Зміст
1. Призначення деталі у вузлі
2. Визначення річного обсягу випуску та типу виробництва
3. Аналіз технологічності конструкції деталі
4. Вибір і обгрунтування способу отримання заготовки та її розрахунок
5. Вибір технологічних баз
6. Розробка маршруту обробки заготовки
7. Розрахунок операційних припусків
8. Розрахунок режимів різання
9. Розрахунок контрольно-вимірювального інструмента
10. Проектування верстатного пристосування
Список літератури
Додаток 1
Додаток 2
Додаток 3
1. Призначення деталі у вузлі
Корпус шарикопідшипника являє собою сталевий штампувальний склянку з опорним фланцем і внутрішньої розточенням під шарикопідшипник. Корпус шарикопідшипника є однією з основних корпусних деталей вертикального приводу сепаратора СЛ-5.
Сепаратор СЛ-5 призначений для відцентрового очищення від механічних домішок та води палива і мінеральних масел дизельних і турбінних установок для судів та інших енергетичних установок.
Вертикальний привід передає обертання від ел. двигуна потужністю 15 кВт до барабана сепаратора (швидкість обертання близько 5000 об / хв). Вал приводу встановлено в двох шарикопідшипниках: верхньому - радіальному і нижньому - радіально-сферичному.
Розглянутий корпус шарикопідшипника є місцем встановлення верхньої радіального шарикопідшипника, який сприймає радіальні навантаження, які виникають в барабані сепаратора при його обертанні.
2. Визначення річного обсягу випуску та типу виробництва
N = mM (1 + γδ/100) = 3 × 12000 (1 +6 × 3 / 100) = 57600,
Де: m - кількість однойменних деталей у машині;
М = 12000 - річний обсяг випуску машин;
γ - 5 ... 10 кількість запасних частин у відсотках;
δ - 2 ... 6 відсоток браку і технологічних втрат, включаючи деталі використовуються для налаштування верстата, у відсотках.
N = 57600 - виробництво великосерійне серійне виробництво характеризується обмеженою номенклатурою виробів, виготовлених періодично повторюваними партіями і порівняно великим обсягом випуску, ніж в одиничному типі виробництва. При серійному виробництві використовуються універсальні верстати, оснащені як спеціальними, так і універсальними і універсально-збірними пристосуваннями, що дозволяє знизити трудомісткість і собівартість виготовлення виробу. У серійному виробництві технологічний процес виготовлення виробу переважно диференційований, тобто розчленований на окремі самостійні операції, що виконуються на певних верстатах.
3. Аналіз технологічності конструкції деталі
Кожна деталь повинна виготовлятися з мінімальними трудовими і матеріальними витратами. Ці витрати можна скоротити в значній мірі від правильного вибору варіанта технологічного процесу, і його оснащення, механізації і автоматизації, застосування оптимальних режимів обробки та правильної підготовки виробництва.
При оцінці технологічності враховуються такі характеристики:
конструкція деталі повинна складатися зі стандартних і уніфікованих конструктивних елементів або бути стандартною в цілому;
деталі повинні виготовлятися із стандартних уніфікованих заготовок або заготовок отриманих раціональним способом;
розміри і поверхні деталі повинні мати відповідно оптимальні ступінь точності і шорсткість;
фізико-хімічні та механічні властивості і механічні властивості матеріалу, жорсткість деталі, її форма та розміри повинні відповідати вимогам технології виготовлення;
показники базової поверхні (точність, шорсткість) деталі повинні забезпечувати точність установки, обробки і контролю;
конструкція деталі повинна забезпечувати можливість застосування типових і стандартних технологічних процесів її виготовлення.
Технологічність деталі характеризується коефіцієнтом використання матеріалу.
4. Вибір і обгрунтування способу отримання заготовки
У підйомно-транспортному машинобудуванні для виготовлення деталей машин і механізмів використовують різноманітні заготовки. Основні види чорнових заготовок наступні: прокат, лиття, отримані тиском, отримані формоутворенням.
Необхідність дотримання вимог креслень, заданих припусків поверхонь, твердості і оброблюваності визначає такі основні вимоги до заготовок:
поверхні, що використовуються як базові у процесі подальшої обробки, повинні бути гладкими, без прибутків, ливарних або штампувальних ухилів, без задирок і ліній деталей форм;
для усунення внутрішніх напруг заготовки повинні піддаватися термічній обробці: отжигу і нормалізації;
для поліпшення умов оброблюваності виливки повинні бути очищені від літників, прибутків, заток і інших нерівностей;
за наявності викривлення заготовок з сортового прокату, вони піддаються виправленню (на пресах, ударним способом, на правильно-калібрувальних вальцях і т.п.);
при виготовленні заготовок будь-якого виду завжди повинно забезпечуватися отримання заготовки мінімальної маси, тобто заготовки з мінімальними припущеннями.
Розглядаючи найпоширеніші варіанти отримання заготовок, я прийшов до висновку, що для мого завдання найбільш підходить заготівля, отримана штампуванням. Оскільки знижується витрата металу при механічній обробці, що веде до зниження собівартості.
Також я розглядав і інший варіант отримання заготовки - прокатом. Але в цьому методі отримання заготовок є недоліки: велика кількість металу йде в стружку, матеріал витрачається нераціонально
Раціональність вибору заготовки з точки зору економії матеріалу визначається коефіцієнтом використання матеріалу:
де Q 1 - маса деталі;
Q 2 - маса заготовки.
Оскільки Кm = 0,73, то можна зробити висновок, що матеріал витрачається раціонально.
5. Вибір технологічних баз
Базою називається поверхню або виконує ту ж функцію поєднання поверхонь (вісь, точка ...) належить заготівлі і використовується для базування. Розрізняють бази конструкторські, технологічні, вимірювальні і т.д.
Технологічної називають базу, що використовується для визначення положення заготовки або виробу при його виготовленні або у роботі.
Вибір технологічних баз є одним з найскладніших завдань проектування технологічного процесу. Від правильного вибору технологічних баз в значній мірі залежать:
- Точність одержання заданих розмірів;
- Правильність взаємного розташування поверхонь;
- Ступінь складності технологічного оснащення, ріжучого і вимірювального інструментів.
1. Для обробки торців технологічною базою є поверхня Æ145 і Æ185 закріпленої в трикулачні патроні.
2. При обробці поверхонь Æ185, Æ110, Æ91 і Æ77 базою є поверхня Æ145, закріпленої в трикулачні патроні, а при обробці поверхонь Æ145, Æ120, Æ119, Æ135 і Æ175 базою є поверхня Æ185, закріпленої в трикулачні патроні.
3. При обробці пазів на торці заготівлю встановлюємо на призматичні губки, базою є, поверхня Æ185, притискаємо подвійним затиском.
4. При прорізанні пазів на поверхні Æ145 базою є поверхня Æ185 затискається подвійним затиском і встановлюється на призматичні губки.
5. При свердлінні отворів базовою поверхнею є Æ185 затискається подвійним затиском і встановлюється на призматичні губки.
6. Розробка маршруту обробки заготовки
Маршрутне опис технологічного процесу це скорочений опис технологічних операцій у маршрутній карті в послідовності їх виконання без вказівки переходів і режимів обробки.
Операція 001 Заготівельна:
Заготівлю отримуємо штампуванням
Операція 005 Токарна (чорнова):
Підрізати торець в розмір 102 мм.
Точити торець Æ185 в розмір 18мм.
Точити поверхні Æ93 мм, Æ185мм на довжину 18 мм і 18мм відповідно.
Розточити поверхню Æ76мм на довжину 33мм.
Операція 010 Токарна (чорнова):
Підрізати торець в розмір 100мм.
Точити торець Æ185 в розмір 69мм.
Точити поверхню Æ147 мм на довжину 69мм.
Розточити поверхню Æ119, 5 на довжину 67мм.
Операція 015 Токарна (чистова):
Точити торець Æ185 в розмір 20мм.
Точити поверхню Æ91 мм на довжину 18 мм.
Розточити поверхню Æ77 на довжину 33мм.
Зняти дві фаски 1 × 45 0 на Æ91 і Æ185.
Операція 020 Токарна (чистова):
Розточити Æ175 на довжину 5мм до Æ145.
Точити паз Æ144 на довжину 19мм.
Операція 025 Токарна (чистова):
Точити поверхню Æ145 мм на довжину 69 мм.
Розточити поверхню Æ119, 75 на довжину 67мм.
Операція 030 Токарна:
Канавочним різцем точити канавку Æ121.
Операція 035 Токарна (тонке розточування):
Розточити поверхню Æ120 на довжину 67мм.
Операція 040 Фрезерна:
Фрезерувати пази 6 шт. на поверхні Æ145.
Операція 045 Фрезерна (чистова):
Фрезерувати пази 6 шт. на поверхні Æ145.
Операція 050 Свердлильна:
Свердлити 6 отв. Æ12мм.
Операція 055 Промивання.
Операція 060 Контрольна.
7. Розрахунок операційних припусків
У підйомно - транспортному машинобудуванні використовують два методи визначення припусків на обробку: дослідно - статистичний і розрахунково - аналітичний.
При розрахунково-аналітичному методі проміжний припуск на кожному технологічному переході повинен бути таким, щоб при його знятті усувалися похибки обробки і дефекти поверхневого шару, отримані на попередніх переходах, а також виключалися похибки установки оброблюваної заготовки, що виникають на виконуваному переході.
Розрахунково-аналітичний метод.
Розрахувати поверхню Æ 120 +0,035.
R z - параметр шорсткості [іст.2, стор.66 (табл.)]
Т-параметр зміни фізико - механічних властивостей поверхневого шару від температури різання [іст.2, стор.66 (табл.)]
ρ - похибка форми заготовки. [Іст.1, стор.186 (табл.16), іст.2, стор.61]
e - похибка закріплення [іст.2 стор.30 (табл.12-14), стор.134]
ρ з = Δ до ּ ℓ = 0,75 ּ 61 = 46 мкм, [іст. 1, стр.177]
де D до - кривизна профілю сортового прокату (мкм на 1 мм);
ℓ - довжина заготовки ρ = ρ з × к у,
де: к у - коефіцієнт уточнення
для чорнової к у = 0,06
для чистової к у = 0,04
для шліфувальної к у = 0,04
Визначення максимальних і мінімальних припусків:
Тонке розточування:
1. 2Z 3 min =
приймаємо 2Z 3 min = 110 мкм
2Z 3 max = 2Z 3 min + δ 2 - δ 3 = 110 + 220 - 35 = 295 мкм [іст. 2, стор.64]
приймаємо 2Z 3 max = 300 мкм
чистова обробка:
2. 2Z 2 min = 2 ּ (R Z 1 + h 1 +
приймаємо 2Z 3 min = 230 мкм
2Z 2 max = 2Z 2 min + δ 1 - δ 2 = 230 + 540 - 220 = 550 мкм
чорнова обробка:
2Z 1 min = 2 ּ (R Z 0 + h 0 +
приймаємо 2Z 1 min = 1390 мкм
2Z 1 max = 2Z 1 min + δ 0 - δ 1 = 1390 + 1400 - 540 = 2250 мкм.
Мінімальні і максимальні розміри:
Тонке розточування:
d 3 min = 120 (мм)
d 3 max = 120,035 (мм)
чистова обробка:
d 2 min = d 3 min - 2Z 3 min = 120 - 0,11 = 119,89 (мм) [іст. 2, стор.64]
d 2 max = d 3 max - 2Z 3 max = 120,035 - 0,295 = 119,74 (мм) [іст. 2, стор.64]
чорнова обробка:
d 1 min = d 2 min-2Z 2 min = 119,89 - 0,23 = 119,66 (мм)
d 1 max = d 2 max - 2Z 2 max = 119,74 - 0,55 = 119,19 (мм)
заготівля:
d 0 min = 119,66 - 1,39 = 118,27 (мм)
d 0 max = 119,19 - 2,25 = 116,94 (мм).
На всі інші поверхні отримуємо припуски дослідно - статистичним методом.
8. Розрахунок режимів різання
Режим різання є одним з головних факторів технологічного процесу механічної обробки, визначає норми часу на операцію. У зв'язку з цим необхідно повною мірою використовувати ріжучі властивості інструменту і виробничі можливості обладнання.
При призначенні і розрахунку елементів режимів різання слід враховувати наступні фактори: матеріал і стан заготовки; тип і розміри інструмента, матеріал його ріжучої частини, тип і стан обладнання.
Елементи режиму різання, як правило, встановлюються в наступному порядку:
призначається глибина різання t;
призначається подача ріжучого інструменту s;
розраховується швидкість різання v;
розраховується сила різання Pz або крутний момент на шпинделі верстата М кр;
визначається потужність, що витрачається на різання N;
вибирається металорізальне обладнання.
Глибина різання t при чорновій обробці призначається такий, щоб був знятий весь припуск за один прохід або більша його частина.
Подача s при чорновій обробці вибирається максимально можливою, виходячи з жорсткості і міцності системи СНІД, міцності твердосплавної ріжучої пластини і інших обмежуючих факторів. При чистовому точінні подача призначається залежно від необхідного ступеня точності і шорсткості оброблюваної поверхні.
Швидкість різання v розраховується за емпіричними формулами встановленим для кожного виду обробки.
Сила різання розкладається на складову тангенціальну P z, радіальну Р y і осьову Р x сили різання. Головною складовою силою, що визначає витрачається на різання потужність і крутний момент на шпинделі верстата, є сила Р z яка розраховується за емпіричною залежності.
Операція 005 Токарна (чорнова):
Використовуємо підрізної різець з твердосплавних пластин Т15К6.
(Ø95): t = 2 мм
s = 0,6 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,6 0,45
t x = 2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
приймаємо n ф = 630 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Використовуємо підрізної різець з твердосплавних пластин Т15К6.
(Ø185): t = 2 мм
s = 0,8 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,8 0,45
t x = 2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
1. Призначення деталі у вузлі
2. Визначення річного обсягу випуску та типу виробництва
3. Аналіз технологічності конструкції деталі
4. Вибір і обгрунтування способу отримання заготовки та її розрахунок
5. Вибір технологічних баз
6. Розробка маршруту обробки заготовки
7. Розрахунок операційних припусків
8. Розрахунок режимів різання
9. Розрахунок контрольно-вимірювального інструмента
10. Проектування верстатного пристосування
Список літератури
Додаток 1
Додаток 2
Додаток 3
1. Призначення деталі у вузлі
Корпус шарикопідшипника являє собою сталевий штампувальний склянку з опорним фланцем і внутрішньої розточенням під шарикопідшипник. Корпус шарикопідшипника є однією з основних корпусних деталей вертикального приводу сепаратора СЛ-5.
Сепаратор СЛ-5 призначений для відцентрового очищення від механічних домішок та води палива і мінеральних масел дизельних і турбінних установок для судів та інших енергетичних установок.
Вертикальний привід передає обертання від ел. двигуна потужністю 15 кВт до барабана сепаратора (швидкість обертання близько 5000 об / хв). Вал приводу встановлено в двох шарикопідшипниках: верхньому - радіальному і нижньому - радіально-сферичному.
Розглянутий корпус шарикопідшипника є місцем встановлення верхньої радіального шарикопідшипника, який сприймає радіальні навантаження, які виникають в барабані сепаратора при його обертанні.
2. Визначення річного обсягу випуску та типу виробництва
N = mM (1 + γδ/100) = 3 × 12000 (1 +6 × 3 / 100) = 57600,
Де: m - кількість однойменних деталей у машині;
М = 12000 - річний обсяг випуску машин;
γ - 5 ... 10 кількість запасних частин у відсотках;
δ - 2 ... 6 відсоток браку і технологічних втрат, включаючи деталі використовуються для налаштування верстата, у відсотках.
N = 57600 - виробництво великосерійне серійне виробництво характеризується обмеженою номенклатурою виробів, виготовлених періодично повторюваними партіями і порівняно великим обсягом випуску, ніж в одиничному типі виробництва. При серійному виробництві використовуються універсальні верстати, оснащені як спеціальними, так і універсальними і універсально-збірними пристосуваннями, що дозволяє знизити трудомісткість і собівартість виготовлення виробу. У серійному виробництві технологічний процес виготовлення виробу переважно диференційований, тобто розчленований на окремі самостійні операції, що виконуються на певних верстатах.
3. Аналіз технологічності конструкції деталі
Кожна деталь повинна виготовлятися з мінімальними трудовими і матеріальними витратами. Ці витрати можна скоротити в значній мірі від правильного вибору варіанта технологічного процесу, і його оснащення, механізації і автоматизації, застосування оптимальних режимів обробки та правильної підготовки виробництва.
При оцінці технологічності враховуються такі характеристики:
конструкція деталі повинна складатися зі стандартних і уніфікованих конструктивних елементів або бути стандартною в цілому;
деталі повинні виготовлятися із стандартних уніфікованих заготовок або заготовок отриманих раціональним способом;
розміри і поверхні деталі повинні мати відповідно оптимальні ступінь точності і шорсткість;
фізико-хімічні та механічні властивості і механічні властивості матеріалу, жорсткість деталі, її форма та розміри повинні відповідати вимогам технології виготовлення;
показники базової поверхні (точність, шорсткість) деталі повинні забезпечувати точність установки, обробки і контролю;
конструкція деталі повинна забезпечувати можливість застосування типових і стандартних технологічних процесів її виготовлення.
Технологічність деталі характеризується коефіцієнтом використання матеріалу.
4. Вибір і обгрунтування способу отримання заготовки
У підйомно-транспортному машинобудуванні для виготовлення деталей машин і механізмів використовують різноманітні заготовки. Основні види чорнових заготовок наступні: прокат, лиття, отримані тиском, отримані формоутворенням.
Необхідність дотримання вимог креслень, заданих припусків поверхонь, твердості і оброблюваності визначає такі основні вимоги до заготовок:
поверхні, що використовуються як базові у процесі подальшої обробки, повинні бути гладкими, без прибутків, ливарних або штампувальних ухилів, без задирок і ліній деталей форм;
для усунення внутрішніх напруг заготовки повинні піддаватися термічній обробці: отжигу і нормалізації;
для поліпшення умов оброблюваності виливки повинні бути очищені від літників, прибутків, заток і інших нерівностей;
за наявності викривлення заготовок з сортового прокату, вони піддаються виправленню (на пресах, ударним способом, на правильно-калібрувальних вальцях і т.п.);
при виготовленні заготовок будь-якого виду завжди повинно забезпечуватися отримання заготовки мінімальної маси, тобто заготовки з мінімальними припущеннями.
Розглядаючи найпоширеніші варіанти отримання заготовок, я прийшов до висновку, що для мого завдання найбільш підходить заготівля, отримана штампуванням. Оскільки знижується витрата металу при механічній обробці, що веде до зниження собівартості.
Також я розглядав і інший варіант отримання заготовки - прокатом. Але в цьому методі отримання заготовок є недоліки: велика кількість металу йде в стружку, матеріал витрачається нераціонально
Раціональність вибору заготовки з точки зору економії матеріалу визначається коефіцієнтом використання матеріалу:
де Q 1 - маса деталі;
Q 2 - маса заготовки.
Оскільки Кm = 0,73, то можна зробити висновок, що матеріал витрачається раціонально.
5. Вибір технологічних баз
Базою називається поверхню або виконує ту ж функцію поєднання поверхонь (вісь, точка ...) належить заготівлі і використовується для базування. Розрізняють бази конструкторські, технологічні, вимірювальні і т.д.
Технологічної називають базу, що використовується для визначення положення заготовки або виробу при його виготовленні або у роботі.
Вибір технологічних баз є одним з найскладніших завдань проектування технологічного процесу. Від правильного вибору технологічних баз в значній мірі залежать:
- Точність одержання заданих розмірів;
- Правильність взаємного розташування поверхонь;
- Ступінь складності технологічного оснащення, ріжучого і вимірювального інструментів.
1. Для обробки торців технологічною базою є поверхня Æ145 і Æ185 закріпленої в трикулачні патроні.
2. При обробці поверхонь Æ185, Æ110, Æ91 і Æ77 базою є поверхня Æ145, закріпленої в трикулачні патроні, а при обробці поверхонь Æ145, Æ120, Æ119, Æ135 і Æ175 базою є поверхня Æ185, закріпленої в трикулачні патроні.
3. При обробці пазів на торці заготівлю встановлюємо на призматичні губки, базою є, поверхня Æ185, притискаємо подвійним затиском.
4. При прорізанні пазів на поверхні Æ145 базою є поверхня Æ185 затискається подвійним затиском і встановлюється на призматичні губки.
5. При свердлінні отворів базовою поверхнею є Æ185 затискається подвійним затиском і встановлюється на призматичні губки.
6. Розробка маршруту обробки заготовки
Маршрутне опис технологічного процесу це скорочений опис технологічних операцій у маршрутній карті в послідовності їх виконання без вказівки переходів і режимів обробки.
Операція 001 Заготівельна:
Заготівлю отримуємо штампуванням
Операція 005 Токарна (чорнова):
Підрізати торець в розмір 102 мм.
Точити торець Æ185 в розмір 18мм.
Точити поверхні Æ93 мм, Æ185мм на довжину 18 мм і 18мм відповідно.
Розточити поверхню Æ76мм на довжину 33мм.
Операція 010 Токарна (чорнова):
Підрізати торець в розмір 100мм.
Точити торець Æ185 в розмір 69мм.
Точити поверхню Æ147 мм на довжину 69мм.
Розточити поверхню Æ119, 5 на довжину 67мм.
Операція 015 Токарна (чистова):
Точити торець Æ185 в розмір 20мм.
Точити поверхню Æ91 мм на довжину 18 мм.
Розточити поверхню Æ77 на довжину 33мм.
Зняти дві фаски 1 × 45 0 на Æ91 і Æ185.
Операція 020 Токарна (чистова):
Розточити Æ175 на довжину 5мм до Æ145.
Точити паз Æ144 на довжину 19мм.
Операція 025 Токарна (чистова):
Точити поверхню Æ145 мм на довжину 69 мм.
Розточити поверхню Æ119, 75 на довжину 67мм.
Операція 030 Токарна:
Канавочним різцем точити канавку Æ121.
Операція 035 Токарна (тонке розточування):
Розточити поверхню Æ120 на довжину 67мм.
Операція 040 Фрезерна:
Фрезерувати пази 6 шт. на поверхні Æ145.
Операція 045 Фрезерна (чистова):
Фрезерувати пази 6 шт. на поверхні Æ145.
Операція 050 Свердлильна:
Свердлити 6 отв. Æ12мм.
Операція 055 Промивання.
Операція 060 Контрольна.
7. Розрахунок операційних припусків
У підйомно - транспортному машинобудуванні використовують два методи визначення припусків на обробку: дослідно - статистичний і розрахунково - аналітичний.
При розрахунково-аналітичному методі проміжний припуск на кожному технологічному переході повинен бути таким, щоб при його знятті усувалися похибки обробки і дефекти поверхневого шару, отримані на попередніх переходах, а також виключалися похибки установки оброблюваної заготовки, що виникають на виконуваному переході.
Розрахунково-аналітичний метод.
Розрахувати поверхню Æ 120 +0,035.
| Елементарна пов. деталі і технологічн. маршрут її обробки. | Елементи припуску (мкм) | Допуск на виготовлення δ (мкм) | |||
| R z | Т | ρ | e | ||
| Вихідні дані: штампування | 240 | 250 | 46 | - | 1400 |
| Розточування чорнове чистове | 50 | 50 | 1 | 200 | 540 |
| 25 | 25 | - | 15 | 220 | |
| Тонке розточування | 5 | 15 | - | 5 | 35 |
Т-параметр зміни фізико - механічних властивостей поверхневого шару від температури різання [іст.2, стор.66 (табл.)]
ρ - похибка форми заготовки. [Іст.1, стор.186 (табл.16), іст.2, стор.61]
e - похибка закріплення [іст.2 стор.30 (табл.12-14), стор.134]
ρ з = Δ до ּ ℓ = 0,75 ּ 61 = 46 мкм, [іст. 1, стр.177]
де D до - кривизна профілю сортового прокату (мкм на 1 мм);
ℓ - довжина заготовки ρ = ρ з × к у,
де: к у - коефіцієнт уточнення
для чорнової к у = 0,06
для чистової к у = 0,04
для шліфувальної к у = 0,04
Визначення максимальних і мінімальних припусків:
Тонке розточування:
1. 2Z 3 min =
приймаємо 2Z 3 min = 110 мкм
2Z 3 max = 2Z 3 min + δ 2 - δ 3 = 110 + 220 - 35 = 295 мкм [іст. 2, стор.64]
приймаємо 2Z 3 max = 300 мкм
чистова обробка:
2. 2Z 2 min = 2 ּ (R Z 1 + h 1 +
приймаємо 2Z 3 min = 230 мкм
2Z 2 max = 2Z 2 min + δ 1 - δ 2 = 230 + 540 - 220 = 550 мкм
чорнова обробка:
2Z 1 min = 2 ּ (R Z 0 + h 0 +
приймаємо 2Z 1 min = 1390 мкм
2Z 1 max = 2Z 1 min + δ 0 - δ 1 = 1390 + 1400 - 540 = 2250 мкм.
Мінімальні і максимальні розміри:
Тонке розточування:
d 3 min = 120 (мм)
d 3 max = 120,035 (мм)
чистова обробка:
d 2 min = d 3 min - 2Z 3 min = 120 - 0,11 = 119,89 (мм) [іст. 2, стор.64]
d 2 max = d 3 max - 2Z 3 max = 120,035 - 0,295 = 119,74 (мм) [іст. 2, стор.64]
чорнова обробка:
d 1 min = d 2 min-2Z 2 min = 119,89 - 0,23 = 119,66 (мм)
d 1 max = d 2 max - 2Z 2 max = 119,74 - 0,55 = 119,19 (мм)
заготівля:
d 0 min = 119,66 - 1,39 = 118,27 (мм)
d 0 max = 119,19 - 2,25 = 116,94 (мм).
| Розрахунковий мінімальний припуск 2Z min (Мкм) | Граничні значення припусків (мкм) | Граничні значення (мм) | ||
| 2Z min | 2Z max | d min | d max | |
| Вихідні дані: штампування | - | - | 118,27 | 116,94 |
| Розточування чорнове чистове | 1390 | 2250 | 119,66 | 119,19 |
| 230 | 550 | 119,89 | 119,74 | |
| Тонке розточування | 110 | 295 | 120 | 120,035 |
8. Розрахунок режимів різання
Режим різання є одним з головних факторів технологічного процесу механічної обробки, визначає норми часу на операцію. У зв'язку з цим необхідно повною мірою використовувати ріжучі властивості інструменту і виробничі можливості обладнання.
При призначенні і розрахунку елементів режимів різання слід враховувати наступні фактори: матеріал і стан заготовки; тип і розміри інструмента, матеріал його ріжучої частини, тип і стан обладнання.
Елементи режиму різання, як правило, встановлюються в наступному порядку:
призначається глибина різання t;
призначається подача ріжучого інструменту s;
розраховується швидкість різання v;
розраховується сила різання Pz або крутний момент на шпинделі верстата М кр;
визначається потужність, що витрачається на різання N;
вибирається металорізальне обладнання.
Глибина різання t при чорновій обробці призначається такий, щоб був знятий весь припуск за один прохід або більша його частина.
Подача s при чорновій обробці вибирається максимально можливою, виходячи з жорсткості і міцності системи СНІД, міцності твердосплавної ріжучої пластини і інших обмежуючих факторів. При чистовому точінні подача призначається залежно від необхідного ступеня точності і шорсткості оброблюваної поверхні.
Швидкість різання v розраховується за емпіричними формулами встановленим для кожного виду обробки.
Сила різання розкладається на складову тангенціальну P z, радіальну Р y і осьову Р x сили різання. Головною складовою силою, що визначає витрачається на різання потужність і крутний момент на шпинделі верстата, є сила Р z яка розраховується за емпіричною залежності.
Операція 005 Токарна (чорнова):
Використовуємо підрізної різець з твердосплавних пластин Т15К6.
(Ø95): t = 2 мм
s = 0,6 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,6 0,45
t x = 2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
приймаємо n ф = 630 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Використовуємо підрізної різець з твердосплавних пластин Т15К6.
(Ø185): t = 2 мм
s = 0,8 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,8 0,45
t x = 2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
приймаємо n ф = 315 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Різець прохідний упорний, твердосплавні пластини Т15К6
(Ø93): t = 1 мм
s = 0,6 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,6 0,45
t x = 1 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 630 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Різець розточний для обробки наскрізних отворів, твердосплавні пластини Т15К6
(Ø77): t = 1 мм
s = 0,2 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,2 0,45
t x = 5 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 930 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Операція 010 токарна (чорнова):
Використовуємо підрізної різець з твердосплавних пластин Т15К6.
(Ø150): t = 2 мм
s = 0,8 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,8 0,45
t x = 2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
приймаємо n ф = 400 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Використовуємо підрізної різець з твердосплавних пластин Т15К6.
(Ø95): t = 2 мм
s = 0,6 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,6 0,45
t x = 2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
приймаємо n ф = 630 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Використовуємо підрізної різець з твердосплавних пластин Т15К6.
(Ø185): t = 2 мм
s = 0,8 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,8 0,45
t x = 2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
приймаємо n ф = 315 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Різець прохідний упорний, твердосплавні пластини Т15К6
(Ø147): t = 1,5 мм
s = 0,8 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,8 0,45
t x = 1,5 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 400 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Різець розточний для обробки глухих отворів, твердосплавні пластини Т15К6
(Ø119, 75): t = 1,375 мм
s = 0,2 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,2 0,45
t x = 1,375 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 550 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Операція 015 токарна (чистова):
Використовуємо підрізної різець з твердосплавних пластин Т15К6.
(Ø185): t = 2 мм
s = 0,8 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,8 0,45
t x = 2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
приймаємо n ф = 315 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Різець прохідний упорний, твердосплавні пластини Т15К6
(Ø91): t = 1 мм
s = 0,1 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,1 0,2
t x = 1 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 1160 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p =
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Різець розточний для обробки наскрізних отворів, твердосплавні пластини Т15К6
(Ø77): t = 0,5 мм
s = 0,07 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,07 0,2
t x = 0,5 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 1700 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Фаска 1,5 × 45 ° на щаблі Ø185
(Ø185): t = 1 мм
s = 0,13 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,13 0,45
t x = 1 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
приймаємо n ф = 760 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Операція 020 Токарна (чистова):
Різець канавкових, пластини Т15К6
t = 5 мм
s = 0,4 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,4 0,45
t x = 5 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 400 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Використовуємо підрізної різець з твердосплавних пластин Т15К6.
(Ø140): t = 2 мм
s = 0,8 мм / об
i = 3
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,8 0,45
t x = 2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту.
K v - загальний поправочний коефіцієнт. [Іст.3, стр.282]
до v = k μv ּ k nv ּ k uv = 1,19
k μv = k р
k nv = 1, k uv = 1
приймаємо n ф = 400 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = k μ р ּ k ЦР ּ k yp ּ k λ р ּ k гр = 0,89 ּ 1,1 ּ 1 = 0,97
k φр = 0,89; k γp = 1,1; k λ р = 1, k rp = 1
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Різець розточний для обробки глухих отворів, твердосплавні пластини Т15К6
(Ø144): t = 0,5 мм
s = 0,07 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,07 0,2
t x = 0,5 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 830 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Операція 025 токарна (чистова):
Різець прохідний упорний твердосплавні пластини Т15К6
(Ø145): t = 1 мм
s = 0,1 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,1 0,2
t x = 1 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 760 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,1
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П
Різець розточний для обробки глухих отворів, твердосплавні пластини Т15К6
(Ø120): t = 0,125 мм
s = 0,06 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,06 0,2
t x = 0,125 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 1330 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Операція 030 токарна:
канавка Ø119:
Різець канавкових, пластини Т15К6
t = 0,5 мм
s = 0,5 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,5 0,45
t x = 0,5 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 640 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Різець прохідний відігнутий (45 0):
(Ø120): t = 2,5 мм
s = 0,14 мм / об
i = 3
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,14 0,45
t x = 2,5 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 1020 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П
Операція 035 токарна (тонке розточування):
Різець розточний для обробки глухих отворів, твердосплавні пластини Т15К6
(Ø120): t = 0,2 мм
s = 0,06 мм / об
i = 1
V =
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.269]
S у = 0,06 0,2
t x = 0,2 0,15
T m = 60 0,2 - стійкість інструменту
K v = 1,19
приймаємо n ф = 1220 об / хв, тоді
силові параметри:
Де емпіричні коефіцієнти: [іст.3, с.273]
З p = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = - 0,15
k p = 0,97
потужність:
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Операція 040 фрезерна:
Фреза кінцева з конічним хвостиком Р6М5
(Ø145): D = 40
t = 3мм q = 0,45 Т = 120 хв
S z = 0,2 мм x = 0,5 u = 0,1
Z = 5 y = 0,5
i = 2 p = 0,1
C v = 46,7 m = 0,33
V =
n =
приймаємо n = 315 об / хв
V ф =
сила різання:
З р = 12,5
x = 0,85
y = 0,75
q = 0,73
w = -0,13
n = 1
крутний момент:
потужність:
N ℓ =
Вибираємо верстат вертикально-фрезерний консольний 6Р10.
Операція 045 фрезерна (чистова):
Фреза кінцева з конічним хвостиком Р6М5
(Ø145): D = 40
t = 1,5 мм q = 0,45 Т = 120 хв
S z = 0,2 мм x = 0,5 u = 0,1
Z = 5 y = 0,5
i = 2 p = 0,1
C v = 46,7 m = 0,33
V =
n =
приймаємо n = 480 об / хв
V ф =
сила різання:
З р = 12,5
x = 0,85
y = 0,75
q = 0,73
w = -0,13
n = 1
крутний момент:
потужність:
N ℓ =
Вибираємо верстат вертикально-фрезерний консольний 6Р10.
Операція 050 свердлильна:
Свердло спіральне Æ12 P6M8
t = 6 q = 0,4
s = 0,28 y = 0,5
C v = 9,8 m = 0,2
T = 20
Швидкість різання:
V =
Крутний момент:
C m = 0,0345, q = 2, y = 0,8
M кр =
Сила різання:
C p = 68, q = 1, y = 0,7
P 0 =
Потужність різання:
n =
N e =
Вибираємо верстат вертикально-свердлильний 2Н125.
9. Розрахунок контрольно-вимірювального інструмента
1. Розрахунок виконавчих розмірів калібрів-скоб для Æ91h11 (-0,22).
Δ в = 28 мкм, у в1 = 0 мкм, Н к1 = 15 мкм, Н р = 4 мкм
1) Визначимо найбільший граничний розмір вала:
D max = D H = 91 мм.
2) Визначимо найменший граничний розмір вала:
D min = D H-Δ д = 91-0,22 = 90,78 мм.
3) Визначимо найбільший розмір непрохідного калібру-скоби:
HE c = D min-Н к1 / 2 = 90,78-0,015 / 2 = 90,7725 мм.
4) Визначимо найменший розмір прохідного калібру-скоби:
ПР з = D max-Δ в1-Н к / 2 = 91-0,028-0,004 / 2 = 90,97 мм.
5) Визначимо граничний розмір зношеного калібру-скоби:
ПР і.с. = D max + у в = 91 +0 = 91 мм.
6) Визначимо найбільший розмір контркалібра К-ПР з:
К-ПР з = D max-Δ в1 + Н р = 91-0,028 +0,015 / 2 = 90,047 мм.
7) Визначимо найбільший розмір контркалібра К-НЕ з:
К-НЕ з = D min + Н р / 2 = 90,78 +0,004 / 2 = 90,782 мм.
8) Визначимо найбільший розмір контркалібра К-І з:
К-І з = D max + у в1 + Н р = 91 +0 +0,004 / 2 = 91,002 мм.
9) Побудуємо схему розташування полів допусків калібрів для валу діаметром Æ91h11 (-0,22)
2. Розрахунок виконавчих розмір калібрів-пробок для вимірювання Æ77Н11 (+0,19):
Δ 0 = 25 мкм, Н к = 13 мкм, у в = 0 мкм.
1) Визначимо найбільший граничний розмір контрольованого отвори:
D max = D н + Δ д = 77 +0,19 = 77,19 мм.
2) Визначити найменший граничний розмір контрольованого отвори:
D min = D н = 77 = 77 мм.
3) Визначимо найбільший розмір прохідного нового калібру-пробки:
ПР п = D min + Δ 0 + Н к / 2 = 77 +0,025 +0,013 / 2 = 77,0315 мм.
4) Визначимо найбільший розмір непрохідного калібру-пробки:
НЕ п = D max + Н к = 77,19 +0,013 / 2 = 77,228 мм.
5) Визначимо граничний розмір зношеного калібру-пробки:
ПР і = D min-у в = 77-0 = 77 мм.
6) Будуємо схему розташування полів допусків калібрів для отвору Æ77Н11 (+0,19).
10. Проектування верстатного пристосування
Для виконання цього пункту курсового проекту я вибрав такий тип пристосування, як трикулачні патрон з клиновим центрирующим механізмом (токарна операція), який приводиться в дію від обертового пневмоциліндра.
З пристосувань для токарних верстатів найширше застосовуються трикулачні патрони. Конструкція трикулачні патрона складається з корпусу, в якому переміщаються три кулачка з рифленою поверхнею яких сполучаються змінні кулачки. Для кріплення накладних кулачків після їх перестановки в процесі налагодження патрона служать гвинти і сухарі.
Ковзна в отворі корпуса патрона муфта має для зв'язку з кулачками три паза з кутом нахилу 15 ° і приводиться в рух від штока приводу. У робочому положенні муфта утримується штифтом, який одночасно служить упором, що обмежує поворот муфти при зміні кулачків. Втулка охороняє патрон від проникнення в нього бруду і стружки. Одночасно її конусний отвір використовується для установки напрямних втулок, упорів і т.п.
До достоїнств клинового патрона слід віднести:
1) компактність і жорсткість, так як механізм патрона складається всього з чотирьох рухомих частин (ковзної муфти і кулачків);
2) зносостійкість, оскільки з'єднання муфти з кулачками відбувається по площинах з рівномірно розподіленим тиском, а можливість швидкого знімання кулачків сприяє гарній їх чищення і змащення.
Пневмоциліндр складається з двох основних частин: муфти і циліндра. Для приєднання тяги патрона є отвір для гвинта на виступаючому кінці штока. Воздухоподводящая муфта приєднується до циліндра болтами за допомогою фланця. Стисле повітря подається через ніпель, центрове отвір у стрижні і отвір в штоку в штокову порожнину циліндра. Під дією тиску повітря (0,5-0,6 МПа) поршень переміщується вліво, створюючи на штоку тягнуть силу. При перемиканні крана управління стиснене повітря через ніпель, радіальні отвори і скоси в стержні подається в поршневу (нештоковую) порожнину циліндра, поршень переміщається вправо, створюючи на штоку штовхає силу.
З'єднання патрона зі штоком пневмоциліндра здійснюється тягою.
Розрахунок пристосування
Операція - токарна чорнова
D о.п. = 91 мм - діаметр оброблюваної поверхні
D з = 93 мм - діаметр заготовки
L з = 18 мм - довжина заготовки
P z = 217 Н - сила різання
Визначимо коефіцієнт запасу для самоцентруючому трикулачні патрона з пневматичним приводом затиску:
До зап = К о К 1 К 2 К 3 К 4 До 5 До 6 = 1,5 × 1 × 1,2 × 1 × 1 × 1 × 1 = 1,8 [іст. 2 стр.107]
К о = 1,5 - постійний коефіцієнт запасу;
До 1 = 1 - коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки;
К 2 = 1,2 - коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання при затуплении ріжучого інструменту;
До 3 = 1 - коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання при обробці переривчастих поверхонь на деталі;
До 4 = 1 - коефіцієнт, що враховує сталість сили затиску, що розвивається приводом пристосування;
До 5 = 1 - коефіцієнт, що враховує зручне розташування рукоятки для ручних затискних пристроїв;
До 6 = 1 - коефіцієнт, що враховує при наявності моментів, які прагнуть повернути оброблювану деталь навколо її осі.
Визначимо силу затиску деталі одним кулачком патрона:
W к = P z
n к = 3 - число кулачків в патроні;
f Т.П. = 0,8 - коефіцієнт тертя на робочих поверхнях кулачків;
3. Визначимо силу на штоку приводу трикулачні патрона:
Q шт. = W k n k k тр
K тр = 1,05 - коефіцієнт, що враховує додаткові сили тертя в патроні;
а до = 40 мм - виліт кулачка від середини його опори в пазу патрона до центру прикладання сили на одному кулачку;
h к = 65 мм - довжина направляючої частини кулачка;
f к = 0,1 - коефіцієнт тертя кулачка.
4. Визначимо дійсну силу затиску деталі:
Q Ш.Д. =
η = 0,85 - коефіцієнт корисної дії;
D ц = 200 мм - діаметр циліндра;
Р = 0,39 Мн / м - тиск стисненого повітря.
Список літератури
1. Довідник технолога-машинобудівника. т.1 за ред. А. Г. Косилової і Р. К. Мещерякова. - М.: Машинобудування, 1985 р.
2. Курсове проектування з предмету «Технологія машинобудування» Добриднев І.С. - М.: Машинобудування, 1985 р.
3. Довідник технолога-машинобудівника. т.2 за ред. А. Г. Косилової і Р. К. Мещерякова. - М.: Машинобудування, 1985 р.
4. Довідник інструментальника. Під ред. І.А. Ордінарцева. - Л.: Машинобудування. Ленінгр. отд-ня, 1987 р.
5. Пристосування для металорізальних верстатів. М. А. Ансеров - М.: Машинобудування, 1984 р.
Додаток 1
Технічні характеристики верстатів
Верстат токарно-гвинторізний 16Л20П
Найбільший діаметр оброблюваної заготовки:
Над станиною 400
Над супортом 210
Найбільший діаметр прутка, що проходить через отвір шпинделя 34 найбільша довжина оброблюваної заготовки 1500
Крок нарізати різьблення:
Метричної 0,25 - 0,56
Дюймової, число ниток на дюйм 56-0,25
Модульної, модуль 0,5-112
Пітчеві, пітч 112-0,5
Частота обертання шпинделя, об / хв 16-1600
Число швидкостей шпинделя 21/18
Найбільше переміщення супорта:
Поздовжнє 1440
Поперечний 240
Подача супорта, мм / об (мм / хв):
Поздовжня 0,05-2,8
Поперечна 0,025-1,4
Число ступенів подач -
Швидкості швидкого переміщення супорта, мм / хв:
Поздовжнього 4000
Поперечного 2000
Потужність електродвигуна головного приводу, кВт 6,3
Габаритні розміри (без ЧПУ):
Довжина 2920
Ширина 1035
Висота 1450
Маса, кг 2050
Верстат Вертикально-фрезерний 6Р10 консольний
Розміри робочої поверхні столу 160х630
Найбільше переміщення столу:
Поздовжнє 500
Поперечний 160
Вертикальне 300
Переміщення гільзи зі шпинделем 60
Найбільший кут повороту головки шпінделя, ° ± 45
Внутрішній конус шпинделя (конусність 7:24) -
Число швидкостей шпинделя 12
Частота обертання шпинделя, об / хв 50-2240
Число подач столу 12
Подача столу, мм / хв:
Поздовжня і поперечна 25-1120
Вертикальна 12,5-560
Швидкість швидкого переміщення столу, мм / хв:
Поздовжнього і поперечного 2300
Вертикального 1120
Потужність електродвигуна приводу головного
руху, кВт 3
Габаритні розміри:
Довжина 1445
Ширина 1875
Висота 1750
Маса (без виносного устаткування), кг 1300
Вертикально-свердлильний верстат 2Н125
Найбільший умовний діаметр свердління в сталі 25
Робоча поверхня столу 400x450
Найбільша відстань від торця шпинделя до робочої поверхні столу 700
Виліт шпинделя 250
Найбільший хід шпинделя 200
Найбільше вертикальне переміщення: свердлильної (револьверною) головки 170, 270 столу
Конус Морзе отвору шпинделя 3
Число швидкостей шпинделя 12
Частота обертання шпинделя, об / хв 45-2000
Число подач шпінделя (револьверної головки) 9
Подача шпинделя (револьверної головки), мм / об 0,1-0,6
Потужність електродвигуна приводу головного руху, кВт 2,2
Габаритні розміри:
довжина 915
ширина 785
висота 2350
Маса, кг 880
N =
Вибираємо токарно-гвинторізний верстат 16Л20П.
Операція 040 фрезерна:
Фреза кінцева з конічним хвостиком Р6М5
(Ø145): D = 40
t = 3мм q = 0,45 Т = 120 хв
S z = 0,2 мм x = 0,5 u = 0,1
Z = 5 y = 0,5
i = 2 p = 0,1
C v = 46,7 m = 0,33
V =
n =
приймаємо n = 315 об / хв
V ф =
сила різання:
З р = 12,5
x = 0,85
y = 0,75
q = 0,73
w = -0,13
n = 1
крутний момент:
потужність:
N ℓ =
Вибираємо верстат вертикально-фрезерний консольний 6Р10.
Операція 045 фрезерна (чистова):
Фреза кінцева з конічним хвостиком Р6М5
(Ø145): D = 40
t = 1,5 мм q = 0,45 Т = 120 хв
S z = 0,2 мм x = 0,5 u = 0,1
Z = 5 y = 0,5
i = 2 p = 0,1
C v = 46,7 m = 0,33
V =
n =
приймаємо n = 480 об / хв
V ф =
сила різання:
З р = 12,5
x = 0,85
y = 0,75
q = 0,73
w = -0,13
n = 1
крутний момент:
потужність:
N ℓ =
Вибираємо верстат вертикально-фрезерний консольний 6Р10.
Операція 050 свердлильна:
Свердло спіральне Æ12 P6M8
t = 6 q = 0,4
s = 0,28 y = 0,5
C v = 9,8 m = 0,2
T = 20
Швидкість різання:
V =
Крутний момент:
C m = 0,0345, q = 2, y = 0,8
M кр =
Сила різання:
C p = 68, q = 1, y = 0,7
P 0 =
Потужність різання:
n =
N e =
Вибираємо верстат вертикально-свердлильний 2Н125.
9. Розрахунок контрольно-вимірювального інструмента
1. Розрахунок виконавчих розмірів калібрів-скоб для Æ91h11 (-0,22).
Δ в = 28 мкм, у в1 = 0 мкм, Н к1 = 15 мкм, Н р = 4 мкм
1) Визначимо найбільший граничний розмір вала:
D max = D H = 91 мм.
2) Визначимо найменший граничний розмір вала:
D min = D H-Δ д = 91-0,22 = 90,78 мм.
3) Визначимо найбільший розмір непрохідного калібру-скоби:
HE c = D min-Н к1 / 2 = 90,78-0,015 / 2 = 90,7725 мм.
4) Визначимо найменший розмір прохідного калібру-скоби:
ПР з = D max-Δ в1-Н к / 2 = 91-0,028-0,004 / 2 = 90,97 мм.
5) Визначимо граничний розмір зношеного калібру-скоби:
ПР і.с. = D max + у в = 91 +0 = 91 мм.
6) Визначимо найбільший розмір контркалібра К-ПР з:
К-ПР з = D max-Δ в1 + Н р = 91-0,028 +0,015 / 2 = 90,047 мм.
7) Визначимо найбільший розмір контркалібра К-НЕ з:
К-НЕ з = D min + Н р / 2 = 90,78 +0,004 / 2 = 90,782 мм.
8) Визначимо найбільший розмір контркалібра К-І з:
К-І з = D max + у в1 + Н р = 91 +0 +0,004 / 2 = 91,002 мм.
9) Побудуємо схему розташування полів допусків калібрів для валу діаметром Æ91h11 (-0,22)
2. Розрахунок виконавчих розмір калібрів-пробок для вимірювання Æ77Н11 (+0,19):
Δ 0 = 25 мкм, Н к = 13 мкм, у в = 0 мкм.
1) Визначимо найбільший граничний розмір контрольованого отвори:
D max = D н + Δ д = 77 +0,19 = 77,19 мм.
2) Визначити найменший граничний розмір контрольованого отвори:
D min = D н = 77 = 77 мм.
3) Визначимо найбільший розмір прохідного нового калібру-пробки:
ПР п = D min + Δ 0 + Н к / 2 = 77 +0,025 +0,013 / 2 = 77,0315 мм.
4) Визначимо найбільший розмір непрохідного калібру-пробки:
НЕ п = D max + Н к = 77,19 +0,013 / 2 = 77,228 мм.
5) Визначимо граничний розмір зношеного калібру-пробки:
ПР і = D min-у в = 77-0 = 77 мм.
6) Будуємо схему розташування полів допусків калібрів для отвору Æ77Н11 (+0,19).
10. Проектування верстатного пристосування
Для виконання цього пункту курсового проекту я вибрав такий тип пристосування, як трикулачні патрон з клиновим центрирующим механізмом (токарна операція), який приводиться в дію від обертового пневмоциліндра.
З пристосувань для токарних верстатів найширше застосовуються трикулачні патрони. Конструкція трикулачні патрона складається з корпусу, в якому переміщаються три кулачка з рифленою поверхнею яких сполучаються змінні кулачки. Для кріплення накладних кулачків після їх перестановки в процесі налагодження патрона служать гвинти і сухарі.
Ковзна в отворі корпуса патрона муфта має для зв'язку з кулачками три паза з кутом нахилу 15 ° і приводиться в рух від штока приводу. У робочому положенні муфта утримується штифтом, який одночасно служить упором, що обмежує поворот муфти при зміні кулачків. Втулка охороняє патрон від проникнення в нього бруду і стружки. Одночасно її конусний отвір використовується для установки напрямних втулок, упорів і т.п.
До достоїнств клинового патрона слід віднести:
1) компактність і жорсткість, так як механізм патрона складається всього з чотирьох рухомих частин (ковзної муфти і кулачків);
2) зносостійкість, оскільки з'єднання муфти з кулачками відбувається по площинах з рівномірно розподіленим тиском, а можливість швидкого знімання кулачків сприяє гарній їх чищення і змащення.
Пневмоциліндр складається з двох основних частин: муфти і циліндра. Для приєднання тяги патрона є отвір для гвинта на виступаючому кінці штока. Воздухоподводящая муфта приєднується до циліндра болтами за допомогою фланця. Стисле повітря подається через ніпель, центрове отвір у стрижні і отвір в штоку в штокову порожнину циліндра. Під дією тиску повітря (0,5-0,6 МПа) поршень переміщується вліво, створюючи на штоку тягнуть силу. При перемиканні крана управління стиснене повітря через ніпель, радіальні отвори і скоси в стержні подається в поршневу (нештоковую) порожнину циліндра, поршень переміщається вправо, створюючи на штоку штовхає силу.
З'єднання патрона зі штоком пневмоциліндра здійснюється тягою.
Розрахунок пристосування
Операція - токарна чорнова
D о.п. = 91 мм - діаметр оброблюваної поверхні
D з = 93 мм - діаметр заготовки
L з = 18 мм - довжина заготовки
P z = 217 Н - сила різання
Визначимо коефіцієнт запасу для самоцентруючому трикулачні патрона з пневматичним приводом затиску:
До зап = К о К 1 К 2 К 3 К 4 До 5 До 6 = 1,5 × 1 × 1,2 × 1 × 1 × 1 × 1 = 1,8 [іст. 2 стр.107]
К о = 1,5 - постійний коефіцієнт запасу;
До 1 = 1 - коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки;
К 2 = 1,2 - коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання при затуплении ріжучого інструменту;
До 3 = 1 - коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання при обробці переривчастих поверхонь на деталі;
До 4 = 1 - коефіцієнт, що враховує сталість сили затиску, що розвивається приводом пристосування;
До 5 = 1 - коефіцієнт, що враховує зручне розташування рукоятки для ручних затискних пристроїв;
До 6 = 1 - коефіцієнт, що враховує при наявності моментів, які прагнуть повернути оброблювану деталь навколо її осі.
Визначимо силу затиску деталі одним кулачком патрона:
W к = P z
n к = 3 - число кулачків в патроні;
f Т.П. = 0,8 - коефіцієнт тертя на робочих поверхнях кулачків;
3. Визначимо силу на штоку приводу трикулачні патрона:
Q шт. = W k n k k тр
K тр = 1,05 - коефіцієнт, що враховує додаткові сили тертя в патроні;
а до = 40 мм - виліт кулачка від середини його опори в пазу патрона до центру прикладання сили на одному кулачку;
h к = 65 мм - довжина направляючої частини кулачка;
f к = 0,1 - коефіцієнт тертя кулачка.
4. Визначимо дійсну силу затиску деталі:
Q Ш.Д. =
η = 0,85 - коефіцієнт корисної дії;
D ц = 200 мм - діаметр циліндра;
Р = 0,39 Мн / м - тиск стисненого повітря.
Список літератури
1. Довідник технолога-машинобудівника. т.1 за ред. А. Г. Косилової і Р. К. Мещерякова. - М.: Машинобудування, 1985 р.
2. Курсове проектування з предмету «Технологія машинобудування» Добриднев І.С. - М.: Машинобудування, 1985 р.
3. Довідник технолога-машинобудівника. т.2 за ред. А. Г. Косилової і Р. К. Мещерякова. - М.: Машинобудування, 1985 р.
4. Довідник інструментальника. Під ред. І.А. Ордінарцева. - Л.: Машинобудування. Ленінгр. отд-ня, 1987 р.
5. Пристосування для металорізальних верстатів. М. А. Ансеров - М.: Машинобудування, 1984 р.
Додаток 1
Технічні характеристики верстатів
Верстат токарно-гвинторізний 16Л20П
Найбільший діаметр оброблюваної заготовки:
Над станиною 400
Над супортом 210
Найбільший діаметр прутка, що проходить через отвір шпинделя 34 найбільша довжина оброблюваної заготовки 1500
Крок нарізати різьблення:
Метричної 0,25 - 0,56
Дюймової, число ниток на дюйм 56-0,25
Модульної, модуль 0,5-112
Пітчеві, пітч 112-0,5
Частота обертання шпинделя, об / хв 16-1600
Число швидкостей шпинделя 21/18
Найбільше переміщення супорта:
Поздовжнє 1440
Поперечний 240
Подача супорта, мм / об (мм / хв):
Поздовжня 0,05-2,8
Поперечна 0,025-1,4
Число ступенів подач -
Швидкості швидкого переміщення супорта, мм / хв:
Поздовжнього 4000
Поперечного 2000
Потужність електродвигуна головного приводу, кВт 6,3
Габаритні розміри (без ЧПУ):
Довжина 2920
Ширина 1035
Висота 1450
Маса, кг 2050
Верстат Вертикально-фрезерний 6Р10 консольний
Розміри робочої поверхні столу 160х630
Найбільше переміщення столу:
Поздовжнє 500
Поперечний 160
Вертикальне 300
Переміщення гільзи зі шпинделем 60
Найбільший кут повороту головки шпінделя, ° ± 45
Внутрішній конус шпинделя (конусність 7:24) -
Число швидкостей шпинделя 12
Частота обертання шпинделя, об / хв 50-2240
Число подач столу 12
Подача столу, мм / хв:
Поздовжня і поперечна 25-1120
Вертикальна 12,5-560
Швидкість швидкого переміщення столу, мм / хв:
Поздовжнього і поперечного 2300
Вертикального 1120
Потужність електродвигуна приводу головного
руху, кВт 3
Габаритні розміри:
Довжина 1445
Ширина 1875
Висота 1750
Маса (без виносного устаткування), кг 1300
Вертикально-свердлильний верстат 2Н125
Найбільший умовний діаметр свердління в сталі 25
Робоча поверхня столу 400x450
Найбільша відстань від торця шпинделя до робочої поверхні столу 700
Виліт шпинделя 250
Найбільший хід шпинделя 200
Найбільше вертикальне переміщення: свердлильної (револьверною) головки 170, 270 столу
Конус Морзе отвору шпинделя 3
Число швидкостей шпинделя 12
Частота обертання шпинделя, об / хв 45-2000
Число подач шпінделя (револьверної головки) 9
Подача шпинделя (револьверної головки), мм / об 0,1-0,6
Потужність електродвигуна приводу головного руху, кВт 2,2
Габаритні розміри:
довжина 915
ширина 785
висота 2350
Маса, кг 880