 * 158,25 = 316,5 мм

Похибка зацентровкі визначаємо за формулою [3]

, (15)

де - Допуск на розмір поковки, 2,5 мм.

= 0,604 мм

Тоді = 0,682 мм

Величина залишкових просторових відхилень [3]

  1. після чорнового точіння

= 0,06 * 682 = 41 мкм

2) після чистового точіння

= 0,04 * 682 = 27 мкм;

3) після попереднього шліфування

= 0,02 * 682 = 14 мкм.

Виписуємо параметри шорсткості і глибини дефектного шару Т для всіх операцій:

1) заготівля

= 150 мкм; Т = 250 мкм;

2) гостріння чорнове

= 50 мкм; Т = 50 мкм;

3) гостріння чистове

= 30 мкм; Т = 30 мкм;

4) шліфування попереднє

= 10 мкм; Т = 20 мкм;

5) шліфування остаточне

= 5 мкм; Т = 15 мкм.

Розрахунок мінімальних значень припусків виробляємо за формулою [3], попередньо заповнивши розрахункову таблицю 5.1.

, (16)

де - Висота нерівностей, отриманих на попередній операції;

- Глибина дефектного шару, отриманого на попередній операції;

- Просторове відхилення, отримане на попередній операції.

Мінімальні припуски

1) під чорнове точіння

= 2 * (150 +250 +682) = 2 * 1082 мкм;

2) під чистове точіння

= 2 * (50 +50 +41) = 2 * 141 мкм;

3) під попереднє шліфування

= 2 * (30 +30 +27) = 2 * 87 мкм;

4) під чистове шліфування

= 2 * (10 +20 +14) = 2 * 44 мкм.

Визначаємо розрахунковий розмір шляхом послідовного додавання розрахункового мінімального припуску кожного технологічного переходу, починаючи з мінімального розміру:

= 39,992 мм;

= 39,992 +0,088 = 40,08 мм;

= 40,08 +0,174 = 40,254 мм;

= 40,254 +0,282 = 40,536 мм;

= 40,536 +2,164 = 42,7 мм.

У графу записуємо розрахункові розміри. Графу «допуск» заповнюємо відповідно до досягнутої точністю при обробці деталей на

даної операції.

Найбільші граничні розміри визначаємо додатком допуску до найменшого граничного розміру:

= 39,992 +0,016 = 40,008 мм;

= 40,08 +0,05 = 40,13 мм;

= 40,25 +0,05 = 40,30 мм;

= 40,54 +0,34 = 40,88 мм;

= 42,7 +1,1 = 43,8 мм.

Граничні значення припусків визначаємо як різницю найбільших граничних розмірів і - Як різниця найменших граничних розмірів попереднього і виконуваного переходів:

= 40,13-40,008 = 0,122 мм;

= 40,3-40,13 = 0,17 мм;

= 40,88-40,3 = 0,58 мм;

= 43,8-40,88 = 2,92 мм;

= 40,08-39,992 = 0,088 мм;

= 40,25-40,08 = 0,17 мм;

= 40,54-40,25 = 0,29 мм;

= 42,7-40,54 = 2,16 мм;

Загальні припуски Z 0 max і Z 0 min розраховуємо, підсумовуючи їх переможе-

точні значення і записуючи їх внизу відповідних граф:

= 88 +170 +290 +2160 = 2708 мкм;

= 122 +170 +580 +2920 = 3792 мкм.

Таблиця 5.1-Розрахунок припусків на обробку поверхні Ф40 js 6

Технологічні переходи обробки поверхні Ф40 js 6

Елементи припуску

Розрахунковий припуск

Розрахунковий розмір L p, мм


Допуск d, мкм


Граничний розмір, мм

Граничні значення припусків, мк


Rz

T




D min

D max

2 Z

2 Z

Заготівля

150

250

682

__

42,7

1100

42,7

43,8

__

__

Обточування чорнове

50

50

41

2 * 1082

40,536

340

40,54

40,88

2160

2920


Обточування чистове

30

30

27

2 * 141

40,254

50

40,25

40,3

290

580

Шліфування попереднє

10

20

14

2 * 87

40,08

50

40,08

40,13

170

170

Шліфування остаточне

5

15

__

2 * 44

39,992

16

39,992

40,008

88

122

Разом









2708

3792

Виробляємо перевірку правильності розрахунків за формулою [3]

, (17)

122-88 = 50-16 34 = 34

170-170 = 50-50 0 = 0

580-290 = 340-50 290 = 290

2920-2160 = 1100-340 760 = 760

Перевірка показує, що розрахунки припусків виконані правильно.

Будуємо схему графічного розташування припусків і допусків поверхні Ф40 js 6 (малюнок 5.1).

Розрахунок припусків на обробку поверхні 7 f 8

Заготівля валу отримана з прокату. Маршрут обробки включає наступні операції (переходи):

1. Фрезерування

2. Попереднє шліфування

3. Остаточне шліфування

На всіх операціях обробка розраховується поверхні ведеться в центрах, з чого випливає, що похибка установки деталі в радіальному напрямку дорівнює нулю, тобто e = 0.

Похибка заготівлі визначаємо за формулою [3].

, (18)

де - Похибка заготовки по зсуві, мм;

- Похибка заготовки по викривленню, мм;

- Похибка зацентровкі, мм.

Відповідно до ГОСТ 7505-89

= 0 мм,

,

де - Питома кривизна заготівлі, мкм / мм;

- Відстань від торця до середини заготовки, мм.

Згідно таблиці 4.8 [3]

D К = 2 мкм / мм.

r КОР = 2 * 158,25 = 316,5 мм.

Похибка зацентровкі визначаємо за формулою [3]

, (19)

де - Допуск на розмір поковки, 2,5 мм.

= 0,604 мм.

Тоді:

= 0,682 мм.

Величина залишкових просторових відхилень [3]

  1. після фрезерування

= 0,06 * 682 = 41 мкм;

2) після попереднього шліфування

= 0,02 * 682 = 14 мкм.

Виписуємо параметри шорсткості і глибини дефектного шару Т для всіх операцій:

1) фрезерування

= 50 мкм; Т = 50 мкм;

2) шліфування попереднє

= 10 мкм; Т = 20 мкм;

3) шліфування остаточне

= 5 мкм; Т = 15 мкм.

Розрахунок мінімальних значень припусків виробляємо за формулою [3], попередньо заповнивши розрахункову таблицю 5,2.

, (20)

де - Висота нерівностей, отриманих на попередній операції;

- Глибина дефектного шару, отриманого на попередній операції;

- Просторове відхилення, отримане на попередній операції.

Мінімальні припуски

1) під попереднє шліфування

= 2 * (50 +50 +41) = 2 * 141 мкм;

2) під остаточне шліфування

= 2 * (10 +20 +14) = 2 * 44 мкм.

Визначаємо розрахунковий розмір шляхом послідовного

додавання розрахункового мінімального припуску кожного технологічного переходу, починаючи з мінімального розміру:

= 6,965 мм;

= 6,965 +0,088 = 7,053 мм;

= 7,053 +0,282 = 7,335 мм.

У графу записуємо розрахункові розміри. Графу «допуск» заповнюємо відповідно до досягнутої точністю при обробці деталей на

даної операції.

Найбільші граничні розміри визначаємо додатком допуску до найменшого граничного розміру:

= 6,965 +0,022 = 6,987 мм;

= 7,053 +0,036 = 7,089 мм;

= 7,34 +0,09 = 7,43 мм.

