Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі "Шпиндель"

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ЗМІСТ

Анотація

Вступ

1. Загальний розділ

1.1 Службове призначення та опис об'єкта виробництва

1.2. Характеристика існуючого виробництва (цеха, дільниці, комплексу верстатів). Тип виробництва, ринкова потреба, річний об'єм виробництва

1.3 Аналіз технологічності об'єкта виробництва, аналіз використаних матеріалів

1.4 Обґрунтування технологічних документів, що підлягають розробці. Вибір засобів, методів та режимів проектування

2. Технологічний розділ

2.1 Аналіз існуючих, вибір, обґрунтування та проектування нових заготовок

2.2 Аналіз існуючого, вибір та обґрунтування нового технологічного процесу механічної обробки

2.2.1 Вибір та обґрунтування технологічних баз

2.2.2 Вибір плану та методу обробки окремих поверхонь

2.2.3 Розробка та обґрунтування маршруту обробки

2.2.4 Вибір оснащення технологічного процесу

2.3 Вибір методів контролю та вимірювальних інструментів

2.4 Визначення припусків та міжопераційних розмірів

2.5 Визначення режимів різання

2.6 Нормування технологічного процесу

3. Конструкторський розділ

3.1 Розрахунок та конструювання спеціальних пристроїв

3.2 Розрахунок та конструювання ріжучого інструмента

3.3 Розрахунок та конструювання вимірювального інструмента

4. Експериментально-дослідний розділ (виготовлення пристроїв, стендів, розробка програмного забезпечення)

4.1 Розробка керуючої програми обробки деталі на верстаті з ЧПК

4.2 Проектування маршрутної технології обробки з вибором ріжучого та допоміжного інструментів

4.3 Розробка операційної технології з розрахунком режимів різання і побудовою траєкторії руху ріжучих інструментів

4.4 Визначення координат опорних точок траєкторії руху ріжучого інструмента

4.5 Складання розрахунково-технологічної карти наладки верстата…

4.6 Кодування керуючої програми

5. Проектування виробничої структури

5.1 Характеристика виробничої структури, що проектується

5.2 Програма, потрібна кількість та рівень завантаження обладнання та робочих місць

5.3 Планування обладнання та робочих місць

6. Охорона праці та аварійна небезпека

6.1 Аналіз виробничих умов

6.2 Створення безпечних, нешкідливих умов праці

6.3 Спеціальний розрахунок

7. Організаційно-економічний розділ

7.1 Вибір та обґрунтування проектних рішень

7.2 Розрахунок калькуляції на виробництво деталі

7.2.1 Прямі витрати на виробництво деталі

7.2.2 Непрямі витрати на виробництво деталі

7.2.3 Визначення структури собівартості одиниці продукції

7.2.4 Аналіз структури собівартості продукції і розробка заходів по зниженню собівартості

7.3 Розрахунок показників економічної ефективності від впровадження заходів по зниженню собівартості

7.4 Техніко-економічні показники проекта

Література

АНОТАЦІЯ

Даний дипломний проект по розробці технологічного процесу механічної обробки деталі «Шпиндель» ЧПТ. 0227. 06. 008 вміщує детальний опис деталі, характеристику існуючого типу виробництва, якісний і кількісний аналіз деталі на технологічність. В дипломному проекті проведено аналіз використаних матеріалів та розраховано аналітичним методом і доведено правильність вибору заготовки. Розроблений і вироблений новий технологічний процес, що включає вибір технологічних баз, характеристику обробки окремих поверхонь деталі з розрахунком припусків та міжопераційних розмірів на них, визначення режимів різання та розрахунок норм часу по операціях. Детально обґрунтовано вибір технологічного оснащення та методи контролю з підбором вимірювальних інструментів для кожної операції.

Аналітично розраховано та сконструйовано спеціальний пристрій для закріплення шпинделя під час роботи на універсально-фрезерному верстаті СФ676, спеціальний ріжучий інструмент, спеціальний контрольно-вимірювальний пристрій.

Для даної деталі, виходячи з кількості та типу верстатів, спроектована дільниця механічного цеху з описанням охорони праці, екологічної та аварійної безпеки виробництва.

Обґрунтовано організаційно-економічні нормативи, дано оцінку ефективності проектних рішень та доведені техніко-економічні показники проекту.

Пояснювальна записка дипломного проекту містить аркушів та технологічний процес на механічну обробку деталі ЧПТ. 0227. 06. 008.

Графічна частина включає: робочі креслення деталі та заготовки, карту технологічних наладок, складальні креслення спеціальних установочного та контрольно-вимірювального пристроїв, креслення інструменту та план дільниці механічного цеху для обробки типових деталей.

ВСТУП

Провідне місце в розвитку економіки країни належить галузям машинобудування, які забезпечують матеріальну основу технічного прогресу всіх галузей народного господарство. В даний час машинобудування не володіє достатньо потужною виробничою базою. Це пов’язано з непристосованістю промисловості України до самостійного розвитку та рядом інших причин.

Моральне старіння продукції машинобудування дуже часто настає значно швидше її фізичного старіння, при цьому строки стійкого масового чи серійного виробництва скоротилися 10…15 до 3…5 років, а для впровадження у виробництво нових виробів на кожну тисячу деталей необхідно розробити понад 15 тисяч одиниць різноманітної технічної документації та виготовити до 5 тисяч різних видів технологічного оснащення. Все це потребує підвищення технології методів організації та управління процесами виробництва.

Практичному здійсненню широкого застосування прогресивних типових технологічних процесів, оснащення та обладнання, засобів механізації та автоматизації, що відповідають сучасним досягненням науки і техніки, сприяє Єдина система технологічної підготовки виробництва (ЄСТПВ), що забезпечує для всіх підприємств та організацій системний підхід до оптимізації вибору методів та засобів технологічної підготовки виробництва (ТПВ).

Основними принципами ЄСТПВ є: запуск у виробництво виробів, відпрацьованих на технологічність, широке застосування типових технологічних процесів, стандартизація та механізація інженерно-технічних та керівницьких робіт. Важливе місце у вирішенні цих задач займає технологія машинобудування.

1 ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ

1.1 Службове призначення та опис об'єкта виробництва

Шпиндель — це деталь токарних і револьверних верстатів різних типів, свердлильних, фрезерних, різьбофрезерних, шліфувальних, різьбошліфувальних, тощо. Це основна частина верстату, тому що якість оброблюваної деталі залежить від якості шпинделя верстата. Призначення шпинделя — надавати заготовці, що обробляється, чи різальному інструменту обертання певної швидкості. Шпиндель верстата — це вал, призначений для передавання головного руху заготовці, що обробляється. Шпиндель обертається в підшипниках, які закріплені в корпусі передньої бабки. На його кінці, поверненому до середини верстата, є різь для нагвинчування планшайби або патрона для закріплення заготовки, що обробляється. Блок зубчатих коліс призначений для надання шпинделю обертання.

Відповідальними поверхнями деталі є поверхні 12k6 і 7k6 на які встановлюються підшипники для встановлення шпинделя в корпусі коробки швидкостей, а також 10k6 — для встановлення зубчатого колеса і поверхня, на якій нарізана різь М121,25−6е для встановлення трьохкулачкового патрона.

Деталь «Шпиндель» виготовлена з сортового прокату круг Ш20 по ГОСТ 2590–88. Так як деталі типу «вал» беруть участь в обертових рухах і сприймають та передають крутильні моменти, а наша деталь сприймає дуже великі навантаження, то вибираємо матеріал: Сталь 40Х ГОСТ 4543–71.

1.2 Характеристика існуючого виробництва (цеха, дільниці). Тип виробництва, ринкова потреба, річний об'єм виробництва

Визначення типу виробництва виконують беручи за основу габарити, масу і річний об'єм випуску передбаченим дипломним завданням.

Тип виробництва і відповідні йому форми організації визначають з характеристик технологічного процесу його будови у відповідності із ГОСТ 3. 1108−74; основною характеристикою типа виробництва є коефіцієнт закріплення операцій (КЗ.О. ), який показує відношення кількості усіх різних технологічних операцій до кількості робочих місць.

Вихідні дані:

Річна програма випуску деталей Nвип = 15 тис. штук.

Кількість деталей на виріб m=1 шт.

Запасні частини в=3%.

Режим роботи підприємства 2 зміни на добу.

Визначаємо річну програму запуску деталей на підприємстві за формулою:

, [9,C. 21]

Nзап=шт.

Дійсний розрахунковий річний фонд часу роботи обладнання на рік в годинах знаходимо по наступних даних: [9,C. 98, T. 14]

Fg = 4015 год., для універсальних верстатів.

Fg = 3890 год, для верстатів з ЧПК.

Визначаємо кількість верстатів для виготовлення деталей «Шпиндель». Розрахунок ведемо на підставі штучнокалькуляційного часу витраченого на кожну механічну операцію за формулою:

(шт.) (1. 1)

де зз.н. — нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, зз.н. = 0,85;

Тшт. — штучний час на операцію, хв.

Підставляємо дані в формулу 1. 1:

1) для токарної операції:

2) для токарної операці:

3) для токарної операції з ЧПК:

4) для токарної операції з ЧПК:

5) для токарної операції:

6) для фрезерної операції:

7) для фрезерної операції:

8) для круглошліфувальної операції:

9) для круглошліфувальної операції:

10) для круглошліфувальної операції:

Визначаємо коефіцієнт завантаження робочого місця по формулі (1. 2)

(1. 2)

де Р- вибрана кількість верстатів.

Підставляємо дані в формулу 1. 2:

1) коефіцієнт завантаження робочого місця токарного верстата:

2) коефіцієнт завантаження робочого місця токарного верстата:

3) коефіцієнт завантаження робочого місця токарного верстата з ЧПУ:

4) коефіцієнт завантаження робочого місця токарного верстата з ЧПУ:

5) коефіцієнт завантаження робочого місця токарного верстата:

6) коефіцієнт завантаження робочого місця фрезерного верстата:

7) коефіцієнт завантаження робочого місця фрезерного верстата:

8) коефіцієнт завантаження робочого місця круглошліфувального верстата:

9) коефіцієнт завантаження робочого місця круглошліфувального верстата:

10) коефіцієнт завантаження робочого місця круглошліфувального верстата:

Визначаємо кількість операцій на одному робочому місці за формулою (1. 3):

(1. 3)

де зз.н. — нормативний коефіцієнт завантаження обладнання;

зз.ф. -- коефіцієнт завантаження обладнання:

1) кількість операцій на токарному верстаті:

2) кількість операцій на токарному верстаті:

3) кількість операцій на токарному верстаті з ЧПУ:

4) кількість операцій на токарному верстаті з ЧПУ:

5) кількість операцій на токарному верстаті:

6) кількість операцій на фрезерному верстаті:

7) кількість операцій на фрезерному верстаті:

8) кількість операцій на круглошліфувальному верстаті:

9) кількість операцій на круглошліфувальному верстаті:

10) кількість операцій на круглошліфувальному верстаті:

Результати заносимо в таблицю 1.1.

Таблиця 1.1 — Дані для розрахунку коефіцієнта закріплення операцій.

Поз.

Назва операіції

Тшт.к. хв.

Ср

Спр

зз.ф.

О

010

Токарна

0,561

0,042

1

0,042

20,24

015

Токарна

0,561

0,042

1

0,042

20,24

020

Токарна з ЧПУ

1,15

0,09

1

0,09

9,44

025

Токарна з ЧПУ

1,056

0,082

1

0,082

10,37

030

Токарна

1,031

0,078

1

0,078

10,9

045

Фрезерна

2,12

0,16

1

0,16

5,31

055

Фрезерна

2,18

0,17

1

0,17

5

090

Круглошліфувальна

0,125

0,01

1

0,01

85

095

Круглошліфувальна

0,231

0,017

1

0,017

50

100

Круглошліфувальна

0,353

0,027

1

0,027

31,48

УСпр =10

УО=247,98

Визначаємо коефіцієнт закріплення операцій за формулою:

Це значить, Кз.о. належить дрібносерійному виробництву. (< 40)

Дрібносерійним називається таке виробництво, при якому виготовлення виробів проводиться партіями або серіями, що складаються з однойменних, однотипних по конструкції і однакових за розмірами виробів, що запускаються у виробництво одночасно. Основним принципом цього виду виробництва є виготовлення всієї партії (серії) цілком як в обробці деталей, так і в збірці.

У дрібносерійному виробництві технологічний процес переважно диференційований, тобто розчленований на окремі операції, які закріплені за певними верстатами.

Верстати тут застосовуються різноманітних видів: загального призначення (універсальні), спеціалізовані, спеціальні, автоматизовані, агрегатні. Верстатне устаткування повинно бути спеціалізовано такою мірою, щоб був можливий перехід від виробництва однієї серії машин до іншої, що дещо відрізняється від першої в конструктивному відношенні, або перехід від одного типу машини до іншого.

При використанні верстатів загального призначення (універсальних) повинні широко застосуються спеціалізовані і спеціальні пристосування, спеціалізований і спеціальний ріжучий інструмент або пристосований для даної операції - нормальний і, нарешті, вимірювальний інструмент у вигляді граничних (стандартних і спеціальних) калібрів і шаблонів, що забезпечують взаємозамінність оброблених деталей. Все це устаткування і оснащення в серійному виробництві можна застосовувати достатньо широко, оскільки при повторюваності процесів виготовлення одних і тих же деталей вказані засоби виробництва дають техніко-економічний ефект, який з великою вигодою окупає витрати на них. Проте у кожному окремому випадку при виборі спеціального або спеціалізованого верстата, виготовленні дорогого пристосування або інструменту необхідно підрахувати витрати і очікуваний техніко-економічний ефект.

Дрібносерійне виробництво є найбільш поширеним видом виробництва загалом і середньому машинобудуванні. До цього виду виробництва відносяться: верстатобудування, тепловозобудування і дизелебудування, виробництво пресів, компресорів, насосів, вентиляторів, текстильних машин, деревообробних верстатів, устаткування для харчової і лісової промисловості, для комунального господарства, транспорту і т.д.

1.3 Аналіз технологічності об'єкта виробництва, аналіз використаних матеріалів

Ефективність конструкції визначається технологічністю. Це сукупність властивостей конструкції, що виявляються в оптимальних затратах праці, коштів, матеріалів і часу в процесі підготовки виробництва, виготовлення, експлуатації та ремонту порівняно з відповідними показниками одно типових конструкцій того ж призначення для забезпечення необхідних величин показників якості та умов виготовлення, експлуатації та ремонту. Аналіз технологічності включає кількісну і якісну характеристику технологічності деталі.

Кількісна характеристика технологічності деталі:

Технологічну особливість деталі характеризують коефіцієнт використання матеріалу, коефіцієнт точності обробки та коефіцієнт шорсткості поверхні. Ці коефіцієнти визначаються у відповідності з ГОСТ 18 831–73.

1) Визначення коефіцієнта використання матеріалу:

Отже деталь технологічна.

2) Визначення коефіцієнта точності обробки:

Квалітет точності

Кількість поверхонь

14

12

12

1

11

5

7

3

6

3

Середня точність:

Отже деталь технологічна.

3) Визначення коефіцієнту шорсткості поверхні:

Шорсткість поверхні

Кількість поверхонь

0,4

2

0,8

2

1,6

2

6,3

18

Середня шорсткість:

Отже деталь технологічна.

Якісна характеристика технологічності деталі:

Деталь «шпиндель», тобто вал з L> 2d з зовнішніми поверхнями обертання, з двохсторонніми уступами, з зовнішньою різзю, без центрального отвору, без додаткових отворів, має паз для передачі крутного моменту зубчатому колесу, і дві грані на зовнішній поверхні.

Деякі діаметральні розміри шпинделя відповідають 6-му та 7-му квалітетам точності, а лінійні розміри — 11-му, 12-му та 14-му квалітетам точності - це дає основу вважати шпиндель точною деталлю.

Шорсткість поверхонь торців валу по Ra0,8 і шорсткості більшості циліндричних поверхонь Ra0,4; Ra1,6; та Ra6,3 свідчить про високі вимоги до якості оброблених поверхонь.

Твердість вала HRC 30… 35 має бути досягнута покращенням (закалкою з послідуючим високотемпературним відпуском). Так як сталь 40Х з вказаною твердістю можна оброблювати лезвійними інструментами, то вказану обробку слід виконувати або до механічної обробки (тобто на вихідній заготовці після протягування), або після чорнового етапу обробки.

Двохстороннє розташування уступів у вала і фасонних поверхонь являються признаками технологічності деталі, так як дозволяють виконувати механічну обробку валу високотехнологічними методами, хоча наявність різі, пазу та граней не сприяють цьому. Але загалом деталь можна вважати технологічною.

Висока жорсткість (L< dсер) теж підтверджує технологічність валу і забезпечує можливість вести його обробку на високих режимах різання.

Наявність двох центрових отворів дозволяють мати при обробці достатньо точну постійну технологічну базу.

При обробці має бути врахована наявність ряду технічних вимог про обмеженню биття.

Габаритні розміри виробу — найбільший діаметр шпинделя (dmax=18мм) і загальна довжина шпинделя (Lзаг=83мм) — надають невеликий вплив на вибір обладнання.

Незначна маса деталі і заготовки дають можливість не використовувати спеціальні підйомні і підйомно-транспортні засоби.

Дрібносерійний тип виробництва оказує великий вплив на характер проектуємого технологічного процесу. При такому типі виробництва слід застосовувати заготовки, по формі і розмірам наближені до деталі, використовувати прогресивні методи обробки, високопродуктивне обладнання і оснастку.

Можна застосувати високопродуктивні методи обробки поверхні фасонними різцями, але багато інструментальна обробка недоцільна через малі розміри деталі.

Виконаний конструкційно-технологічний аналіз деталі дозволяє зробити висновок, що дана деталь є досить технологічною деталлю.

Аналіз використаних матеріалів:

Так як деталі типу «вал» беруть участь в обертових рухах і сприймають та передають крутильні моменти, а наша деталь сприймає дуже великі навантаження, то вибираємо матеріал: Сталь 40Х ГОСТ 4543–71.

Таблиця 1.2 — Хімічний склад матеріалів.

Матеріал

Марка

С

Mn

Cr

Р

S

Si

Використаний

40Х

0,4

0,5… 0,8

0,01

0,045

0,055

0,15−0,35

Замінник

45Х

0,45

0,5… 0,8

0,01

0,045

0,055

0,15−0,35

Таблиця 1.3 — Механічні властивості матеріалів.

Матеріал

Матеріал

т, МПа

вр, МПа

з,%

,%

, Дж/см2

НВ

Використаний

40Х

550

780

12

12

7850

288

Замінник

45Х

36

61

16

8

7850

197

де: — густина матеріалу;

вр — межа міцності при розтягуванні;

т — межа текучості;

НВ — міцність по Брінелю.

Сталь 40Х як і сталь 45Х — легована сталь, з високою міцністю і в’язкістю. Використовуються для виготовлення різних навантажених деталей, що підвергаються гарту і відпуску.

Згідно рекомендації матеріал вибраний найбільш вдало.

2 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ

2.1 Аналіз існуючих, вибір, обґрунтування та проектування нових заготовок

По базовому підприємству заготовку отримують різкою з гарячекатаного круглого прокату. Прокатування полягає в пропусканні нагрітого металу у вигляді зливка між валками відповідного профілю, що обертаються.

Для середньо серійного виробництва характерно використовувати в якості заготовок гарячекатаного прокату, відливок отриманих в піщано-глинястих формах, поковок отриманих ковкою, та штамповок.

В якості заготовки для порівняння беремо заготовку, виготовлену зі сталі 40Х методом штамповки. Штампування забезпечує високу продуктивність (в 50… 100 разів більша, ніж куванням), високу точність розмірів і незначну шорсткість поверхні, можливість одержання деталі складної форми з однаковими розмірами, відсутність робітників високої кваліфікації, холодне калібрування поковок може замінювати фрезерування. Недоліками є висока вартість штампів, можливість використання штампа лише для однієї деталі, виготовлення деталей малої маси (0,3… 100 кг).

Обраний спосіб отримання заготовки повинен забезпечувати найменшу собівартість деталі. При цьому важливе значення має економія металу, що іде в стружку. Отримана заготовка має бути максимально приближеної форми і розмірами до готової деталі. Але збільшення точності заготовки при невеликій програмі випуску може бути економічно невигідним, так як витрати на оснастку заготовчих процесів можуть перебільшити економію на механічній обробці та металі.

Зрівняємо два метода отримання заготовки.

Таблиця 2.1 — Варіанти вибору заготовки.

Дані для розрахунку вартості заготовки:

Найменування показників

Варіант 1

Варіант 2

Вид заготовки

Прокат

Штамповка

Клас точності

4

2

Група важкості

2

Маса заготовки, кг

0,22

0,2

Вартість 1 т заготовки, грн.

1180

3150

Вартість 1 т стружки, грн.

300

300

Об'єм виробництва 15 000дет.

Варіант 1

Рисунок 2.1 — Заготовка з гарячекатаного прокату

Вартість заготовки, отриманої з гарячекатаного прокату, визначаємо по формулі:

де, М — витрати на матеріал заготовки;

— технологічна собівартість прокату.

Витрати на матеріал заготовки визначаємо по формулі:

де, Q = 0,22 кг — норма витрат на заготовку;

q = 0,18 кг — маса готової деталі;

Sвідх = 300грн. — ціна 1 тони відходів;

S = 1180грн. — ціна 1 тони матеріалу заготовки.

Технологічну собівартість визначаємо по формулі:

де, Сп.з. =367 — приведені затрати на робочому місці;

Тшт. = 0,259 — штучний час операції.

Тоді вартість заготовки:

Варіант 2

Штампування. Вартість заготовки при штампуванні визначаємо по формулі:

де, kт=1 — коефіцієнт залежний від класу точності;

kс=1 — коефіцієнт залежний від групи важкості;

kв=2 — коефіцієнт залежний від маси заготовки;

kм=1,18 — коефіцієнт залежить від матеріалу заготовки;

kn=1 — коефіцієнт залежний від об'єму виготовлення заготовок.

Економічний ефект від прийняття заготовки з прокату із штамповкою визначається по формулі:

По розрахунках бачимо, що вартість заготовки в обох варіантах дуже відрізняється. Тому раціональніше вибрати метод отримання заготовки першого варіанту (гарячекатаний прокат) в зв’язку з меншими трудовими, матеріальними і економічними затратами.

Прокатування полягає у пропусканні нагрітого чи холодного металу у вигляді зливка між валками відповідного профілю, що обертаються. Відстань між валками менша, ніж товщина зливка, що обробляється, тому розміри його перетину зменшуються. Для одержання потрібної форми перетину роблять прокатування в кілька ходів, застосовуючи валки відповідної форми. Одержаний прокат може мати форму листів, смуг, прутків, труб тощо. Прокат потім можна зварювати, кувати, штампувати, пресувати, волочити та різати.

2.2 Аналіз існуючого, вибір та обґрунтування нового технологічного процесу механічної обробки

Технологічний процес обробки даної деталі розробляємо на базі обладнання механічного цеху підприємства.

2.2.1 Вибір та обґрунтування технологічних баз

Вихідними даними при виборі баз являється: робоче креслення деталі, технічні вимоги на її виготовлення, вид заготовки, стан поверхонь деталі.

Вибір баз — це найбільш вимогливий етап розробки технологічного процесу та проектування пристроїв. При невірному виробі баз можливий брак обробки, збільшується час на встановлення та зняття деталі (заготовки).

Технологічною базою на першу — токарну операції беремо необроблену зовнішню поверхню Ш20мм. Відносно цієї поверхні оброблюються поверхні, які пізніше слугуватимуть технологічними базами для інших операцій.

При виборі технологічних баз на наступні операції спираємося на принцип постійності баз. Вибір баз на всіх операціях механічної обробки деталі формулюємо у вигляді таблиці.

Таблиця 2.2 — Базування заготовки.

Схема базування

Базування

Операція

Встановлення на

зовнішню поверхню

і торець (3-х кулачковий патрон).

Токарна:

— підрізання торця 1

Схема базування

Базування

Операція

Встановлення на

зовнішню поверхню

і торець (3-х кулачковий патрон).

Токарна:

— підрізання торця 2

— центрування торця 3

Встановлення на

зовнішню поверхню

і торець (3-х кулачковий патрон).

Токарна з ЧПУ:

— точіння поверхні 4

— точіння канавок 5, 6, 7, 8, 9

Встановлення на

зовнішню поверхню

і торець (3-х кулачковий патрон).

Токарна з ЧПУ:

— центрування торцю 10

— точіння поверхні 11

Встановлення на

зовнішню поверхню

і торець (3-х кулачковий патрон).

Токарна:

— нарізання різьби 12

Встановлення у спеціальному пристрої на зовнішню поверхню і торець.

Фрезерна:

— фрезерування двох лисок

Встановлення у цанговому патроні на зовнішню поверхню і торець.

Фрезерна:

— фрезерування пазу 14

Встановлення у центрах.

Круглошліфу-

вальна:

— шліфування поверхні 15

Встановлення у центрах.

Круглошліфу-

вальна:

— шліфування поверхні 16

Встановлення у центрах.

Круглошліфу-

вальна:

— шліфування поверхні 17

2.2.2 Вибір плану та методів обробки окремих поверхонь

При розробці технологічного процесу керуються наступними засадами:

у першу чергу обробляють ті поверхні, що є базовими при подальшій обробці;

після цього обробляють поверхні з найбільшим припуском;

далі виконують обробку поверхонь, зняття металу з який у найменшому ступені впливають на твердість заготівлі;

у начало технологічного процесу варто відносити ті операції, на яких можна екати появи шлюбу через приховані дефекти металу (тріщин, раковин і т.п.);

поверхні, обробка яких зв’язана з точністю і допусками відносного розташування поверхонь (співвісності, перпендикулярності, паралельності і т.п.), виготовляють при одній установці;

сполучення чорнової (попередньої) і чистовий (остаточної) обробок в одній операції і на тому самому устаткуванні небажано — таке сполучення допускається при обробці твердих заготівель з невеликими припусками;

при виборі настановних (технологічних) баз випливає прагне до дотримання двох основних умов: сполученню технологічних баз з конструкторськими (наприклад, отвір у корпусі насадної циліндричної фрези одночасно служить посадковим місцем для оправлення в процесі експлуатації і базою в більшості операцій); сталості баз, тобто вибору такої бази, орієнтуючись на який можна провести всю чи майже всю обробку (наприклад, центрові отвори вала, чи осі хвостовики інструмента, що ріже,).

Принцип базування повинен строго відповідати ДСТУ 388−76*.

Таблиця 2.3 — Вибір варіанта обробки окремих поверхонь.

Поз.

Вид поверхні

Квалітет

точності по

ГОСТ 2530–82

Шорсткість по

ГОСТ 2789–73,

Ra

Варіанти

1

2

1

Торець прутка

14

6,3

Відрізання

Відрізання

2

Центрувальний отвір

7

6,3

Центрування

Центрування

3

Зовнішній контур

11

0,4

Точіння попереднє, кінцеве

Точіння на верстаті з ЧПУ

4

Канавка VI

14

6,3

Точіння

Точіння на верстаті з ЧПУ

5

Канавка IV

14

6,3

Точіння

Точіння на верстаті з ЧПУ

6

Канавка V

11

6,3

Точіння

Точіння на верстаті з ЧПУ

7

Канавка II

14

6,3

Точіння

Точіння на верстаті з ЧПУ

8

Канавка III

14

6,3

Точіння

Точіння на верстаті з ЧПУ

9

Різь

М12Ч1,25−6g

6

6,3

Нарізання плашкою

Нарізання плашкою

10

Канавка I

14

6,3

Точіння

Точіння на верстаті з ЧПУ

11

Лиски

7

1,6

Фрезерування

Фрезерування

у пристрої УСП

12

Паз

6

6,3

Фрезерування

Фрезерування

13

Поверхня 7h6

6

0,4

Шліфування

Шліфування

14

Поверхня 10h7

7

0,8

Шліфування

Шліфування

15

Поверхня 12h7

7

0,4

Шліфування

Шліфування

Вибираємо другий варіант обробки поверхонь через використання більш прогресивного і продуктивного обладнання.

2.2.3 Розробка та обслуговування маршруту обробки

Основні вимоги, які пред’являються до технологічних процесів, полягають у тому, щоб він розроблявся в раціональній організаційній формі, з повним використанням всіх технологічних можливостей верстата, інструмента і пристосування при оптимальних режимах різання метала доступного для даного верстату, з найменшими втратами часу і з найменшою собівартістю обробки.

Маршрутний технологічний процес механічної обробки зводимо в таблицю 2. 4

Таблиця 2.4 — Загальний план обробки деталі «Шпиндель»

Поз.

Найменування операції

Призначення та характеристика

1

Заготовча

Отримання заготовок відрізанням з гарячекатаного прокату.

2

Токарна з ЧПУ

Точність обробки 14…6 квалітет, шорсткість Ra0,4… 6,3.

3

Контрольна

Контроль розмірів заготовки

4

Фрезерна

Точність обробки 14…7 квалітети, шорсткість Ra1,6… 6,3

5

Слюсарна

Зняти зазубрини, приточити гострі кромки

6

Фрезерна

Точність обробки 14…7 квалітети, шорсткість Ra1,6… 6,3

7

Слюсарна

Зняти зазубрини, приточити гострі кромки

8

Контрольна

Контроль розмірів заготовки та допусків на них

9

Термообробка

Відпуск вч№ 6

10

Слюсарна

Зняти окалину у пазу і на поверхнях під шліфовку

11

Круглошліфувальна

Доводка визначених поверхонь

12

Промивка

13

Контроль

Перевірити вимоги креслення

14

Транспортна

Транспортувати деталь на СТД

Користуємось загальним планом обробки деталі «Шпиндель» та отриманим варіантом МОП, який забезпечує найкоротший шлях до досягнення кінцевої цілі розробляємо маршрут обробки, який заносимо у маршрутну карту обробки. Так як в теперішній час у дрібносерійному виробництві широко використовують верстати з ЧПУ, які за рахунок концентрації переходів дозволяють зменшити число операцій трудоємкість обробки, збільшити точність відносного положення поверхонь деталі, збільшити продуктивність праці, зменшити виробничий цикл, зменшити потрібність у виробничих площах, потребу у висококваліфікованих працівниках. Переводимо більшу частину операцій механічної обробки на верстати з ЧПУ.

Для деталі «Шпиндель» вибираємо наступний маршрут механічної обробки по операціям:

— Токарна

— Токарна

— Токарна з ЧПУ

— Токарна з ЧПУ

— Токарна

— Фрезерна

— Фрезерна

— Круглошліфувальна

— Круглошліфувальна

— Круглошліфувальна

Даний технологічний процес механічної обробки деталі характеризується наступними параметрами:

1) Дрібносерійним типом виробництва Кз.о. = 24,79

2) Річна програма N = 15 000 шт.

3) Застосування універсального обладнання.

В спроектованому технологічному процесі виготовлення деталі використовуються токарно-гвинторізні, горизонтально-фрезерні універсальні верстати. Крім цього, в новому технологічному процесі застосовано токарні верстати з ЧПК моделі 16Б16Т1, який дозволяє виконувати точіння різних контурів зовнішньої і внутрішньої поверхні валу, нарізання різьби в різних отворах деталі.

2.2.4 Вибір оснащення технологічного процесу

При виборі інструменту керуємося загальним направленням у машинобудуванні - забезпечити отримання найбільш продуктивним та дешевим інструментом якісних виробів.

Для обробки деталі використовується ріжучий інструмент, оснащений пластинами з твердого сплаву та зі швидко ріжучої сталі.

У таблицю заносимо весь інструмент, який використовуємо.

Таблиця 2.5 — Вибір ріжучого інструменту.

Поз.

Ріжучий

інструмент

Позначення

Матеріал

ріжучої частини

ГОСТ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

Різець відрізний

Різець підрізний

Свердло центрове

Різець прохідний

Різець канавочний

Плашка

Набір фрез

Фреза Ш3Круг шліфувальний

2120−0507

2120−0507

2317−0103

2120−0023

2126−0007

2650−1761

2240−0421

2234−0157

-

Т15К6

Т15К6

Р18

Т15К6

ВК4

ВК8

Р18

Р18

Електрокорунд білий

18 874−73

18 874−73

14 952−75

18 880−73

18 875−73

9740−71

28 527−90

Ост244 113−87

2424−83

10.

11.

Круг шліфувальний

Круг шліфувальний

-

-

Електрокорунд білий

Електрокорунд білий

2424−83

2424−83

Згідно ГОСТ 14 404–73 вибір групи обладнання проводимо назначенням методів обробки поверхонь, які забезпечують виконання технічних вимог до обробляємих поверхонь, враховуючи при цьому дрібносерійний характер виробництва.

Проводимо вибір конкретних моделей верстатів та дані заносимо у таблицю.

Таблиця 2. 6- Вибір моделей верстатів.

Поз.

Операція

Найменування, модель,

тип обладнання

Коротка технічна характеристика

1

Фрезерна

Верстат фрезерний СФ-676

Розміри робочої вертикальної площі стола 500Ч200мм; Найбільше переміщення стола: поздовжнє 320 мм, поперечне 300 мм; Швидке переміщення м/хв.: поздовжнє 0,935, поперечне 0,935; Найбільша відстань від торця шпинделя до поверхні столу 250 мм; Найбільший кут повороту у вертикальній площині ±90є; Найбільше переміщення шпинделя 60 мм; робоча поверхня стола 630Ч200мм; Потужність електродвигуна 1,7кВт; Внутрішній конус шпинделя Морзе 4.

Поз.

Операція

Найменування, модель,

тип обладнання

Коротка технічна характеристика

2

Токарна

Верстат токарно-гвинторізний ТС-70

Найбільший діаметр оброблюваної заготовки: над супортом 224 мм, над станиною 430 мм; Найбільша довжина обробляємої заготовки 750 мм, 1000 мм, 1500 мм; Крок нарізаємої різьби: метричної 0,5−192мм, модульної 0,5−48,дюймових 24−1; Частота обертання шпинделя прямого обертання 12,5 — 2000 об/хв., зворотного 19 — 2420об/хв.; Число швидкостей шпинделя прямого обертання 23, зворотного 12; Подача супорта, мм/об: поздовжня 0,070 — 4,16, поперечна 0,035 — 2,08; Потужність електродвигуна головного приводу 10кВт; Найбільша маса оброблюваного виробу, що закріплений в патроні 200 кг, в центрах 460, 650, 900 кг; Розмір внутрішнього конуса у шпинделі Морзе 6, М80; Кінець шпинделя по ГОСТ 12 593–72 6К, 6 М; Діаметр циліндричного отвору в шпинделі 55 мм.

Поз.

Операція

Найменування, модель,

тип обладнання

Коротка технічна характеристика

3

Токарна з ЧПУ

Верстат токарно-гвинторізний 16Б16Т1

Найбільший діаметр оброблюваної заготовки: над супортом 125 мм, над станиною 320 мм; Найбільший діаметр прутка, що проходить через отвір шпинделя 36 мм; Найбільша довжина обробляємої заготовки 750 мм; Крок нарізаємої різьби: метричної 0,05−40,95 мм; Частота обертання шпинделя 40 — 2000 об/хв.; Число швидкостей шпинделя 18; Найбільше переміщення супорта: поздовжнє 700 мм, поперечне 210 мм; Подача супорта, мм/об: поздовжня 2 — 1200, поперечна 1 — 1200; Швидкість швидкого переміщення супорта: поздовжня 6000мм/об, поперечна 5000мм/об; Потужність електродвигуна головного приводу 4,2кВт; 7,2кВт; габаритні розміри 3100Ч1390Ч1870; маса 2350 кг.

Поз.

Операція

Найменування, модель,

тип обладнання

Коротка технічна характеристика

4

Круглошліфувальна

Круглошліфувальний верстат 3У10А

Найбільший розмір установленої заготовки Ш100мм, l=160мм; Найбільший діаметр шліфування: зовн. 3−15мм, вн. 40 мм; Найбільша довжина шліфування: зовн. 160 мм, вн. 50 мм; Висота центрів над столом 80 мм; Найбільше продольне переміщення стола 200 мм; Частота обертання шпинделя заготовки 100−950об/хв; найбільший розмір шліфувального круга 250 мм; Частота обертання шпинделя шліфувального круга 1910об/хв; Потужність електродвигуна 1,1кВт.

2.3 Вибір методів контролю та вимірювальних інструментів

У кожної оброблюваної поверхні повинні бути:

1. виміряні всі або найбільш відповідальні розміри;

2. перевірена шорсткість;

3. визначені відхилення форми та розміщення поверхонь.

Це основне призначення контрольно-вимірювальних засобів виробництва. Вимірюванню та контролю приділяється велика увага, як основному показникові якості виробництва.

Вимірювання — це процес знаходження числового значення величини, що перевіряється, з допомогою спеціальних технічних засобів, що виражаються у відповідних одиницях вимірювання. (Це вимірювання штангенциркулем, лінійкою, мікрометром і т. д.). Які саме розміри чи характеристики геометричної точності обробленої деталі слід вимірювати визначаються технологом, який розробляє даний процес. Вказівки про це заносяться до карти технологічного процесу та в карту технічного контролю деталі.

Але частіше на виробництві мають справу з контролем. Контроль — це встановлення пригожості деталі, тобто визначається в установлених границях. (Це контроль деталей калібрами, плитками шорсткості і т.д.).

Метрологія встановлює такі методи вимірювання:

1 група: пряме та непряме:

· пряме — коли значення, що знаходимо, знаходять безпосередньо з процесу вимірювання шляхом зчитування результатів зі шкали вимірювального інструменту. До такого методу відносяться вимірювання лінійних розмірів штангенциркулем та вимірювання кутів кутоміром:

· непряме — коли величина, що перевіряється, не вимірюється безпосередньо вимірювальним засобом, а визначається шляхом прямого вимірювання іншої величини, що зв’язана з першою величиною у відповідній залежності. Так вимірюється конусність К=(Д12)/л; вимірювання середнього діаметра різьби за допомогою метода 3-х проволочок, т.д.

2 група: абсолютний та відносний:

· Абсолютний — коли значення вимірювальної величини можна побачити на шкалі вимірювального інструменту (штангенциркуль, мікрометр і т.д.).

· Відносний — коли величина, що вимірюється порівнюється з відомим значенням міри чи еталону. Налагодження індикатора на розмір, плитки шорсткості і т.д.

Також існують два методи контролю, що становлять:

3 групу: диференційований (поелементний) та комплексний:

· диференційований або поелементний — це незалежне вимірювання кожного параметру деталі окремо. Це вимірювання тільки кута профілю різьби, тільки кроку різьби, тільки ширини шліца і т.д.

· комплексний — коли придатність деталі оцінюється по сумарній похибці кількох взаємозв'язаних параметрів (контроль різьбових деталей різьбовими калібрами, контроль кінематичної похибки зубчатого колеса і т.д.).

В машинобудуванні існує цілий ряд різних вимірювальних засобів. Їх вибирають в залежності від:

1. прийнятому методу вимірювання чи контролю;

2. допустимим похибкам вимірювання;

3. об'єму та типу виробництва;

вимогам економічної доцільності.

Таблиця 2.7 — Використовуємий вимірювальний інструмент.

Контрольні розміри

Вимірювальний інструмент

ГОСТ

Методи контролю

М12Ч1,25−6e

52,9; Ш18h14; Ш16h14; Ш12h7; Ш10,3;

Ш10h7; Ш7h6; 83h11;

Кільця різьбові

«пр"-85 410 010 000−143

«не"-85 610 010 000−135

Мікрометр МРН 0−25

Штангенциркуль

ШЦI — 125 — 0,1

4380−80

166−89

Диференці-

йований

Комплекс-

ний

8,5js14; 24,4;

9,7h14; 6,7h14; Ш11,5h14; Ш10h14;

16js12; 0,2Ч45є; 1,6Ч45є; 0,6Ч45є

Ш9,5h11

Ш11,3h11

11h11

1,2h14; 1,6h14

3d6

8js14

13h7

Відсутність гострих кромок та зазубрин

Вимога симетричності

Ш7h6

Ш10h6

Ш12h7

24,5h11

53h11

Некруглість R0,003; R0,0025

ШЦII — 160 — 0,05

Скоба 81. 13. 045. 0000

Скоба 81. 13. 046. 0000

Калібр 86. 19. 007. 0000

Міри довжини кінцеві

Калібр 86. 21. 033. 0000

Штангенциркуль

ШЦI — 125 — 0,1

Калібр 81. 31. 032. 0000

Візуально

ПСБ 88. 60. 003

Індикатор ИЧ-10

Скоба 81. 18. 038. 0000

Скоба 81. 18. 039. 0000

Скоба 81. 31. 034. 0000

Скоба 86. 19. 006. 0000

Штангенциркуль

ШЦI — 125 — 0,1

Скоба СРП25Т92−034−227−87

ПСБ 88. 60. 035. 0000

Індикатор ТМШ-1

166−89

9038−90

166−89

577−68

166−89

9096−82

Комплекс-

ний

Комплексний

Комплексний

Диференці-

йований

Комплексний

Комплексний

Комплексний

Контрольні розміри

Вимірювальний інструмент

ГОСТ

Методи контролю

Відхилення від допусків

Відповідність чистоти

Візуально, зразки цехові

Диференці-

йований

2.4 Визначення припусків та міжопераційних розмірів

Заготовка виготовлена з гарячекатаного прокату.

Технологічний маршрут обробки поверхні 12h7 складається з чорнового та чистового точіння, що виконується на токарно-гвинторізному верстаті 16Б16Т1, та попереднього та кінцевого шліфування, що виконується на шліфувальному верстаті 3У10А.

Обробка поверхні виконується за два установа. Чорновим та чистовим точінням оброблюється поверхня до 12,4 мм.

Заготовка на першій операції встановлюється у трьохкулачковий патрон з базуванням по поверхні 20 мм. На другій операції деталь закріплюється у центрах з базуванням по центрових отворах.

Розрахунок припусків на обробку поверхні 12h7 записуємо у таблицю, де послідовно записується технологічний маршрут обробки ділянки валу та всі значення елементів припуску.

Таблиця 2.8 — Розрахунок припусків та граничних розмірів по технологічним переходам на обробку ділянки вала 12h7.

Технологічні

переходи

Елементи припусків, мкм

Розрахунковий

припуск 2zmin

Допуск,

мкм

Граничний

розмір, мкм

Граничні

значення припусків

Rz

T

dmin

dmax

2zmin

2zmax

Заготовка

Точіння чорнове

Точіння чистове

Шліфування попереднє

Шліфування кінцеве

150

50

30

10

5

150

50

30

20

15

610

36,6

30,5

24,4

-

-

-

-

-

-

2910

2136,6

290,5

254,4

1100

430

110

43

18

14,424

12,604

12,33

12,09

11,982

15,524

13,034

12,44

12,133

12

-

1820

274

240

108

-

2490

594

307

133

Сумарне значення просторових відхилень для заготовки даного типу:

при

де — допуск на розмір ділянки валу.

Залишкове просторове відхилення при чорновому точінні:

При чистовому точінні:

При попередньому шліфуванні:

На основі записаних у таблицю даних проводимо розрахунок мінімальних значень міжопераційних припусків по формулі:

Мінімальний припуск під точіння:

Чорнове

чистове

Мінімальний припуск під шліфування:

попереднє

кінцеве

Значення допусків кожного переходу приймаємо у відповідності з квалітетам точності того чи іншого виду обробки.

Допуск: заготовки = 1100мкм;

точіння

чорнове = 430мкм;

чистове = 110мкм;

шліфування

попереднє = 43мкм;

кінцеве = 18мкм.

Найбільше значення (dmax) отримуємо по розрахунковим розмірам, округленим до точності допуску відповідного переходу.

dmax4=12мм

dmax3=12,133 мм

dmax2=12,44 мм

dmax1=13,034 мм

dmaxзаг=15,524 мм

Найменші граничні розміри (dmin) визначаємо з найбільших граничних розмірів відніманням допусків відповідних переходів.

dmin4=12−0,018=11,982 мм

dmin3=12,133−0,043=12,09 мм

dmin2=12,44−0,11=12,33 мм

dmin1=13,034−0,43=12,604 мм

dminзаг=15,524−1,1=15,424 мм

Результати розрахунку заносимо у таблицю.

Максимальні граничні значення припусків 2Zmax рівні різниці найбільших граничних розмірів по формулі:

Під кінцеве шліфування:

Під попереднє шліфування:

Під чистове точіння:

Під чорнове точіння:

Мінімальні граничні значення припусків 2Zmin рівні різниці найменших граничних розмірів визначаємо по формулі:

Під кінцеве шліфування:

Під попереднє шліфування:

Під чистове точіння:

Під чорнове точіння:

Виконуємо перевірку правильності виконаних розмірів:

Розрахунки виконані вірно.

Рисунок 2.2 — Графічне розташування припусків та допусків на обробку вала Ш12h7.

Таблиця 2.9 — Міжопераційні припуски на інщі поверхні.

Поверхня

Припуски

Поверхня

Припуски

Точіння чистове

Фрезерування

Ш18h14

0,75

13h7

0,7

Ш16h14

0,75

8js14

0,7

Ш12h7

0,75

Шліфування

Ш10h7

0,7

Ш7h6

0,3

Ш10h6

0,7

Ш10h6

0,3

Ш7h6

0,7

Ш12h7

0,3

М12Ч1,256g

0,75

Ш16h14

0,36

2.5 Визначення режимів різання

Розробка технологічного процесу механічної обробки заготовки звичайно завершається встановленням технологічних норм часу для кожної операції.

Для того, щоб добитися оптимальних норм часу на операцію, необхідно в повній мірі використовувати ріжучі властивості інструмента та виробничі можливості технологічного обладнання.

При виборі режимів різання необхідно притримуватися певного порядку, тобто при назначені та розрахунку режиму обробки враховуються тип та розміри ріжучого інструменту, матеріал його ріжучої частини, матеріал та стан заготовки, тип обладнання, його стан.

Елементи режимів різання знаходяться у взаємній функціональній залежності, що встановлюється емпіричними формулами.

Розраховуємо аналітичним методом режими різання на програмно-комбіновану операцію.

Приймаємо токарно-гвинторізний верстат моделі 16Б16Т1 з програмним управлінням.

Потужність електродвигуна N=7,2 кВт.

Операція: чорнове точіння.

Вибираємо ріжучий інструмент: різець прохідний, матеріал ріжучої частини різця твердий сплав Т15К6.

Геометричні параметри різця:

Передній кут г=10°

Задній кут Ь=10°

Головний кут в плані ц=90°

Допоміжний кут в плані ц1=25°

Кут нахилу ріжучої кромки л=0

Визначаємо режими різання:

1. Глибина різання:

t=D-d/2=20−10=10мм

2. Подача:

S0=0,4мм/об (1. табл.5 с. 266)

3. Швидкість різання визначаємо за формулою:

де Сv=350

y=0,35

x=0,15

m=0,20

Т=60 хв. — стійкість інструмента

— загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання; (табл. 17)

— коефіцієнт на оброблюваний матеріал;

Кuv=1,0 — коефіцієнт на інструментальний матеріал;

Кnv=0,9 — коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки;

КTv=1,0 — коефіцієнт, що враховує кількість одночасно працюючого інструменту;

KTc=1,0 — коефіцієнт, що враховує кількість обслуговуємих верстатів;

Кцv=1,0 — коефіцієнт, що залежить від головного кута в плані;

Кr=1,0 — коефіцієнт, що враховує вплив параметрів різця на силу різання;

4. Частота обертання шпинделя:

5. Корекційна швидкість різання:

6. Сила різання:

де Ср=300

x=1,0

y=0,75

n=0

— поправочний коефіцієнт (табл. 22 с. 273)

-

коефіцієнт, що враховує вплив якості обробляємого матеріалу на силові залежності.

Кцр=0,89 — коефіцієнт, що враховує вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання.

КлР=1,0 — коефіцієнт, що враховує вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання.

КгР=1,0 — коефіцієнт, що враховує вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання.

КrP=1,0 — коефіцієнт, що враховує вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання.

7. Потужність різання:

Обробка деталі на даному верстаті з даними режимами різання можлива і виконується за 4 проходи.

8. Основний час:

де L — довжина переміщення різця у напрямку подачі

l — довжина поверхні деталі, яка обробляється за напрямком подачі;

l1 — величина врізання інструмента;

l2 — перебіг різця

Операція: чистове точіння.

Вибираємо ріжучий інструмент: різець прохідний, матеріал ріжучої частини різця твердий сплав Т15К6.

Геометричні параметри різця:

Передній кут г=10°

Задній кут Ь=15°

Головний кут в плані ц=90°

Допоміжний кут в плані ц1=15°

Кут нахилу ріжучої кромки л=0

Визначаємо режими різання:

5. Глибина різання:

t=D-d/2=1мм

6. Подача:

S0=0,4мм/об

7. Швидкість різання визначаємо за формулою:

де Сv=350

y=0,35

x=0,15

m=0,20

Т=60 хв. — стійкість інструмента

— загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання; (табл. 17)

— коефіцієнт на оброблюваний матеріал;

Кuv=1,0 — коефіцієнт на інструментальний матеріал;

Кnv=1 — коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки;

КTv=1,0 — коефіцієнт, що враховує кількість одночасно працюючого інструменту;

KTc=1,0 — коефіцієнт, що враховує кількість верстатів, що обслуговувається;

Кцv=1,0 — коефіцієнт, що залежить від головного кута в плані;

Кr=1,0 — коефіцієнт, що враховує вплив параметрів різця на силу різання;

8. Частота обертання шпинделя:

4. Корекційна швидкість різання:

6. Сила різання:

де Ср=300

x=1,0

y=0,75

n=0

— поправочний коефіцієнт (табл. 22 с. 273)

— коефіцієнт, що враховує вплив якості обробляємого матеріалу на силові залежності.

Кцр=0,89 — коефіцієнт, що враховує вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання.

КлР=1,0 — коефіцієнт, що враховує вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання.

КгР=1,0 — коефіцієнт, що враховує вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання.

КrP=1,0 — коефіцієнт, що враховує вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання.

7. Потужність різання:

Обробка деталі на даному верстаті з даними режимами різання можлива і виконується за 4 проходи.

8. Основний час:

L — довжина переміщення різця у напрямку подачі

l — довжина поверхні деталі, яка обробляється за напрямком подачі;

l1 — величина врізання інструмента;

l2 — перебіг різця

Основний час для токарної операції складає

То=0,35+0,0875=0,4375хв.

Для всіх інших операцій режими різання визначаємо табличним методом і записуємо в таблицю.

Таблиця 2. 10 — Розрахунок режимів різання та основного часу.

Поз.

Операція

t, мм

Sz,

мм/зуб

So,

об/хв

Sm,

мм/хв

V,

мм/хв

n,

хв-1

To,

хв

015

Токарна

Відрізати заготовку

в розмір 83-0,2

0,5

-

0,6

-

21,98

350

0,052

Центрувати торець

3

-

0,12

-

30

470

0,05

025

Токарна з ЧПУ

Точити Ш11,87-0,11

під різьбу

М12Ч1,25−6g

4,1

-

0,4

-

15,7

250

0,17

Точити канавку I

1,87

-

0,2

-

18,6

500

0,0187

030

Різьбонарізна

Нарізати різьбу

М12Ч1,25−6g

-

-

-

0,5

3

100

1,05

045

Фрезерна

Фрезерувати

дві лиски

2,5

0,06

-

450

188,4

750

0,036

Фрезерувати

паз 3 мм

1,975

0,07

-

140

47,1

250

0,089

090

Круглошліфувальна

Шліфувати Ш7h6

0,3

-

-

-

35

(25)

100

0,0595

Шліфувати Ш10h6

0,3

-

-

-

35

(25)

100

0,11

Шліфувати Ш12h7

0,3

-

-

-

35

100

0,168

2.6 Нормування технологічного процесу. Розрахунок норм часу по операціях

В умовах серійного виробництва технологічні норми часу встановлюються розрахунково аналітичним методом.

Розрахуємо технологічні норми часу на токарну операцію з ЧПУ:

Штучно-калькуляційний час визначається за формулою:

де n — кількість деталей в партії;

Тшті — штучний час і-ої операції;

Тп.з. і =6,6хв. — підготовчозаключний час і-ої операції

Штучний час токарної операції визначаємо за формулою:

де То=0,4375хв. — основний час на токарну операцію з ЧПУ;

Тдоп=0,18хв. — допоміжний час;

Тобслобсло. обсл=0,03·(Тодоп)+0,05·(Тодоп)=0,03·0,6175+0,05·0,6175= =0,0494хв. — час на обслуговування робочого місця;

Тп=0,031хв. — час на особисті потреби.

Технологічні норми часу на інші операції заносимо у таблицю2. 11.

Таблиця 2. 11 — Технологічні норми часу на операції.

Поз.

Операція

То

Тдоп

Тп.з.

Тобсл

Тп

Тшт

Тшт-к

010

Токарна

0,05

0,18

6,6

0,016

0,012

0,259

0,561

015

Токарна

0,05

0,18

6,6

0,016

0,012

0,259

0,561

020

Токарна з

ЧПУ

0,567

0,18

6,6

0,053

0,043

1,03

1,15

025

Токарна з

ЧПУ

0,458

0,18

6,6

0,049

0,035

0,903

1,056

030

Токарна

0,604

0,18

6,6

0,041

0,037

0,89

1,031

045

Фрезерна

0,036

1,83

8,4

0,13

0,09

2,08

2,12

055

Фрезерна

0,089

1,83

8,4

0,134

0,1

2,15

2,18

090

Круглошліфувальна

0,0595

-

0,125

095

Круглошліфувальна

0,11

0,231

100

Круглошліфувальна

0,168

0,353

Штучно-калькуляційний час на виготовлення однієї деталі складає:

3 КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ

3.1 Розрахунок та конструювання спеціального пристрою

3.1.1 Службове призначення пристрою

При проектуванні верстатних пристроїв і їх виробі необхідно щоб забезпечувалось:

1) точність положення заготовки на верстаті;

2) надійність затиску;

3) зручність та безпека при роботі;

4) висока жорсткість системи ВПІД при дії сили різання;

5) забезпечення вільного підходу інструмента до всіх оброблюваних поверхонь;

6) швидкодія затискачів.

Даний верстатний пристрій призначений для закріплення заготовок при обробці на універсально-фрезерному верстаті моделі СФ-676 для виконання операції № 045 для фрезерування лисок в розмір 13h7мм. Операція виконується після попередньої чорнової та напівчистової обробки деталі на попередніх операціях.

Шорсткість установчих поверхонь заготовки відповідає Rz20, точність виконання цих розмірів відповідає сьомому квалітету точності.

При обробці заготовки на даній операції знімаються такі припуски: ширина фрезерування b=10мм, довжина фрезерування l=8мм, глибина фрезерування t=2,5 мм.

Операція повинна бути виконана з точністю по сьомому квалітету точності і шорсткістю Ra=1,6.

Принцип роботи пристрою

Пристрій багатомісний, одночасно встановлюються і затискаються дванадцять деталей і обробляється комплектом чотирьох двосторонній дискових фрез.

Деталі встановлюються циліндричною поверхнею в самоцентруючі призми по рухомій посадці. Висота призм відповідає циліндричній частині заготовки. Деталь фіксується в пристрої на виступ Ш12мм.

Затиск відбувається штоком пневмоциліндра, який рухає призми до повного затиску заготовки. Після закінчення шток циліндра повертається в первинне положення, а призми розтискаються за допомогою пружин і деталь вільно виймається з призми.

Для запобігання падіння тиску у повітряній мережі встановлюють запобіжний клапан, тому безпека праці гарантована.

3.1.2 Схема базування заготовки в пристрої

Схема розташування установчих елементів визначається схемою базування заготовки та типом установчих елементів. При розробці принципової схеми визначають найкраще розташування установчих елементів у кожній координатній площині. Для базування заготовки на установочну базу остання повинна мати три установчих елементи. Розташувати їх на заданій площині можна по різному. Добираємо таку схему розташування елементів, при якій були б забезпечені найвища точність встановлення та найбільша стійкість заготовки, що базується.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой