[ Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі типу Вал ] | Точність, квалітет | Ra, мкм | Види обробки | одержувані Ra, мкм точність, кв. | ||
Æ 160k6 | 6 | 1,25 | Шліфування чистове шліфування попереднє гостріння чистове гостріння чорнове | 1,25 3,2 6,3 12,5 | 6 8 10 12 | |
Æ 120r6 | 6 | 2,5 | Шліфування чистове шліфування попереднє гостріння чистове гостріння чорнове | 1,25 3,2 6,3 12,5 | 6 8 10 12 | |
Æ 180U8 | 8 | 2,5 | Шліфування чорнове гостріння чистове гостріння чорнове | 3,2 6,3 12,5 | 8 10 12 | |
Æ 175 | 14 | 6,3 | Гостріння чорнове | 12,5 | 12 | |
Æ 159 | 11 | 2,5 | фрезерування зубів | 2,5 | 11 | |
Торці 1, 10 | 10 | 6,3 | свердління центр. отворів фрезерування торців | 6,3 6,3 | 10 10 | |
2 × 45 º 2фаскі | - | 6,3 | гостріння чистове | 6,3 | 10 | |
32Н11 | 11 | 3,2 | Фрезерування | 3,2 | 11 | |
15А5 | 5 | 3,2 | Фрезерування | 3,2 | 5 |
4. Розрахунок припусків на обробку
Визначимо аналітичним шляхом припуск для шийки валу ø 160k6 .
Знаходимо глибину дефектного шару і висоту мікронерівностей на всіх етапах [2, ч.1. табл. 7, стор.180] , і зводимо в таблицю 1.
Сумарна похибка заготовки:
де - Похибка жолоблення, = 0,5 мм = 500мкм [2, ч.1, з 187, табл.18];
- Похибка зміщення штампів, = 1,2 мм = 1200мкм [1, ч.1, з 187].
Для подальших переходів сумарна похибка визначається за допомогою коефіцієнта уточнення , Що визначається в залежності від виду обробки.
Виберемо коефіцієнти уточнення на кожному технологічному переході [1, ч.1, з 190, табл.29]:
Після чорнового обточування = 0,06;
після чистового обточування = 0,04;
Після чорнового шліфування = 0,03;
після чистового шліфування = 0,02;
Мінімальні припуски на всіх переходах:
де - Висота нерівностей профілю на попередньому переході, мкм;
- Глибина дефектного шару на попередньому переході;
- Сумарні відхилення форми і розташування поверхонь
на попередньому переході;
- Похибка установки заготовки на виконуваному переході;
= 0 - при установці в центрах.
Розраховуємо величину припуску 2Z min для всіх видів переходів:
Операційні розміри визначаються таким чином:
А шліф.черн. = А + + Т шліф.черн. = 160,03 + 0,062 + 0,1 = 160,192 мм
А точ.чіст. = А + + Т точ.чіст. = 160,192 + 0,13 + 0,15 = 160,472 мм;
А точ.черн. = А + + Т точ.черн. = 160,472 + 0,402 + 0,5 = 161,374 мм;
А заг. = А + + Т ніжн.загот. = 161,374 + 3,468 + 2 = 166,842 мм.
Всі отримані дані заносимо в таблицю:
Зведена таблиця № 1 Таблиця 3
Етап | Ква-лі-тет | Елементи припуску, мкм | , Мм | До-пуск, мкм | Предельнийопер. размермм | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| h |
|
| max | min | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Æ 160 k6Заготовка | - | 160 | 250 | 1300 | - | - | 2000 | 166,842 | 164,842 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Черновоеточеніе | h12 | 63 | 60 | 78 | 0 | 3,468 | 500 | 161,374 | 160,874 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Чістовоеточеніе | h10 | 32 | 30 | 3,12 | 0
Розміри припуску розраховуються таким чином: 2Z = A - A = 166,842 - 160,847 = 5,995; 2Z = A - A = 164,842 - 161,374 = 3,468; 2Z = A - A = 161,374 - 160,322 = 1,052; 2Z = A - A = 160,874 - 160,472 = 0,402; 2Z = A - A = 160,472 - 160,092 = 0,38; 2Z = A - A = 160,322 - 160,192 = 0,13; 2Z = A - A = 160,192 - 160,004 = 0,188; 2Z = A - A = 160,092 - 160,03 = 0,062; Схема полів допусків наведена на рис. 1.
Рис. 1 Схема полів допусків. Для поверхні валу ø 180U8 . Величини припусків розраховується аналогічно припуску для шийки валу ø 160k6 .. Знаходимо глибину дефектного шару і висоту мікронерівностей на всіх етапах [2, ч.1. табл. 7, стор.180] , і зводимо в таблицю 1. Сумарна похибка заготовки:
де - Похибка жолоблення, = 0,5 мм = 500мкм [2, ч.1, з 187, табл.18]; - Похибка зміщення штампів, = 1,2 мм = 1200мкм [1, ч.1, з 187].
Для подальших переходів сумарна похибка визначається за допомогою коефіцієнта уточнення , Що визначається в залежності від виду обробки. Виберемо коефіцієнти уточнення на кожному технологічному переході [1, ч.1, з 190, табл.29]: Після чорнового обточування = 0,06; після чистового обточування = 0,04; Після чорнового шліфування = 0,03; після чистового шліфування = 0,02; Мінімальні припуски на всіх переходах:
де - Висота нерівностей профілю на попередньому переході, мкм; - Глибина дефектного шару на попередньому переході; - Сумарні відхилення форми і розташування поверхонь на попередньому переході; - Похибка установки заготовки на виконуваному переході; = 0 - при установці в центрах.
Операційні розміри визначаються таким чином: А шліф.черн. = А + + Т шліф.черн. = 180,273 + 0,06 + 0,1 = 180,433 мм А точ.чіст. = А + + Т точ.чіст. = 180,433 + 0,13 + 0,15 = 180,731 мм; А точ.черн. = А + + Т точ.черн. = 180,731 + 0,402 + 0,5 = 181,615 мм; А заг. = А + + Т ніжн.загот. = 181,615 + 3,2 + 2 = 186,815 мкм. Всі отримані дані заносимо в таблицю: Зведена таблиця № 2 Таблиця 4
| 3,12 | 0 | 0,84 | 0,15 | 180,731 | 180,581 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Шліфов.предв. | h10 | 10 | 20 | 0,0936 | 0 | 0,52 | 0,1 | 180,433 | 180,333 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Шліф.чістовое | h8 | 6,3 | 12 | 0,002 | 0 | 0,21 | 0,063 | 180,273 | 180,210 |
2Z = A - A = 186,815 - 181,115 = 5,7;
2Z = A - A = 184,815 - 181,615 = 3,2;
2Z = A - A = 181,615 - 180,581 = 1,034;
2Z = A - A = 181,115 - 180,731 = 0,384;
2Z = A - A = 180,731 - 180,333 = 0,398;
2Z = A - A = 180,581 - 180,433 = 0,148;
2Z = A - A = 180,433 - 180,210 = 0,223;
2Z = A - A = 180,333 - 180,273 = 0,06;
Схема полів допусків наведена на рис. 2.
Рис. 2-Схема полів допусків.
5. Вибір основного технологічного обладнання
Відповідно до плану обробки деталі, виберемо необхідне технологічне обладнання, на якому буде вестись обробка. Марки верстатів і їх технічні характеристики вибираємо з довідників [2, ч.2, з 7-65] та [3, з 25-64]. Результати зводимо в таблицю.
Таблиця 2 - Основне технологічне обладнання і його технічні характеристики
Номеропера-ції | Назва-ніеопера-ції | Маркастан-ка | Наїб. Æ обро-ють-мого виро-лія (відп.), мм | Частота вращеніяшпінделя (реж. інструм), об / хв | Потужність ностьЕД, кВт | Габарит-ниеразмери, мм | Маса, кг |
010 | Фрезерноцен-вуючи | МР-71М | 125 | 125-712 (фрезеров.) 238-1125 (свердління) | 10 (фрез.) 2,8 (свердел) | 2840 × 1450 × 1720 | 5250 |
020 | Токарно-гвинто-різьблена | 16К20 | 400 | 12,5-1600 | 11 | 3795 × 1190 × 1500 | 2835-3685 |
025 | Верти-льно-фрезерна | 6Р11МФ3-1 | 300 | 63-2500 | 8 | 2750 × 2230 × 2450 | 2650 |
030 | Радіа-льно-сверліль-ва | 2М55 | 50 | 20-2000 | 5,5 | 2665 × 1020 × 3430 | 4700 |
035 | Горизон-тально-знищ-ва | 2М615 | 800 | 20-1600 | 4,5 | 4330 × 2590 × 2585 | 8500 |
040 | Зубофрезерний | 56А20 | 6модуль | 75-500 | 7,5 | 3150 × 1815 × 2300 | 6800 |
045 | Кругло-шліф-вальна | 3М151 | 200 | 1590 | 10 | 4605 × 2450 × 2170 | 5600 |
Для виконання токарних операцій потрібна наявність двох токарно-гвинторізних верстатів 16К20. На одному з них буде здійснюватися чорнове точіння (встанови А і Б), а на другому - чистове точіння (встанови В і Г), що дозволить істотно підвищити якість обробки.
6. Аналіз схем базування
Для базування даної деталі типу вал використовуються два принципових підходи: базування по зовнішній циліндричної поверхні під підшипники і базування по осі деталі. Технічно це реалізується за допомогою призм-перший варіант-і за допомогою центрових отворів. Центрові отвори грають роль чистової бази, тому що при їх використанні похибка закріплення = 0. Центру отримують за допомогою фрезерно-центровий операції, під час якої для базування використовуються призми:
Рисунок 3 - Теоретична схема базування.
На малюнку 3 зображено теоретична схема базування по зовнішньої циліндричної поверхні під підшипники. Технічно це реалізується за допомогою призм, як це показано на малюнку 4.
Малюнок 4 - Технічна реалізація базування.
При отриманні центрових отворів базування проводиться за їх допомогою. Теоретична схема базування зображена на малюнку 5, а технічна реалізація на малюнку 6.
Малюнок 5 - Теоретична схема базування.
Малюнок 4 - Технічна реалізація базування
7. Вибір технологічної оснастки
Зробимо вибір технологічної оснастки, необхідної для здійснення комплексу всіх операцій з обробки цієї деталі.
Під технологічним оснащенням розуміються пристосування, що служать для закріплення заготовки (деталі) і ріжучого інструменту, ріжучі інструменти, і обмірні інструменти для контролю правильності обробки поверхонь. Технологічне оснащення вибираємо за допомогою довідників ([2], [3]), а також орієнтуючись на КОМПАС автопроект. Результати вибору зводимо в таблицю.
Таблиця 5 - Результати вибору технологічної оснастки
Операція | Пристосування | Інструмент | ||||||||||||||||||||||||||||
Ріжучий | Міряльний | |||||||||||||||||||||||||||||
Фрезерно-центроваль-ва | 1. Призма ГОСТ 12195-66 | 1. Фреза ГОСТ 16230-81 2. Фреза ГОСТ 16230-81 3. Свердло ГОСТ 14952-75 4. Свердло ГОСТ 14952-75 |
ГОСТ 427-75
ШЦ-I-1-125-0, 1 ГОСТ 166-89 | |||||||||||||||||||||||||||
Токарно-гвинторізний | 1. Центр ГОСТ 8742-75 2. Хомутик повідку- вий для токарних і фрезерних робіт ГОСТ 2578-70 | 1. Різець ГОСТ 18877-73 |
ШЦ-II-125-0, 05 ГОСТ 166-89 2. Лінійка ГОСТ 427-75 | |||||||||||||||||||||||||||
Вертикально-фрезерна | 1. Призма ГОСТ 12194-66 | 1. Фреза ГОСТ 6396-78 | 1. Калібр-пробка 8133-0183 ГОСТ 16778-93 | |||||||||||||||||||||||||||
Горизонтально-розточна | 1.Призми ГОСТ 12194-66 | 1. Фреза ГОСТ 16229-81 | 1. Штангенциркуль ШЩ-11-125-0, 05 | |||||||||||||||||||||||||||
Радіально- свердлильна | 1. УСП | 1. Свердло
8. Розрахунок режимів різання Розрахуємо режими різання при чистовому точінні шийки валу ø 160k6 .
. 2) Подача при чистовому точінні вибирається залежно від необхідних параметрів шорсткості обробленої поверхні і радіуса при вершині різця [2, ч.2, табл.14 з 268]: S = 0,4 мм / об. 3) Швидкість різання розраховується за емпіричною формулою: , де Т - середнє значення стійкості, Т = 45 хв [2, ч.2, з 268]; ; X = 0,15; y = 0,35; m = 0,2 [2, ч. 2, табл.17, з 269];
де - Коефіцієнт, що враховує вплив матеріалу заготовки;
де - Коефіцієнт, що характеризує групу стали по обро- тиваемості, = 1, = 1 [2, ч. 2, табл.2, з 262]; - Коефіцієнт, що враховує стан поверхні, = 0,85 [2, ч. 2, табл.5, з 263]; - Коефіцієнт, що враховує вплив матеріалу інструменту, = 1 [2, ч. 2, табл.6, з 263]. м / хв. За розрахованої швидкості різання визначаємо частоту обертання шпинделя верстата при обробці даної поверхні: об / хв. Приймаються фактичну частоту обертання = 375 об / хв. При даній частоті швидкість різання: м / хв. Визначимо режими різання при фрезеруванні шпоночно паза на правому торці валу.
S = 0,2 мм / об [2, ч. 2, с 277]. 3) Швидкість різання, м / хв:
де q = 0,40; y = 0,70; m = 0,20 [2, ч. 2, с 278]; T - період стійкості свердла, Т = 30 хв [2, ч. 2, с 279]; - Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання, що враховує фактичні умови різання,
де - Коефіцієнт на оброблюваний матеріал,
де - Коефіцієнт, що характеризує групу стали по обро- тиваемості, = 1 [2, ч. 2, с 262]; - Показник ступеня, = 0,9 [2, ч. 2, с 262]; - Коефіцієнт на інструментальний матеріал, = 1 [2, ч. 2, с 263]; - Коефіцієнт, що враховує глибину свердління, = 1 [2, ч. 2, с 280].
При даній швидкості різання частота обертання інструменту:
Приймаються фактичну частоту обертання . Тоді швидкість різання:
9. Нормування операцій Пронорміруем найбільш тривалу операцію. Такою операцією є токарне чистове точіння валу. Штучно-калькуляционное час:
де - Підготовчо-заключний час, хв; n - число деталей у партії, шт; - Основний час, хв; - Допоміжний час, хв; - Час перерв на відпочинок та особисті потреби, хв; [1, с 101]. Склад і тривалість прийомів підготовчо-заключної роботи наведено в таблиці 6. Таблиця 6 - Склад і тривалість прийомів підготовчо-заключної роботи
Таким чином, = 11,2 хв; основний час точіння кожної поверхні = 12,946 хв; Допоміжний час на прийоми керування верстатом і зміну інструменту [1, с 197-214]:
- Переміщенням супорта - 0,06 хв; - Переміщенням верхньої частини супорта -0,1 хв. 8) Відвести інструмент від деталі вручну: - Переміщенням супорта - 0,06 хв; - Переміщенням верхньої частини супорта -0,08 хв. 9) Встановити інструмент на розмір - 0,44 хв. 10) Перемістити каретку супорта в поздовжньому напрямку - 0,13 хв. 11) Перемістити супорт в поперечному напрямку - 0,12 хв. 12) Перемістити верхню частину супорта - 0,09 хв. 13) Закрити або відкрити щиток огорожі від стружки - 0,03 хв. 14) Змінити різець поворотом різцевої головки - 0,49 хв. 15) Встановити і зняти інструмент - 0,42 хв. 16) Включити або вимкнути охолоджування - перекривається основним часом. Допоміжний час на контрольні вимірювання - 0,18 хв. Отримуємо, = 3,15 хв. - Час на обслуговування робочого місця; % = 16 ∙ 0,04 = 0,644 хв; де = 12,946 +3,15 = 16,096 = 16 хв. - Час перерв на відпочинок і особисті потреби [1, с 203]; % = 16 ∙ 0,08 хв = 1,28 хв. Таким чином, штучний час: = 12,946 +3,15 +0,644 +1,28 = 18,02 хв. Штучно-калькуляционное час:
Висновок В результаті виконання курсового проекту була проаналізована конструкція деталі на технологічність, обраний спосіб отримання заготовки і розроблений маршрут обробки деталі. Згідно з маршрутом вибрано все необхідне технологічне обладнання і вся необхідна для її виготовлення технологічне оснащення. Крім того, виконано аналіз схем базування, розраховані припуски на обробку та режими різання, вироблено нормування найбільш тривалою за часом операції. Для кращого уявлення обробки деталі розроблені карти-налагодження і технологічна документація. Виконані креслення деталі і заготовки. Перелік посилань
2. Довідник технолога-машинобудівника. У 2-х т. / За ред. А.Г. Косилової і Р.К. Мещерякова. - 4-е вид., Перераб. і доп. - М.: Машинобудування, 1986. 656 з., Іл. 3. Обробка металів різанням: Довідник технолога / А. А. Панов, В.В. Анікін, Н.Г. Бойм та ін; За заг. ред. А.А. Панова. - М.: Машинобудування. 1988. - 736 с.: Іл. 4. Загальномашинобудівні нормативи часу допоміжного, на обслуговування робочого місця і підготовчо-заключного для технічного нормування верстатних робіт. Серійне виробництво, Видання 2, Москва, Машинобудування, 1974 р. Будь ласка, не зберігайте тестовий текст. |