Граничні значення припусків визначаємо як різницю найбільших граничних розмірів і - Як різниця найменших граничних розмірів попереднього і виконуваного переходів:

= 7,089-6,987 = 0,102 мм;

= 7,43-7,089 = 0,341 мм;

= 7,053-6,965 = 0,088 мм;

= 7,34-7,053 = 0,287 мм.

Загальні припуски Z 0 max і Z 0 min розраховуємо, підсумовуючи їх переможе-

точні значення і записуючи їх внизу відповідних граф:

= 88 +287 = 375 мкм

= 102 +341 = 443 мкм

Виробляємо перевірку правильності розрахунків за формулою [3]

, (21)

102-88 = 36-22 14 = 14

341-287 = 90-36 54 = 54

Перевірка показує, що розрахунки припусків виконані правильно.

Таблиця 5.2-Розрахунок припусків на обробку поверхні 7 f 8

Технологічні переходи обробки поверхні 7 f 8

Елементи припуску

Розрахунковий припуск

2 Z

Розрахунковий розмір L p, мм

Допуск d, мкм

Граничний розмір, мм

Граничні значення припусків, мк







Lmin

Lmax

2Z

2Z


Rz

T








Фрезерування

50

50

41

__

7,335

90

7,34

7,43

___

___

Шліфування попереднє

10

20

14

2 * 141

7,053

36

7,053

7,089

287

341

Шліфування остаточне

5

15

__

2 * 44

6,965

22

6,965

6,987

88

102

Разом









375

443

Будуємо схему графічного розташування припусків і допусків поверхні 7 f 8 (рисунок 3.2).

Таблиця 5.3-Припуски і допуски на оброблювані поверхні вал

Розмір деталі

Припуск

Граничні відхилення

мкм


табличний

розрахунковий


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

Розрахунок режимів різання

Розрахунок режимів різання аналітичним методом

Операція 025 - токарна гідрокопіровальная. Чистове гостріння Æ 15, Æ 20, Æ 34, Æ 35, Æ 40. Верстат моделі 1Н713. Різець прохідної з платівкою з твердого сплаву Т15К6.

Глибина різання t = 0,5 мм;

Подача = 0,7 мм / об [12].

Для сталей з = 600 МПа

= * , (22)

де - Коефіцієнт уточнення подачі, = 0,45.

Швидкість різання розраховуємо за формулою [12]

(23)

де - Постійний коефіцієнт;

- Стійкість інструменту;

-Поправочний коефіцієнт;

- Показники ступенів.

= 350; = 60хв; = 0,2; = 0,15; = 0,35

Поправочний коефіцієнт розраховуємо за формулою [12]

= , (24)

де - Коефіцієнт, що враховує вплив матеріалу заготовки;

- Коефіцієнт, що враховує стан поверхні;

- Коефіцієнт, що враховує матеріал заготовки.

= = 1

= 0,9

= 1,04

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

- Швидкість різання за формулою [12].

.

Частоту обертання шпинделя при обробці розраховуємо за формулою [12]

, (25)

де - Швидкість різання, м / хв;

- Діаметр поверхні, мм.

Поверхня Æ 40

хв

Приймаються за паспортом верстата

= 1000мін -1

Дійсна швидкість різання

м / хв.

Силу різання розраховуємо за формулою [12]

, (26)

де - Постійний коефіцієнт;

- Поправочний коефіцієнт;

, , - Показники ступенів.

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

Поправочний коефіцієнт розраховуємо за формулою [12]

(27)

(28)

= 0,94; = 1,1; = 1,0; = 1,0.

= 0,94 * 1,1 * 1,0 * 1,0 * 1,0 = 1,034

Н

Потужність різання розраховуємо за формулою [12]

(29)

де - Сила різання, Н;

- Швидкість різання, м / хв.

кВт.

Потужність двигуна головного приводу верстата = 17 кВт, К.П.Д. приводу верстата = 0,85. Тоді

, (30)

= 17 * 0,85 = 14,45 кВт.

