Розробка технологічного процесу виготовлення плунжера

Зміст

1. Вихідні дані та їх аналіз

1.1 Опис і конструкторсько-технологічний аналіз деталі

1.2 Аналіз вимог до геометричних параметрів поверхонь деталі

1.3 Тип виробництва і програма випуску

2. Вибір заготовки

3. Розробка маршруту технологічного процесу виготовлення деталі

4. Розрахунок припусків на механічну обробку

5. Проектування верстатних операцій

5.1 Вибір обладнання

5.2 Вибір верстатних пристосувань

5.3 Вибір ріжучих інструментів

5.4 Вибір допоміжних інструментів

5.5 Вибір контрольно-вимірювальних засобів

5.6 Призначення режимів різання

5.7 Технічне нормування операцій

Бібліографічний список

1. Вихідні дані та їх аналіз

1.1 Опис і конструкторсько-технологічний аналіз деталі

Плунжер є фіксатором важеля і подпружінівает упор шепотіла через плече.

Плунжер входить до складу потиличника, який, у свою чергу, призначений для розміщення механізму подачі, електропуску, вимикача і спускового механізму. У пазу затильника розміщується шептало, яке прокачується на осі. Зачіп шепотіла утримує остов затвора в крайньому задньому положенні, а виступ шептала взаємодіє з плечем упору шепотіла.

В іншому пазу затильника на осі розміщується упор шепотіла, який своїм плечем перешкоджає опусканню шепотіла. Упор шепотіла через плече подпружінена плунжером. Третє плече упору шепотіла, взаємодіючи з остовом затвора при відкат, виводить упор шепотіла із зачеплення з шепталом для забезпечення забігу кістяка затвора за шептало.

Плунжер є тілом обертання, яке з лівого торця має виступ у вигляді плоскої поверхні з фасками. Циліндрична частина деталі представлена ​​двома діаметрами. На зовнішній поверхні більшого діаметра - паз виконаний у формі квадрата з округленими кутами. Деталь має центральний отвір з правого торця; отвір глухе ступеневу з циліндричною поверхнею без різьблення. На зовнішніх поверхнях різьблення також відсутній.

Як матеріал деталі вибираємо сталь 30 хра, яка є оптимальним варіантом з фізико-механічними властивостями і вартістю, відповідними застосуванню і призначенню деталі, а також технічним вимогам, що пред'являються до неї.

Сталь 30 хра є хромистой високоякісної з масовими частками елементів: вуглецю 0.27 - 0.33%, кремнію 0.17 - 0.37%, марганцю 0.5 - 0.8%, хрому 1 - 1.3%. Бор вводиться з розрахунку (без урахування чаду) в кількості не більше 0.005%, при цьому залишкова масова частка його у сталі повинна бути не менше 0,001%.

Основним легирующим елементом є хром, який підвищує твердість і міцність, незначно зменшуючи пластичність, збільшує корозійну стійкість. Бор підвищує зносостійкість сталі.

Також в сталі допускається наявність вольфраму до 0.2%, молібдену до 0.15%, титану до 0.03% і ванадію до 0.05%.

Масова частка фосфору, сірки, залишкових міді та нікелю в сталі не повинна перевищувати норм (згідно з ГОСТ 4543 - 71 - для високоякісних сталей): P - 0.025%; S - 0.025%; Cu - 0 / 30%; Ni - 0.30%.

Твердість за Бринеллю гарячекатаного прокату після термообробки діаметром понад 5 мм повинна бути не більше 241 (HB); діаметр відбитку не менш 3.9 мм.

Механічні властивості при нормальній температурі:

1. Межа текучості σ _т = +1275 (Н / мм ^2);

2. Тимчасовий опір σ _в = 1570 (Н / мм ^2);

3. Відносне подовження δ _б = 9%;

4. Відносне звуження ψ = 40%;

5. Ударна в'язкість KCІ = 49 (Дж / см ^2).

Для досягнення необхідної твердості (43.5 ... 51.5 HRC _е) і заданих механічних властивостей призначаємо термообробку - загартування + низький відпустку. Температура першого гарту 900 ⁰ С, температура другий гарту 860 ⁰ С; середу охолодження - масло (тобто швидкість охолодження не висока, тому що легована сталь має більшу прокаливаемостью, ніж вуглецева).

Температура відпустки 200 ⁰ С; середу охолодження - повітря.

При проведенні неповної гарту (сталь доевтектоїдних) при нагріванні в структурі мартенситу зберігається деяка кількість залишився після гарту фериту, що знижує твердість загартованої сталі. Призначаючи загартування при температурах нагрівання вище точки А _с3 (повна гарт), отримуємо сталь зі структурою однорідного аустеніту, який при подальшому охолодженні перетворюється у мартенсит. Сталь завдяки цьому стає твердою, крім того, підвищується міцність.

Метою відпустки є зменшення напруг в металі, підвищення в'язкості. У даному випадку призначення низького відпустки обгрунтовується тим, що під час відпустки мартенсит гарту перетворюється на мартенсит відпустки, при цьому внутрішні напруги частково знімаються і залишковий аустеніт перетворюється у мартенсит відпустки. У результаті сталь зберігає високу твердість і навіть можливе підвищення твердості (в межах, зазначених в технічних вимогах) за рахунок розпаду залишкового аустеніту; усувається гартівних крихкість.

1.2 Аналіз вимог до геометричних параметрів поверхонь деталі

На рис.1 дано ескіз деталі з нумерацією поверхонь. Для аналізу деталі по механічно оброблюваним поверхням складаємо таблицю, в яку зводимо дані з кожної поверхні і методи механічної обробки, за допомогою яких можливе забезпечення цих вимог.

Рис.1. Ескіз деталей поверхні.

Результати аналізу наведені в таблиці 1.

Результати аналізу технічних вимог, що пред'являються до деталі, наведені в таблиці 2.

Таблиця 1.

Аналіз вимог щодо точності і шорсткості поверхонь деталі.

Таблиця 2.

Аналіз технічних вимог щодо точності положення поверхонь деталі.

1.3 Тип виробництва і програма випуску

Тип виробництва необхідно враховувати при проектуванні технологічного процесу виготовлення деталі.

Тип виробництва встановлюємо за таблицею 4 (с.28) [1]; обсяг випуску - 150 деталей в рік - відповідає дрібносерійного виробництва. Для даного типу виробництва коефіцієнт закріплення операцій до _зо, що розраховується за формулою до _зо = О _уч / Р (Про _уч - число різних операцій на ділянці; Р - число робочих місць ділянки), знаходиться в межах: 20 <до _зо <40.

2. Вибір заготовки

Раціональним вибором способу виготовлення заготовки досягається зниження трудомісткості механічної обробки, що забезпечує зростання виробництва на тих же виробничих площах без суттєвого збільшення кількості устаткування та технологічної оснастки. Поряд з цим раціональний вибір способів виготовлення заготовок стосовно до різних виробничих умов визначає ступінь механізації та автоматизації виробництва.

Для деталі «Плунжер» з відносно невеликими перепадами діаметрів в якості вихідної заготовки вибираємо сталевий прокат круглого перерізу діаметром d _заг = 14 (мм) за ГОСТ 2590-88 (табл.4, с.548 [9]. З нього гнучкою лівого торця буде утворена заготівля, максимально наближена по конфігурації до готової деталі.

Масу заготівлі визначимо за формулою:

М _заг = М _цил + М _гнучко

М _цил = ρV _цил = ρπR ² H = 7.81 · 10 ^-3 · 3.14 · 7 ² · 42 = 50.47 (г)

_М гнучкого = ρV = ρabh = 7.81 · 10 ^-3 · 9.14.27 = 26.57 (г)

М _заг = 50.47 +26.57 = 77.04 (г)

Коефіцієнт використання матеріалу дорівнює:

До _І.М. = 34/77.04 = 0.441, або 44.1%

Хоча коефіцієнт використання матеріалу заготовки невеликий, але за економічними показниками вигідніше взяти прокат.

Механічні властивості прокату при нормальній температурі, які визначають на поздовжніх термічно оброблених зразках повинні відповідати значенням:

1. Межа текучості σ _т = +1275 (Н / мм ^2);

2. Тимчасовий опір σ _в = 1570 (Н / мм ^2);

3. Відносне подовження δ = 9%;

4. Відносне звуження ψ = 40%;

5. Ударна в'язкість КСІ = 49 (Дж / см ^2).

3. Розробка маршруту технологічного процесу виготовлення деталі

Основою для проектування технологічного процесу механічної обробки є відомості про деталі, методи досягнення вимог щодо точності і шорсткості поверхонь, типі виробництва.

Першою призначаємо токарних операцію (01) - операція зі створення технологічної бази - центрового отвору, також проводиться підрізання торця, обточується циліндрична поверхня, скругляются гострі ребра і деталь відрізають в заданий розмір. Обладнання - верстат токарно-гвинторізний 1А616.

02 - токарна операція: підрізання торця в певний розмір, обточують діаметр (менший), центрування отвори, зкруглення гострих ребер. Обладнання - верстат токарно - гвинторізний 1А616.

03 - шліфувальна операція: шліфування циліндричної поверхні. Обладнання: верстат круглошліфувальний 3А130.

04; 05 - фрезерні операції: фрезерування плоскої поверхні з однієї і іншої сторін відповідно. Обладнання - верстати вертикально - фрезерні 6Р10.

06; 07 - фрезерні операції: фрезерування плоских поверхонь в задані розміри. Обладнання - верстати вертикально - фрезерні 6Р10.

08; 09; 10; 11 - фрезерні операції: фрезерування фаски, скосу в розмір, фаски з іншого боку і скосу в певні розміри відповідно. Обладнання - верстати вертикально - фрезерні 6Р10.

12 - фрезерна операція: фрезерування виїмки. Обладнання - верстат вертикально - фрезерний 6Р10.

13 - свердлильна операція: зенкування майданчики, свердління та розгортання отвори, зкруглення гострих ребер в отворі. Обладнання - верстат вертикально - свердлильний 2Н118-4.

14 - токарна операція: обточується зовнішня циліндрична поверхня; свердління, зенкування і розгортання отвори; свердління та розгортання соосной з попереднім отвори, зкруглення гострих ребер. Обладнання - верстат токарно - гвинторізний з ЧПУ 16К20Ф3.

15 - контрольна операція; перевірка розмірів, радіусів заокруглень. Засоби контролю й виміру, вибрані для всіх контрольних операцій, будуть описані нижче.

16 - термічна: докладний опис см.п.

17 - шліфувальна операція: шліфування зовнішньої циліндричної поверхні (обох ступенів). Обладнання - верстат круглошліфувальний з ЧПУ 16К20Ф3.

18 - токарна операція: відрізають прибуток під помилковий центр. Обладнання - верстат токарно-гвинторізний 1А616.

19 - токарна операція: обточують недоход шліфувального круга; розгортання отвори (меншого діаметра). Обладнання - верстат токарно-гвинторізний 1А616.

20 - контрольна операція: перевірка шорсткості і твердості (після ТЗ).

21 - очищення піскоструминне.

22 - покриття.

23 - контрольна операція: перевірка наявності відмітки за покриття.

Призначені перераховані вище операції в заданій послідовності забезпечують досягнення необхідних класів точності розмірів і чистоти поверхні деталі, а також необхідної конфігурації деталі.

4. Розрахунок припусків на механічну обробку

Найбільш точний метод - розрахунково - аналітичний.

Розрахуємо за допомогою даного методу припуски на обробку на операціях 03 і 04.

Метод дає найбільш точні оптимальні значення припусків, що дозволяє заощадити метал, зменшити трудомісткість виготовлення деталі відповідно покращити техніко - економічні показники технологічного процесу, і застосовується незалежно від типу виробництва.

Операція 03.Расчет припусків на обробку циліндричної поверхні в діаметр 12 _-0,05 R _а 2,5 (всі посилання на джерело [3]).

Для забезпечення 3-го класу точності і 6-го класу чистоти призначаємо шліфування плоске получістовой (таблиця 4 с.90).

Двосторонній припуск розрахуємо за формулою:

(К = 1.2)

2. Відхилення положення оброблюваної поверхні щодо різального інструменту δ _а = 500 (мкм) (таблиця 30);

3. Висота мікронерівностей та глибина дефектного шару: Н _а = 10 (мкм); Т _а = 15 (мкм) (примітка 1 до таблиці 30);

4. Зсув поверхні:

,

де δ _заг = 0.8мм - допуск на діаметральний розмір;

;

5. Кривизна заготовки: ρ _кр = ρ ₀ l,

де l = 0.5 L (L - загальна довжина заготовки);

ρ ₀ = 10 (мкм / мм) (примітка 3 до табл. 30);

ρ _кр = 10.0 .5 · 52 = 260 (мкм);

6. Складова похибки установки: ε _в = 0.

Обчислюємо припуск:

;

;

Діаметр заготовки:

d _заг = 12 +1,2 = 13,2 (мм).

За сортаментом вибираємо:

.

Операція 04.Расчет одностороннього припуску на обробку плоскої поверхні в розмір l = 6.5 _-0.2 (мм).

1. Для досягнення необхідних 4-го класу чистоти поверхні і 5-го класу точності розміру призначаємо фрезерування торця фрезою чорнове (таблиця 4; 38);

Односторонній припуск розрахуємо за формулою:

(К = 1.2)

2. Складові припуску: Н _а = 80 (мкм); Т _а = 50 (мкм) (табл.37);

Δ _а → ρ _неп = 200 (мкм) - неперпендікулярность торця заготовки щодо її осі;

Похибка заготівлі ε _в = 0 (ε _б = 0; ε _з = 0; ε _п = 0).

3. Припуск визначається як:

.

Необхідна довжина:

l = 6.5 +0.3 = 6.8 (мм).

.

Для решти механічно оброблюваних поверхонь проміжні припуски та розміри визначаємо табличним методом [9]. За припуску встановлюємо розмір заготовки.

За таблиці 7 с.587 [9] призначаємо припуски на обробку отворів:

1. Отвір d = 2.6 (мм) по 11 квалітету:

Свердління: 2.5мм; допуск по Н11 (+0.06) мм;

2. Отвір d = 5.8мм по 9квалітету:

Свердління: 5.6 мм;

Розгортання: 5.8 Н9;

Допуск по Н9 (+0.03) мм;

3. Отвір d = 2.05 (мм) по 11 квалітету:

Свердління: 2мм; допуск по Н12 (+0.1) мм.

Припуски на шліфування в центрах (на діаметральні розміри) призначаємо по таблиці 19 с.603 [9]:

1. При діаметрі деталі (10 ... 18) мм і довжині до 100мм припуск (до термообробки) складе 0.3 (мм); (операція 0.3); допуск на попередню обробку за h11 складе (-0.11) мм;

2. При діаметрі деталі (6 ... 10) мм і довжині до 100мм припуск (після термообробки) складе 0.3 (мм) - операція 17; допуск на попередню обробку за h11 (-0.09) мм.

З таблиці 4 с. 584: призначаємо діаметр заготовки (деталь виготовляється з круглого сортового прокату):

при номінальному діаметрі деталі 12 (мм) вибираємо діаметр заготовки 14 (мм).

За отриманими розмірами обчислюємо масу заготовки і коефіцієнт використання матеріалу. Розрахунок наведено вище (в п.2).

5. Проектування верстатних операцій

5.1 Вибір обладнання

У відповідності до змісту призначених операцій, і пов'язуючи їх з технологічними можливостями верстатів, а також орієнтуючись за класами точності металорізальних верстатів, вибираємо такі моделі обладнання:

1. Для токарних операцій (01; 02; 18; 19) - верстати токарно-гвинторізні 1А616. Посредствам їх використання проводиться підрізання торців, центрування отворів, обточують циліндричні поверхні;

2. Для шліфувальної операції (03) - верстат круглошліфувальний 3А130; для шліфування циліндричної поверхні;

3. Для фрезерних операцій (04-12) - верстати вертикально-фрезерні 6Р10 - для фрезерування плоских поверхонь, фасок, скосів, виїмки;

перераховані вище верстати є універсальними, забезпечують обробку заготовки в задані розміри по необхідних класами точності, з їх застосуванням можливе зниження собівартості механічної обробки заготовки за рахунок невисокого рівня ремонтосложностей, відповідних витрат і норм амортизаційних відрахувань у порівнянні з їх аналогами;

4. Для свердлильної операції (13) - універсальний верстат вертикально-свердлильний 2Н118-4: зенкування, свердління та розгортання отворів;

5. Для токарної (14) і шліфувальної (17) операцій вибираємо верстати з ЧПУ;

Операція 14-верстат токарно-гвинторізний з ЧПУ 16К20Ф3, виконується багатоскладова обробка: обточується зовнішня циліндрична поверхня, проводиться свердління, зенкування, розгортання отворів, а також свердлення і розгортання соосной з ним отвори, зкруглення гострих ребер.

Операція 17-верстат круглошліфувальний з ЧПУ 16К20Ф3; шліфування зовнішньої циліндричної поверхні обох ступенів з заданою точністю.

Застосування верстатів з ЧПК, призначених для відповідної обробки заготовок в умовах дрібносерійного виробництва, дозволяє зменшити час циклу обробки заготовки, підвищити продуктивність обладнання, економічний ефект, а також число вивільняються робочих, що вплине на собівартість виготовлення деталі (в бік її зниження).

Таким чином, вибір перерахованих вище моделей дозволить підвищити ефективність технологічного процесу як з технологічної, так і з економічної точки зору.

5.2 Вибір верстатних пристосувань

У виробництві широко застосовується різноманітна технологічне оснащення, в яку входять пристосування.

Верстатні пристосування застосовуються для встановлення і закріплення на верстатах оброблюваних заготовок.

Керуючись вимогами, що пред'являються до пристроїв, призначаємо відповідно операціями:

• Токарна (01) - заготівлю встановлюємо в пристосування ЛК7160-4052 з кріпленням в нерухомому люнете із застосуванням одного затискача;

• Токарні (02; 18) - у трикулачні самоцентруючому патроні з кріпленням в нерухомому люнете;

• Токарні (14; 19) - у трикулачні самоцентруючому патроні;

• Шліфувальні (03; 17) - у нерухомому і обертових центрах (конус Морзе 4);

• Фрезерні (04; 05) - в лещатах з пневмоприводом (можливо модифікування);

• Фрезерні (06-11) - в універсально-збірних пристосуваннях:

(06 - з кріпленням в нерухомому люнете;

07 - з кріпленням в нерухомому люнете з застосуємо одиночного затиску;

08 - 11 - з кріпленням в нерухомому люнете з упором в торець з застосовуємо одиночного затиску);

• Фрезерна (12) - в лещатах з призматичними губками з упором в торець;

• Свердлильна (13) - в УСП кондуктор.

За експлуатаційної характеристиці верстатні прісобленія поділяються на універсальні, спеціалізовані (змінні пристрої) і спеціальні.

З вибраних пристосувань до універсальних відносяться: патрони трикулачні, кондуктори, центри наполегливі, лещата; до спеціалізованих - спеціальні губки для лещат; до спеціальних - універсально-збірні пристосування (УСП).

Призначені верстатні пристосування відповідають пропонованим до них вимогам: точне базування і надійне закріплення заготовок на верстатах, вільний підхід інструментів до всіх оброблюваним поверхням, легкість переналагодження або заміни пристосування.

Використання даних пристроїв забезпечить:

1. Підвищення продуктивності праці завдяки скороченню часу на встановлення і закріплення заготовки, при частковому або повному перекритті допоміжного часу машинним і при зменшенні останнього допомогою багатомісної обробки, суміщення технологічних підходів та підвищення режимів різання;

2. Підвищення точності обробки завдяки усуненню вивірки при установці і пов'язаних з нею похибок;

3. Полегшення умов праці верстатників;

4. Розширення технологічних можливостей устаткування;

5. Підвищення безпеки праці.

Т.ч., вибір даних верстатних пристосувань і технологічно, і економічно обгрунтовано.

5.3 Вибір ріжучих інструментів

Ріжучі інструменти повинні відповідати вимогам:

• Висока ріжуча здатність;

• Стабільність якості;

• Висока стійкість;

• Сприятливі умови відведення стружки;

• Технологічність виготовлення інструменту;

• Простота конструкції;

• Можливість настройки інструменту на розмір поза верстата.

У відповідності з перерахованими вимогами та змістом операцій призначаємо ріжучі інструменти:

1. На токарно-гвинторізних верстатах для підрізання торців і відрізки прибули під помилковий центр - різці з пластинами з твердого сплаву (при підрізання торців використовуємо сплав Т15К6, при відрізку прибутку - Т5К10) - правий різець перетином (25 '16) мм (різець прохідний); для операцій 01; 02; 18;

2. на токарно-гвинторізних верстатах для обточування циліндричних поверхонь - прохідні упорні різці з пластинами з твердого сплаву (Т5К10; при обтачивании недохода шліфувального круга - Т15К6); різець правий перетином (25 '16) мм; (32' 20) мм; для операцій 02 ; 19;

3. на токарно-гвинторізних верстатах з ЧПК для обточування зовнішньої циліндричної поверхні - прохідні упорні (праві) різці перетином (25 '16) мм з кутом врізки пластин 0 ° з пластинами з твердого сплаву (Т15К6); для операції 14;

4. для свердління - швидко ріжучі свердла (Р6М5); операції 01; 02;

5. для свердління на верстатах з ЧПК - спіральні свердла з циліндричним хвостовиком із середньої серії (Р6М5); для операції 14;

6. на свердлильних верстатах - спіральні свердла з циліндричним хвостовиком з довгої серії (Р6М5); для операції 13; на тій же операції використовуємо прямозубих розгортку;

7. для зенкерування отворів (після свердління) - зенкери цільні короткі - для операції 14; діаметр зенкера вибираємо менше номінального діаметра отвору на величину припуску під розгортання (тому зенкер призначений для попередньої обробки отвору після свердління під розгортання);

8. для отримання точних і чистих циліндричних отворів - розгортки цільні прямозубі з циліндричним хвостовиком; для 14 операції;

9. для заокруглення гострих ребер отвори - зенковки конічні; операція 14;

10. на кругло-шліфувальних верстатах і верстатах з ЧПК - круги шліфувальні типу Т Д = 300 мм, Н = 8мм, d = 127мм з електрокорунду білого марки 25А, зернистістю 25Н, твердістю СМ1 (середній м'який), структурою 6 (середня), на керамічній зв'язці, кола класу точності А; допустима окружна (робоча) швидкість кола 35 м / с; операції 03; 17;

11. на вертикально-фрезерних верстатах для обробки плоских поверхонь - фрези торцеві з напоюються пластинами з твердого сплаву Т5К10; для операцій 04; 05;

12. для фрезерування фасок і скосів - дискової фрези зі спіральними зубами; для операцій 08 - 11;

13. для фрезерування плоских поверхонь на операціях 06, 07 - дискові фрези зі швидкорізальної сталі;

14. для фрезерування виїмки - дискові фрези зі вставними ножами зі швидкорізальної сталі; для операції 12;

15. (На вертикально-свердлильних верстатах) для скруглення гострих ребер в отворі - шабери тригранні; для операції 13;

16. для зачистки задирок - напилки особисті; на операціях 04 - 12.

Перераховані ріжучі інструменти були обрані з наступних причин:

• різці, оснащені пластинами з твердого сплаву тітановольфрамовой групи (ТК), застосовується (в т.ч.) для обробки заготовок з легованих сталей, забезпечуючи економію інструментальних матеріалів і знижуючи трудомісткість обробки;

• застосовуючи спіральне свердло, можливо полегшення процесу різання і поліпшення виходу стружки за умови збільшення кута нахилу гвинтової канавки; застосовуючи подвійну заточку свердел, можна підвищити стійкість інструменту;

• вибрані зенкери і розгортки забезпечують досягнення необхідної точності розмірів і чистоти поверхні;

• шліфувальні круги (на керамічній зв'язці) з білого електрокорунду среднемягкіе по твердості є оптимальним варіантом при обробці циліндричних поверхонь заготовки з легованої сталі, забезпечуючи достатню чистоту поверхні, крім того, керамічна зв'язка відрізняється більшою водотривкість, вогнетривкістю, хімічної і механічної стійкістю в порівнянні з іншими неорганічними зв'язками;

• дискові фрези зі швидкорізальної сталі, зі вставними ножами більше за інших пристосованих для високопродуктивної і високоякісної обробки плоских поверхонь, фасок та скосів.

Т.ч., вибрані ріжучі інструменти відповідають необхідним нормам технологічності, надійності і економічності.

5.4 Вибір допоміжних інструментів

Допоміжні інструменти - це пристосування для установки і закріплення різального інструменту, що здійснюють зв'язок між інструментом і верстатом.

Вимоги, що пред'являються до допоміжних інструментів:

• забезпечення надійного і точного встановлення ріжучих інструментів;

• висока жорсткість;

• універсальність конструкції;

• швидка зміна різального інструмента після затуплення і при переналагодження.

Інструменти до токарних верстатів: резцедержатели з циліндричним хвостовиком і циліндричним отвором, державки, а також резцедержатели з базує призмою з відкритою перпендикулярним пазом до верстатів з ЧПК.

Допоміжні інструменти до свердлувальним верстатів: інструменти з циліндричними хвостовиками закріплюються в патронах (наприклад, трикулачні).

У серійному виробництві при необхідності швидкої зміни інструмента без зупинки верстата, при послідовній обробці отвори свердлом, зенкером і розгорненням (зокрема - операція 14) використовують швидкозмінні патрони. Їх складовими частинами є кільце, яке піднімається вгору для зміни інструменту, кульки, які суперечать при цьому під дією відцентрових сил, і втулка, з якою інструмент вільно виходить з патрона. Після установки чергового інструменту кільце опускається і своїми скосами примусово заводить кульки в поглиблення, наявне у втулці. Кульки утримують інструмент від випадіння та одночасно передають йому крутний момент від шпинделя.

Допоміжні інструменти до круглошліфувальних верстатів: кріплення шліфувальних кругів на шпинделі гвинтом або гайкою, кріплення шліфувальних кругів на шпинделі фланцями (притискну поверхню фланців виконують з поднутрением 0,1 - 0,3 мм; між фланцями і інструментом встановлюють прокладки).

Допоміжні інструменти до фрезерних верстатів: фрези закріплюються безпосередньо в шпинделі верстата, або за допомогою оправок з поздовжньою шпонкою і конічним хвостовиком з лапкою (для торцевих фрез).

Вибрані допоміжні інструменти забезпечують точність обробки заготовки, що дозволяє знижувати трудомісткість виготовлення деталі, а отже, і собівартість деталі.

5.5 Вибір контрольно-вимірювальних засобів

Для налагодження й контролю стабільності і точності технологічних процесів механічної обробки проводитися вимір. Показниками процесу контролю є точність та достовірність вимірювань, трудомісткість контролю та його вартість, повнота, періодичність, тривалість.

Орієнтуючись на тип виробництва, вид заготовки, програму випуску, параметри і показники що підлягають контролю, виробляємо вибір засобів вимірювання:

• для контролю розмірів валів і отворів - калібри (скоби - при лінійному вимірювальному контакті калібру; пробки - при поверхневому контакті);

• кути і конуси вимірюю за допомогою кутових заходів (повірочних плит), конусних калібрів, синусних і тангенсних лінійок;

• радіусомери, фаскомери;

• для контролю лінійних розмірів - штангенциркулі, кінцеві заходи, лінійки;

• для контролю діаметральні розмірів - мікрометр;

• для контролю співвісності отворів - контрольні (ступінчасті) качалки (вали);

• для кількісної оцінки шорсткості - щупових прилади (профілометри, профілографи), а для якісної - зразки шорсткості.

Зокрема, для розглядається (фрезерної) операції 04 застосовують калібр для контролю точності лінійного розміру обробленої поверхні.

5.6 Призначення режимів різання

Повний розрахунок режимів різання проведемо для операції 04. На вертикально-фрезерному верстаті 6P10 проводиться торцеве фрезерування плоскої поверхні шириною 13мм і довжиною 23мм; припуск на обробку р = 0.3 мм. Оброблюваний матеріал - сталь 30ХРА з НВ241, σ = 1570 МПа, заготівля - прокат. Параметр шорсткості R _Z = 40 мкм.

1. Вибираємо торцеву фрезу з пластинами з твердого сплаву Т5К10. Фрези діаметр Z = 40 (мм) з числом зубів Z = 8.

Геометричні елементи фрези: φ = 65 °; γ = +5; α = 8 °; α ₁ = 10 °; φ ₁ = 5 °;

2. призначаємо режим різання (за нормативами [7]):

2.1) встановлюємо глибину різання. Припуск знімаємо за 1 робочий хід, отже: t = h = 0.3 (мм);

2.2) призначаємо подачу на зуб фрези (карта 108 с.209).

для сталі, твердого сплаву Т5К10, потужності верстата Ng = 3 (кВт) при фрезеруванні за схемою, «зміщеного» фрезерного S _Z = 0.24 .. 0.28 (мм / зуб). Приймаються S _Z = 0.26 (мм / зуб). При «змішуванні» фрезеруванні створюються найбільш сприятливі умови врізання зубів фрези в оброблювану заготовку, що дозволяє збільшити S _z в порівнянні з S _z при симетричному фрезеруванні приблизно в 2 рази.

Поправочний коефіцієнт на подачу (с. 213) = 1.

Т.ч. S _z = 0,26 (мм / зуб).

2.3) призначаємо період стійкості фрези (таблиця 2 с.203, 204).

Для торцевої фрези (D = 40 мм) період стійкості Т = 120 (хв).

Допустимий знос зубів фрези по задній поверхні h ₃ = 1.2 (мм).

2.4) Визначаємо швидкість головного руху різання, що допускаються ріжучими властивостями фрези (карта 110 с.212, 213): табличне значення

U _{табл =} 145 (м / хв).

Враховуємо поправочні коефіцієнти на швидкість: До _MU = 1.89. Залежно від стану поверхні: (без скоринки) До _nu = 1.

Тоді U _n = U _табл · До _MU = 145.1 .89 = 274 (м / хв) ≈ 4.57 (м / с).

2.5) Частота обертання шпинделя, відповідна знайденої швидкості головного руху різання:

n = 1000 · U _n / π · D = (1000.274) / (3.14 · 40) = 2182 (хв ^-1).

За даними верстата встановлюємо дійсну частоту обертання шпинделя: n _g = 2100 (хв ^-1).

2.6) Дійсна швидкість головного руху різання:

U _g = π · Z · n · g/1000 = 3.14 · 40.2100 / 1000 = 264 (м / хв) ≈ 4.4 (м / с).

2.7) Визначаємо швидкість руху подачі:

U _S = S _{M =} S _Z · n _g = 0.26 · 2100 = 546 (мм / хв).

Коригуємо цю величину за даними верстата і встановлюємо справжню швидкість подачі U _S = 550 (мм / хв).

2.8) Визначаємо потужність, затрачену на різання (карта 111с. 214, 215): N _табл = 1.6 (кВт) - для U _S = S _M = 550 (мм / хв).

Враховуючи поправочні коефіцієнти: До _φN = 1.02 b K _φN = 0.74, знаходимо:

N _рез = N _табл · До _φN · K _φN = 1.21 (кВт).

2.9) Перевіряємо, чи достатня потужність приводу верстата.

Необхідно виконання умови: N _рез N _шп. Потужність на шпинделі верстата N _шп = N _gη. У верстата 6Р10 N _g = 3 (кВт), а η = 0,8; N _шп = 3.0, 8 = 2,4 (кВт). Отже, обробка можлива (1.21 <2.4).

3) Основний час Т _о = L / V _s.

При «зміщеному» фрезеруванні врізання фрези у = 0,3 Д, у = 0,3 · 40 = 12 (мм). Перебігаючи Δ = 7 (мм). Тоді L = 23 +12 +7 = 42 (мм); Т _о = 42/550 = 0,076 (хв).

5.7 Технічне нормування операції

Мета - встановлення технічно обгрунтованих норм часу, які є важливими вихідними даними для економічних і організаційних розрахунків при проектування ділянки механічного цеху.

Штучний час операції:

Т _шт = Т _о + Т _в + Т _орг + Т _тих + Т _отд,

де Т _о - норма основного час операції;

Т _в - норма допоміжного час операції;

Т _орг - час організаційного обслуговування робочого місця;

Т _отд - час на відпочинок і особисті потреби;

По карті 24 с. 40 [6] визначаємо неповне штучний час: t _н.шт = 1.6 (хв) і коригуємо його з поправочних коефіцієнтів:

- Залежно від межі міцності сталі σ _в> 850 (Н / мм ²⁾ До _{σ т} = 1,25;

- Залежно від потужності електродвигуна верстата N _g = 3 (кВт) До _Nт = 2;

Тоді штучне час операції: Т _шт = 1,6 · 1,25 · 2 = 4 (хв).

Підготовчо - заключний час: Т _п = 0,5 (хв).

Штучне - калькуляционное час: Т _ш-к = Т _шт + Т _п / n _g (n _g = 10)

Т _ш-к = 4 +0.05 = 4.05 (хв).

Бібліографічний список

1. Гельфгат Ю.І. Дипломне проектування в машинобудівних технікумах: Навчальний посібник: М. Машинобудування, 1992.

2. Данилевський В.В. Технологія машинобудування М.: Вища школа, 1984.

3. Коганов І.А., Станкеев А.А. Розрахунок припусків на механічну обробку. Тула, 1973.

4. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Збірник завдань і прикладів по різанню металів і різального інструменту: Навчальний посібник: М. Машинобудування, 1990.

5. Загальномашинобудівні нормативи режимів різання для технічного нормування робіт на металорізальних станках.Ч. 1.: З, М.: Машинобудування, 1974.

6. Загальномашинобудівні нормативи часу для технічного нормування робіт на металорізальних верстатах. Дрібносерійне і одиничне виробництво. Ч.2.М.: Машинобудування, 1967.

7. Останенко М.М., Кропивницький М.М. Технологія металів. М., Вища школа, 1970.

8. Поповенко Н.С. Техніко-економічні розрахунки в машинобудування: Навчальний посібник. Київ - Одеса: Вища школа, 1987.

9. Довідник технолога \ За ред. А.А. Панова М.: Машинобудування, 1988.

10. Довідник технолога-машинобудівника \ За ред. О.М. Малова т.2. М.: Машинобудування, 1973.

11. І.М. Фейгін. Короткий довідник. Ростовське книжкове видавництво, 1961.