Міністерство освіти РФ
Тольяттинский державний університет
Машинобудівний факультет
Кафедра: "Технологія машинобудування"
Практичне завдання
за курсом "Технологія машинобудування"
Студент: Місюра К.В.
Тольятті 2001.
Зміст
Введення
Аналіз вихідних даних
1.1 Службове призначення та умови роботи деталі
1.2 Систематизація поверхонь
1.3 Аналіз технологічності деталі
1.3.1 Технологічність заготовки
1.3.2 Технологічність загальної конфігурації
1.3.3 Технологічність базування і закріплення
1.3.4 Технологічність оброблюваних поверхонь
1.4 Формулювання завдань курсової роботи
Вибір стратегії розробки ТП
Вибір та проектування заготовки
Вибір методу отримання заготовки
Вибір методів обробки поверхонь
Розрахунок припусків на обробку
Проектування заготовки
Розробка технологічного маршруту та схем базування
4.1 Розробка технологічного маршруту
4.2 Вибір баз
Вибір засобів технологічного оснащення.
5.1 Вибір обладнання
5.2 Вибір пристосувань
5.3 Вибір різального інструменту
6. Розрахунок режимів різання
Розрахунок часу
Використана література
Введення
Основу технологічної підготовки виробництва складає розробка оптимального технологічного процесу (ТП), що дозволяє забезпечити випуск заданої кількості виробів даної якості у встановлені терміни з найменшими витратами.
Важливою частиною розробки ТП обробки деталі є розробка технологічного маршруту, тобто визначення операцій ТП і послідовності їх виконання.
Мета роботи - забезпечення заданого випуску деталі "Вал" заданого якості з найменшими витратами шляхом розробки оптимального технологічного маршруту його механічної обробки.
1. Аналіз вихідних даних
Завдання розділу - на базі аналізу технічних вимог до деталі визначити завдання курсової роботи, які необхідно вирішити для досягнення мети роботи, сформульованої про введення.
1.1. Службове призначення та умови роботи деталі
Деталь вал, креслення 01ТМ, є відомим валом тихохідної щаблі двоступінчастого конічної-циліндричного редуктора і призначений для передачі крутного моменту за допомогою шпоночно паза. Вал встановлений в однорядних радіально-наполегливих роликопідшипниках в корпусі редуктора.
Вал працює в средненагруженном режимі в умовах дії радіальної знакозмінної зосередженого навантаження, осьового навантаження і крутного моменту.
1.2. Систематизація поверхонь
Всі поверхні деталі на ескізі нумеруємо і систематизуємо за їх призначенням:
- Виконавчі поверхні (ІП), які виконують службові функції вала-передачу крутного моменту - бокові поверхні шпоночно паза-12.
- Основні конструкторські бази (ОКБ), що визначають положення вала в редукторі - циліндричні підшипникові шийки: 7, 11, і торцеві поверхні: 3 і 4.
- Допоміжні конструкторські бази (ВКБ), що визначають положення приєднуються деталей - циліндрична поверхня 9, торцева поверхню 13, поверхня шпоночно паза 12.
- Вільні поверхні (С), не сполучаються з іншими деталями: поверхні 1, 2, 5, 6, 8, 10,14.
Таблиця 1.1.
Аналіз вихідних даних.
Поверхня | Розміри | Форма, розташування | Ra, мкм | HRC | ||||||
№ | Тип | Форма | Значення, мм | Допуск, мм | Ква- літет | Пог- реш- ність | Допуск, мм | Ква- літет | ||
1 | З | Т | 14 | 14 | 12,5 | 46 | ||||
2 | З | Т | 14 | 14 | 12,5 | |||||
3 | ОКБ | Т | 6 | 6 | 1,25 | |||||
4 | ОКБ | Т | 6 | 6 | 1,25 | |||||
5 | З | Т | 14 | 14 | 12,5 | |||||
6 | З | Ц | 6 | 6 | 3,2 | |||||
7 | ОКБ | Ц | 90 | 0,022 | 6 | Р / б | 0,025 | 6 | 0,63 | |
8 | З | Ц | 100 | 14 | 14 | 12,5 | ||||
9 | ВКБ | Ц | 105 | 0,022 | 6 | 6 | 1,25 | |||
10 | З | Ц | 100 | 14 | 14 | 12,5 | ||||
11 | ОКБ | Ц | 90 | 0,022 | 6 | Н / ц | 0,008 | 6 | 0,63 | |
12 | ІП ВКБ | П | 125 | 9 | Н / р. П | 0,07 0,03 | 9 | 6,3 | ||
13 | ВКБ | Т | 14 | 14 | 12,5 | |||||
14 | З | П | 63 | 9 | Н / р П | 0,07 0,03 | 9 | 6,3 | ||
15 | З | Ц | 89 | 6 | 6 | 1,25 | ||||
16 | З | Ц | 89 | 6 | 6 | 1,25 | ||||
17 | ПРО | Ф | ||||||||
18 | ПРО | Ф |
У таблиці позначено:
Н / ц - неціліндрічность;
Н / р - несиметрична розташування осі паза;
Р / б - радіальне биття;
1.3 Аналіз технологічності деталі
Аналіз технологічності конструкції валу будемо проводити за такими групами критеріїв.
- Технологічність заготівлі,
- Технологічність загальної конфігурації деталі,
- Технологічність базування і закріплення,
- Технологічність оброблюваних поверхонь;
1.3.1 Технологічність заготовки
Матеріал деталі - сталь 40Х: вуглецю С = 0,4%; кремнію Si = 0,17 - 0,37%; хрому Cr = 0,3 - 0,5%; марганцю Mn = 0,5 - 0,8%. Твердість у стані поставки до 217 HB, після гарту в маслі і подальшим відпуском 32 ... 37 HRC. Межа міцності на розтяг, після гарту більше 75 кгс / мм 2, межа плинності понад 52 кгс / мм 2, ударна в'язкість більше 6 кгс * м / см 2, твердість 230 ... 285 НВ. Ці механічні характеристики забезпечують нормальну роботу валу в редукторі. Матеріал не є дефіцитним. Термообробка виконується за типовим техпроцесу і не вимагає спеціальних умов. Сталь має задовільну оброблюваність різанням, коефіцієнт оброблюваності К о = 0,8 при обробці твердосплавним інструментом, К о = 0,6 при обробці інструментом з швидкорізальної сталі.
Заготівлю валу можна отримати як з прокату, так і обробкою тиском - штампуванням або висадкою. В обох випадках форма заготівлі та її елементів досить проста.
Вільні поверхні передбачається обробляти по 14 квалітету точності. На заготівельних операціях такої точності не домогтися, хоча при виготовленні деталі з прутка можна отримати задану точність і шорсткість торців за відрізку.
Таким чином, з точки зору отримання заготовки, деталь можна вважати технологічною.
1.3.2 Технологічність загальної конфігурації
Радіуси заокруглень і фаски виконують за ГОСТ 10948-64, форма і розміри канавок - за ГОСТ 8820-69, розміри шпоночно паза - за ГОСТ 8788-68. Така уніфікація спростить обробку та контроль цих елементів валу.
Вал можна віднести до типу деталей «Вали», для яких розроблено типовий ТП. Деталь не містить будь-яких специфічних особливостей форми, тому може бути оброблена безпосередньо за типовим ТП.
Форма деталі дозволяє вести обробку одночасно декількох поверхонь. Одночасно кілька заготовок вдається обробити тільки на багатошпиндельних верстатів, що доцільно для великосерійного виробництва. В інших випадках обладнання може бути простим, універсальним. Оснащення можна також застосувати універсальну. Всі поверхні валу доступні для контролю та обробки.
Таким чином, з точки зору загального компонування деталі, її можна вважати технологічною.
1.3.3 Технологічність базування і закріплення
Чорновими базами для установки заготовки на першій операції можуть бути циліндричні шийки і торцеві поверхні заготовки. Надалі за бази можуть бути прийняті як циліндричні поверхні, так і спеціально виконані центрові отвори по ГОСТ 14034-74.
Вимірювальні бази деталі можна використовувати в якості технологічних баз, що дасть мінімальну похибку обробки. Точність і шорсткість цих баз забезпечить необхідну точність обробки.
1.3.4 Технологічність оброблюваних поверхонь
1. Передбачається обробити всі поверхні деталі, тому що задані точність і шорсткість не дозволяють отримати їх на заготівельних операціях. Щоправда, як було показано в п. 1.3.1., Можна виключити з точності і шорсткості торці деталі при відрізку прокату, але доцільність цього може бути встановлена тільки після детального аналізу.
2. Всього обробляється 19 поверхонь: 6 циліндричних, 7 торцевих; 2 поверхні шпоночно паза, 2 канавки, 2 центрових отвори. Тобто, навіть при повній обробці число оброблюваних поверхонь відносно невелике. Протяжність оброблюваних поверхонь відносно невелика і визначається умовами компонування редуктора і роботи валу.
3. Точність і шорсткість робочих поверхонь визначаються умовами роботи валу. Зменшення точності призведе до зниження точності установки валу в редукторі та надійності його роботи. Збільшення шорсткості цих поверхонь призведе до зниження надійності сполучень і інтенсивному зношування поверхонь.
4. Форма деталі дозволяє обробляти поверхню на прохід. Обробка поверхонь в упор утруднень не викликає.
5. Поверхні різного призначення розділені, що полегшує обробку.
6. Для виходу різця та шліфувального круга при обробці поверхонь 10 і 7 передбачені канавки 15 і 16.
Таким чином, з точки зору оброблюваних поверхонь деталь слід вважати технологічною.
Оскільки деталь «Вал» відповідає вимогам технологічності за всіма 4 групами критеріїв, можна зробити висновок про її досить високу технологічність.
1.4 Формулювання завдань курсової роботи
У результаті аналізу вихідних даних можна сформулювати такі завдання курсової роботи, вирішити які необхідно для досягнення мети роботи, сформульованої у вступі - забезпечити заданий випуск деталей «Вал» заданої якості з найменшими витратами шляхом розробки ТП його механічної обробки:
1) визначити тип виробництва і вибрати стратегію розробки ТП;
2) вибрати оптимальний метод отримання заготовки, розрахувати припуски на обробку та спроектувати заготовку;
3) розробити технологічний маршрут, вибрати схеми базування заготовки і скласти план обробки;
4) вибрати засоби технологічного оснащення (СТО) ТП - обладнання, пристосування, ріжучі інструменти, засоби контролю;
5) розробити технологічні операції - визначити їх зміст, розрахувати режими різання і норми часу. Вирішенню цих завдань та присвячені наступні розділи роботи.
2. Вибір стратегії розробки ТП.
Завдання розділу - в залежності від типу виробництва вибрати оптимальну стратегію розробки ТП - принциповий підхід до визначення його складових (показників ТП), що сприяють забезпеченню заданого випуску деталей заданої якості з найменшими витратами.
Тип виробництва - великосерійне - визначено завданням. Згідно з рекомендаціями приймаємо наступну стратегію розробки ТП:
1) У сфері організації ТП:
Вид стратегії - послідовна, в окремих випадках циклічна; лінійна, в окремих випадках розгалужена; жорстка, в окремих випадках адаптивна.
Фома організації ТП - змінно - потокова.
Повторюваність виробів - періодична партіями.
2) В області вибору та проектування заготовки:
Метод отримання заготовки - прокат або штампування.
Вибір методів обробки - за таблицями з урахуванням коефіцієнтів питомих витрат До УД.
Припуск на обробку незначний.
Метод визначення припусків - укрупнений за таблицями, в окремих випадках розрахунок по переходах.
3) У сфері розробки технологічного маршруту:
Ступінь уніфікації ТП - розробка ТП - маршрутний ТП, в окремих випадках - маршрутно-оперативний ТП.
Принцип формування маршруту - екстенсивна, в окремих випадках інтенсивна концентрація операцій.
Забезпечення точності - робота на налаштованому обладнанні, з частковим застосуванням активного контролю.
Базування - з дотриманням принципу сталості баз і по можливості - принципу суміщення баз.
4) В області вибору засобів технологічного оснащення (СТО).
Обладнання - універсальне (одношпіндеольние напівавтомати, револьверні групи верстатів, багатошпіндельний верстат і т.д.) у тому числі з ЧПУ, використовується з періодичною переналадкой.
Пристосування - універсальні, стандартні, універсально-збірні, в окремих випадках спеціальні.
Ріжучі інструменти - стандартні, в окремих випадках спеціальні та спеціалізовані інструменти і оснащення.
Засоби контролю - універсальні, в окремих випадках модернізовані.
5) В області проектування технологічних операцій:
Зміст операцій - по можливості одночасна обробка декількох поверхонь, виходячи з можливостей обладнання.
Завантаження устаткування - періодична зміна деталей на верстатах.
Коефіцієнт закріплення операцій До зо = 1 ... 10.
Розстановка устаткування - типами та розмірами верстатів, місцями по послідовно по етапах обробки заготовки.
Налаштування верстатів - по вимірювальним інструментів і приладів, або робота без попередньої настройки, за промірами.
6) У галузі нормування ТП:
Визначення режимів різання - по загальномашинобудівного нормативам, в окремих випадках - за емпіричними формулами.
Нормування - укрупненное з дослідно-статичним нормам, в окремих випадках - детальне пооперационное.
Кваліфікація робітників - не дуже висока.
Технологічна документація - маршрутно-операційні карти.
3. Вибір та проектування заготовки
Завдання розділу - вибрати методи отримання заготівлі та обробки поверхонь валу, що забезпечують мінімум сумарних витрат на отримання заготовки та її обробку, розрахувати припуски на обробку та спроектувати заготовку.
3.1 Вибір методу отримання заготовки
Для деталі типу «Вали» середньої складності зі сталі для великосерійного виробництва доцільно застосувати як заготовки прокат або гарячу штампування. Для остаточного вибору методу отримання заготовки виконаємо порівняльний економічний аналіз. Розрахунок ведемо згідно з методикою (1):
Для прокату:
S заг = М + Σ Со.з. = 7,24 +0,21 = 7,45
де М - витрати на матеріал заготовки, Σ Со.з. - Технологічна собівартість операцій редагування, калібрування прутків, нарізки їх на штучні заготовки:
= 250 * 5 / 6000 = 0,21
де СПЗ = 250 коп / ч-приведені витрати на робочому місці коп. / год; (за даними наведеними в таблицях: різання заготовок діаметром до 140 мм на ножицях сортових моделі 1838-1629; різка на відрізних верстатах, які працюють дисковими пилами, -121 ; правка на автоматах - 200-250 коп / ч.
Тшт (ш-к) = 5 хв. - Штучне або штучно-калькуляторною час виконання заготівельної операції (правки, калібрування, різання тощо);
Витрати на матеріал визначаються за масою прокату, потрібного на виготовлення деталі, і масі здаваної стружки. При цьому треба враховувати стандартну довжину прутків і відходи в результаті некратний довжини заготовок цієї стандартної довжини:
М = QS - (Q - q) * S відхо / 1000 = 52,7 * 0,15 - (52,7-29) * 28/1000 = 7,24
Де Q = 52.7 - маса заготовки, кг; S = 0,150 - ціна 1кг.матеріала заготівлі, руб.; Q = 29 - маса готової деталі, кг.; S відхо = 28 - ціна 1 т відходів, руб.
Q = мдет / Км = 29 / 0,55 = 52,7 кг.
Де: М - маса готової деталі;
Км - коефіцієнт використання матеріалу.
Для штампування або лиття:
S заг = (С * Q * Кт * Кв * Кс * Км * Кп/1000) - (Q - q) * S отх/1000 =
= (150 * 52,7 * 0,78 * 1,2 * 1 * 1 * 1,13 / 1000) - (52,7-29) * 28/1000 = 7,7
Виходячи з цих розрахунків, можна зробити висновок, що отримання заготовки методом прокату більш вигідно, ніж отримання заготовки штампуванням.
1) викреслює контур деталі. На цьому ж ескізі вичерчуємо контури заготівлі із прокату (в масштабі).
2) Визначаємо орієнтовно припуск на обробку 2 Z
3.2 Вибір методів обробки поверхонь
Методи обробки та їх послідовність призначаємо відповідно до рекомендацій [6], при цьому враховуємо, що:
1) крім зазначених переходів необхідно, відповідно до вимог креслення валу, ввести термообробку (ТО) - гартування з відпусткою;
2) вал - деталь нежесткая, тому в процесі термообробки можливо його викривлення і зниження точності на 1 квалітет;
3) обробку валу до ТО економічно доцільно робити методами лезової обробки, а після ТО - методами абразивної обробки.
Вибір методів починаємо з найточнішою поверхні. Такими поверхнями є шийки під підшипники, поверхні 7 і 11.
Визначаємо, що для поверхонь 7 і 11 (6 квалітет точності, шорсткість R a = 0,63 мкм) можуть бути застосовані наступні варіанти послідовності методів обробки
Таблиця 3.1.
№ вар. | Номери операцій по порядку | ΣK у | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
1 | Т (12) | Т П (10) | Т Ч (8) | Т Т (6) | ТО (7) | Ш Ч (6) | 8,9 |
2 | Т (12) | Т П (10) | Т Ч (8) | ТО (9) | Ш Ч (7) | Ш Ч (6) | 12,8 |
3 | Т (12) | Т П (10) | Т Ч (8) | ТО (9) | Ш П (8) | Ш Ч (6) | 11,6 |
4 | Т (12) | Т П (10) | ТО (11) | Ш П (9) | Ш Ч (7) | Ш Ч (6) | 13,1 |
5 | Т (12) | Т П (10) | ТО (11) | Ш П (9) | Ш П (8) | Ш Ч (6) | 12,7 |
6 | Т (12) | ТО (13) | Ш (11) | Ш П (9) | Ш Ч (7) | Ш Ч (6) | 13,5 |
7 | Т (12) | ТО (13) | Ш (11) | Ш П (9) | Ш П (8) | Ш Ч (6) | 12,3 |
Варіанти обробки поверхонь
У табл. 3.1 позначено
Т - гостріння чорнове;
Т п - гостріння получістовой;
Т ч - гостріння чистове;
Т т - гостріння тонке;
Ш - шліфування чорнове;
Ш п - шліфування получістовой;
Ш ч - шліфування чистове;
ТО - термообробка.
Поруч з позначенням методу обробки в скобах вказаний квалітет точності, одержуваний на цьому переході.
Оптимальний варіант обробки вибираємо по мінімуму сумарних питомих витрат, якi характеризуються сумою К у i всіх переходів даного варіанта. При цьому оскільки переходу Т (12) і Ш Ч (6), а так само ТО присутні у всіх варіантах обробки, їх з розрахунку виключаємо.
З таблиці. 3.1. видно, що мінімальний коефіцієнт питомих витрат К у = 8,9 відповідає варіанту № 1. Приймаємо для обробки шийок під підшипник наступну послідовність обробки:
Т (12, 12,5)-Т П (10; 6,3)-Тч (8; 3,2)-Тт (6; 1,25)-ТО (7)-Ш Ч (6; 0,63 ).
Отриманим вище результатом скористаємося для призначення методів обробки інших поверхонь.
Вільні шийки: 6, 8, 10 і торці: 1, 2, 5 і 13:
Т (12, 12,5)-ТО (13).
Канавки: 16 і 15 і торці: 3 і 4:
Т (12, 12,5)-Тп (10; 6,3)-Тч (8; 3,2)-Тт (6; 1,25)-ТО (7)
Шпонкові пази: 12 і 14:
Ф (8; 6,3)-ТО (9)
Центрові отвори: 17 і 18:
СЗ-ТО-Шп
СЗ свердління-зенкування
3.3 Розрахунок припусків на обробку
Припуск на найточнішу поверхню 7 або 11 (ф90к6) розрахуємо аналітичним метом по переходах. Результати розрахунку будемо заносити в таблицю 3.3.
1) У графи 1 і 2 заносимо номери і зміст переходів по порядку, починаючи з одержання заготовки і закінчуючи остаточною обробкою; заготівельної операції присвоюємо № 0, а термообробці - № ТО.
2) У графу 3 записуємо квалітет точності, одержуваний на кожному переході. За таблицями даними в підручнику Касілова 2т. визначаємо величину T допуску для кожного квалітету і записуємо в графу 4.
3) Для кожного переходу визначаємо складові припуску. Визначаємо сумарну величину а = Т h i-1 + R z i -1, де R z - висота нерівностей профілю, мм Т h 1 - i - глибина дефектного шару, мм. Значення а заносимо в графу 5 табл 3.3.
4) За формулою Δ = 0,25 T i -1 визначаємо сумарне відхилення форми і розташування поверхонь після обробки на r аждом переході. Значення Δ заносимо в графу 6 табл. 3.3.
5) За таблицями визначаємо похибка установки ε заготовки в пристосуванні на кожному переході і це значення заносимо в графу 7 табл. 3.3. Для переходів 0 і ТО 7 робимо прочерк.
5) Визначаємо граничні значення припусків на обробку для кожного переходу, крім 0 і ТО.
Мінімальне значення припусків визначаємо за формулою:
.
Тут і далі індекс i відноситься до даного переходу, i -1 - до попереднього переходу, i +1 - до подальшого переходу.
Максимальне значення припуску визначаємо за формулою [4]
.
Значення Z min і Z max заносимо до граф 8 і 9 табл. 3.3., Округляючи їх у бік збільшення до того знака після коми, з яким задано допуск на розмір для даного квалітету точності. У рядках, що відповідають переходам 0 і ТО, робимо прочерк.
5) Визначаємо середнє значення припуску для кожного переходу за формулою:
.
Значення Z ср заносимо в графу 10 табл. 3.3.
6) Визначаємо граничні розміри для кожного переходу за формулами [4]:
;
.
Розрахунок починаємо з останнього, п'ятого переходу, для якого на кресленні задано розмір 90. Оскільки маршрут містить термообробку-гартування з відпуском, візьмемо до уваги збільшення розмірів при переході аустеніту в мартенсит на 0,1% тобто d (ТО-1) min = d ТО min · 0,999.
7) Знаходимо середній діаметр на кожному переході по формулі:
.
Значення заносимо в графу 13 табл. 3.3.
8) Визначаємо загальний припуск на обробку за формулами:
= 1,23 * 2 = 2,46 мм,
= 6,5 * 2 = 13 мм,
= 2 * 3,865 = 7,73 мм;
Приймаються припуск на обробку рівним 8 мм.
Таблиця 3.3
№ переходу | Операція | Квалітет | Т, мм | а | Δ | ε | Z min | Z max | Z ср | d min | d max | d ср |
0 | Загот. | 14 | 0,3 | 0,3 | 0,075 | - | - | - | - | 95,4 | 95,7 | 95,55 |
1 | Т | 12 | 0,05 | 0,2 | 0,0125 | 0,5 | 0,7 | 1,41 | 0,99 | 93,75 | 93,8 | 93,78 |
2 | Тп | 10 | 0,04 | 0,1 | 0,01 | 0,12 | 0,22 | 1,28 | 0,75 | 92,31 | 92,35 | 92,33 |
3 | Тч | 8 | 0,03 | 0,05 | 0,015 | 0,12 | 0,17 | 1,27 | 0,72 | 91,84 | 91,87 | 91,86 |
4 | Тт | 6 | 0,02 | 0,01 | 0,005 | 0,06 | 0,07 | 1,26 | 0,67 | 91,48 | 91,5 | 91,49 |
ТО | 7 | 0,05 | 0,25 | 0,019 | - | - | - | - | 90,09 | 91,34 | 90,72 | |
5 | Шп | 6 | 0,015 | 0,05 | 0,0375 | 0,06 | 0,07 | 1,25 | 0,66 | 90 | 91,25 | 91,63 |
3.4 Проектування заготовки
З урахуванням того, що при виборі методу отримання заготовки було визначено, що найменшим сумарним витратам відповідає заготівля з прокату, то приймаємо заготівлю зі значенням діаметра = 113 мм. округляємо це значення до більшого стандартного, тобто 120 мм.
4. Розробка технологічного маршруту та схем базування
Завдання розділу - розробити оптимальний маршрут, тобто таку послідовність операцій, яка забезпечить отримання з заготівлі готової деталі з найменшими витратами. При цьому необхідно розробити такі схеми базування заготовки на кожній операції, які забезпечують мінімальну похибку обробки.
4.1 Розробка технологічного маршруту
Будемо розробляти технологічний маршрут на базі типового техпроцесу, що забезпечить його більш високу якість при скороченні часу розробки.
1) На першій операції будемо обробляти поверхні заготовки, які на подальших операціях будуть використовувати в якості технологічних баз. Такими поверхнями є торці валу, поверхні 1 і 5, і центрові отвори, поверхні 17 і 18.
2) Весь ТП розділимо на дві частини: обробка лезовий інструментом до термообробки та обробка абразивним інструментом після термообробки. До ТО варто підрізати торці, 1 та 5, обточити вал і профрезеровано шпонковий пази 12 і 14. Після ТО залишається шліфувати шийки 11, 9, 7, 6 і торці 4, 3.
3) Найбільш точні поверхні будемо обробляти в кінці ТП. У нашому випадку доцільно наприкінці ТП виконати шліфування шийок 7 і 11.
Надаємо операціями номери:
1 - фрезерно-центрова;
2 - токарна чорнова;
3 - токарна чорнова;
4 - токарна получістовой;
5 - токарна получістовой;
6 - токарна чистова;
7 - токарна чистова;
8 - токарна тонка;
9 - токарна тонка
10 - фрезерна;
11 - центрошліфовальная;
12 - центрошліфовальная;
13 - шліфувальна чистова.
14 - шліфувальна чистова.
Таблиця 4.1.
№ поверхні | Послідовність обробки | Номери операцій |
1 | Ф-ТО | 1, ТО |
2 | Т-Т П-ТО | 2, 4, ТО |
3 | Т-Тп-Тч-Тт-ТО | 2, 4, 6, 8, ТО |
4 | Т-Т П-Т Ч-ТО | 3, 5, 7, 9, ТО |
5 | Ф-ТО | 1, ТО, |
6 | Т-Тп-Тч-ТО | 2,4,6, ТО |
7 | Т-Тп-Тч-Тт-ТО-шч | 2,4,6,8, ТО, 13 |
8 | Т-ТО | 2, ТО |
9 | Т-Тп-Тч-Тт-ТО | 3, 5,7,9, ТО |
10 | Т-ТО | 3, ТО |
11 | Т-Тп-Тч-Тт-ТО-шч | 3,5,7,9, ТО, 14 |
12 | Ф-ТО | 10, ТО |
13 | Т-ТО | 3, ТО |
14 | Ф-ТО | 11, ТО |
15 | Тч-Тт-ТО | 6,8, ТО |
16 | Тч-Тт-ТО | 7,9, ТО |
17 | ФЦ-ТО-Ш | 1, ТО, 11 |
18 | ФЦ-ТО-Ш | 1, ТО, 12 |
Аналізуємо маршрут на предмет можливого об'єднання або поділу операцій. Вважаємо за доцільне об'єднати фрезерування торців 1 і 5 і свердління центрових отворів 17 і 18 в одну фрезерно - центровальную операцію.
Остаточно приймаємо маршрут обробки:
010. фрезерно-центровальная
020. токарна (Т, Тп, Тч,)
030. токарна (Тч)
040. фрезерна
050. термообробка
060. центрошліфовальная
070. шліфувальна (ШЧ).
4.2 Вибір баз
На операціях 20, 30, 70 в якості технологічних баз використовуємо центрові отвори 17 і 18, торець 1 (при першому встановив) або торець 2 (при другому встановив). При фрезеруванні в якості баз використовуємо шийки валу 7 і 11, тому що маємо вал в самоцентруючому патроні.
На центрошліфовальной операції як потрійний опорної бази при обробці отвору 18 використовуємо центрове отвір 17, при обробці 17 - отвір 18.
На 10 операції - вісь і торець поверхні 5.
5. Вибір засобів технологічного оснащення
Завдання розділу - вибрати для кожної операції ТП таке обладнання, пристосування, ріжучий інструмент (РІ) і засоби контролю, які б забезпечили випуск деталей заданої якості і кількості з мінімальними витратами.
5.1. Вибір обладнання
При виборі типу і моделі металорізальних верстатів будемо керуватися наступними правилами:
1) Продуктивність, точність, габарити, потужність верстата повинні бути мінімальними достатніми для того, щоб забезпечити виконання вимог пред'явлених до операції.
2) Верстат повинен забезпечити максимальну концентрацію переходів на операції з метою зменшення кількості операцій, кількості обладнання, підвищення продуктивності і точності за рахунок зменшення числа перестановок заготовки.
3) Обладнання повинно відповідати вимогам безпеки, ергономіки та екології.
Якщо для якоїсь операції цим вимогам задовольняє кілька моделей верстатів, то для остаточного вибору будемо проводити порівняльний економічний аналіз. Вибір обладнання проводимо в такій послідовності:
1) Виходячи з форми оброблюваної поверхні та методу обробки, вибираємо групу верстатів.
2) Виходячи з положення оброблюваної поверхні, вибираємо тип верстата.
3) Виходячи з габаритних розмірів заготовки, розмірів оброблених поверхонь і точності обробки вибираємо типорозмір (модель) верстата. Дані на вибір обладнання заносимо в табл.
Вибір технологічного обладнання
№ оп. | № пов. | Тип, модель обладнання | Верстатне пристосування |
10 | 1,5,17,18 | Фрезерно-центровальний напівавтомат МР-78 | Лещата з самоцентрірірующіеся з призматичними губками по ГОСТ 12195-66 |
20 | 2,3,4,6,7,8,9,10,11,13,15,16, | Токарно-гвинторізний верстат 16К30Ф305 | Центру рухливий за ГОСТ 8740-75 і обертовий ГОСТ 8742-75 |
30 | 7,11,9,15,4,3,16 | Токарно-гвинторізний верстат 16К30Ф305 | Центру рухливий за ГОСТ 8740-75 і обертовий ГОСТ 8742-75 |
40 | 12,14 | Вертикально-фрезерний консольний 6Р11Ф3-1 | Лещата самоцентрувальні з призматичними губками по ГОСТ12195-66 |
60 | 17,18 | Центрошліфовальний верстат 3К225В | Лещата самоцентрувальні з призматичними губками по ГОСТ12195-66 |
70 | 7,11 | Круглошліфувальний верстат 3М151Ф2 | Центру нерухомі за ГОСТ 8742-75 |
5.2 Вибір пристосувань
При виборі пристосувань будемо керуватися наступними правилами [2]:
1) Пристосування має забезпечувати матеріалізацію теоретичної схеми базування на кожній операції за допомогою опорних і настановних елементів.
2) Пристосування має забезпечувати надійне закріплення заготовки обробці.
3) Пристосування має бути швидкодіючим.
4) Затиск заготовки повинен здійснюватися, як правило, автоматично.
5) Слід віддавати перевагу стандартним, нормалізованим, універсально-збірних пристосувань, і лише при їх відсутності проектувати спеціальні пристосування. Виходячи з типу і моделі верстата і методу обробки, вибираємо тип пристосування.
Вибір пристосування будемо проводити в наступному порядку:
1) Виходячи з теоретичної схеми базування і форми базових поверхонь, вибираємо вигляд і форму опорних, затискних та установочних елементів.
2) Виходячи з розташування базових поверхонь та їх стану (точність, шорсткість), форми заготовки і розташування оброблюваних поверховим вибираємо конструкцію пристосувань.
3) Виходячи з габаритів заготівлі та розмірів базових поверхонь, вибираємо типорозмір пристосування. Після розрахунку режиму різання (розд. 6) визначимо сили різання, за значенням яких розраховуємо силу затиску, достатню для забезпечення надійного закріплення.
Враховуючи передавальний коефіцієнт посилення, визначимо зусилля і потужність приводу. Порівняємо ці значення з характеристиками пристосування. Якщо сили затиску або потужність перевершують допустимі значення, то вибираємо більш потужне пристосування.
5.3 Вибір різального інструменту
При виборі РІ будемо керуватися наступними правилами:
1) Вибір інструментального матеріалу визначається вимогами, з одного боку, максимальної стійкості, а з іншого мінімальної вартості.
2) Слід віддавати перевагу стандартним і нормалізованим інструментам. Спеціальний інструмент слід проектувати у великосерійному і масовому виробництві, виконавши попередньо порівняльний економічний аналіз.
3) При проектуванні спеціального РІ слід керуватися рекомендаціями щодо вдосконалення РІ.
Вибір різального інструменту (РІ) будемо проводити в наступному порядку:
1) Виходячи з типу і моделі верстата, розташування оброблюваних поверхонь і методу обробки, визначаємо вид РІ.
2) Виходячи з марки оброблюваного матеріалу, його стану і стану поверхні, вибираємо марку інструментального матеріалу.
3) Виходячи з форми оброблюваної поверхні, призначаємо геометричні параметри різальної частини (форма передньої поверхні, кути заточування, радіус при вершині).
4) Виходячи з розмірів оброблюваної поверхні, вибираємо конструкцію інструменту, його типорозмір і призначаємо період стійкості Т.
Вибір різального інструменту
№ опер. | Тип і модель верстата | Метод обробки | Інстр. матеріал | Геометрія РІ | Вид і конструкція РІ | Типорозмір РІ |
10 | Фрезерно- центровальний МР-78 | Ф З | Р6М5 Р6М5 | α = 27 ° ω = 5 ˚ ψ = 50 ° α = 12 ° | Фреза торцева Свердло центровочною | Фреза торцева ГОСТ 1092-80 Свердло центровочною ГОСТ 14952-80 |
20 | Токарно-гвинторізний верстат 16К30Ф305 | Т | Р6М5 | φ 1 = 10 ° φ = 45 ° r = 1 мм | Різець прохідний прямий | Різець прохідний прямої по ГОСТ 18869-73 |
30 | Токарно-гвинторізний верстат 16К30Ф305 | Т | Т15К6 | φ 1 = 10 ° φ = 45 ° r = 1 мм | Різець прохідний прямий | Різець прохідний прямої по ГОСТ 18869-73 |
40 | Вертикально-фрезерний верстат консольний 6Р11Ф3-1 | Ф | Р6М5 | D1 = 10 D2 = 14 ω = 20 ° | Фрези шпонкові | Фрез шпонкові ГОСТ 9140-78 |
80 | Центрошліфовальний верстат 3К225В | Ш | Електрокорунд білий | - | Головка шліфувальна | Головка шліфувальна алмазна АГК ГОСТ 2447-82 |
90 | Круглошліфувальний верстат 3А151 | Ш | Електрокорунд білий | Коло шліфувальний ПП | Круг шліфувальний ПП 150 * 80 * 50 * 12 А * СТ8 |
Використана література
Марочник сталей і сплавів під ред. В.Т. Сорокіна - М.: Машинобудування, 1989 р.
Гордєєв О.В. Спрощена методика вибору методу отримання заготовки. - Натовпи, 1996 р. - 9 с.
Гордєєв О.В. Визначення припусків на обробку. - Натовп, 1999 .- 16с.
Довідник металіста, Т.3, Кн.2. Машізд, 1958 р. - 204 с.
Гордєєв О.В. Техпроцес обробки деталі. Методичний посібник до курсового проекту. - Натовпи, 1991 р. - 32 с.
Гусєв О.О. та ін Технологія машинобудування - М.: Машинобудування, 1986 р. - 480 с.
Довідник технолога-машинобудівника в 2-х томах. Т.2. Під ред. А.Г. Косилової - М.: Машинобудування, 1985 р. - 496 с.
Дьячков В.Б. та ін Спеціальні металорізальні верстати. - М.: Машинобудування, 1983 р. - 288 с.
Довідник інструментальника. Під ред. І.А. Ордінарцева - Л.: Машинобудування, 1987 р. - 846 с.
Барановський Ю.В. та ін Режими різання металів: Довідник - К.: Ниитавтопром, 1995 р. - 456 с.
Горбацевіч А.Ф., Шкред В.А. Курсове проектування з технології машинобудування: Навчальний посібник. - Мн. Обчислюємо. шк., 1983 р. - 256 с
Альбом зразків креслень технологічних налагоджень. Методичні вказівки до курсового та дипломного проектування для студентів спеціальності 1201,1202:-Тольятті 1994р.