, Тобто 0,625 <14,45

Таким чином, привід верстата забезпечує обробку при заданих режимах.

Розрахунок режимів різання за нормативами

Операція 030-шліцефрезерная. Фрезерування шліців ГОСТ 1139-80. Верстат моделі 5350А. Інструмент фреза черв'ячна спеціальна зі швидкорізальної сталі Р6М5.

Довжину робочого ходу розраховуємо за формулою [11]

, (31)

де довжина різання, мм;

довжина підвода, врізання й перебігаючи, мм;

додаткова довжина, викликана налагодженням і конфігурацією колеса.

= 92 мм; 26 мм; мм.

92 +26 +40 = 158 мм

Подачу на оборот деталі призначаємо за таблицею с.149 [11]

= 2,2 мм / об

Для фрези з "вусиками" подачу зменшують на 20%

(32)

= 0,8 * 2,2 = 1,76 мм / об

За паспортом верстата уточнюємо подачу

1,8 мм / об

Швидкість різання призначаємо за таблицею с.141 [11]

35м/мін

Частоту обертання інструменту розраховуємо за формулою [11]

, (33)

де - швидкість різання, м / хв;

діаметр фрези, 80мм.

хв

За паспортом верстата приймаємо частоту обертання

n = 127 хв -1

Дійсна швидкість різання

; (34)

м / хв

Аналогічно розраховуємо режими різання на інші операції, і результати зводимо в таблицю 6.1.

Таблицю 6.1-Зведена таблиця режимів різання.

Номер операції

Найменування операції, переходу

Глибина різання t, мм

Довжина різання l , Мм

Подача S мм / об

Швидкість V, м / хв

Частота обертання, хв

Хвилинна подача S , Мм / хв

Основний час t , Хв





розрахункова

ухвалена

розрахункова

ухвалена

розрахункова

ухвалена



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

005

Фрезерноцентровальная

1 Фрезерування торців в розмір

317 .

2 Свердління центрувальних отворів Ø4.








1,5




2








45




7








1,2




0,06








1,2




0,06








44




26








67,8




15,75








159,2



2070








270




1125








324




67,5








0,37




0,06

010

Токарно-револьверна

1 Свердлити отвір

2 розсвердлені отвір

3 Зенковать фаску

4 Нарізати різьбу






4,4


0,6

1,4


3






28


12

26


3,5






0,2


0,3

0,6


0,4






0,2


0,3

0,6


0,4






44


48

9


30






41,4


47,1

8,6


26,6






1592


1528

286


597






1500


1500

274


530






216


450


164,4

212






0,14


0,03

0,102


0,025

015

Токарна Багаторізцеві

1 Черновое гостріння поверхонь

ф40, ф35, ф34, ф34, ф20, Ф15.





2,5





246





0,25





0,25





120





125,6





1000





1000





250





1,012

020

Токарна Багаторізцеві

1 Черновое гостріння поверхностейф34, ф35.



