1 Описова частина
Введення
Людське суспільство не може існувати без постійного виробництва продукції найрізноманітнішого призначення. У свою чергу виробництво не можна уявити без застосування машин. Їх виготовлення - особлива галузь людської діяльності, заснована на використанні закономірною технології машинобудування.
Головним засобом інтенсифікації виробництва будь-якого призначення є парк машин, що є в розпорядженні виробництво. Прогрес у розвитку суспільства зумовлений технічним рівнем застосовуваних машин, їх створення, тобто конструювання та виготовлення складає основу машинобудування.
Загальновизнано, що саме машинобудування є головною галуззю народного господарства, яка визначає можливість розвитку галузей.
Застосування автоматизації різко збільшує продуктивність праці, підвищує якість продукції, робить працю безпечною і привабливим.
Машинобудування забезпечує виготовлення нових і вдосконалення старих машин. Розвиток вітчизняного машинобудування, а не імпорт машин є єдино правильним напрямком у прогресивному розвитку промисловості. Відмінною особливістю сучасного машинобудування є істотне поліпшення експлуатаційних характеристик машин: збільшується швидкість, прискорення, температура, зменшується маса, обсяг вироблення, час спрацьовування механізмів.
Конструювання і виготовлення машин представляє собою два етапи єдиного процесу. Ці етапи нерозривно пов'язані між собою. Вже не можна уявити конструювання без урахування технологічних конструкцій. Технологічна конструкція дозволяє економити витрати праці, підвищити точність, обладнання, оснащення, інструменти, економити енергію.
На етапі виготовлення машин особливу увагу звертають на їх якість і його найважливіший показник-точність.
У минулому столітті точність деталей машин зросла майже в 2000 разів.
Такого збільшення не спостерігалося ні по одному показнику службових характеристик. Створення машин заданого якості в виробничих умовах спирається на наукові основи технології машинобудування.
Технологічний процес завжди многоваріантен. Вирішуючи аналіз первинних похибок, враховуючи їх вплив і комбінування, можна вибрати оптимальний варіант, що відповідає основному призначенню технології машинобудування як науки. Вона дозволяє вирішувати проблеми виготовлення машин у відповідності із заданою програмою випуску, забезпечуючи встановлені показники якості при оптимальних витратах живої та уречевленої праці. Проблеми виробництва тісно пов'язані з її економікою. Використання ЕОМ при розробці технологічних процесів знаменує новий етап розвитку технології машинобудування як науки.
Оптимальні рішення формуються за короткий час і при порівняно малих витратах коштів. Конкретний технологічний процес виготовлення деталі і складання виробу може бути представлений на рівні, як технологічного маршруту, так і технологічної операції. При цьому оформляють відповідну документацію з графічним підтвердженням прийнятих рішень. Незважаючи на очевидну прогресивність використання ЕОМ, не можна вважати, що розробка технологічного процесу пов'язана з їх застосуванням. Розробник повинен володіти різними методами рішень технологічних завдань, як з застосуванням ЕОМ, так і без неї.
Основи технології машинобудування традиційно включають декілька найважливіших етапів розробки технологічних процесів. У будь-якому типі виробництва виявляється необхідним аналіз вихідних даних та технологічний контроль конструкторської документації. Економічні проблеми сучасного виробництва однієї з основних завдань вважають вибір заготовок і розробка маршрутного технологічного процесу.
Виконання цих етапів переконливо вказує на центральне місце технології машинобудування в машинобудівному виробництві. З використанням ЕОМ і положень теорії прийняття рішень стають можливими вирішувати проблему автоматизації розробки технологічного процесу. Така робота вимагає основних знань, які становлять одну з найважливіших етапів основ технології машинобудування.
Ціла серія наукових положень технології машинобудування охоплює і заключну стадію - збірку. Тим не менш, ця стадія має і свої відмітні особливості. Властивість деталей, що збираються, їх характеристики, допуски розмірів, форми й розташування поверхонь за певними законами взаємодії у зібраній машині визначають її якість. Основи технології машинобудування включають розробку технологічного процесу складання і їх автоматизацію. Головним методом є встановлення зв'язків двох стадій виготовлення деталей і їх складання
Технологія машинобудування як наука пройшла складний і славний шлях розвитку. Праці російських вчених І.А. Тиме і А.П. Гавриленко заклали фундамент технологічної навчальної дисципліни, яка успішно розвивалася в наукових дослідженнях А.П. Соколовського, В.М. Кована, В.С. Корсакова, С.П. Митрофанова і багатьох інших вчених. Починаючи з 20-х років навчальна дисципліна «Технологія машинобудування» розвивалася за багатьма напрямками. На чолі кожного напрямку стояли видатні вчені, працівники промислових підприємств і науково-дослідних установ. Процес бурхливого розвитку технології машинобудування триває.
1.1 Визначення типу виробництва
Тип виробництва - комплексна характеристика організаційно-технологічного рівня виробництва, що представляє собою сукупність номенклатури продукції, обсягу виробництва, повторюваності продукції, випуску однотипної продукції, характеру завантаження робочих місць, типу використовуваного обладнання, кваліфікації робітників, собівартості продукції.
Тип виробництва визначає структуру підприємств і цехів, характер завантаження робочих місць і рух предметів праці в процесі виробництва. Кожен тип виробництва має свої особливості організації виробництва і праці, застосовуваного устаткування і технологічних процесів, складу і кваліфікація кадрів, а також матеріально-технічного забезпечення. Стосовно до конкретного типу виробництва будується система планування та обліку.
Розрізняють такі типи виробництва:
Масове
Серійне. Воно у свою чергу ділиться на:
Великосерійне
Среднесерійное
Дрібносерійне
Одиничне.
Тип виробництва згідно з ГОСТ 1108-74 характеризується коефіцієнтом закріплення операцій за одним робочим місцем. Тип виробництва визначається за формулою:
До З.О. = Q / Р,
де Q - число операцій
Р - Число робочих місць на яких виконуються дані операції.
Тип виробництва характеризується наступними значеннями коефіцієнта закріплення операцій:
Тип виробництва: До З.О.
Масове 1
Великосерійне понад 1 до 10
Среднесерійное понад 10 до 20
Дрібносерійний понад 20 до 40
Одиничне 40
Для попереднього визначення типу виробництва використовуємо річний обсяг випуску і масу деталі (таблиця 3.1).
Таблиця 11
Маса деталі кг | Тип виробництва | ||||
одиничне | дрібносерійне | среднесерійное | великосерійне | масове | |
<1.0 1.0-2.5 2.5-5.0 5.0-10.0 > 10 | <10 | 10-2000 10-1000 10-500 10-300 10-200 | 1500-100тис. 1000-50 тис. 500-35 тис. 300-25 тис. 200-10 тис. | 70-200 тис. 50-100 тис. 35-75 тис. 25-50 тис. 10-25 тис. | 200 тис. 100 тис. 75 тис. 50 тис. 25 тис. |
Визначимо тип виробництва (попередньо):
Для розрахунку маси деталі необхідно знати її загальний обсяг і щільність матеріалу, з якого виготовлена деталь.
Щільність матеріалу: Сталь 40Х
P = 7, 814г/см3
Таким чином: маса деталі «Ролик» дорівнює 31,3 кг.
По даній таблиці визначаємо тип виробництва при масі 31,3 кг.
І річній програмі випуску 30000 шт. З цієї таблиці слід, що тип виробництва крупносерійним.
У великосерійному виробництві устаткування розташовують по виготовленим предметів та в ряді випадків відповідно до виконуваних технологічним процесом. Обробку заготовок виконують на попередньо настроєних верстатах, в межах технологічних можливостей яких допустима переналагодження для виконання інших операцій. Застосовують спеціальні, спеціалізовані та універсальні засоби технологічного оснащення (обладнання, інструмент і т.д.). Розмір виробничої партії у великосерійному виробництві зазвичай становить кілька сотень деталей.
Керуючись таблицею 3.1 (І. С. Добриднев - «Курсове проектування з предмету« Технологія машинобудування »).
Визначаємо кількість деталей в партії.
, Де
N-річний випуск деталей в штуках.
t-необхідний запас заготовок на складі в днях.
t = 2 ... 3 для великих деталей.
t = 5 для середніх деталей.
t = 10 ... 30 для дрібних деталей.
Деталь середня, тому t = 5.
Фд-число робочих місць на рік, з урахуванням вихідних і свят приймаємо
Фд = 250 днів
1.2 Вибір методу отримання заготовки
Правильно вибрати заготовку - це значить визначити раціональний метод її отримання. Всього в машинобудування використовується п'ять методів виготовлення заготовки:
Відділення від сортового прокату.
Обробка тиском.
Лиття.
Порошкова металургія
Комбінований метод.
Існують також способи одержання штампованих заготовок:
-Штампування на молотах. Розрізняють штампування на паровоздушное молоті, на фрикційному молоті і на бесшаботном молоті;
-Штампування на кривошипних горячештамповочних пресах;
-Штампування на гвинтових пресах;
-Штампування на гідравлічних штампувальних пресах;
-Штампування на горизонтально-кувальних машинах;
-Штампування на кувальних вальцях;
-Штампування на ротаційно-кувальних машинах.
Для заданої деталі та типу виробництва вибираємо раціональний спосіб отримання заготовки: штампування на горизонтально-кувальних машинах.
Горизонтально-кувальні машини (ГКР) призначена для штампування поковок типу стрижнів з потовщеннями на кінцях, втулок, кілець і тому подібне.
Перевага штампування на ГКР перед штампуванням на молотах і пресах - більш висока продуктивність, можливість штампування без задирки, отримання поковок типу кілець без відходу металу на освіту отвори при пробиванні і забезпечення гарної волокнистої макроструктури. Для штампування використовують сортовий прокат круглого перерізу і труби. Штампування виконують із штучних заготовок або з прутка. В останньому випадку кожну поковки відокремлюють від прутка в штампі.
1 - штампувало пруток,
2 - матриця,
3 - станина,
4 - упор,
5 - пуансон,
6 - рухома матриця,
7 - рухома щока.
Визначимо масу заготівлі «Ролик»:
m = V з заг * r,
де V з заг = (V 1 + V 2)-V 3,
де V 1 = p * 305,9 2 / 4 * 101,7 = 7470498,1 мм 3
V 2 = p * 301,5 2 / 4 * 10,1 = 718807,4 мм 3
V 3 = p * 219,1 2 / 4 * 105,1 = 3960564,8 мм 3
V з заг = 7470498,1 +718807,4-3960564,8 = 4228740,7 см 3
m з = 49,597 * 0,3 = 22,703 кг
Знаючи масу деталі і масу заготовки, визначаємо коефіцієнт використання матеріалу:
До їм = m д / m з = 31,1 / 22,703 = 0,73
1.3 Технологічний процес виготовлення деталі
Розробка технологічного процесу складається з комплексу взаємопов'язаних робіт, передбачених єдиною системою технічної підготовки виробництва (ЕСТПП) і повинна виконуватися у повній відповідності з вимогами, при цьому керуємося такими принципами:
У першу чергу відкидаються ті поверхні, які є базовими при подальшій обробці.
Після цього викидаються поверхні з найбільшим припуском.
Поверхні, обробка яких пов'язана з точністю і допусками щодо розташування поверхонь (співвісність, перпендикулярність, паралельність і ін) обробляють при одній установці.
Поєднання чорнової і чистової обробки в однієї операції, і на одному верстаті не бажано.
При виборі настановних баз слід прагнути до дотримання двох основних умов:
Поєднання технологічних баз з конструкторськими і вимірювальними.
Сталість баз, то є вибір такої бази, орієнтуючись на яку можна провести всю або майже всю обробку.
Номер
Найменування операції
005
010
015
020
025
030
035
040
045
050
055
060
065
070
075
080
Заготівельна
Транспортна
Автоматно-токарна
Точити торець витримуючи розмір ø300 Н11.
Точити зовнішній діаметр 300Н11 і внутрішній діаметр 215N7, витримуючи розмір 120.
точити канавку диметр 257Н9
точити фаску 2 × 45 º.
Точити фаску витримуючи розмір ø270h9 під кутом 10 º.
Відрізати заготівлю витримуючи розмір 120,5.
Автоматно-токарна
Точити торець витримуючи розмір 120см.
точити канавку диметр 257Н9
точити фаску 2 × 45 º.
Точити фаску витримуючи розмір ø270h9 під кутом 10 º.
Вертикально-свердлувальний
Свердлити 4 отвори діаметром 10
Зенкеровать 4 фаски 1,6 × 45 º.
Різьбонакатних
Вертикально-свердлувальний
Свердлити 4 отвори діаметром 10
Зенкеровать 4 фаски 1,6 × 45 º.
Різьбонакатних
Транспортна
Термічна
Транспортна
Шліфувальна
Мийна
Контрольна
Труба 310-h12 ГОСТ 8560-78 сталь 40 Х ГОСТ 1050-88
h14, ± IT12 / 2
Незазначені допуски форми та розташування поверхонь за ГОСТ 25069-81
Таврувати К на бирці.
Маса одного погонного метра кола ø310-М :
M = 0.245кг / м
Мз = 0,245 * 0,05 = 0,01225 кг.
1.4 Вибір обладнання, пристосування, ріжучого інструменту, обмірні пристроїв та інструменту
Вибір верстатного устаткування є одним з найважливіших завдань при розробці технологічного процесу механічної обробки заготовки. Від правильного його вибору залежить продуктивність виготовлення деталі, економне використання площ, механізації і автоматизації ручної праці, електроенергії і в підсумку собівартості виробу.
При заданому обсягу випуску виробів необхідно приймати ту модель верстата, що забезпечує найменші матеріальні трудові витрати, а так само собівартість обробки заготовки.
Технічна характеристика токарного верстата Starchip 460
Управління SIEMENS8020
Макс.діаметр токарної обробки над станиною 460
Макс. довжина деталі 650
Стандартний діаметр токарної обр. над супортом 230
Число оборотів шпинделя 35-3500
Потужність головного двигуна 1,7
Торець шпинделя ISO A2-6
Діаметр шпинделя 56
Конус шпинделя МК6
Діаметр гідр.патрона 203,2
Потужність осьових двигунів X / Z 1,4
Прискорений хід X / Z 12 \ 16
Точність позиціонування X / Z 0,012 \ 0,015
Діаметр гідравлічного токарного патрона 203,2
Число інструментів 12
Хвостовик 20х20х125
Зміна інструменту 0,6
Хід пінолі 90
Діаметр пінолі 85
Конус пінолі МК3
Необхідна площа 2935-1520
Вага верстата 3800
Свердлильний верстат, модель НС-12А
Найбільший діаметр свердління в мм 12
Робочі розміри столу в мм 250 × 300
Найбільший хід шпинделя в мм 100
Виліт шпінделя в мм 175
Найменше та найбільше відстань від торця шпинделя
до столу в мм 20-420
Конус шпинделя Морзе № 2
(Укорочений-
ний)
Межі чисел оборотів шпінделя в хвилину 450-4500
Подача шпинделя ручна
Число швидкостей шпинделя 5
Потужність головного електродвигуна в кВт 0,5 / 0,6
Габарити верстата (довжина × ширина × висота) в мм 360 × 670 × 700
Вага верстата в кг 100
Круглошліфувальний верстат 3А164
Найбільші розміри встановлюються виробів в мм:
Діаметр 400
Довжина 2000
Найменший і найбільший діаметр шліфування в мм 40-400
Найбільша довга шліфування в мм 1800
Найбільше поздовжнє переміщення столу в мм 1800
Найбільший кут повороту столу в градусах 2,4
Конус отвору шпинделя передньої і задньої бабок Морзе № 6
Хід пінолі задньої бабки в мм 65
Найменший і найбільший діаметр шліфувального
кола в мм 500-750
Діаметр отвору шліфувального круга в мм 305
Ширина шліфувального круга 75
Найбільша окружна швидкість шліфувального круга в м / сек 35
Межі чисел оборотів вироби в хвилину 30-180
Межі подач столу в м / хв 0,1-5
Межі поперечних подач шліфувальної бабки на
один хід столу в мм 0,01-0,03
Потужність головного електродвигуна в кВт 14
Габарити верстата (довжина × ширина × висота) в мм 6090 × 2550 × 1585
Вага верстата в кг 10000
Вибір пристосування
При розробці технологічного процесу механічної обробки заготовки необхідно правильно вибрати пристосування.
Пристосування - допоміжний пристрій, що використовується для механічної обробки, складання і контролю заготівель.
Верстатні пристосування застосовують для установки і закріплення на верстатах оброблюваних заготовок. Залежно від виду механічної обробки, пристосування використовуються для свердлильних, фрезерних, розточувальних, токарних, шліфувальних верстатів.
Пристосування на верстатах забезпечують:
підвищення продуктивності праці при усуненні розмітки і скорочення часу на встановлення та закріплення заготовок;
підвищення точності обробки завдяки усуненню вивірки при установці і пов'язаних з нею похибок;
полегшення умов праці верстатників;
розширення технологічних можливостей устаткування;
підвищення безпеки праці.
Для установки і закріплення деталі "Ролик" при виконанні токарних робіт вибираємо трикулачні патрон ГОСТ 24351 - 80. Трикулачні патрон забезпечує найкращу орієнтацію при затиску деталі уздовж його осі і найменший вплив відносної похибки переміщення окремих кулачків на точність затиску.
Вибір різального інструменту
При розробці технологічного процесу механічної обробки заготовки вибір різального інструменту, його конструкції і розмірів визначаються методами обробки, властивостями оброблюваного матеріалу, необхідною точністю обробки та якості оброблюваної поверхні заготовки.
При виборі різального інструменту необхідно вибирати стандартний інструмент, але іноді доцільно вибирати спеціальний, комбінований інструмент що дозволяє обробляти кілька поверхонь.
Для обробки сталі рекомендується застосовувати інструмент, ріжуча частина якого виготовлена з титано-вольфрамових твердих сплавів, швидкорізальних інструментальних сталей та інші. Для обробки чавуну, кольорових металів і неметалічних матеріалів використовують інструмент з вольфрамових твердих сплавів.
Якщо технологічні особливості деталі не обмежують застосування високих швидкостей різання, то слід застосовувати високопродуктивні конструкції різального інструменту.
Для обробки деталі "Ролик" приймаємо такі інструменти:
Різець прохідний упорний відігнутий з кутом в плані 90 ° ГОСТ 18870-73
Різець канавкових ГОСТ 18884-73
Різець відрізний ГОСТ 18884-73
зенкер ГОСТ 12489 - 71 D8, 2, D8; D2, 11
Свердло зі швидкорізальної сталі з циліндричним хвостовиком за ГОСТ 18885-73
Різець різьбовий ГОСТ 18885-73
Вибір вимірювального інструмента
У процесі виготовлення деталей проводять вимірювання і контроль деталей з метою визначення їх відповідності вказаним на кресленні вимогам. У серійному виробництві найбільш часто застосовують безшкальний інструменти, які не дають числового значення вимірюваної величини і призначені тільки для контролю відхилень розмірів, форми і взаємного розташування поверхонь і частин деталі.
При проектуванні технологічного процесу механічної обробки заготовки для міжопераційного і остаточного контролю оброблюваних поверхонь необхідно використовувати стандартний вимірювальний інструмент, з огляду на тип виробництва, але іноді доцільно застосовувати спеціальний контрольно - вимірювальний інструмент або контрольно - вимірювальне пристосування.
Метод контролю повинен сприяти підвищенню продуктивності праці контролера і верстатника, створювати умови для поліпшення якості своєї продукції і зниження собівартості.
Точність вимірів - якість вимірювань, що відбиває близькість їх результатів до дійсного значення вимірюваної величини. Різноманітність розмірів деталей виготовляються машин обумовлює застосування різних засобів і методів, за допомогою яких проводять виміри різних дійсних розмірів.
Під засобом вимірювання розуміють технічний засіб, що використовується при вимірюванні і має нормовані метрологічні властивості. За характером використання у виробничому процесі всі засоби вимірювання можуть бути розбиті на три основні групи: заходи, вимірювальні прилади та інструменти і калібри.
Заходами називають тіла або пристрої, які відтворюють або одиницю виміру, або її кратне або дробове значення.
Вимірювальними приладами та інструментами називають пристрої, за допомогою яких вимірюються розміри різних деталей. За призначенням всі вимірювальні прилади та інструменти можуть бути розділені на дві групи: універсальні та спеціальні. Універсальні вимірювальні прилади призначені для вимірювання найрізноманітніших деталей, спеціальні - тільки для вимірювання певних деталей або їх окремих параметрів.
У виробництві не завжди потрібно знати величину дійсного розміру. Іноді достатньо лише переконатися в тому, що дійсний розмір деталі знаходиться в межах встановленого допуску, тобто між найбільшим і найменшим граничними розмірами. У цьому випадку дійсний розмір деталі порівнюють з гранично допустимим за допомогою спеціальних контрольних інструментів - калібрів.
Калібрами називають безшкальний контрольні інструменти, які призначені для порівняння розмірів, форми і взаємного розташування поверхонь деталі до запропонованими. Розрізняють два типи калібрів: нормальні і граничні.
Перевагою калібрів є економічність і висока продуктивність вимірювань при масовому і серійному виробництві. Основні вимоги до калібрів - висока точність виготовлення, велика жорсткість при малій масі, зносостійкість, корозійна стійкість, стабільність робочих розмірів, зручність у роботі.
Калібри для контролю гладких циліндричних поверхонь розділені на дві групи: пробки та скоби.
Пробки - калібри для контролю отворів, мають різноманітні конструктивні форми.
Скоби - калібри для контролю валів також мають різноманітні конструктивні форми.
Контроль внутрішньої різьби здійснюють різьбовими калібрами-пробками. По конструкції калібри-пробки виготовляють двосторонніми з прохідним і непрохідним розмірами або односторонніми.
2. РОЗРАХУНКОВО-ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
2.1 Розрахунок припусків аналітично на дві поверхні ø215 N 7, 120 h 12
Припуском називається шар металу, який потрібно зняти з оброблюваної поверхні деталі, для отримання остаточного розміру необхідної кількості оброблюваної поверхні.
Загальний припуск-це шар матеріалу знімається на протязі всього процесу обробки даної поверхні, тобто від розміру заготівлі до розміру готової деталі.
Операційний припуск-це шар металу знімається в процесі однієї операції при обробки даної поверхні.
Розрахунок операційного припуску 120 h 12
Величину відхилення для прокату визначають:
Послідовність обробки
Елементи припуску
Zmin
в
(Мкм)
Розрахунок-ний розмір в (мм)
Допуск δ в (мм)
Граничний розмір в (мм)
Припуски
в (мкм)
Д max
Д min
Zmax
Zmin
Rz
Ta
ρa
Ey
Заготівля h14
50
50
60
-
-
119,96
100
120,06
119,96
-
-
Точіння послідовних
h 12
40
40
3,6
15
134
119,83
60
119,89
119,83
80
80
Точіння послідовних
h12
40
40
0,18
15
82,7
119,75
60
119,81
119,75
200
160
1.Заносім в таблицю послідовність обробки розглянутої поверхні від заготівлі до готової деталі.
2.Заносім в таблицю значення похибки установки, яке вибираємо за таблицями довідників.
3.Рассчітиваем значення просторових відхилень:
ρ а = Δ k * L;
де Δ k - величина питомої деформації литих заготовок мкм / мм, приймається рівним 0,5 мкм / мм;
L - загальна довжина заготовки;
ρ а = 0,5 * 120 = 60 мкм;
ρ a '= ρ a * 0,06 = 60 * 0,06 = 3,6 мкм;
ρ a''= ρ a '* 0,05 = 3,6 * 0,05 = 0,18 мкм
4.Определяем розрахункові величини мінімальних припусків Z bmin по всіх технологічних переходах:
Z bmin = R z + T + ρ o · E у = 40 +40 +3.6 · 15 = 134мкм;
Z bmin = R z + T + ρ o · E у = 40 +40 +0.18 · 15 = 82,7 мкм;
5.Определяем розрахунковий розмір:
120-0.25 = 119,75 мм;
119,75 +82,7 / 1000 = 119,83 мм;
119,83 +134 / 1000 = 119,96 мм;
6.Определяем максимальні граничні розміри, шляхом додавання до розрахункових розмірів допусків:
119,75 +60 / 1000 = 119,81 мм;
119,83 +60 / 1000 = 119,89 мм;
119,96 +60 / 1000 = 120,06 мм;
7. Визначаємо граничні припуски:
Z 0 max: (119,89-119,81) * 1000 = 80 мкм;
(120,06-119,89) * 1000 = 200мкм;
Z 0 min (119,83-119,75) * 1000 = 80 мкм;
(119,96-119,83) * 1000 = 160 мкм;
8. Перевіряємо правильність розрахунків:
Z 0 max - Z 0 min = δ заг - δ дет
280-240 = 100-60
40 = 40
Розрахунок операційного припуску ø215 N7
Послідовність обробки
Елементи припуску
2 Zmin
в
(Мкм)
Розрахунковий розмір в (мм)
Допуск δ в (мм)
Граничний розмір в (мм)
Припуски
в (мкм)
Rz
Ta
ρa
Ey
Д
max
Д
min
Zmax
Zmin
Заготівля
H 12
60
60
50
-
-
215,496
100
215,496
215,396
-
-
Точіння чорнове
H 9
10
20
3
25
2 * 170
215,156
50
215,156
215,106
340
290
Точіння чистове H7
3
6
0,15
12,5
2 * 55,18
215,046
10
215,046
215,036
110
70
1. Заносимо в таблицю послідовність обробки розглянутої поверхні від заготівлі до готової деталі.
2. Заносимо в таблицю значення похибки установки
E y = 100 мкм; E y = 6 мкм, які вибираємо за таблицями довідників.
3. Розраховуємо значення просторових відхилень:
ρ а = Δ k * L; де
Δ k - величина питомої деформації литих заготовок мкм / мм, приймається рівним 0,5 мкм / мм;
L - загальна довжина заготовки;
ρ а = 0,5 * 100 = 50 мкм;
ρ a '= ρ a * 0,06 = 50 * 0,06 = 3мкм;
ρ a''= ρ a '* 0,05 = 3 * 0,05 = 0.15 мкм
ε у = 0,25 * 100 = 25
ε у = 0,25 * 50 = 12,5
4. Визначаємо розрахункові величини мінімальних припусків 2 Z bmin по всіх технологічних переходах:
2Z bmin = 2 * (T ai-1 + R zi-1 + )
2Z 'bmin = 2 * (60 + 6 0 + = 2 * 170 мкм;
2Z''bmin = 2 * (10 + 20 + ) = 2 * 558,87 мкм.
5. Визначаємо розрахунковий розмір:
215 +0,046 = 215,046 мм
6. Визначаємо максимальні граничні розміри, шляхом додавання до розрахункових розмірів допусків:
215,046 +2 * 55,18 / 1000 = 215,156 мм;
215,156 +2 * 170/1000 = 215,496 мм;
Д min = Д max - δ
Д min = 215,496-0,1 = 215,396
Д min = 215,156-0,05 = 215,106
Д min = 215,046-0,01 = 215,036
7. Визначаємо граничні припуски:
Z max = Д max ί -1-Д max ί
Z 0 max: (215,046-215,156) * 1000 = 110мкм;
(215,156-215,496) * 1000 = 340 мкм;
Z 0 min: (215,106-215,036) * 1000 = 70 мкм;
(215,396-215,106) * 1000 = 290 мкм;
8. Перевіряємо правильність розрахунків:
Z 0 max - Z 0 min = δ з - δ д
450-360 = 100-10
90 = 90
2.2 Розрахунок режимів різання на дві операції, на інші операції - табличні значення
Автоматно-токарна за формулами
015 точити торець витримуючи розмір ø300 Н11
Інструмент - різець токарний прохідний упорний правий з пластиною з твердого сплаву Т15К6 по ГОСТ18879 - 73
t = 1мм, S = 0,035 мм / об, n = 1000мін -1
C V = 420, T = 40хв, х = 0,15, у = 0,20, m = 0,20
K V = K MV K І V K П V = 1 * 1,2 * 1,09 = 1,316
V т = С v × K v / (T m t x S y)
V т = = 313,54 м / хв
P z, y, x = 10 × C p × t x × s y × V n × K р
K р = K мр × K φ р × K γ р × K r р
Приймаються за паспортом верстата n = 300об/мін
Визначаємо хвилинну подачу
Визначаємо дійсну подачу на зуб
Визначаємо силу різання
P z: C p = 200, x = 1, y = 0,75, n = 0
K р = 0,62 × 1,8 × 1,0 × 1,04 × 1,04 = 1,20
P z = 10 × 200 × 1 × 0,8 × 1 × 1,2 = 518 Н
Визначаємо крутний момент
Визначаємо потужність різання
Обробка можлива
Визначаємо основний час
Точити Ø300 і отвір Ø215 +0,021 мм на 1 прохід одночасно.
Подача S = Sm = 0,6
t = 1мм
Т = Tтабл = 125 хв
Швидкість різання:
V = Vтабл * К1 * К2 * К3 = 120 * 0,6 * 1,25 * 1,35 = 121,5 м / хв
К1 = 0,6
К2 = 1,25
К3 = 1,35
Приймаються за паспортом верстата nд = 400
N - потужність різання.
Pz = Pz табл * К1 * К2 = 135 * 1,15 * 1,1 = 170,775
, Де
y - величина переходу інструменту;
l - довжина точіння;
y1 - довжина перебігаючи;
n - частота обертання шпинделя;
S - хвилинна подача;
i - кількість переходів;
y = 2 - 3 мм,
y1 = 2 - 3 мм,
l = D / 2 =
Точити канавку Ø 257 мм.
Подача S = Sm = 0,6
t = 3мм
Т = Tтабл = 100 хв
Швидкість різання:
V = Vтабл * К1 * К2 * К3 = 137 * 0,6 * 1,25 * 1,35 = 37,46 м / хв
К1 = 0,6
К2 = 1,25
К3 = 1,35
Приймаються за паспортом верстата nд = 500
N - потужність різання.
Pz = Pz табл = 135
, Де
y - величина переходу інструменту;
l - довжина точіння;
y1 - довжина перебігаючи;
n - частота обертання шпинделя;
S - хвилинна подача;
i - кількість переходів;
y = 2 - 3 мм,
y1 = 2 - 3 мм,
l = D / 2 =
Точити фаску 2 × 45 °.
Глибина різання: t = 0,5 мм
Подача: S = Sm = 31 мм / об
Швидкість різання: V = Vm = 31 м / хв
Частота обертання: n = 1000 * V / π * D = 1000 * 31 / π * 215 = 2122,6 об / хв
приймаємо n = 2250 об / хв
Потужність різання: Nр = Nm = 2,8 кВт
Основний час: То = L / n * Sm * i = 215/2250 * 0,12 * 1 = 0,01 хв
Точити фаску 10 про
Подача S = Sm = 0,6
t = 0,4 мм
Т = T табл = 160 хв
Швидкість різання:
V = V табл * До 1 * К 2 * К 3 = 42 * 0,6 * 1,25 * 1,35 = 42,5 м / хв
До 1 = 0,6
До 2 = 1,25
До 3 = 1,35
Приймаються за паспортом верстата n д = 400
N - потужність різання.
P z = P z табл * До 1 * К 2 = 100 * 1,3 * 1,2 = 156
, Де
y - величина переходу інструменту;
l - довжина точіння;
y 1 - довжина перебігаючи;
n - частота обертання шпинделя;
S - хвилинна подача;
i - кількість переходів;
y = 2 - 3 мм,
y 1 = 2 - 3 мм,
l = D / 2 =
Відрізати заготівлю, витримуючи розмір ø300 Н11
t = 0,8 мм
Приймаються за паспортом верстата S = 0,24 мм / об
Визначаємо число оборотів
Приймаються за паспортом верстата
Визначаємо потужність різання
Обробка можлива
Визначаємо основний час
020 Автоматно-токарна
Точити торець витримуючи розмір ø300 Н11
Інструмент - різець токарний прохідний упорний правий з пластиною з твердого сплаву Т15К6 по ГОСТ18879 - 73
t = 1мм, S = 0,035 мм / об, n = 1000мін -1
C V = 420, T = 40хв, х = 0,15, у = 0,20, m = 0,20
K V = K MV K І V K П V = 1 * 1,2 * 1,09 = 1,316
V т = С v × K v / (T m t x S y)
V т = = 313,54 м / хв
P z, y, x = 10 × C p × t x × s y × V n × K р
K р = K мр × K φ р × K γ р × K r р
Приймаються за паспортом верстата n = 300об/мін
Визначаємо хвилинну подачу
Визначаємо дійсну подачу на зуб
Визначаємо силу різання
P z: C p = 200, x = 1, y = 0,75, n = 0
K р = 0,62 × 1,8 × 1,0 × 1,04 × 1,04 = 1,20
P z = 10 × 200 × 1 × 0,8 × 1 × 1,2 = 518 Н
Визначаємо крутний момент
Визначаємо потужність різання
Обробка можлива
Визначаємо основний час
Точити Ø300 і отвір Ø215 +0,021 мм на 1 прохід одночасно.
Подача S = S m = 0,6
t = 1мм
Т = T табл = 125 хв
Швидкість різання:
V = V табл * До 1 * К 2 * К 3 = 120 * 0,6 * 1,25 * 1,35 = 121,5 м / хв
До 1 = 0,6
До 2 = 1,25
До 3 = 1,35
Приймаються за паспортом верстата n д = 400
N - потужність різання.
P z = P z табл * До 1 * К 2 = 135 * 1,15 * 1,1 = 170,775
, Де
y - величина переходу інструменту;
l - довжина точіння;
y 1 - довжина перебігаючи;
n - частота обертання шпинделя;
S - хвилинна подача;
i - кількість переходів;
y = 2 - 3 мм,
y 1 = 2 - 3 мм,
l = D / 2 =
Точити канавку Ø 257 мм.
Подача S = S m = 0,6
t = 3мм
Т = T табл = 100 хв
Швидкість різання:
V = V табл * До 1 * К 2 * К 3 = 137 * 0,6 * 1,25 * 1,35 = 37,46 м / хв
До 1 = 0,6
До 2 = 1,25
До 3 = 1,35
Приймаються за паспортом верстата n д = 500
N - потужність різання.
P z = P z табл = 135
, Де
y - величина переходу інструменту;
l - довжина точіння;
y 1 - довжина перебігаючи;
n - частота обертання шпинделя;
S - хвилинна подача;
i - кількість переходів;
y = 2 - 3 мм,
y 1 = 2 - 3 мм,
l = D / 2 =
Точити фаску 2 × 45 °.
Глибина різання: t = 0,5 мм
Подача: S = S m = 31 мм / об
Швидкість різання: V = V m = 31 м / хв
Частота обертання: n = 1000 * V / π * D = 1000 * 31 / π * 215 = 2122,6 об / хв
приймаємо n = 2250 об / хв
Потужність різання: N р = N m = 2,8 квт
Основний час: Т о = L / n * S m * i = 215/2250 * 0,12 * 1 = 0,01 хв
Точити фаску 10 про
Подача S = S m = 0,6
t = 0,4 мм
Т = T табл = 160 хв
Швидкість різання:
V = V табл * До 1 * К 2 * К 3 = 42 * 0,6 * 1,25 * 1,35 = 42,5 м / хв
До 1 = 0,6
До 2 = 1,25
До 3 = 1,35
Приймаються за паспортом верстата n д = 400
N - потужність різання.
P z = P z табл * До 1 * К 2 = 100 * 1,3 * 1,2 = 156
, Де
y - величина переходу інструменту;
l - довжина точіння;
y 1 - довжина перебігаючи;
n - частота обертання шпинделя;
S - хвилинна подача;
i - кількість переходів;
y = 2 - 3 мм,
y 1 = 2 - 3 мм,
l = D / 2 =
025 Вертикально-свердлувальний за формулами
Свердлити 1 отвір D = 10м.
Визначимо глибину різання
t = 0,5 * D = 0,5 * 10 = 0,5 мм.
Призначаємо подачу
S = S табл = 0,25 мм / об [1.стр.277табл.25]
Визначаємо період стійкості різця
Т = 45 хв [1.стр.279табл.30]
Визначимо швидкість різання
,
До v = K м v * К nv * K uv * K т u,
До v = 1,48 * 0,8 * 1 * 1 = 1,18 [1.стр.278табл.28]
З v = 7,01
y = 0,70
q = 0,42
m = 0,20
м / хв
Визначимо частоту обертання шпинделя
об / хв
Приймаються за паспортом верстата n д = 800об/мін [4]
Визначаємо дійсну швидкість різання
об / хв
Визначимо потужність, яка витрачається на різання
,
C p = 68, y = 0,7, x = 0 [1.стр.273табл.22]
Визначимо основне технологічне час
,
y = 2 - 3 мм,
y 1 = 2 - 3 мм,
l = D / 2 = 10 / 2 = 5 мм
n = 180об/мін
S = 0,25 мм / об
хв
030 Вертикально-свердлувальний (Зенковки)
1. Глибина різання: t = 0,5 мм
2. Подача: S = S m = 0,12 мм / об
3. Швидкість різання: V = V m = 31 м / хв
4. Частота обертання: n = 1000 * V / π * D = 1000 * 31 / π * 10 = 987,2 об / хв
приймаємо n = 1000 об / хв
5. Потужність різання: N р = N m = 2,8 квт
6. Основний час: Т о = L / n * S m * i = 10/1000 * 0,12 * 1 = 0,2 хв
035Вертікально-свердлильна (різьбонарізна)
Глибина різання: t = 0,5 мм
Подача: дорівнює кроку різьблення, тобто S = 0,12 мм / об
Швидкість різання: V = V m = 35 м / хв
Частота обертання: n = 1000 * V / π * D = 1000 * 35,8 / π * 10 = 1124 об / хв
приймаємо n = 1000 об / хв
Потужність різання: N р = N m = 2,8 квт
Основний час: Т о = L / n * S + L / n о * S,
де n о = Р * n = 0,5 * 1000 = 500 об / хв
L = ℓ о + ℓ n + ℓ вр = 20 +2 +1 = 23
де ℓ вр = ℓ n -1 * 2Р = 2-1 * 2 * 0,5 = 1
Т о = 239/1000 * 0,5 +23 / 500 * 0,12 = 0,064 +0,12 = 0,184 хв
040 Вертикально-свердлувальний
Свердлити 1 отвір D = 10м.
Визначимо глибину різання
t = 0,5 * D = 0,5 * 10 = 0,5 мм.
Призначаємо подачу
S = S табл = 0,25 мм / об [1.стр.277табл.25]
Визначаємо період стійкості різця
Т = 45 хв [1.стр.279табл.30]
Визначимо швидкість різання
,
До v = K м v * К nv * K uv * K т u,
До v = 1,48 * 0,8 * 1 * 1 = 1,18 [1.стр.278табл.28]
З v = 7,01
y = 0,70
q = 0,42
m = 0,20
м / хв
Визначимо частоту обертання шпинделя
об / хв
Приймаються за паспортом верстата n д = 800об/мін [4]
Визначаємо дійсну швидкість різання
об / хв
Визначимо потужність, яка витрачається на різання
,
C p = 68, y = 0,7, x = 0 [1.стр.273табл.22]
Визначимо основне технологічне час
,
y = 2 - 3 мм,
y 1 = 2 - 3 мм,
l = D / 2 = 10 / 2 = 5 мм
n = 180об/мін
S = 0,25 мм / об
хв
045 Вертикально-свердлувальний (Зенковки)
1. Глибина різання: t = 0,5 мм
2. Подача: S = S m = 0,12 мм / об
3. Швидкість різання: V = V m = 31 м / хв
4. Частота обертання: n = 1000 * V / π * D = 1000 * 31 / π * 10 = 987,2 об / хв
приймаємо n = 1000 об / хв
5. Потужність різання: N р = N m = 2,8 квт
6. Основний час: Т о = L / n * S m * i = 10/1000 * 0,12 * 1 = 0,2 хв
050 Вертикально-свердлувальний (різьбонарізна)
Глибина різання: t = 0,5 мм
Подача: дорівнює кроку різьблення, тобто S = 0,12 мм / об
Швидкість різання: V = V m = 35 м / хв
Частота обертання: n = 1000 * V / π * D = 1000 * 35,8 / π * 10 = 1124 об / хв
приймаємо n = 1000 об / хв
Потужність різання: N р = N m = 2,8 квт
Основний час: Т о = L / n * S + L / n о * S,
де n о = Р * n = 0,5 * 1000 = 500 об / хв
L = ℓ о + ℓ n + ℓ вр = 20 +2 +1 = 23
де ℓ вр = ℓ n -1 * 2Р = 2-1 * 2 * 0,5 = 1
Т о = 239/1000 * 0,5 +23 / 500 * 0,12 = 0,064 +0,12 = 0,184 хв
070 Шліфувальна
Шліфувати Ø52 -0,019 мм.
Подача S т = 0,5
V до = 30
V з = 25
t = 0,01 мм.
Частота обертання кола
Приймаються за паспортом верстата n д = 183
Потужність різання
N р = N m = 1,1 квт
Основний час: Т о = L / n * S m = 120/183 * 0,5 = 0,32 хв
2.3 Технічне нормування всіх операцій
Технічні норми часу встановлюються для кожної операції у відповідності з запроектованим технологічним процесом з урахуванням певних організаційних умов.
Технічна норма часу характеризує час, необхідний для виконання певної роботи в умовах даного виробництва з урахуванням передового досвіду і сучасних досягнень техніки, технології та організації виробництва. Разом з тим технічна норма є змінною в часі величиною, так як у міру удосконалення технологічного процесу її слід перевіряти і переглядати, відображаючи тим самим поліпшення організації праці, впровадження нової техніки і накопичення досвіду працівниками заводу відповідно до їх культурним та технічним зростанням. Технічні норми часу є вихідними розрахунковими величинами для визначення виробничої потужності робочого місця, дільниці, цеху, а також для складання попередньої калькуляції собівартості обробки
Час роботи складається з підготовчо-заключного часу, оперативного і часу обслуговування робочого місця.
Час перерв у роботі включає перерви на відпочинок (якщо він передбачений умовами роботи) і природні потреби.
Підготовчо-заключний час - це час, що витрачається робітником на ознайомлення з роботою, підготовку до роботи (налагодження верстата, пристосувань, інструментів для виготовлення партії деталей), а також на виконання дій, пов'язаних із закінченням даної роботи (з'їм з верстата і повернення пристосувань і інструментів, здача оброблених заготовок).
Оперативне час - час, безпосередньо витрачається на виконання даної операції. Воно повторюється з кожною оброблюваної заготівлею або періодично - з кожною групою з декількох одночасно оброблюваних заготовок. Оперативне час - це сума основного і допоміжного часу.
Технологічне (основне) час - це час, що витрачається безпосередньо на обробку заготовки, тобто на зміну її форми, розмірів і стану.
Допоміжний час - це час, що витрачається на різні допоміжні дії робітника, безпосередньо пов'язані з основною роботою (установка, закріплення і зняття оброблюваної заготовки, пуск верстата, його зупинення, вимірювання, зміна режимів різання).
Час обслуговування робочого часу - це час, що витрачається робітником на догляд за своїм робочим місцем на протязі всього часу виконання цієї операції. Воно складається з часу організаційного обслуговування (огляд, змащування, очищення верстата) і часу технічного обслуговування (Підналагоджує верстата, зміна, заточування і Підналагоджує різального інструмента).
Штучний час розраховується за формулою:
де основне або машинний час;
допоміжний час;
час обслуговування робочого місця;
час на відпочинок і особисті потреби.
У серійному типі виробництва, коли деталі передаються партіями, розраховується штучно-калькуляционное час:
де штучний час;
підготовчо-заключний час;
кількість деталей у партії.
015 Нормування автоматно-токарна операції
020 Нормування автоматно-токарна операції
025 Нормування вертикально-свердлильний операції
030 Нормування вертикально-свердлильний операції
035 Нормування вертикально-свердлильний операції
040 Нормування вертикально-свердлильний операції
045Нормірованіе вертикально-свердлильний операції
050 Нормування вертикально-свердлильний операції
070 Нормування кругло-шліфувальної операції
2.4 Опис і розрахунок ріжучого інструменту для обробки торцевої поверхні під кутом 10 º
Всі види ріжучого інструменту складаються з двох основних частин: Робочої частини, яка мала лезо
Кріпильної частини, призначеної для установки і кріплення різального інструменту в технологічному обладнання або пристосуванні. Різного виду хвостовики, посадкові отвори, державки.
Різці мають такі кути, які визначаються згідно з ГОСТ 25762-83.
Головний задній кут α - кут у головній січної площини, між задньою поверхнею леза і площина різання.
Головний передній кут γ - кут у головній січної площини, між передньою поверхнею леза і основною площиною.
Кут нахилу кромки λ - кут у площині різання між ріжучою кромкою і основною площиною.
Кут в плані φ - кут в основний площині між площиною різання і робочої частини.
Головний кут загострення ε - кут у головній січної площини між передньою і задньою поверхнею різця.
Для обробки даної поверхні вибираємо прохідний відігнутий різець, з пластинами зі швидкорізальної сталі ГОСТ 18868 - 73
Розрахунок прохідного відігнутого різця
2.5 Опис і розрахунок вимірювального інструмента для контролю розташування 4 отв. Ø10
Підвищення якості продукції машинобудування багато в чому залежить від правильної організації технологічного контролю та застосування прогресивних методів контролю. Зростання обсягів випуску однорідної продукції вимагає забезпечення однорідності основних параметрів у кожному виробі і збереження необхідного рівня якості продукції, що випускається в процесі виробництва.
Комплексний калібр для контролю розташування 4 отв. Ø10 на відстані 230
1. ПРП = Дmin + До + Нк / 2 (5 стор 123)
Дmin = 10 мм До = 20 мкм Мк = 10 (5 стр.124)
ПРП = 10 +0,02 +0,01 = 10,03 мм
2. ПРП = Дmin-yп
Дmin = 10 Yв = 0 мм (5 стр.124)
ПРП = 10-0 = 10 мм
Дmax = 10 +0,12 = 10,12