2,5



71



0,25



0,25



180



125,6



1000



1000



250



0,321

025

Токарна гідрокопіровальная

1 Чистове гостріння поверхонь

Æ 15, Æ 20, Æ 34, Æ 35, Æ 40





0,141





317





0,7





0,3





180





125,6





1433





1000





300





1,08

030

Шліці фрезерна

1 фрезерувати шліци

ГОСТ 1139-80





4





92





2,2





1,8





35





31,9





139,3





127





223,5





4,245

035

Шліці фрезерна

1 фрезерувати шліци

ГОСТ 1139-80



4



40



2,2



1,8



35



31,9



139,3



127



223,5



2,84

050

Торцекруглошліфо-вальна

1 Шліфувати поверхню

Ø15 і торець





0,087





11





0,002





0,002





31,2





30





156





130





0,26





0,49

055

Торцекруглошліфо-вальна

1 Шліфувати поверхню

Ø15 і торець






0,044






11






0,002






0,002






31,2






30






156






130






0,26






0,523

060

Торцекруглошліфо-вальна

1 Шліфувати поверхню

Ø35 і торець






0,087






34,5






0,002






0,002






29,7






30






156






130






0,26






0,468

065

Торцекруглошліфо-вальна

1 Шліфувати поверхню

Ø35 і торець






0,044






34,5






0,002






0,002






29,7






30






156






130






0,26






0,47

070

Шліці шліфувальна

1 Шліфувати поверхню




0,141




92




0,0048




0,005




32




30




2800




2880




14




3,633

075

Шліці шліфувальна

1 Шліфувати поверхню




0,044




92




0,0048





0,005




32




30




2800




2880




14




3,688

080

Шліці шліфувальна

1 Шліфувати поверхню




0,141




40




0,0048




0,005




32




30




2800




2880




14




1,901

085

Шліці шліфувальна

1 Шліфувати поверхню




0,044




40




0,0048




0,005




32






30




2800




2880




14




1,951

090

Цілий рік шліфувальна

1 Шліфувати поверхню ф40




0,087




104




0,009




0,01




35




34




278




270




0,4




0,498

095

Кругло шліфувальна

1 Шліфувати поверхню ф40





0,044





104





0,009





0,01





35





34





278





270





0,4





0,522

Розрахунок норм часу

Розрахунок норми часу на операцію 025 - токарну гідрокопіровальную

Тип виробництва виготовлення вала відповідає великосерійному виробництву, в якому як норми часу розраховується штучне

час [15]

, (35)

де - Основний час;

допоміжний час;

час на обслуговування робочого місця;

- Час на відпочинок.

Основний час розраховуємо за формулою [15]

, (36)

де довжина різання, = 317 мм;

величина врізання й перебігаючи, 7мм [11]

кількість робочих ходів, ;

подача на оборот, 0,3 мм / об;

число оборотів, 1000 хв .

Основний час на операцію

1,08 хв

Допоміжний час розраховуємо за формулою [15]

, (37)

де час на установку і зняття деталі, 0,08 хв;

час на закріплення і відкріплення деталі, 0,024 хв;

час на прийоми керування верстатом;

час на вимірювання деталі.

Час на прийоми управління деталі складається з:

  1. часу включення верстата кнопкою - 0,1 хв;

  2. часу підведення або відведення інструмента до деталі при обробці - 0,025 хв;

  3. час переміщення каретки супорта в поздовжньому напрямку - 0,04 хв.

хв

Час на вимірювання деталі складається з часу вимірювання скобою односторонньої діаметрів: Æ 15, Æ 25, Æ 34, Æ 27, Æ 35, Æ 42, Æ 50,8.

хв

Допоміжний час

хв

Для великосерійного виробництва допоміжний час розраховуємо за формулою

, (38)

де коефіцієнт, що залежить від типу виробництва, 1,5.

хв

Оперативне час розраховується за формулою [15]

(39)

хв

Час на обслуговування розраховується за формулою [15]

, (40)

де час на організаційне обслуговування, хв;

час на технічне обслуговування, хв.

Час на організаційне обслуговування становить 1,5% від оперативного часу:

= хв

Час на технічне обслуговування складає

, (41)

де час на зміну різального інструменту, хв;

стійкість інструменту, 60 хв.

хв.

Тоді

хв.

Час на відпочинок становить 7% від оперативного часу:

хв.

Штучний час становить

хв.

Розрахунок норми часу на операцію 030 - шліцефрезерную

Тип виробництва виготовлення вала відповідає великосерійному виробництву, в якому як норми часу розраховується штучне

час [15]

, (42)

де - Основний час;

допоміжний час;

час на обслуговування робочого місця;

- Час на відпочинок.

Основний час розраховуємо за формулою [15]

, (43)

де довжина різання, = 92 мм;

величина врізання й перебігаючи, 26 мм [11]

Z - кількість шліців, z = 6;

подача на оборот, 1,8 мм / об;

число оборотів, 127 хв .

Основний час на операцію

3,938 хв

Допоміжний час розраховуємо за формулою [15]

, (44)

де час на установку і зняття деталі, 0,1 хв;

час на закріплення і відкріплення деталі, 0,024 хв;

час на прийоми керування верстатом;

час на вимірювання деталі, хв.

Час на прийоми управління деталі складається з:

  1. часу включення верстата кнопкою - 0,01 хв;

  2. часу підведення або відведення інструмента до деталі при обробці - 0,03 хв;

  3. час переміщення фрезерної головки в подовжньому напрямку - 0,06 хв.

хв

Допоміжний час

хв

Для великосерійного виробництва допоміжний час розраховуємо за формулою

, (45)

де коефіцієнт, що залежить від типу виробництва, 1,5.

хв

Оперативне час розраховується за формулою [15]

(46)

хв

Час на обслуговування розраховується за формулою [15]

, (47)

де час на організаційне обслуговування, хв;

час на технічне обслуговування, хв.

Час на організаційне обслуговування становить 1,7% від оперативного часу:

= хв (48)

Час на технічне обслуговування складає

, (49)

хв.

Тоді

0,365 хв.

Час на відпочинок становить 6% від оперативного часу:

хв.

Штучний час становить

хв.

Аналогічно розраховуємо норми часу на інші операції, і результати зводимо в таблицю

Таблиця 7.1-Зведена таблиця норм часів

Номер операції

Найменування операції

Основний час

Допоміжний час

Оперативне час

Час обслуговування

Час на відпочинок t

Штучний час t

Величина партії n




t

t

t


t

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

Торцекруглошліфо-вальна

0,12

0,08

0,035

0,09

0,428

0,0024

0,0073

0,034

0,47

10000

070

Шліцешліфовальная

2,54

0,08

0,115

0,2

3,13

0,165

0,056

0,282

3,633

10000

075

Шліцешліфовальная

2,54

0,08

0,115

0,23

3,18

0,165

0,057

0,286

3,688

10000

080

Шліцешліфовальная

1,104

0,08

0,115

0,17

1,652

0,072

0,029

0,148

1,901

10000

085

Шліцешліфовальная

1,104

0,08

0,115

0,2

1,697

0,072

0,03

0,152

1,951

10000

090

Цілий рік шліфувальна

0,12

0,08

0,015

0,09

0,45

0,004

0,007

0,029

0,498

10000

095

Цілий рік шліфоваьная

0,12

0,08

0,05

0,11

0,48

0,002

0,008

0,032

0,522

10000

Розрахунок необхідної кількості верстатів

Тип виробництва відповідно до ГОСТ 3.1108-74 характеризується коефіцієнтом закріплення операцій, який показує кількість різних операцій, закріплених в середньому по цеху (дільниці) за кожним робочим місцем на протязі місяця.

Для розрахунку коефіцієнта закріплення операцій складається таблиця.

Визначається розрахункова кількість верстатів m для кожної операції.

m = , (50)

де t ШТ.К - штучний час, виконання операцій на даному верстаті, хв;

N - програма випуску, шт;

F д - дійсний річний фонд часу роботи автоматичної лінії, ч.

-Нормативний коефіцієнт завантаження обладнання

= 0,8

Прийняте число робочих місць P встановлюють округленням значень m до найближчого більшого цілого числа.

Далі для кожної операції обчислюють значення фактичного коефіцієнта завантаження:

= (51)

Кількість операцій, виконуваних на робочому місці, визначається за формулою

O = (52)

Коефіцієнт закріплення операцій розраховується за формулою:

До = (53)

Таблиця 8.1 - Розрахунок коефіцієнта закріплення операцій

Номер операції

Найменування операції

T , Хв

m

P

O

1

2

3

4

5

6

7

005

Фрезерно-центровальная

0,872

0,045

1

0,045

17,77

010

Токарно-револьверна

1,675

0,087

1

0,087

9,19

015

Токарна Багаторізцеві

1,448

0,075

1

0,075

10,6

020

Токарна Багаторізцеві

0,825

0,043

1

0,043

18,6

025

Токарно-гідрокопіровальная

1,618

0,084

1

0,084

9,52

030

Шліцефрезерная

5,275

0,27

1

0,27

2,9

035

Шліцефрезерная

3,673

0,19

1

0,19

4,21

050

Торцекруглошліфо-вальна

0,49

0,025

1

0,025

32

055

Торцекруглошліфо-вальна

0,523

0,027

1

0,027

29

060

Торцекруглошліфо-вальна

0,468

0,024

1

0,024

33,3

065

Торцекруглошліфо-вальна

0,47

0,024

1

0,024

33,3

070

Шліцешліфовальная

3,633

0,19

1

0,19

4,21

075

Шліцешліфовальная

3,688

0,19

1

0,19

4,21

080

Шліцешліфовальная

1,901

0,098

1

0,098

8,1

085

Шліцешліфовальная

1,951

0.094

1

0.094

7,2

090

Цілий рік шліфувальна

0,498

0,026

1

0,026

30,7

095

Цілий рік шліфувальна

0,522

0,027

1

0,027

29,6

= 17 = 285,11

До = = 16,77 17

За ГОСТ 3.1121-84 коефіцієнт закріплення операцій До = 17 відповідає середньосерійному виробництва отже необхідно застосовувати універсальне верстатне обладнання.

Розрахунок і проектування верстатного пристосування

Призначення і пристрій верстатного пристосування

Пружинно-пневматичний цанговий патрон призначений для передачі обертального руху заготівлі. Даний патрон застосовується на токарної операції 020.

Затиск здійснюється сильною пружиною, а розкріплення - стисненим повітрям. Усередині циліндра 2, прикріпленого гвинтами 15 до передньої бабці верстата, поміщений поршень 3, з'єднаний з порожнистою штоком 6. На робочий кінець шпинделя верстата нагвинчена гільза 1, у якій переміщається втулка 8, що стискає змінну цангу. Угвинчені в гільзу кругла гайка 7 охороняє цангу від випадіння, а гвинт 19 фіксує її в відрегульованому положенні. Управління патроном розкріпленні здійснюється за допомогою золотника 12. При натиску на кнопку 11 золотник 12 переміщається, і стиснене повітря через штуцер 14 надходить у порожнину циліндра. При переміщенні поршня 3 вліво шток 6 натискає на кільце 5 і, переборюючи силу пружності пружини 16 переміщує втулку 8 за допомогою повідкові пальців 4 у результаті чого цанга під дією сил пружності її стінок розтискається, і пруток звільняється. Для чергового закріплення прутка кнопку 11 відтягують, золотник повертається в початкове положення, при якому стиснене повітря з порожнини циліндра вільно виходить в атмосферу, а поршень 3, шток 6, кільце 5 з повідкові пальцями 4 і втулка 8, під дією пружини 16 переміщаючись вправо, стискає цангу, яка, впираючись у гайку 7, виробляє затиск оброблюваного матеріалу. Під дією чотирьох пружин 9 поршень зі штоком отримує додаткове переміщення вправо, в результаті якого утворюється зазор між торцем кільця 5 і штоком 6, оберігає від виникнення між ними тертя. Кришка 15, в якій передбачено ущільнення 21, приєднана гвинтами 18 до циліндра 2.

Переваги патрона: 1) сталість сили затиску і безпека в експлуатації, так як під час обробки стиснене повітря в порожнині відсутня і можливе падіння тиску в мережі не впливає на затискач; 2) порівняльна простота схеми пневмопривода (не потрібні зворотний клапан і реле тиску); 3) порожнину шпинделя вільна від тяги або штовхача, необхідних у звичайних конструкціях пневмопривода.

Силовий розрахунок пристосування

Вихідними даними для розрахунку пристосування є момент різання, який прагне провернути заготівлю затиснутою цангою.

Необхідно підібрати таку пружину, осьове зусилля затиску якої забезпечить виникнення моменту тертя, який чинить опір моменту різання.

Розрахунок виконуємо для операції 020

Осьову складову сили різання Р розраховуємо за формулою:

, (54)

де - Постійний коефіцієнт;

- Поправочний коефіцієнт;

, , - Показники ступенів.

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

Поправочний коефіцієнт розраховуємо за формулою [12]

(55)

(56)

= 0,94; = 1,1; = 1,0; = 1,0.

= 0,94 * 1,1 * 1,0 * 1,0 * 1,0 = 1,034

Н

Момент різання розраховується за формулою:

(57)

де D - діаметр заготовки затиснутою в цанзі, D = 43 мм.

МПа

Осьове зусилля затиску розраховується за формулою:

(58)

- Коефіцієнт зчеплення, приймаємо

- Коефіцієнт запасу, приймаємо

D - діаметр поверхні за якою затискається заготівля

- Кут тертя

Н

За осьовому зусиллю за ГОСТ 6969-74 підбираємо пружину.

Розрахунок пристосування на міцність

Найбільш завантаженим елементом пристосування вважається пружина, на яку впливає момент різання. Пружина працює на стиск.

Умова міцності для пружин з дроту круглого перерізу має вигляд:

(59)

де [t] - допустиме напруження [t] = 960 мПа

к - поправочний коефіцієнт до = 1,11

с-індекс пружини з = 12

d - діаметр дроту d = 12мм

F-осьова навантаження пружини F = 304,51 H

323,26 мПа

Так як умова міцності дотримується, то міцність пружини в даному пристосуванні забезпечується.

Висновок

В результаті розробки даного курсового проекту було проведено повне дослідження технологічного процесу одержання деталі в умовах великосерійного виробництва. Найважливішим етапом проектування технології є призначення маршрутного техпроцесу обробки, вибір устаткування, ріжучого інструменту і верстатних пристосувань.

У курсовому проекті відображено два методи призначень режимів різання - аналітичний і за нормативами. Розрахунок режимів різання дозволяє не тільки встановити оптимальні параметри процесу різання, але й визначити основний час на кожну операцію.

Список використаних джерел

  1. Рогачевський Н.І., Кравець Н.Ф. Проектування вузлів і деталей машин. Технічна пропозиція та ескізний проект. - Могилів: ММІ, 1997. - 24с.

  2. Іванов М.М. Деталі машин: Підручник для машинобудівних спеціальностей ВНЗ. - М.: Вища школа, 1984. - 336 с.

  3. Кузьмін А.В. та ін Розрахунки деталей машин. - Мн. Обчислюємо. школа, 1986. - 400 с.

  4. Рогачевський Н.І. Розрахунок циліндричних зубчастих передач на ЕОМ у режимі діалогу: Методичні вказівки. - Могилів: ММІ, 1992. - 23 с.

  5. Проектування механічних передач / С.А. Чернавський, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев и др. - М.: Машинобудування, 1984. - 560 с.

    Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Виробництво і технології | Курсова
    375.5кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Технологічний процес виготовлення валу ступеневої
    Модернізація коробки швидкостей верстата
    Розрахунок витрат на технічну підготовку виробництва з модернізації токарно-револьверного верстата
    Проектування приводу коробки швидкостей металорізального верстата
    Виготовлення вторинного валу коробки передач автомобіля ГАЗ-53
    Технологічний процес складання проміжного валу автомобіля КамАЗ
    Технологічний процес виготовлення деталі
    Технологічний процес виготовлення шківа
    Технологічний процес виготовлення деталі Водило
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru