Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ
Волгодонск
2005
|
На заседании кафедры “Машиностроения и прикладной механики ” Протокол от “__“ мая 2011 г. №. Зав. кафедры ________ /С.А. Томилин/ |
Автор-составитель: Приходько О.Л.– старший преподаватель.
Рецензенты: Берела Алексей Иванович – кандидат технических наук, доцент кафедры “Машиностроения и прикладной механики”.
В методическом пособии дана методика выполнения разделов курсового проекта по дисциплине “Технология изготовления изделий тяжёлого и атомного машиностроения”, приведены примеры и порядок расчетов заготовок, полученных различными методами, методика выполнения отдельных разделов курсового проекта, алгоритм расчета режимов резания и технического нормирования. Кроме того, приведены образцы выполнения расчетных таблиц, чертежей, образцы заполнения бланков соответствующих документов, в приложении указаны справочные и нормативные материалы.
Методическое пособие соответствует требованиям к минимуму и уровню подготовки по направлению 150700 “Машиностроение” профиля “Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств ”ФГОС ВПО третьего поколения.
Методическое пособие предназначено для студентов дневной и очно-заочной формы обучения ОУ ВПО профиля подготовки “Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств”/
|
|
|||
|
ПРЕДИСЛОВИЕ |
5 |
||
|
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА |
6 |
||
|
ВВЕДЕНИЕ |
10 |
||
|
1 |
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ |
||
|
1.1 |
Назначение и техническая характеристика заданной детали |
11 |
|
|
1.2 |
Определение типа производства |
18 |
|
|
2 |
РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ |
||
|
2.1 |
Выбор действующего технологического процесса |
||
|
2.2 |
Выбор исходной заготовки и методов её изготовления |
25 |
|
|
2.3 |
Выбор технологических баз |
71 |
|
|
2.4 |
Составление технологического маршрута обработки |
72 |
|
|
2.5 |
Разработка технологических операций. Расчет режимов резания |
||
|
75 |
|||
|
2.6 |
Нормирование технологического процесса |
76 |
|
|
3 |
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ |
||
|
3.1 |
Проектирование приспособления |
92 |
|
|
3.2 |
Разработка контрольно-измерительного приспособления |
92 |
|
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
93 |
||
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ |
94 |
||
|
оформление КОМПЛЕКТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ |
|||
|
ДОКУМЕНТАЦИИ (КТД) |
97 |
||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Образец этикетки |
98 |
||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) Образец титульного листа |
99 |
||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное) Образец ведомости курсового проекта |
100 |
||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Г (рекомендуемое) Рекомендации средств контроля |
101 |
||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Д (рекомендуемое) Фрагмент исследовательской части |
102 |
||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Е (рекомендуемое) Последовательность назначения - |
|||
|
оптимальных режимов резания при точении, растачивании, отрезании, подрезании торца |
106 |
||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж (рекомендуемое) Последовательность назначения опти- |
|||
|
мальных режимов резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании, |
|||
|
развёртывании |
109 |
||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ И (рекомендуемое) Последовательность назначения опти- |
112 |
||
|
мальных режимов при фрезеровании |
|||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ К (рекомендуемое) Последовательность назначения опти- |
|||
|
мальных режимов резания при резьбонарезании резцом на токарно-винто- |
|||
|
резном станке |
115 |
||
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Л (рекомендуемое) Последовательность назначения опти- |
|||
|
мальных режимов резания при зубонарезании |
117 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ М (рекомендуемое) Пример расчёта режимов резания на |
|
|
круглошлифовальной операции |
123 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Н (рекомендуемое) Паспортные данные металлорежущих |
|
|
станков |
127 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ П (рекомендуемое) Образцы комплекта технологической |
|
|
документации |
131 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Р (обязательное) Общепринятые сокращения слов |
138 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ С (справочное Отклонения расположения и формы поверхностей) |
140 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Т (рекомендуемое) Образец чертежа детали |
145 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ У (рекомендуемое) Образец чертежа заготовки |
146 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Ф (рекомендуемое) Образец чертежа схем наладок |
147 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Х (рекомендуемое) Образец чертежа контрольного при- |
|
|
способления |
148 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Курсовое проектирование является важным этапом в подготовке специалистов по специальности 151001.65“Технология машиностроения”.
Основной целью курсового проектирования является закрепление и систематизация знаний студентов, полученных в процессе изучения дисциплин “Технология тяжёлого атомного машиностроения”, “Основы технологии машиностроения”, “Технология машиностроения”, “САПР технологических процессов”, “Компьютерная графика”, “Резание металлов”, “Материаловедение”, “Металлорежущие станки”, “Технологическая оснастка” и др., развитие самостоятельности, закрепление навыков работы с нормативной и справочной литературой, закрепление знаний по разработке технологических процессов механической обработки деталей машиностроительного производства.
В процессе курсового проектирования осуществляется профессиональная подготовка специалистов высшего звена. В этот период наиболее действенно формируется ответственность, творческое отношение к труду, стремление совершенствовать свою работу.
Задача данных методических указаний:
Основной целью данных методических указаний является помощь в выполнении разделов курсового проекта, ознакомление студентов с характером требований, предъявляемых к проекту, порядком работы над проектом. Это даст возможность студенту планировать работу, позволит стимулировать творческий подход к разработке темы курсового проекта.
В приложениях, а также по ходу изложения содержания разделов курсового проекта, даны некоторые справочные и нормативные материалы, необходимые для проектирования. Приведенные в указаниях расчетные формулы, образцы выполнения расчетных таблиц, образцы заполнения бланков соответствующих документов и др., окажут существенную помощь студентам как дневной, так и заочной формы обучения, выполняющим курсовые и дипломные проекты по специальности 151001.65 “Технология машиностроения”.
В связи с ограниченным объемом данных методических указаний авторы не претендуют на полноту охвата всех вопросов, возникающих в ходе проектирования, поэтому в них дополнительно указывается вся необходимая справочная, учебная литература, из которой студенты могут взять все недостающие сведения.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Общие указания по оформлению курсового проекта
Курсовой проект состоит из задания, пояснительной записки, графической части и комплекта технологической документации. Пояснительная записка объемом до 40 – 50 страниц пишется синей и черной пастой (тушью) на листах бумаги формата А4 (210 297 мм) согласно ГОСТ 2.105-96. Сокращения слов в пояснительной записке (ПЗ) не допускаются, за исключением общепринятых сокращенных обозначений.
Допускается выполнение пояснительной записки в электронном виде в формате WS WORD 7.0 кегль 14, тип шрифта Times New Roman, интервал 1,5.
Формулы и материалы должны иметь ссылки на источник, откуда они заимствованы. Ниже формул поясняются символы и их числовые значения. После подстановки в формулу числовых величин следует, не производя сокращений математических расчетов, писать ответ.
Все черновые расчеты следует выполнять подробно и аккуратно на листах стандартного размера с полями, соответствующими полям пояснительной записки. Не следует писать с сокращениями и пропусками в надежде на окончательную доработку при переписывании. Черновик отличается от готовой записки лишь тем, что в нем возможны исправления!
Листы пояснительной записки нумеруются, начиная с титульного листа.
Содержание записки распределяется на рубрики: разделы, подразделы, пункты. Разделы должны иметь порядковый номер, обозначенные арабскими цифрами без точки. Номера подразделов состоят из номеров раздела и подраздела, разделенные точкой.
Наименование разделов должно быть кратким, соответствовать содержанию, их записывают в виде заголовок (в красную строку) буквами более крупного шрифта. Содержание курсового проекта и примерный его объем выполняется в соответствии с заданием и данными методическими указаниями на курсовое проектирование.
Графическую часть курсового проекта выполняют на 4-х листах чертежной бумаги формата А1 (597 841 мм) в полном соответствии с действующими стандартами ЕСКД.
Чертежи можно выполнять в программах AutoCAD, Компас, а комплект технологической документации и 2-е операционные карты на характерные операции – в программе Вертикаль или др. программах, которыми владеет студент.
Так как чертежная бумага выпускается размером, превышающим стандартные, следует отступить от вертикальной и горизонтальной стороны формата по 5 – 7 мм, провести тонкие линии и достроить формат А1 по соответствующим размерам. Обрезку излишков бумаги делать не следует!
Материал в пояснительной записке располагается в следующем порядке:
В курсовой проект входит следующий графический материал:
Содержание и объём пояснительной записки см. в таблице 1.
Аннотация должна содержать краткое изложение важнейших результатов работы, области практического применения и ожидаемые технико-экономические результаты. Аннотация выполняется на русском и английском языках на отдельных листах.
Порядок защиты курсового проекта
Курсовые проекты студенты защищают на открытом заседании преподавателей кафедры “Технология машиностроения” со студентами, членами студенческой аттестационной комиссии (САК) из числа лучших студентов кафедры, в соответствии с графиком, установленным руководителем проекта и согласованным с заведующим кафедрой.
В течение 7 – 10 мин во время защиты студент должен четко и кратко сформулировать цели и задачи курсового проекта, дать характеристику изготавливаемой детали, изложить сущность и эффективность принятых им решений по разработке технологического процесса механической обработки детали и сделать
окончательные выводы о практической целесообразности и экономической эффективности предложенного технологического процесса механической обработки детали.
При защите курсового проекта, в конце доклада сделать вывод о себестоимости продукции и получении экономической эффективности от внедрения разработанного технологического процесса изготовления детали и выбранных организационно-технических мероприятий.
Руководитель проекта, члены САК могут задавать студенту вопросы, как непосредственно относящиеся к теме проекта, так и из любой области, связанной
с программой дисциплин: “Технология машиностроения”, “Основы технологии машиностроения”, “Метрология, стандартизация, сертификация”, “Металлорежущие станки”, “Резание металлов”, “Материаловедение”, “ Основы технологии машиностроения”, “Технологическая оснастка” и др.
В общей оценке курсового проекта учитываются:
Затем отметка объявляется студенту.
Таблица 1 Содержание и объем курсового проекта
|
Разделы |
Количество листов пояснительной записки КП |
Графическая часть, листов формата А1 |
Объем, % |
|
Титульный лист |
1 |
– |
0,2 |
|
Ведомость курсового проекта |
1 |
– |
0,2 |
|
задание на курсовое проектирование |
3 |
– |
– |
|
АННОТАЦИЯ (на русском и английском языках) |
2 |
– |
0,2 |
|
Содержание |
1 |
– |
0,2 |
|
ВВЕДЕНИЕ |
1 |
– |
0,2 |
|
1 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ (Назначение и техническая характеристика заданной детали; определение типа производства) |
3 – 4 |
– |
5 |
|
2 РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ (Выбор действующего типового технологического процесса; выбор исходной заготовки и методов ее изготовления; выбор технологических баз; составление технологического маршрута обработки; разработка технологических операций; нормирование технологического процесса) |
20 – 25 |
3 |
59/15 |
|
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ (Проектирование приспособления. Разработка контрольно-измерительного приспособления) |
2 – 3 |
1 |
1 / 5 |
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
1 – 2 |
– |
3 |
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ |
1 – 2 |
– |
1 |
|
Итого по пояснительной записке КП |
30– 40 |
– |
70/20 |
|
Комплект технологической документации |
8 – 11 |
– |
10 |
|
Итого по курсовому проекту в целом |
38– 51 |
4 |
100 |
|
Примечание – В числителе – объем пояснительной записки, в знаменателе – объем работы чертежей, % |
ВВЕДЕНИЕ
Введение должно быть кратким и соответствовать теме курсового проекта.
В вводной части курсового проекта следует указать:
Примечание–Объем введения не должен превышать одного – двух листов. Рекомендуемые источники [1], [2],[3].
1 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение и техническая характеристика заданной детали
1.1.1 Назначение и конструкция детали. Определить класс детали по классификации проф. Соколовского А.П., дать краткое описание конструкции и условия работы сборочной единицы, в которую входит деталь, при необходимости привести кинематическую или принципиальную схему сборочной единицы (можно ксерокопию), характеризовать условия эксплуатации детали и на основании всего сформулировать и обосновать основные требования, предъявляемые к детали и ее заготовке ([4] с.9).
Если назначение детали не известно необходимо описать ее назначение по своему соображению, о чем следует сделать оговорку.
Дать краткое описание габаритных размеров детали:
наибольшая высота, мм – ;
Примеры
1 1.1.1 Назначение и конструкция детали. Заданную в курсовом проекте деталь “Вал” можно отнести по форме и технологическим признакам к классу “Вал” согласно классификации проф. А.П. Соколовского. Вал предназначен для передачи крутящего момента в коробке цилиндрического многоступенчатого редуктора. По конструкции вал – ступенчатый.
Шейки вала Ø 50 js6 и Ø 60 k6 предназначены для установки подшипников качения. Шейка Ø 70 h6, которая имеет шпоночный паз под призматическую шпонку шириной b = 20Р9, предназначена для установки зубчатого колеса. Между шейками имеются канавки для выхода шлифовального круга при обеспечении точности 6 квалитета шлифованием. Крайняя шейка имеет резьбу М36 ×3 – 7H под гайку с мелким шагом Р = 3 мм и т.д.
2 1.1.1 Назначение и конструкция детали. Заданная в дипломном проекте деталь “Колесо зубчатое” по форме и технологическим признакам относится к классу “Колесо зубчатое” по классификации проф. Соколовского А.П. Колесо зубчатое предназначено для передачи крутящего момента от одного вала на другой и входит в коробку цилиндрического двухступенчатого редуктора. Колесо имеет центральное отверстие Ø 70 Н7, точность изготовления которого существенно влияет на точность изготовления зубьев.
Колесо зубчатое имеет зубья z = … модуль m = 4, степень точности которых 7 – С и т. д.
Необходимо указать при описании детали материал, из которого изготовлена деталь, показать его свойства, обрабатываемость в холодном и горячем состоянии, а также область применения материала в деталях машиностроения.
Следует привести данные о материале детали: механические свойства до и после термообработки, химический состав, технологические свойства в таблицах 1, 2, 3 [5].
Пример – Сталь 40Х, из которой изготовлен Вал по ГОСТ 4543, является среднеуглеродистой конструкционной легированной сталью. Одно из основных отличий этих сталей от углеродистых сталей – более глубокая прокаливаемость, что позволяет получать высокие механические свойства в больших сечениях. Особенности структурных превращений этих сталей позволяют для получения нужных свойств широко использовать все виды термической и химико-термической обработок, а также применять при достаточном легировании термомеханическую обработку [5],[6]. Из материала этой марки изготавливают зубчатые колеса, кулачковые муфты, валы и шестерни редукторов и мн. др.
Таблица 1 – Характеристика механических свойств конструкционной легированной стали 40Х ([5] таблица 18 с.107)
|
Термообработка |
σт, МПа (кгс/мм2) |
σв, МПа (кгс/мм2) |
S5, % |
ψ1, % |
αп, МПа (кгс/мм2) |
Размеры сечения заготовок до термообработки (диаметр круга или сторона квадрата) |
||||
|
Закалка |
Отпуск |
|||||||||
|
Температура |
Средства охлаждения |
Температура, ° С |
Средства охлаждения |
|||||||
|
1ой закалки или нормализации |
2ой закалки |
|||||||||
|
860 |
– |
Масло |
500 |
Вода или масло |
800 (80) |
1000 (100) |
10 |
45 |
60 (6) |
25 |
Таблица 2 – Химический состав и твердость стали 40Х по ГОСТ 4543-71 в состоянии поставки ([5] таблица 17 с.102)
|
Химический состав, % |
Характеристика твердости отожженной или высокоотпущенной стали диаметром или толщиной 30 мм |
||||||
|
Углерод |
Кремний |
Марганец |
Хром |
Никель |
Прочие примеси |
Диаметр отпечатка, мм (не менее) |
Твердость НВ (не более) |
|
0,36-0,44 |
0,17-0,37 |
0,50-0,80 |
0,80-1,10 |
- |
- |
4,1 |
217 |
Таблица 3 – Технологические свойства конструкционной легированной стали [5]
|
Сталь |
Свариваемость |
Способ сварки |
Обрабатываемость резанием |
Флокеночувствительность |
Склонность к отпускной хрупкости |
|
|
состояние металла |
коэффициент обрабатываемости Кv |
|||||
|
40Х |
Трудная |
РДС, необходим подогрев и последующая термообработка |
Горячекатанный, 163 НВ, σв = 620 МПа (62 кгс/мм2) |
1,2 (твердый сплав); 0,95 (быстрорежущая сталь) |
Чувствительна |
Склонна |
|
Примечание – РДС – ручная дуговая сварка |
Кроме этого необходимо высказать соображения относительно правильности выбора материала для данных условий работы в узле, целесообразности замены другими марками и какими, если это возможно.
Рекомендуемые источники([4] c.9, [5] т.2, [6], [7]).
1.1.2 Анализ технологичности конструкции детали. Отработка заводского чертежа на технологичности осуществляется согласно требованиям ГОСТ ЕСТПП. Общие требования к технологичности конструкции детали изложены в ГОСТ 14.204:
Для валов указывают:
Жесткость детали J(только для валов)
, (1)
где dср – средний диаметр для ступенчатых валов, мм
, (2)
где d1, d2, …dn – диаметры ступеней вала, мм;
l1, l2,… ln – длины ступеней вала, мм;
L – общая длина вала, мм.
Конструкция зубчатого колеса характеризуется следующими признаками:
Пример– Если зубчатое колесо 6 степени точности ГОСТ 1643 требует применения дорогостоящей зубошлифовальной операции, оно менее технологичное, чем колесо 8 степени точности, которая обеспечивается зубофрезерованием. Известно, что экономическая точность круглошлифовальных станков – 6-8 квалитет точности, следовательно, наружные поверхности зубчатых колес, доступные для шлифования, являются технологичными, если их точность не превышает 6 квалитета.
Также при анализе технологичности конструкции зубчатого колеса следует определить возможность высокопроизводительных методов формообразования зубчатого венца применение пластического деформирования в горячем и холодном состоянии.
Для деталей класса “Корпусные” указывают:
В результате отработки детали на технологичность проектант должен дать качественную оценку производственной технологичности (хорошо, плохо, допустимо, не допустимо) ([4] с.10, [8] с.21).
Рекомендуемые источники ([4] c.23, [8] с.21, [9] с.27).
П р и м е ч а н и е – В курсовом проекте также следует выполнить количественный анализ технологичности конструкции детали, который выражается в определении коэффициентов: унификации, использования материала, трудоемкости изделия и т.д. ([8] с.22, [9] с.27).
1.1.3 Технические требования, предъявляемые к детали, методы их обеспечения их контроля. При выполнении этой части курсового проекта, необходимо учесть, что перечисляя технические требования, следует руководствоваться рабочим чертежом детали и ГОСТ 2.316, ГОСТ 2.308.
К деталям типа валов предъявляются следующие типовые требования:
В данном пункте производятся только требования в отношении точности размеров, формы и расположения поверхностей. В начале перечисляют требования в отношении точности размеров (квалитет точности размеров 55h6, Ø 50k6 и т.д.), затем точности формы поверхностей, условно показаны на чертеже и поставленные в соответствии с рекомендациями по ГОСТ 2.308 и ГОСТ 24643 (ГОСТ 10356), затем точность форм стальных поверхностей, необозначенных условных обозначением по ГОСТ 2.308.
В заключение перечисляют технические требования в отношении отклонения расположения поверхностей (осей) и описывают методы обеспечения и контроля этих требований. Для выполнения этой части следует воспользоваться Приложением Г.
Пример– Согласно заданному в курсовом проекте чертежу детали “Вал”, на нём указаны, для выполнения механической обработки,следующие технические требования:
Также на чертеже указана твёрдость 40…45 HRC, которая обеспечивается закалкой в масле, т.к. марка стали – 15 Х.
Далее следует описать способы получения заданной точности при механической обработке и способы контроля этих поверхностей (т.е. указать контрольный инструмент, см. Приложение Г).
Пример– Согласно чертежу деталь класса “Колесо зубчатое” РД 102.02.001имеет следующие технические требования:
Точность 6 квалитета поверхности Ø95к6 можно получить шлифованием в центрах круглошлифовального станка. Измерение точности производится рычажной скобой с ценой деления 0,002 мм, диапазон измерения 100 – 125 мм. Поверхность Ø70Н7 можно получить протягиванием на протяжно – горизонтальном станке. Измерение точности производится калибром-пробкой ПР и ПР-НЕ.
Допуски радиального и торцевого биения можно обеспечить путем шлифования в центрах за несколько установок. Проверяется “Колесо зубчатое” в центровом приспособлении с помощью индикатора часового типа с ценой деления 0,002 мм.
Допуск симметричности, параллельности боковых поверхностей шпоночного паза в отверстии можно обеспечить установкой оси инструмента точно относительно оси детали. Измерение производится с помощью специального шаблона.
На чертеже указана также термообработка только зубчатого венца до твёрдости 50…55 HRC.
Для завершения этого пункта необходимо ознакомиться с методами получения и контроля различных поверхностей деталей машин в зависимости квалитета точности размеров, степени точности формы и расположения поверхностей.
В заключение перечисляют технические требования в отношении отклонения расположения поверхностей (осей) и описывают методы обеспечения и контроля этих требований (контрольный инструмент). Для выполнения этой части следует воспользоваться Приложением Г.
1.2 Определение типа производства
Тип производства определяется многими факторами, основными из которых являются: величина годовой программы, трудоемкость изделия, загрузка станков и масса изделия.
Ориентировочно тип производства может быть определен по годовой программе и массе детали см. таблицы 4 и 5 данных методических указаний к дипломному проектированию.
Для серийного производства необходимо рассчитать размер деталей в партии n,шт
, (3)
где N – годовая программа выпуска изделий, шт;
а – периодичность запуска в днях.
Рекомендуется следующая периодичность запуска изделий:
Ф– число рабочих дней в году. В 2007 году Ф = 248 рабочих дней.
Примечание – Значение n округляется до ближайшего целого числа.
Для массового производства подсчитаем величину такта выпуска τ, мин/шт
, (4)
где Fд – действительный (эффективный) годовой фонд времени работы оборудования, ч ([4] с.22 таблица 2.1).
Примечание – Значение τ округляем до ближайшего целого числа.
Здесь следует дать характеристику заданного типа производства по использованному оборудованию, технологической оснастке и коэффициенту закрепления операций К3.0.([8] с.24).
В курсовом проекте необходимо обязательно указать, какой К3.0. соответствует данному в типу производства, из таблицы 6 методических указаний.
Окончательно в курсовом проекте тип производства определяется коэффициентом закрепления операций К3.0. по формуле ([8] с.23)
К3.0. = Q / Рм (5)
где Q– число различных операций;
Рм– число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.
П р и м е ч а н и е – Этот расчет может быть выполнен в курсовом проекте только после разработки нового технологического процесса и технологических операций согласно заданию на проектирование в подразделах 2.4 ”Составление технологического маршрута обработки” и 2.5 “Разработка технологических операций”.
Таблица 4 – Ориентировочная зависимость типа производства от объема выпуска при значительной массе детали
|
Тип производства |
Количество обрабатываемых деталей одного наименования в год |
||
|
Тяжелые (масса выше 500 кг) |
Средние (масса от 30 до 500 кг) |
Легкие (масса до 30 кг) |
|
|
Единичное |
до 5 |
до 10 |
до 100 |
|
Мелкосерийное |
5…100 |
10…300 |
100…500 |
|
Среднесерийное |
100…300 |
200…500 |
500…5000 |
|
Крупносерийное |
300…1000 |
500…5000 |
5000…50000 |
|
Массовое |
свыше 1000 |
свыше 5000 |
свыше 50000 |
Таблица 5 – Зависимость типа производства от объема выпуска (шт.) и массы детали
|
Масса детали, кг |
Тип производства |
||||
|
единичное |
мелкосерийное |
среднесерийное |
крупносерийное |
массовое |
|
|
< 1,0 |
< 10 |
10 – 2000 |
2000 – 75 000 |
75 000 – 200 000 |
> 200 000 |
|
1,0 – 2,5 |
< 10 |
10 – 1000 |
1000 – 50 000 |
50 000 – 100 000 |
> 100 000 |
|
2,5 – 5,0 |
< 10 |
10 – 500 |
500 – 35 000 |
35 000 – 75 000 |
> 75 000 |
|
5,0 – 10 |
< 10 |
10 – 300 |
300 – 25 000 |
25 000 – 50 000 |
> 50 000 |
|
> 10 до 30 |
< 10 |
10 – 200 |
200 – 10 000 |
10 000 – 25 000 |
> 25 000 |
Таблица 6 – Характеристика типов производства значениями Кз.о.
|
Тип производства |
Коэффициент закрепления операций, Кз.о. |
|
Массовое |
1 |
|
Серийное: |
|
|
крупносерийное |
> 1 10 |
|
среднесерийное |
> 10 20 |
|
мелкосерийное |
> 20 40 |
|
Единичное |
> 40 |
Рекомендуемые источники ([4] c.19, [6], [7],[8] с. 23).
2 РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Выбор действующего технологического процесса
2.1.1 Действующий технологический процесс механической обработки детали. Выполнение данного подраздела рекомендуется выполнять в виде таблицы 7. Во время обучения на 5 курсе и прохождения технологической практики на производстве (6 курс для заочного и вечерне-заочного обучения) студентом, по согласованию с руководителем практики, руководителем курсового проектирования или заведующим кафедрой, подбирается деталь для проектирования с имеющимся действующим на данном предприятии нормированным технологическим процессом, выполненным на бланках технологической документации.
Технологический процесс (ТП) следует записать в таблицу 7. Расчеты в графе 4 делать не надо, а в графы 7 – 10 записать трудоемкость Тм, Тши Тшк в минутах из производственного технологического процесса.
Если заводской ТП на обрабатываемую деталь имеет маршрутный характер или отсутствует, то необходимо дать самостоятельно подробную разработку операций по переходам, рассчитать трудоемкость их выполнения, при необходимости, подобрать соответствующую мелкосерийному производству технологическое оборудование, определить основное время выполнения каждого перехода и штучно-калькуляционное время для каждой операции, воспользовавшись расчетами наиболее вероятного машинного времени обработки отдельных поверхностей по переходам ([10] таблица 3.154 с. 295 и для определения коэффициента φк, см. – [4] с. 146 или таблицу 8 данных методических указаний).
Все расчёты выполнить в таблице, приведя в пояснительной записке только два расчёта наиболее вероятного машинного времени характерных операций (переходов).
Пример – Основное (машинное) время для одной операции (перехода, на усмотрение студента), в данном примере, протягивания отверстия Тм , мин ([10] с.302)
Тм = 0,0005∙l,
где l– длина протяжки, ориентировочно можно принять l = 900 мм.
Штучно-калькуляционное время при приближенных расчетах трудоемкости на данной операции (см. таблицу 7 графу 10)Тш.к, мин
Тш.к.= φк∙ Тм , (6)
где φк – коэффициент на машинное (основное) время, учитывающий тип производства, вид оборудования при укрупненных расчетах, если действующий технологический процесс базового предприятия не имеет величины трудоемкости
работ, т.е. не нормирован;
Тм– наиболее вероятное машинное (основное) время, мин (см. расчеты таблицы 7 графа 4).
Cуммарное основное (машинное) время на весь технологический процесс механической обработки детали базового предприятия ∑Тм ТП, мин
∑Тм ТП = Тм1 + Тм2 +…+ Тм n, (7)
где Тм1, Тм2,Тм n – машинное время на каждой операции заводского техпроцесса, мин.
Cуммарное штучно-калькуляционное время на технологический процесс базового предприятия ∑Тш.кТП, мин
∑Тш.кТП = Тш.к1 + Тш.к2 +…+ Тш.к n. (8)
где Тшк1, Тшк2,Тшк n – штучно-калькуляционное (или штучное Тш) время на каждой операции заводского техпроцесса, мин.
П р и м е ч а н и я
1 –Все остальные расчеты с формулами привести в таблице 7 (см. графы 7 – 10).
2 – Обратите внимание, что обычно технологические процессы предприятия ОАО “ЭМК-Атоммаш” имеют расчеты трудоемкости работ в часах.
3 – Указать обязательно суммарное машинное время (Тм) на ТП и штучно-калькуляционное (штучное) время на технологический процесс.
2.1.2 Анализ действующего технологического процесса. Здесь следует разобрать недостатки и преимущества технологического процесса (ТП), действующего на базовом предприятии, обратить внимание на методы базирования, порядок выполнения операций, применяемое оборудование, режущий и мерительный инструмент, режимы резания (если имеется операционный ТП), методы нормирования, возможные источники брака. Также следует указать на серийность выполнения данной детали на предприятии, где она изготовляется (в курсовом и дипломном проекте принимается в основном мелкосерийное производство), что дает определенный маршрут обработки детали и рациональность метода получения заготовки для данного масштаба производства.
Таблица 8 – Значение коэффициента φкв приближенную формулу определения штучно-калькуляционного времени Тш.к для первого варианта технологического процесса таблицы 7 ([4] с. 147)
|
Виды станков |
Производство |
|
|
единичное и мелкосерийное |
крупносерийное |
|
|
Токарные |
2,14 |
1,36 |
|
Токарно-револьверные |
1,98 |
1,35 |
|
Токарные-многорезцовые |
– |
1,50 |
|
Вертикально-сверлильные |
1,72 |
1,30 |
|
Радиально-сверлильные |
1,75 |
1,41 |
|
Расточные |
3,25 |
– |
|
Круглошлифовальные |
2,10 |
1,55 |
|
Строгальные |
1,73 |
– |
|
Фрезерные |
1,84 |
1,51 |
|
Зуборезные |
1,66 |
1,27 |
Рекомендуемые источники для выполнения подраздела 2.1 [4], [8], [9],
[10], [11] [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20],([21] с.218).
Пример – 2.1.2 Анализ действующего технологического процесса механической обработки детали. Первый вариант технологического процесса механической обработки детали ”Колесо зубчатое”разработан для условий единичного производства, в котором в качестве заготовки используется листовой прокат S = 80 мм. Заготовка в условиях базового предприятия ОАО “ЭМК – Атоммаш” вырезается по программе на установке с ЧПУ фирмы “Omnimat”, что соответствует мелкосерийному производству. В действующем на предприятии технологическом процессе верно использованы черновые и чистовые базы, соблюдается принцип постоянства и совмещения баз, т.к. в качестве базы на операциях нарезания зубьев колеса зубчатого и зубошлифования используется базовое центральное отв. Ǿ 45 Н7, что снижает погрешность базирования на этих операциях до минимума. Последовательность обработки обеспечивает достижение требуемой точности, как по центральному отверстию Ǿ 45 Н7, так и по профилю зубьев степени точности 7 – В. Параметры оборудования соответствуют требованиям технологических операций и обеспечивают заданную чертежом точность. В технологическом процессе используется универсальное технологическое оборудование, в основном универсальный режущий, мерительный инструмент и приспособления, что соответствует условиям мелкосерийного производства. Степень концентрации токарной операции очень высокая, дает значительную трудоемкость механической обработки и может быть оправдана серийностью производства, в условиях которого выполняется изготовление детали ”Колесо зубчатое”61.101-02.01.303.
Но применение станков с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства позволяет увеличить производительность труда, сократить сроки подготовки производства на 50 – 70 %, снизить себестоимость продукции в сравнении с использованием универсального оборудования.
Для условий заданного в проекте массового производства требуется пересмотр содержания технологических операций и метода получения заготовки.
2.2 Выбор исходной заготовки и методы ее изготовления
2.2.1 Выбор заготовки детали. В зависимости от материала, конструктивных особенностей детали и заданной программы намечаются возможные варианты изготовления заготовки. Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь. Следует стремиться к использованию прогрессивных методов изготовления заготовок, высокопроизводительного оборудования, совершенной оснастки. Необходимо дать обоснование выбора заготовки, описание принятого метода получения заготовки, точность метода [4], [22].
Пример – Актуальность проблем металло- и энергопотребления возрастает, по мере того как иссякают мировые ресурсы. Сегодня нужны технологии, уменьшающие затраты материала и энергии на единицу производимой продукции, снижающие затраты энергии на работу созданной машины, например за счет снижения ее массы, повышающие долговечность изделий благодаря улучшению характеристик материала из которого они изготовлены.
Ресурсосбережение является насущной проблемой машиностроения. При этом без поднятия технологического уровня его основной базы – литейного производства, невозможно возродить производство машин и механизмов на современном мировом уровне.
От общего объема производства в России заготовок около 45% приходится на литье, 35% – на заготовки из проката, поковок и горячих штамповок, остальное – на холодноштампованные детали и конструкции, а (коэффициент использования материала) КИМ литых заготовок составляет 0,4 – 0,42, из проката – 0,35 – 0,38, из поковок – 0,24-0,35.[1].
Из приведенных цифр ясно, что литье является наиболее предпочтительным способом получения точных заготовок, особенно сложной конфигурации.
Однако большое количество деталей в машиностроении изготавливают из проката, поковок, и горячештампованных заготовок из за того, что металл отливок полученный при гравитационной заливке в форму и кристаллизацией в ней под атмосферным давлением, имеющий более низкие механические свойства по сравнению с кованным и прокатом, не обеспечивает в отдельных случаях эксплуатационных требований к изделию.
Из сравнительного анализа механических свойств литого металла и деформированного следует, что литой металл, уступает деформированному на 10 – 80% по прочности и до 2,5 раз – по пластичности.
Учитывая, что литьем можно получать точные заготовки с Ким до 0,95, т.е. в несколько раз более высоким, чем у заготовок из проката и поковок поднятие уровня механических свойств литого металла до уровня свойств деформированного металла позволило бы решить важную проблему машиностроения.
Более низкие механические свойства литого металла по сравнению с деформированным, обусловлены 3 – мя факторами:
- пористостью,
- химической неоднородностью,
- крупным первичным зерном.
Устранение этих факторов, приведет к новому качеству литого металла.
Повышение механических свойств металла отливок до уровня поковок и проката позволило бы:
- уменьшить вес отливок за счет уменьшения толщин их стенок и соответственно снизить вес машин и механизмов,
- заменить заготовки из деформированного металла с повышением КИМ не менее чем в 2 раза,
- заменить сварные конструкции на литье.
Перевод изготовления деталей из проката с низким коэффициентом использования материала (КИМ) на литье позволяет снизить трудоемкость механической обработки. При этом отпадает необходимость восстановления парка кузнечнопрессового оборудования, который с 1996 года сократился на 70% и упрощается вопрос возрождения станкостроения из-за сокращения объема работ механообработки.
При выборе и анализе выбора заготовки можно воспользоваться нижеследующими рекомендациями.
Заготовки из проката и специальных профилей. Прокат может применяться в качестве заготовки для непосредственного изготовления деталей либо в качестве исходной заготовки для последующей ковки или штамповки.
Заготовки из круглого проката для валов с небольшим перепадом диаметров в большинстве случаев более целесообразны, чем штампованные заготовки. Однако, если масса заготовки из проката превышает массу штамповки более чем на 15%, то от использования круглого проката необходимо отказаться.
Специальный прокат применяется в условиях массового или крупносерийного производства, что в значительной степени снижает припуски и объем механической обработки.
Виды проката и профилей, их краткая характеристика и рекомендуемая область применения приведены в таблице 9.
Таблица 9 – Сортовой прокат и профили, область их применения
|
Вид проката или профиля |
ГОСТ |
Область применения |
|
Сортовой: |
||
|
-круглый горячекатаный повышенной и нормальной точности |
2590 |
Гладкие и ступенчатые валы с небольшим перепадом диа-метров ступеней, стаканы диаметром до 50 мм, втулки с наружным диаметром до 25 мм |
|
-круглый калиброванный |
7417 |
|
|
-квадрат шестигранный, поло-совой (горячекатаный) |
2591 103 |
Крепежные детали, небольшие детали типа рычагов, тяг планки и клинья. |
|
-квадратный, шестигранный (калиброванный) |
8559 8560 |
Продолжение таблицы 9
|
Вид проката или профиля |
ГОСТ |
Область применения |
|
Листовой: |
||
|
-толстолистовой горячекатаный |
19903 |
Фланцы, кольца, плоские детали различной формы; цилиндрические полые втулки |
|
-тонколистовой горячекатаный и холоднотянутый |
19903 19904 |
|
|
Трубы: |
||
|
-стальные бесшовные горяче-катаные и холоднокатаные |
8732 8734 |
Цилиндры, втулки, гильзы, стаканы, барабаны, шпиндели, ролики, пустотелые валы |
|
-электросварные |
10704 |
|
|
Периодический продольный |
8319 |
Ступенчатые валы крупносе-рийного и массового произ-водства |
|
Поперечно-винтовой |
8320 |
Валы, полуоси, рычаги и другие детали крупносерийного и массового производства |
Обработка металлов давлением. Обработка металлов давлением является одной из важнейших областей машиностроения. Около 90 % выплавленной в стране стали и более 55 % цветных сплавов подвергаются различным видам обработки давлением. Процессы обработки давлением отличаются высокой производительностью и относительно легко автоматизируются. Несмотря на большое многообразие процессов обработки металлов давлением, их можно объединить в две основные группы – процессы металлургического и машиностроительного производства.
К первой группе относятся: прокатка, прессование, волочение, т.е. процессы, в основе которых лежит принцип непрерывности технологического процесса. Продукцию металлургического производства: листы, полосы, ленты, трубы, профили, проволоку и т.п. используют как заготовку в кузнечно-штамповочных и механических цехах и как готовую продукцию для создания различных конструкций. Во вторую группу входят такие процессы, как ковка, объёмная штамповка (горячая и холодная), листовая штамповка и специальные виды обработки давлением: калибровка, редуцирование, обкатка, раскатка и т.д.
Ковка и горячая объёмная штамповка являются металлосберегающими и энергосберегающими видами обработки металлов. В тяжёлом машиностроении количество кованых поковок достигает 90 %, в автомобилестроении 98 % поковок изготовляют объёмной штамповкой.
Краткая характеристика некоторых способов которой представлена в таблице 10.
Ковка является рациональным и экономически выгодным процессом получения качественных заготовок с высокими механическими свойствами в условиях мелкосерийного и единичного производства. Ковкой изготавливают самые разнообразные заготовки, например: валы, шпиндели, фланцы, муфты и т.д.
К основным недостаткам ковки можно отнести низкую производительность, значительную трудоемкость изготовления поковок, большие припуски и напуски,что приводит к значительному увеличению объема механической обработки и расхода материала.
Таблица 10 – Характеристика основных методов получения заготовок давлением
|
Метод получения заготовок |
Параметр |
Точность получения заготовок по ГОСТ |
|
ковка |
Масса до 250 т |
7829 |
|
Штамповка на молотах и прессах |
Масса до 200 кг, наименьшая толщина стенок 2,5 мм |
7505 |
|
Штамповка (высадка) на ГКМ |
Масса до 100 кг, диаметр до 315 мм |
7505 |
|
Штамповка выдавливанием |
Диаметр до 200 мм |
7505 |
Область применения штамповки деталей машин – серийное и массовое производство.
Штамповки на кривошипных прессах в 2…3 раза производительнее штамповки на молотах, припуски и допуски уменьшаются на 20…30%, расход металла снижается на 10…15%. Заготовки для деталей – тел вращения типа стержней с утолщениями, колец, втулок, деталей со сквозными и глухими отверстиями целесообразно получать на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ).
Отливки. Современные методы литья способны обеспечить заданные точность, параметры шероховатости поверхности и требуемые свойства заготовок.
Наиболее дешевым и универсальным методом является литье в песчаные формы. Этот способ экономически целесообразен при любом характере производства, для отливок любых литейных материалов, массы, конфигурации игабаритов. В песчаных формах можно получить отливки массой от нескольких граммов до сотен тонн. Отливки имеют равномерную структуру.
На точность размеров и качество поверхности отливок оказывают влияние характер производства, материалы моделей и составы формовочных смесей.
К недостаткам литья в песчаные формы относятся: большой расход металла и формовочных материалов, большие припуски на механическую обработку (примерно 15 – 25 % от массы отливки превращается в стружку), значительное количество брака (пригар, засоры, ужимины, горячие трещины, газовые раковины, пористость ([24] с. 436).
Литьем в землю по металлическим моделям при машинной формовке получают отливки массой до 10 – 15 т при наименьшей толщине стенок 3 – 8 мм.
Литье в оболочковые формы применяют главным образом при получении ответственных сложных фасонных отливок массой до 200 кг и с максимальными размерами до 1500 мм, однако, в основном его применяют для изготовления мелких и средних отливок.
При автоматизации этого метода можно получать до 450 полуформ. Стоимость отливок несколько выше, чем отливок, полученных литьём в песчаные формы. в 1 ч.
Наиболее рационально применение литья в оболочковые формы при крупносерийном и массовом производствах. Минимальная серийность деталей, переводимых на литьё в оболочковые формы – не менее 200 отливок в год.
Характерная номенклатура отливок – коленчатые и распределительные валы, ребристые цилиндры, станины электродвигателей, задвижек, идругой водо- и паропроводной арматуры, корпуса токарных патронов, детали вентиляторов, компрессоров, гильзы, зубчатые колёса, детали тепловозов и судовых двигателей и т.д.
Кокильное литьё целесообразно получать в условиях серийного производства при получении с каждой формы не менее 300 – 500 мелких и 50 – 200 средних отливок в год. Чаще всего литьё в кокиль используют в условиях крупносерийного и массового производства. При изготовлении простых отливок из алюминиевых сплавов их партия должна быть не менее 1500 штук, а сложных – 12000 – 15000 шт. Замена литья в песчаные формы на кокильное при достаточно большой программе выпуска снижает себестоимость отливок примерно на 30% и повышает производительность труда в 4 – 6 раз.
Литье по выплавляемым моделям экономически целесообразно для литых деталей сложной конфигурации из любых сплавов при партии свыше 100 шт. Метод обеспечивает получение отливок массой до 50 кг с минимальной толщиной стенок 0,5 мм; точность 11—12-го квалитетов, параметр шероховатости поверхности Rа 6,3...3,2 мкм.
Литье под давлением применяется в основном для получения фасонных отливок из цинковых, алюминиевых, медных, магниевых и латунных сплавов. Реже этим способом литья изготовляют отливки из стали, титановых сплавов или сплавов на основе олова и свинца. Литьём под давлением изготовляют отливкиразличной сложности. Масса отливок колеблется от нескольких граммов до 30 – 40 кг, но наибольшей эффективности достигают при получении отливок массой 0,15 – 1,20 кг.
Способ считается целесообразным при партии 1000 и более деталей. Производительность метода до 1000 деталей в час.
Центробежное литье может применяться при выполнении заготовок, имеющих форму тел вращения. При этом способе литья резко снижается расход металла из-за отсутствия литниково-питательной системы. Отливки получаются высокого качества вследствие направленной кристаллизации от наружной поверхности к центру. Производительность способа до 15 отливок в 1 ч. Масса отливок 0,01 – 3 т, минимальная толщина стенок 0,5 мм.
Сравнительные показатели различных способов литья, шероховатость поверхности отливок, получаемых различными способами литья, области применения и краткую характеристику различных способов литья см. в таблицах 11, 12, 13.
Таблица 11 – Сравнительные показатели различных способов литья
|
Способ литья |
Параметр отливки |
Основное преимущество способа литья |
||
|
Масса, кг |
Максимальный размер, мм |
Минимальная толщина стенки, мм |
||
|
В песчаные формы |
До сотен тонн |
Без ограничений |
От 2,5 до 20 мм в зависимости от сплава и массы отливки |
Универсальность, низкая стоимость отливок |
|
В кокиль |
Из цветных сплавов до 350, остальные до нескольких тонн |
До 1500 |
От 2,8 до 20 мм в зависимости от сплава и размера отливки |
Повышенная точность отливок при улучшенной структуре |
|
По выплавляемым моделям |
До 100 |
До 1250 |
От 0,7 до 4 мм в зависимости от сплава и размера отливки |
Точность отливок при сложной конфигурации |
|
Под давлением |
До 40 |
До 2000 |
От 0,3 до 3 мм в зависимости от сплава и площади поверхности отливки |
Высокая производительность, точность отливок |
|
Центробежный |
До сотен тонн |
До 8000 |
5 мм |
Высокая производительность |
|
В оболочковые формы |
До 200 |
До 1500 |
От 1,5 до 12 мм в зависимости от сплава и наибольшего габаритного размера отливки |
Высокая точность отливок |
Таблица 12 – Область применения и краткая характеристика способов литья
|
Способ литья |
Область применения |
Краткая характеристика |
|
В песчаные формы |
От опытного до крупносерийного производства |
Универсальный способ литья деталей практически из любых сплавов. Большой расход формовочных материалов, необходимость в больших производственных площадях и высококвалифицированных рабочих. |
Продолжение таблицы 12
|
Способ литья |
Область применения |
Краткая характеристика |
|
В кокиль |
В серийном производстве несложных по конфигурации отливок |
Способ литья деталей из чугуна, стали и цветных сплавов. Отливки имеют мелкозернистую структуру, повышенные механические свойства и точность |
|
Под давлением |
В массовом и крупносерийном производстве сложных по конфигурации отливок |
Высокопроизводительный способ, хорошо механизируется и автоматизируется. Отливки изготовляют из цветных сплавов и стали точными, с высоким качеством поверхности. Большая трудоёмкость при изготовлении пресс-форм |
|
В оболочковые формы |
В крупносерийном и массовом производстве отливок |
Позволяет получить тонкостенные отливки практически из любых сплавов. Хорошо механизируется и автоматизируется. Отливки используют практически без механической обработки |
|
По выплавляемым моделям |
В крупносерийном и массовом производстве, а также в мелкосерийном производстве, когда отливку другим способом получить невозможно |
Позволяет получить отливки из любых сплавов, в том числе жаропрочных недеформируемых с минимальными припусками на механическую обработку и высоким качеством поверхности. Даёт возможность снизить трудоёмкость изготовления деталей, уменьшить отходы дорогостоящих и дефицитных металлов, а также объединить отдельные детали в целые неразъёмные литые узлы |
|
Центробежный |
В крупносерийном и массовом производстве отливок с формой тел вращения |
Позволяет получать отливки практически всех чёрных и цветных литейных сплавов. Обеспечивает повышенную плотность и механические свойства отливок. Уменьшается расход металла из-за отсутствия литниковой системы. Формы должны быть повышенной прочности, герметичности, закрыты заграждениями |
Таблица 13 – Шероховатость поверхности отливок, получаемых различными способами литья
|
Способ литья |
Максимальный размер отливки |
Параметр шероховатости Ra, мкм поверхности отливок из сплавов |
||||
|
алюминиевых и магниевых |
цинковых |
бронзы и латуни |
стали |
чугуна |
||
|
В оболочковые формы |
До 200 Св. 200 до 700 |
40 – 160 40 – 160 |
– |
80 – 320 80 – 320 |
80 – 320 160 – 320 |
10 – 80 20 – 160 |
Продолжение таблицы 13
|
Способ литья |
Максимальный размер отливки |
Параметр шероховатости Ra, мкм поверхности отливок из сплавов |
||||
|
алюминиевых и магниевых |
цинковых |
бронзы и латуни |
стали |
чугуна |
||
|
Под давлением В кокиль |
До 500 |
До 20 20 – 160 |
До 20 20 – 120 |
До 40 40 – 320 |
– – |
– – |
|
По выплавляемым моделям |
До 100 Св. 100 до 200 Св.200 до 500 |
10 – 80 10 – 80 10 – 80 |
10 – 40 10 – 80 – |
20 –80 20 – 80 20 – 80 |
10 10 – 40 20 – 40 |
– |
|
В песчаные формы при формовке: ручной |
До 800 Св.800 до 1500 |
80 – 320 160 – 320 |
– |
160 – 630 320 – 1000 |
– |
– |
|
машинной встряхиванием |
До 200 Св. 200 до 700 Св. 700 до 1200 |
40 – 160 80 – 320 160 – 450 |
– |
80 – 320 160 – 450 160 – 630 |
160 – 320 160 – 320 160 – 320 |
40 – 320 80 – 320 160 – 320 |
|
вакуум-плёночной |
150 – 800 Св. 800 до 1200 |
40 – 80 40 – 160 |
– |
40 – 120 40 – 160 |
– |
– |
Изготовление отливок разного размера, различной степени сложности из сплавов, отличающихся по многим свойствам, нельзя осуществлять одним и тем же производственным способом. Выбор способа получения отливки – всегда очень сложная, подчас трудноразрешимая задача, так как часто различные способы могут надёжно обеспечить технические и экономические требования, предъявляемые к деталям.
2.2.2 Расчет массы заготовки. Прежде чем рассчитать массу заготовки, определяются ее размеры. Для определения размеров определяются припуски на механическую обработку табличным методом на все поверхности и расчетно-аналитическим методом на одну поверхность, наиболее точную, по указанию преподавателя или по выбору студента.
Припуски назначаются:
Если масса детали неизвестна, по каким либо причинам, в курсовом проекте её следует определить, выполнив определённые расчёты.
Масса детали Мдет, кг (если масса не известна)
, (9)
где Vдет – объем детали, см3;
r– плотность материала, г/см3;
Примечание – Для стали r = 7,85 г/см3, для чугуна r = 7,1 г/см3([10] c.436).
Объем детали (цилиндрической формы)Vдет, см3
, (10)
где D – диаметр наружной поверхности, см;
l – длина детали, см.
Масса детали (класса “Вал”– ступенчатый)Мдет, г
(11)
Окончательно преобразуя формулу (11), вынеся постоянные значения за скобку, получим массу ступенчатой детали в килограммах для стали см. формулу(12).
Масса детали (класса “Вал” –ступенчатый)Мдет, кг
Мдет = 0,00612·(d12см∙l1 см + d22см∙l2 см…+… dn2см∙lnсм, (12)
где d1, d2, … dn –диаметры первой, второй и последующих ступеней вала, см;
l1, l2, …ln – длина ступеней вала соответственно, см;
0,00612 – коэффициент для стали, (0,00557 – для чугуна).
Масса детали класса “Втулка” (колесо зубчатое, диск с отверстием) Мдет, кг
Мдет = 0,00612·(D2см – d2см)·Lсм, (13)
где D, d – наружный и внутренний диаметры втулки соответственно, см;
L – длина втулки, см.
Примечание – При сложной форме детали класса “Втулка”, со сквозным отверстием, ее конструкцию следует разбить на простые фигуры, имеющие центральное отверстие и тогда формула (13) приобретет вид
Мдет = 0,00612·[(D2 1 – d2 1 )·l1 + (D2 2 – d2 2 )·l2 …+…(D2 n – d2 n )·ln ].
Последовательностьопределения припусков отливки:
Таблица 14 – Определение размеров заготовки – отливки (пример оформления)
|
Наименование поверхности |
Размеры детали, мм |
Класс точности размеров и масс |
Ряды припусков |
Допуск, мм |
Припуск, мм |
Расчет припуска, мм |
Размер заготовки с допусками |
ГОСТ |
|||
|
табл. |
прин. |
табл. |
прин. |
мм |
|||||||
|
Наружная |
Ǿ110h8 |
9 – 13 т |
9 – для массового производства |
3 – 6 |
3 |
1,6 |
±0,8 |
2,4; 3,2 |
2ּ3,2 = 6,4 |
Ø116,4±0,8 |
26645 – 85 |
|
Внутренняя |
Ǿ50К8 |
1,2 |
±0,6 |
2,2; 3,0 |
2ּ3,0 = 6,0 |
Ø44±0,6 |
|||||
|
2 торца |
110 h14 |
1,4 |
±0,7 |
2,4; 3,2 |
2ּ2,4 = 4,8 |
114,8±0,7 |
Ким = М дет / М заг; (14)
Рисунок 1 – Заготовка – отливка
Примечания
1– На чертеже заготовки – отливки обязательно указать вышеприведенные технические требования в соответствии с ГОСТ 26645-85.
2 – Контур детали в заготовке – отливке вычерчивать тонкой сплошной линией;
3 – Обязательно указывать на эскизе размер припуска на сторону.
Порядок определения припусков на штамповку по ГОСТ 7505 – 89.
Ориентировочная величина расчетной массы поковки М п р , кг ([23] c. 8)
М п р = М д∙ К р, (15)
где М п р – расчетная масса поковки, кг;
М д – масса детали, кг;
К р – расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с приложением 3 таблица 20 ([23] c. 8).
Класс точности поковки – Т … ([23] приложение 1, таблица 19 c. 28).
Группа стали – М … ([23] таблица 1 c. 8).
Конфигурация поверхности разъема штампа – …. ([23] таблица 1 c. 8).
Степень сложности С ([23] приложение 2, c. 30):
Gф = 0,00612 · (D см · 1,05)2· (L см · 1,05). (16)
Степень сложности поковки – С… (с.30), т.к. соотношение
Gп = (Мп.р.) / Gф. (17)
Исходный индекс – … (таблица 2 с. 10).
Можно проверить правильность определения индекса по формуле
ИИ = НИ + (М… – 1) + (С… – 1) + 2∙(Т… – 1), (18)
где НИ – номер интервала массы поковки Мп.р. (см. таблицу 3 с.12 ГОСТ );
М – группа стали;
С – степень сложности;
Т – класс точности.
Примечание – При расчете формулы на буквы в скобках не обращать внимания!
Пример – НИ = 7 + (М3 – 1) + (С1 – 1) + 2(Т3 – 1) = 7 + (3 – 1) + (1 – 1) + 2(3 – 1) =13.
Припуски на механическую обработку, мм (таблица 3 с. 12) записываются в таблицу 15.
Дополнительные припуски, учитывающие:
Штамповочный уклон, град (таблица 18, с. 26):
Радиус закруглений наружных углов – … мм (таблица 7 с. 15).
Определение размеров заготовки – штамповки в таблице 15 (см. образец выполнения в таблице 15 данных методических указаний).
Вычерчивание эскиза заготовки – штамповки в пояснительной записке по размерам, полученным в таблице 15, с указанием всех размеров, допусков, припусков, шероховатости заготовки и технических требований на ее изготовление в произвольном масштабе, соблюдая пропорции и в соответствии с требованиями стандартов (см. рисунок 2 данных методических указаний).
Определение массы заготовки – штамповки по полученным размерам Мзаг, кг.
Расчет коэффициента использования материала штамповки ким по формуле (14).
Таблица 15 – Определение размеров заготовки – штамповки(пример)
|
Наименование поверхности |
Размеры детали, мм |
Rа, мкм |
Класс точности |
Группа стали |
Конфигурация разъема штампа |
Степень сложности |
Исходный индекс |
Расчет припуска, мм |
Допуск, мм |
Размеры заготовки с допусками, мм |
гост |
|
Наружная |
Ø150к6 |
1,6 |
Т3 |
М3 |
П |
С1 |
13 |
2(2+0,5+0,4)= 2·2,9=5,8 |
|
Ø |
7505-93 |
|
Внутренняя |
Ø50H7 |
0,8 |
2(2+0,5+0,4)= 2·2,9=5,8 |
|
Ø |
||||||
|
Наружная |
Ø100h9 |
6,3 |
2(1,8+0,5+0,4)= 2·2,7=5,4 |
|
Ø |
||||||
|
2 торца |
232 |
3,2 |
2(2,3+0,5+0,4)= 2·3,2=6,4 |
|
|
||||||
|
Торец |
100 |
1,6 |
1,8+0,5+0,4=2,7 3,2-2,7=0,5 |
|
|
– отклонение от плоскостности, мм –0,3;
– смещение по поверхности разъема штампа, мм – 0,3
– на наружной поверхности, град. – 5;
– на внутренней поверхности, град. – 7
Рисунок 2 – Заготовка – штамповка
Примечания
1 – На чертеже заготовки – штамповки обязательно указать вышеприведенные технические требования в соответствии с ГОСТ 7505 – 89.
2 – Контур детали в заготовке – штамповке вычерчивать штрих двумя пунктирными линиями.
3 – Обязательно указывать на эскизе заготовки размер припуска на сторону!
Порядок определения припусков на механическую обработку на свободную ковку по ГОСТ 7829.
Выбор необходимой таблицы припусков и предельных размеров в зависимости от вида поковки:
Определение припусков и предельных отклонений на размеры заготовки
в зависимости от основных размеров детали.
Определение размеров заготовки – поковки в таблице 11 (см. лист 30 методических указаний).
Таблица 16 – Определение размеров заготовки – поковки, полученной свободной ковкой (пример оформления таблицы)
|
Наибольший размер (длина, диаметр) детали, мм |
Размеры детали, мм |
Припуски и предельные отклонения, мм |
Размеры заготовки с предельными размерами, мм |
гост |
|
|
Ø150h11 |
Высота |
100 |
|
|
7829-70 |
|
Наружный диаметр |
Ø 150 |
|
|
||
|
Внутренний диаметр |
Ø 50 |
|
|
Определение массы заготовки – поковки по размерам из таблицы 16.
Вычерчивание эскиза заготовки – поковки в пояснительной записке в произвольном масштабе, соблюдая пропорции и в соответствии с требованиями стандартов.
Расчет коэффициента использования материала поковки Ки.м.по формуле (14).
Последовательность определения размеров заготовки из круглого проката:
2∙Zо = 2 ∙ Z1 + 2 ∙ Z2, (19)
Dзаг = Dдет+2Zо, (20)
Круг 
;
Lзаг = l + 2a, (21)
где l – длина детали, мм;
2a – припуск на обработку торцов, мм ([10] с. 185 таблица 3.65).
Далее следует:
Мзаг = 0,00612·(d2 заг см × Lзаг см), (22)
где dзаг – диаметр заготовки, см;
Lзаг – длина заготовки, см;
0,00612 – коэффициент для стали, (0,00557 – для чугуна);
Ким = М дет / М заг.
Таблица 17 – Определение размеров заготовки – круглый прокат
|
Порядок обработки наибольшего размера Ǿ, квалитет |
Припуск на диаметр2Z, мм |
Размер наружного диаметра заготовки Dзаг, мм |
Припуск на обработку торцов, мм |
Длина заготовкиLзаг, мм |
Размер проката по ГОСТ 2590 – 88 |
|
2Z |
Dзаг= Dдет+ 2Z |
2а |
Lзаг= l + 2а |
||
|
… |
|||||
|
… |
|||||
|
Итого … |
Таблица 18 – Определение размеров заготовки – круглый прокат (пример)
|
Порядок обработки наибольшего размера Ǿ 80 f7 |
Припуск на диаметр2Z, мм |
Размер наружного диаметра заготовкиDзаг, мм |
Припуск на обработку торцов, мм |
Длина заготовкиLзаг,мм |
Размер проката по ГОСТ 2590 |
|
2Z |
Dзаг= Dдет+ 2Z |
2а |
Lзаг= l+ 2а |
||
|
Точение предварительное |
1,50 |
Ǿ 82,36 |
7 |
100+7=107 |
Ǿ 85 |
|
Точение получистовое |
0,50 |
Ǿ 80,86 |
|||
|
Термическая обработка 43…50 HRCэ |
- |
- |
|||
|
Шлифование однократное |
0,36 |
Ǿ 80,36 |
|||
|
Итого заготовка |
2,36 |
Ǿ 82,36 |
7 |
107 |
Ǿ 85×107 |
Пример оформления эскиза заготовки из круглого проката выполнен на рисунке 3.
Рисунок 3 – Заготовка из круглого проката
Последовательность определения размеров заготовки из листового проката:
S = Lзаг = l + 2∙Zо, (23)
где l – наибольшая длина (ширина, толщина)детали, мм;
Lзаг –ширина (толщина) заготовки, мм.
Общий припуск определяется2·Zо, мм
2∙Zо = 2∙Z1 + 2∙Z2, (24)
2∙Zо – общий припуск (черновую и чистовую подрезку торца) на два торца детали, мм
где 2∙Z1, 2∙Z2 – припуски на черновую и чистовую подрезку двух торцов, мм;
Прежде чем определить припуск на сторону при машинной газовой резке следует найти наибольшую длину наружного периметра детали по контуру.
Для круга периметр определится по формуле l, мм
l = 2πR = π × D, (25)
где R – радиус детали, мм
D – наибольший диаметр детали, мм;
Dзаг = Dдет + 2∙Z, (26)
где Dдет – наибольший диаметр детали, мм;
Z – припуск на газовую вырезку на сторону, мм ([10] с. 183 таблица 3.62);
Записать по ГОСТ 19903-74 прокат горячекатаный листовой, нормальной точности прокатки Б, толщиной S = … мм, шириной … мм, длиной … мм из стали марки …
Лист 
;
Мзаг листового проката = (а2×h)∙ r / 103, (27)
где p – плотность материала, г/см3;
а,h – размеры квадрата и высота соответственно, см;
Пример –Припуск на сторону при машинной резке заготовки для детали ”Колесо зубчатое” с наибольшим наружным диаметром Æ256 мм и шириной 100 мм из листа толщиной S = 110 мм будет – Z = 10 мм, т.к. наибольшая длина наружного периметра по контуру до 1000 мм (l = 2πR = π∙ D, т.е. l = 3,14 × 256 = 803,8), машинная резка, криволинейный рез листового проката толщиной свыше 100 мм. Смотри пример заполнения в таблице 19.
Таблица 19 – Определение размеров заготовки – листовой прокат (пример)
|
Порядок обработки торца l = 100мм |
Припуск на обработку торцов, мм |
Толщина проката -длина заготовки S = Lзаг, мм |
Припуск на диаметр 2∙Z, мм |
Размер наружного диаметра заготовки Dзаг, мм |
Размер листового проката |
|
2Zi |
S = Lзаг= l + 2Zо |
2∙Zо |
Dзаг = Dдет + 2Zо |
||
|
Черновое подрезание |
2,5 |
S=100+2∙3,5=107,0 |
2ּ10 = 20 |
Dзаг=256+2ּ10=276 |
110×276×276 |
|
Чистовое подрезание |
1,0 |
||||
|
Итого |
3,5 |
S = 110 |
20 |
276 |
Рисунок 4 – Эскиз заготовки из листового проката
Примечание – Необходимо выполнять расчеты заготовок, полученных только двумя методами: по действующему варианту – для условий единичного или мелкосерийного производства и для заданного в курсовом проекте варианта – единичного, массового или крупносерийного производства.
В курсовом проекте необходимо также рассчитать припуски по технологическим переходам расчётно-аналитическим методом (РАМОП) на точную поверхность по рекомендации литературы ([4] с.59 или таблицы 21 данных методических указаний). Все расчеты свести в таблицу 20.
При использовании опытно-статистического метода общие и промежуточные припуски назначаются по таблицам, которые составлены на основе обобщения и систематизации производственных данных передовых заводов.
Недостатком этого метода является назначение припусков без учёта конкретных условий построения технологических процессов и поэтому создаются ненужные повышенные запасы надёжности, в предположении наихудших условий для каждой из обрабатываемых поверхностей. Поэтому опытно-статистические припуски необоснованно завышены.
Расчётно-аналитический метод определения припусков разработан профессором Кованом В. М. Согласно этому методу промежуточный припуск должен быть таким, чтобы при его снятии устранялись погрешности обработки и дефекты поверхностного слоя, полученные на предшествующих технологических переходах, а также погрешности установки обрабатываемой заготовки, возникающие на выполняемом переходе.
Согласно методу определения припусков Кована В.М., минимальный расчётный припуск Zimin, мм при односторонней несимметричной обработке плоскостей формула для расчета припуска имеет вид
Zimin = Rz i-1 + h i-1 + + εуi (28)
где Rzi-1 – высота микронеровностей поверхности, полученная на предшествующем переходе, мкм;
hi-1 – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;
i-1 – суммарные пространственные отклонения на предшествующем переходе, мкм;
i – погрешность установки заготовки данного перехода, мкм.
Для тел вращения формула принимает вид
2Zimin = 2(Rz i-1 + h i-1+ ). (29)
Из общей формулы расчета могут быть получены частные формулы для конкретных случаев обработки.
1) При точении цилиндрической поверхности заготовки, установленная в центрах, погрешность εу, может быть принята равной нулю.
Тогда формула (29) примет вид
2Zimin = 2(Rzi-1 + hi-1+ ). (30)
2) При шлифовании заготовок после термообработки поверхностный слой необходимо по возможности сохранить, следовательно слагаемые hi-1нужно исключить из расчётной формулы.
Тогда для плоской поверхности
Zimin = Rzi-1 + + εуi, (31)
для тел вращения
2Zimin = 2(Rzi-1 + ). (32)
2Zimin = 2(Rz i-1 + h i-1). (33)
4) При суперфинишировании и полировании цилиндрической поверхности, когда уменьшается лишь шероховатость поверхности, припуск определяется лишь высотой микронеровностей обрабатываемой поверхности, т. е.
2Zimin = 2 × Rzi-1. (34)
Примечание – При расчете припусков аналитическим методом студенты наиболее часто делают ошибки при определении расчетного размера, допуска.
Пример– Рассчитаем припуск на шейку вала Æ
мм.
ДляÆ
(смотрите предыдущую таблицу расчета припусков на заготовку) допуск на заготовку при отклонениях 
равен 3,2 мм, т.е
Tdзаг = es – ei,
Tdзаг= +2,1 – (–1,1)= + 2,1 + 1,1 = 3,2.
Для последнего перехода ставится допуск по чертежу, т.е.
Td 4 = es – ei = dmax 4 – dmin 4,
Td 4 = – 0,030 – (– 0,060) =– 0,030 + 0,060 = 0,030.
Для последнего перехода (в данном примере, четвертого) для наружной поверхности записывается в графу 7 “Расчетный размер” наименьший предельный размер по чертежу, т.е. размер 59,94 мм. И для этого же перехода можно, ничего не рассчитывая, записать в графы 9, 10 “Предельные размеры” наибольшие и наименьшие предельные размеры детали в любых случаях.
В графу 8 для заготовки необходимо записать допуск, определенный по предыдущей таблице расчета припусков на заготовку для данного размера.
На остальные переходы допуск устанавливается по рекомендации литературы ([4] с.84).
Записи вышеприведённых расчётов в пояснительной записке делать не следует, они приведены подробно для пояснения.
Таблица 20 – Расчет припусков по технологическим переходам на поверхность Æ_____________ детали ______________________________
(размер, отклонения) (наименование, номер по заводу изготовителю)
|
Технологические переходы обработки поверхности Æ __ … квалитет |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный припуск2Zimin,мм |
Расчетный размерdр I,, мм |
Допуск ITi, мм |
Предельные размеры,мм |
Предельный припуск, мм |
Номинальный размер с допусками заготовки, мм |
|||||
|
Rzi-1 |
hi-1 |
ΔΣi-1 |
ei |
d р imin |
d р imах |
2Zimin |
2Zimах |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
Заготовка 1. 2. 3. 4. |
59,94 |
3,2 0,030 |
59,97 |
59,94 |
||||||||
|
Итого |
∑ |
∑ |
Таблица 21 – Порядок расчёта припуска на механическую обработку по
технологическим переходам на элементарную поверхность
|
поверхностей |
Для внутренних поверхностей |
Пояснения |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 Запишем в графу 1 таблицы 1 технологические переходы обработки элементарной поверхности заготовки в порядке их выполнения, начиная от заготовки до окончательной обработки, точность обработки назначается по литературе ([11] с. 8 – 15 таблицы 4 – 6 или [21] с. 17 – 21 таблицы 2.1 – 2.3) |
Рабочий чертёж детали на курсовое проектирование, карта технологического процесса механической обработки |
|
|
2 Запишем значения Rzi-1; hi-1; |
Для отверстия после зенкерования под протягивание допуск устанавливается по ([13] с. 590 таблица 9) |
|
|
Качество поверхности Rzi-1 иhi-1запишем в графы 2 и 3 по каждому переходу, мкм ([11] с. 180 – 191, [4] c. 63 – 65 таблицы 4.3 – 4.6 или [21] с. 22 – 26). |
Выбор таблиц зависит от вида заготовки: сортовой прокат, ковка, штамповка, отливка и др. данных |
|
|
3апишем значения суммарных пространственных погрешностей (пространственных отклонений) Например, для штампованных заготовок при базировании заготовки вала в центрах,
Для детали типа дисков, что представляет собой Колесо зубчатое, пространственные отклонения определяются формулой
В результате механической обработки, полученные на заготовке пространственные отклонения уменьшаются
([11] с. 190 таблица 29, [2] с. 73 или [21] с. 33 таблица 2.27). Запишем пространственные погрешности по всем переходам в графу 4 |
Формулы определения суммарных пространственных погрешностей (пространственных отклонений) |
Продолжение таблицы 21
|
поверхностей |
Для внутренних поверхностей |
Пояснения |
|
1 |
2 |
3 |
|
Погрешность установки εу ([11] с. 40 – 53 таблицы 12 – 22, [4] c. 74 – 82 таблицы 4.10 – 4.13 или [21] с. 34 – 45 таблицы 2.28 – 2.35) на выполняемом переходе определяется формулой, мм
Запишем погрешности установки по всем переходам в графу 5 |
Выбор данных из таблиц зависит от вида заготовки: сортовой прокат, ковка, штамповка, отливка и др. данных |
|
|
Запишем допуск Тd, мм на промежуточные размеры в графу 8 элементарной поверхности вала по переходам ([11] с.192 таблица 32 или [21] с. 21 таблица 2.4) в зависимости от назначенной в графе 1 точности по каждому переходу |
См. величину допуска для заготовки из таблиц “Определение размеров заготовки” |
|
|
3 Выполним расчёт минимальных значений припусков 2Zmin, мкм и в мм по всем технологическим переходам и запишем в графу 6 |
Минимальный припуск определяется в зависимости от вида обработки ([4] с. 62 – 63 таблица 4.2 или [21] с. 7 – 10) |
|
|
4 В графу “Расчетный размер” запишем для конечного перехода наименьший предельный размер детали по чертежу |
4 В графу “Расчетный размер” запишем для конечного перехода наибольший предельный размер детали по чертежу |
|
|
5 Расчётные операционные размеры на предыдущих операциях определим прибавлением к наименьшему предельному размеру по чертежу расчетного припуска на данную операцию dр i, мм dр i - 1= d р i + 2Zi min. Запишем в графу 7 |
5 Расчётные операционные размеры на предыдущих операциях определим вычитанием из наибольшего предельного размера по чертежу расчетного припуска на данную операциюdр i, мм dр i - 1= d р i – 2Zi min. Запишем в графу 7 |
Продолжение таблицы 21
|
поверхностей |
Для внутренних поверхностей |
Пояснения |
|
1 |
2 |
3 |
|
6 Наименьшие предельные размеры dmini, мм определим, округляя их увеличением расчетных размеров, до того же знака десятичной дроби, к каким дан допуск на размер для каждого перехода (операции) и запишем в графу 9 |
6 Наибольшие предельные размеры dmaxi, мм определим, округляя их уменьшением расчетных размеров, до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода (операции) и запишем в графу 10 |
|
|
7 Наибольшие предельные размеры dmaxi, мм определим путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру и запишем в графу 10 d max i = dmin i + Td i |
7 Наименьшие предельные размеры dmini, мм определим путем вычитания допуска от округленного максимального предельного размера и запишем в графу 9 d min i = dmax i – Td i |
|
|
8 Номинальный размер заготовкиd ном заг, мм d ном заг = dmax заг– esзаг. Запишем в графу13 для заготовки |
9 Номинальный размер заготовки d ном заг, мм d ном заг = dmax заг – ЕSзаг. Запишем в графу13 для заготовки |
Верхнее отклонение заготовки определяется из допуска на заготовку |
|
9 Наименьшие припуски 2Zimin,ммвычисляем как разность между наименьшими предельными размерами на предыдущей и последующей переходах (операциях) и запишем в графу 11 2Z i min = di-1 min – di min |
9 Наибольшие припуски2Zimax,мм вычисляем путём вычитания наименьших предельных размеров на предыдущей и последующей переходах (операциях) и запишем в графу 12 2Z i max = di-1 min – di min |
Размеры не округлять |
Продолжение таблицы 21
|
поверхностей |
Для внутренних поверхностей |
Пояснения |
|
1 |
2 |
3 |
|
10 Наибольшие припуски 2Zimax, мм вычисляем как разность между наибольшими предельными размерами на предыдущем и последующем переходах (операциях), запишем в графу 12 2Z i max = di-1 max – di max |
10 Наименьшие припуски2Zimin, мм вычисляем путем вычитания наибольших предельных размеров на предыдущей и последующей переходах (операциях), запишем в графу 11 2Z i min = di-1 max – di max |
Размеры не округлять |
|
11 Для определения наименьших 2Zо min и наибольших 2Zо max общих припусков суммируем соответствующие операционные припуски в мм 2Zо min = 2Z1 min + 2Z2 min + … + 2Zn min, 2Zо max = 2Z1 max + 2Z2 max + … + 2Z n max |
11 Для определения наименьших 2Zо min и наибольших 2Zо max общих припусков суммируются соответствующие операционные припуски в мм 2Zо min= 2Z 1 mах + 2Z 2 mах+ … + 2Z n max, 2Zо max = 2Z 1 min + 2Z 2 min+ … + 2Zn min |
Размеры не округлять |
|
12 Номинальный припуск2Zо номв мм 2Zо ном = dзаг ном – dдет ном |
12 Номинальный припуск2Zо ном, мм 2Zо ном = dдет ном – dзаг ном |
|
|
13 Проверка расчетов, мм 2Zо max – 2Zо min = Тзаг – Тдет |
13 Проверка расчетов, мм 2Zо max – 2Zо min = Тдет – Тзаг |
Расчёт должны полностью совпасть, до тысячных долей |
После всех расчетов разрабатывается схема расположения полей припусков и допусков по данной поверхности (рисунок 5).
Схема расположения припусков, размеров и допусков при
обработке отверстия Æ 45Н7(+0,025)
Рисунок 5
Приведём расчёт промежуточных предельных размеров на примерах 1 для наружной поверхности и 2 – для внутренней поверхности.
Примеры
1 – Рассчитать промежуточные предельные размеры и припуски на обработку элементарной поверхности шейки вала 60 h6 (-0.019) из заготовки-штамповки.
Рисунок 6 – Вал
Масса детали (класса вал ступенчатый) Мдет, кг (если масса не известна)
Мдет = 0,00612·(d12см∙l1 см + d22см∙l2 см…+… dn2см∙lnсм),
где d1, d2, dn –диаметры первой, второй и последующих ступеней вала, см;
l1, l2, ln – длина ступеней вала соответственно, см;
0,00612 – коэффициент для стали, (0,00557 для чугуна).
Мдет = 0,00612·(62 · 10 + 102 · 10 + 62 · 10) = 10,5.
Масса заготовки – штамповки (из расчёта припуска на заготовку) Мзаг = 15 кг.
Запишем в графу 1 таблицы22 технологические переходы обработки элементарной поверхности заготовки в порядке их выполнения, начиная от заготовки до окончательной обработки:
Запишем значения Rzi-1; hi-1; ; εi-1; Тd вграфы 2, 3, 4, 5 и 8.
Запишем допуск на промежуточные размеры в графу 8 элементарной поверхности вала 60 h6 по переходам:
Качество поверхности Rzi-1 и hi-1 запишем в графы 2 и 3.
Для заготовки, мкм
Rz = 200; h = 250 ([21] c. 23 таблица 2.10 или [11] c. 186 таблица 12).
Для точения предварительного (чернового), мкм
Rz = 50; h = 50 ([21] c. 24 таблица 2.12 или [11] c. 188 таблица 25).
Для точения окончательного (чистового), мкм
Rz = 25; h = 25 ([21] c. 24 таблица 2.12 или [11] c. 188 таблица 25).
Для шлифования предварительного, мкм
Rz = 10; h = 20.
Для шлифования окончательного, мкм
Rz = 5; h = 15.
Запишем значения суммарных пространственных погрешностей (пространственных отклонений) ([21] c. 27 таблица 2.14) при базировании заготовки вала в центрах, мм и мкм
= , (35)
где – пространственная погрешность коробления, мм;
– пространственная погрешность смещения, мм;
– пространственная погрешность зацентровки, мм.
Погрешность зацентровки, мм
= , (36)
где ITD – допуск заготовки, мм.
Из таблицы расчета припусков на штампованную заготовку для 66, 4 допуск составит ITD = +1,8 – (– 1,0) = 2,8 мм.
=
Пространственная погрешность коробления – и пространственная погрешность смещения – определены при расчете заготовки штамповки, мм (см. расчёты из ранее выполненной таблицы расчёта размеров заготовки или ГОСТ 7505 c. 14 таблицы 4 и 5).
= 0,4 мм (ГОСТ 7505 таблица 4 или [21] c. 108 таблица 4.7);
= 0,6 мм, т.к. наибольший размер поковки более 300 мм (ГОСТ 7505 c. 14 таблица 5 или [21] c. 109 таблица 4.8).
= мм = 1035 мкм.
В результате механической обработки, полученные на заготовках пространственные отклонения уменьшаются
, (37)
где Ку – коэффициент уточнения (см. [3] таблицу 2.27 c. 33).
Для точения предварительного – ост = 0,06 ×1,035 = 0,062 мм = 62 мкм;
Для точения окончательного – ост = 0,04 ×0,062 = 0,002 мм = 2 мкм;
После окончательного (чистового) точения, согласно маршруту механической обработки элементарной поверхности, производится термообработка.
Величину пространственных отклонений, вносимых термообработкой можно определить по формуле (2.1) (с. 26 [21]), мм
, (38)
где nk – коэффициент, зависящий от вида термообработки. Принимается при объёмной закалке – nk = 1, при закалке поверхностной ТВЧ – nk = 0,5. Согласно чертежу – производится объёмная закалка.
Пространственные отклонения после предварительного шлифования, с учётом погрешности от термической обработки выразится формулой, мм
∆шлиф.предв.3 = √ ∆2точ.ок. + ∆2терм., (39)
∆шлиф.предв.3 = √0,0022 + 0,0482 = 0,048 мм = 48 мкм.
Пространственные отклонения после окончательного шлифования ∆шлиф.ок 4, мм
= 0,02 ×0,048 = 0,001 мм = 1 мкм.
Запишем пространственные погрешности по всем переходам в графу 4.
Погрешности установки εу на выполняемом переходе определяется формулой, мм
= , (40)
где εб – погрешность базирования, мм (с. 34 формула 2.3);
εз – погрешность закрепления, мм;
εпр – погрешность приспособления, мм.
При черновом точении предполагаем, что деталь будет установлена в патроне 3-х кулачковом самоцентрирующем пневматическом и поджимается задним центром.
Согласно таблице 2.34 с. 40 [21] погрешность базирования в трёхкулачковом самоцентрирующем патроне равна нулю. Погрешность приспособления при установке в центрах не учитывается, т.к. равна нулю.
Формула в этом случае примет вид
= (41)
Погрешность закрепления складывается из двух составляющих: радиальной (εрад) и осевой (εос) и может быть определена по формуле
== (42)
По таблице 2.29 [21] с.36 – εрад = 300 мкм = 0,3 мм, а εос = 100 мкм = 0,1 мм, (заготовка – штамповка, закрепление по диаметру от 50 до 80 мм).
Тогда для точения предварительного , мм
1 = 1 =
Т.к. производится на первой операции поджатие детали при установке в патроне 3-х кулачковом самоцентрирующим пневматическом, то согласно примечанию таблицы 2.29, можно уменьшить погрешность установки на 20 – 30 %. Примем уменьшение – 30 %.
Тогда при точении предварительном –
1 = 0,316 / 1,3 = 0,234 мм = 234 мкм.
При точении окончательном и при шлифовании, когда установка производится по центровым гнёздам, погрешность установки определится формулой
= 0,25×TD, (43)
где TD – допуск на диаметр вала, мм (см. графу 8).
2 = 0,25 × 0,19 = 0,048 мм = 48 мкм.
При предварительном шлифовании
3 = 0,25 × 0,046 = 0,012 мм = 12 мкм.
При шлифовании окончательном – 4 = 0, т.к. предварительное и окончательное шлифование поверхности производится с одной установки.
Запишем погрешности базирования по всем переходам в графу 5.
Расчёт минимальных значений припусков 2Zmin производим, пользуясь формулой (29) данного пособия или формулой (1.19) (с. 10 [21]), мкм
2Zmin = 2(Rzi-1 + hi-1 + ,
где Rzi-1 – высота микронеровностей поверхности, полученная на предшествующем переходе, мкм;
hi-1 – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;
i-1 – суммарные пространственные отклонения на предшествующем переходе, мкм;
i – погрешность установки заготовки данного перехода, мкм.
Для точения предварительного 2Zmin1, мкм и мм
2Zmin 1 = 2(200 + 250 + = 2 × 1511 = 3022 мкм=3,022 мм.
Для точения окончательного2Zmin2, мкм и мм
2Zmin 2 = 2(50 + 50 + = 2 × 178 = 356 мкм = 0,356 мм.
Для шлифования предварительного2Zmin3, мкм и мм
2Zmin 3 = 2(25 + 25 + = 2 × 62 = 124 мкм = 0,124 мм.
Для шлифования окончательного2Zmin 4, мкм и мм
2Zmin 4 = 2(10 + 20 + = 2 × 78 = 156 мкм = 0,156 мм.
Запишем значения минимального припуска 2Zmini в графу 6.
Таблица 22 – Расчет припусков по технологическим переходам на обрабатываемую
поверхность Ø 60 h6 (-0,019) детали __________________________________.
(размеры, отклонения) (наименование, номер по чертежу)
|
Технологические переходы обработки элементарной поверхности Ø 60 h6 (-0,019) |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный припуск, 2Zimin, мм |
Расчетный размер, d р iмм |
Допуск Td i, мм |
Предельные размеры, мм |
Предельный припуск, мм |
Номинальный размер, мм |
|||||
|
Rzi-1 |
hi-1 |
ΔΣi-1 |
ε i |
dр i min |
dр i mах |
2Z imin |
2Z imах |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
Заготовка |
200 |
250 |
1035 |
– |
– |
63,639 |
2,8 |
63,7 |
66,5 |
– |
– |
Ø 64,7 |
|
1.Точение предварительное, h12 |
50 |
50 |
62 |
234 |
2×1511= 3,022 |
60,617 |
0,3 |
60,7 |
61,0 |
3,0 |
5,5 |
|
|
2.Точение окончательное |
25 |
25 |
2 |
48 |
2×178= 0,356 |
60,261 |
0,19 |
60,27 |
60,46 |
0,43 |
0,54 |
|
|
Термообработка h12 |
48 |
|||||||||||
|
3.Шлифование предварительное h12 |
10 |
20 |
48 |
12 |
2×62= 0,124 |
60,137 |
0,046 |
60,137 |
60,183 |
0,133 |
0,277 |
|
|
4. Шлифование окончательное |
5 |
15 |
1 |
0 |
2×78= 0,156 |
59,981 |
0,019 |
59,981 |
60,0 |
0,156 |
0,183 |
|
|
ИТОГО |
∑ 3,719 |
∑ 6,5 |
В графу “Расчетный размер” запишем наименьший предельный размер детали по чертежу для конечного перехода:
– для шлифования окончательного
d р.4 = dmin.4 = 60,0 – 0,019 = 59,981.
Определим расчетные операционные размеры dр i, мм
dр i - 1= d р i + 2Zi min. (44)
Размеры на предыдущих операциях dр i-1, мм определим прибавлением к наименьшему предельному размеру по чертежу расчетного припуска на данную операцию и запишем в графу 7:
dmin 3.= 59,981 + 0,156 = 60,137;
dmin 2.= 60,137 + 0,124 = 60,261;
dmin 1.= 60,261 + 0,356 = 60,617;
dmin заг.= 60,617 + 3,022 = 63,639.
Наименьшие предельные размеры dmini, мм определим, округляя их увеличением расчетных размеров, до того же знака десятичной дроби, к каким дан допуск на размер для каждого перехода (операции) и запишем в графу 9:
dmin 4.= 59,981;
dmin 3.= 60,137;
dmin 2.= 60,27;
dmin 1 = 60,7;
d р заг.= 63,7.
Наибольшие предельные размеры dmaxi, мм определим путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру и запишем в графу 10
d max i = dmin i + Td i , (45)
– для шлифования окончательного (наибольший диаметр по чертежу)
dmax.4 = 59,981+ 0,019 = 60,0;
dmax 3.= 60,137 + 0,046 = 60,183;
dmax 2.= 60,27 + 0,19 = 60,46;
dmax 1.= 60,7 + 0,3 = 61,0;
dmax заг.= 63,7 + 2,8 = 66,5.
Номинальный размер заготовки d ном заг, мм
d ном заг = dmax заг– esзаг, (46)
d ном заг = 66,5 – 1,8 = 64,7.
Запишем в графу 13 для заготовки – Ø 64,7 .
Наименьшие припуски 2Zimin,мм вычисляем как разность между наименьшими предельными размерами на предыдущей и последующей переходах (операциях) и запишем в графу 11
2Z i min = di-1 min – di min, (47)
– для шлифования окончательного
dmin.4 = 60,137 – 59,981 = 0,156.
dmin 3.= 60,27 – 60,137 = 0,133;
dmin 2.= 60,7 – 60,27 = 0,43;
dmin 1.= 63,7 – 60,7 = 3,0.
Наибольшие припуски 2Zimax, мм вычисляем как разность между наибольшими предельными размерами на предыдущем и последующем переходах (операциях), запишем в графу 12
2Z i max = di-1 max – di max, (48)
– для шлифования окончательного
dmax.4 = 60,183 – 60 = 0,183.
dmax 3.= 60,46 – 60,183 = 0,277;
dmax 2.= 61,0 – 60,46 = 0,54;
dmax 1.= 66,5 – 61,0 = 5,5.
Для определения наименьших 2Zо min и наибольших 2Zо max общих припусков суммируем соответствующие операционные припуски в мм
2Zо min = 2Z 1 min + 2Z 2 min + … + 2Z n min, (49)
2Zо max = 2Z 1 max + 2Z 2 max + … + 2Z n max, (50)
2Zоmin = 3,0 + 0,43 + 0,133 + 0,156 = 3,719,
2Zоmax = 5,5 + 0,54 + 0,277 + 0,183 = 6,5.
Номинальный припуск 2Zо ном в мм
2Zо ном = dзаг ном – dдет ном, (51)
2Zо ном = 64,7 – 60,0 = 4,7.
Проверка расчетов, мм
2Zо max – 2Zо min = Тзаг – Тдет, (52)
6,5 – 3,719 = 2,8 – 0,019.
Расчеты выполнены, верно, т.к. 2,781 = 2,781.
Выполним схему расположения припусков, размеров и допусков при обработке поверхности детали “Вал” Ø 60 h6(-0,019) на рисунке 7.
Рисунок 7 – Схема расположения припусков, размеров и допусков вала Ø 60 h6(-0,019)
2 – Рассчитаем промежуточные припуски на элементарную поверхность отверстия детали “Колесо зубчатое” расчётно-аналитическим методом Ø 45Н7.
Установим последовательность обработки отверстия Ø 45Н7 в условиях заданного типа производства (крупносерийного) для разрабатываемого технологического процесса и запишем в графу 1 таблицы 23:
Установим промежуточный допуск для всех технологических переходов, согласно рекомендаций литературы ([21] с. 21 таблица 2.4):
Допуск на диаметр заготовки, Tdзаг мм
Тdзаг = = 2,5 мм (см. таблицу “Определение размеров заготовки – штамповки”);
Для зенкерования под протягивание
Тd2 = 0,34 мм, (т.к. диаметр отверстия до протягивания после зенкерования – Ø 43,7 мм ([4] с. 215 таблица 13, т.к. зенкерование отв. под последующее протягивание шлицевого отверстия).
Для протягивания
Тd3 = 0,025 мм согласно чертежу детали;
Запишем цифры Тd в таблицу 23 графу 8.
Запишем значения Rzi-1; hi-1; ; εi-1 вграфы 2, 3, 4, 5.
Для заготовкиRzi; hi, мкм
Rzi = 200; hi = 250, т.к масса заготовки-штамповки до 25 кг ([3] таблица 2.10 с 23).
Для зенкерованияRzi; hi, мкм
Rzi = 50; hi = 50, т.к квалитет принят Н11.
Для протягиванияRzi; hi, мкм
Rzi = 4; hi = 6 ([1] с 190 таблица 27).
Запишем значения Rzi-1; hi-1 в графу 2 и 3.
Для детали типа дисков, что представляет собой Колесо зубчатое, пространственные отклонения определяются формулой, мкм
= , (53)
где отклонение от соосности элементов, штампуемых в разных половинах штампа, мм ([11] с. 187 таблица 18 или из расчёта припуска на штамповку);
отклонение от концентричности и коробления поковок типа дисков, мм ([11] с. 187 таблица 18).
= .
В результате механической обработки, полученные на заготовках пространственные отклонения уменьшаются
,
где Ку – коэффициент уточнения (см. таблицу 2.27 [21] c. 33).
Для зенкерования – ост = 0,05 ×1,387 = 6935 мкм ≈ 69,4 мкм;
Для протягивания – ост = 0,002 × 69,35 = 0,1387 мкм ≈ 0,0001 мм.
Запишем пространственные погрешности по всем переходам в графу 4 таблицы 7.
Погрешность установки εу для отверстия в детали ”Колесо зубчатое” на выполняемом переходе определяется формулой ([3] с. 34 формула 2.3), мм
,
где εб – погрешность базирования, мм (с. 34 формула 2.3);
εз – погрешность закрепления, мм;
εпр – погрешность приспособления, мм.
На черновой операции предполагается базирование в патроне самоцентрирующем с упором в торец (см. схему с.40 [21]).
Согласно этой схемы погрешность базирования в таком приспособлении будет равна εпр = 0 при обработке отверстия.
Тогда формула (23) примет вид
=
Погрешность закрепления складывается из двух составляющих: радиальной (εрад) и осевой (εос) и может быть определена по формуле
==
По таблице 2.29 ([21] с.36) – εрад = 200 мкм = 0,2 мм, а εос = 80 мкм = 0,080 мм, (заготовка – штамповка, закрепление по диаметру от 30 до 50 мм).
Тогда для зенкерования 1, мм
мм = 322 мкм
Для протягивания2, мм определение не имеет смысла, т.к. погрешности установки при протягивании нет.
При зенкеровании величина минимального припуска определится формулой 2Z1min, мкм
2Z1 min = 2(Rzi-1 + hi-1 + ).
где Rzi-1 – высота микронеровностей поверхности, полученная на предшествующем переходе, мкм;
hi-1 – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;
i-1 – суммарные пространственные отклонения на предшествующем переходе, мкм;
i – погрешность установки заготовки, возникаемая на данном переходе, мкм.
2Z1min = 2(200 + 250 + = 2 × 1873,9 мкм = 3,7478 мм ≈ 3,75 мм.
При протягивании отверстий смещения и увод оси не устраняются, а погрешности установки в этом случае нет, тогда минимальный припуск 2Z2min,мкм при протягивании определится формулой (33)
2Z2min = 2(Rz i-1 + h i-1),
2Z2 min = 2(50 + 50) = 2 × 100 мкм = 0,2 мм
Определим расчетные операционные размеры dр i, мм
dр i - 1= d р i – 2Zi min. (54)
В графу 7 “Расчетный размер” запишем наибольший предельный размер детали по чертежу:
– для протягивания d р.2, мм
d р.2 = 45,0 + 0,025 = 45,025.
Размеры на предыдущих операциях определим вычитанием из наибольшего предельного размера по чертежу расчетного припуска на данную операцию и запишем в графу 7:
d р1.= 45,025 – 0,2 = 44,825;
d р заг.= 44,825 – 3,75 = 41,075.
Наибольшие предельные размеры dmaxi, мм определим, округляя их уменьшением расчетных размеров, до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода (операции) и запишем в графу 10:
dmax 2 = 45,025 мм (наибольший предельный размер по чертежу);
d max 1= 44,82 мм;
dmax заг = 41,0 мм.
Номинальный размер заготовки d ном заг, мм
d ном заг = dmax заг – ЕSзаг, (55)
d ном заг =41 – 0,9 = 40,1.
Наименьшие предельные размеры dmini, мм определим путем вычитания допуска от округленного предельного размера и запишем в графу 9.
d min i = dmax i – Td i, (56)
dmin 2 = 45,025 –0,025 = 45,0;
dmin 1 = 44,82 – 0,34 = 44,48;
dmin заг = 41,0 – 2,5 = 38,5.
Наибольшие припуски 2Zimax,мм вычисляем путем вычитания наименьших предельных размеров на предыдущей и последующей переходах (операциях)
2Z i max = di-1 min – di min, (57)
2Z 2 mах = 45,0 – 44,48 = 0,52;
2Z 1mах = 44,48 – 38,5 = 5,98.
Таблица 23 – Расчет припусков и промежуточных размеров по технологическим переходам на обрабатываемую поверхность Ø 45 Н7 (+0,025) детали Колесо зубчатое..
(размеры, отклонения) (наименование, номер изготовителЯ)
|
Технологические переходы обработки поверхности Æ45Н7(+0,025) |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный припуск, 2Zimin, мм |
Расчетный размер, d р iмм |
Допуск Td i, мм |
Предельные размеры, мм |
Предельный припуск, мм |
Номинальный размер, мм |
|||||
|
Rzi-1 |
hi-1 |
ΔΣi-1 |
ei |
dр i min |
dр i mах |
2Z imin |
2Z imах |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
Заготовка |
200 |
250 |
1387 |
– |
– |
41,075 |
2,5 |
38,5 |
41,0 |
– |
– |
Æ40,1 |
|
1.Зенкерова-ние, Н11 |
50 |
50 |
69,4 |
322 |
3,75 |
44,825 |
0,34 |
44,48 |
44,82 |
3,82 |
5,98 |
|
|
2.Протяги-вание, Н7 |
4 |
6 |
0 |
0 |
0,2 |
45,025 |
0,025 |
45,0 |
45,025 |
0,205 |
0,52 |
|
|
ИТОГО |
∑ |
∑ |
Наименьшие припуски 2Zimin, мм вычисляем путем вычитания наибольших предельных размеров на предыдущей и последующей переходах (операциях)
2Z i min = di-1 max – di max, (58)
2Z 2 min = 45,025 –44,82 = 0,205;
2Z 1 min= 44,82 – 41,0 = 3,82.
Для определения наименьших 2Zо min и наибольших 2Zо max общих припусков суммируются соответствующие операционные припуски в мм
2Zо mах= 2Z 1 mах + 2Z 2 mах ,
2Zо min = 2Z 1 min + 2Z 2 min,
2Zо max = 5,98 + 0,52 = 6,5,
2Zо min = 0,205 + 3,82 = 4,025.
Номинальный припуск 2Zо ном, мм
2Zо ном = dдет ном – dзаг ном,
2Zо ном = 45,0 – 40,1 = 4,9.
Проверка расчетов, мм
2Zо max – 2Zо min = Тдет – Тзаг ,
2,5 – 0,025 = 6,5 – 4,025.
Расчеты выполнены, верно, т.к. 2,475 = 2,475.
Выполним схему расположения припусков, размеров и допусков при обработке отверстия детали “Колесо зубчатое” Æ 45Н7(+0,025) на рисунке 8.
Рисунок 8 – Схема расположения припусков, размеров и допусков отверстияÆ 45Н7(+0,025).
2.2.3 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки. Здесь необходимо сопоставить два варианта выбора заготовки своей детали.
Рассмотрим следующие два варианта выбора заготовки: первый вариант (заводской) – прокат круглый (или листовой), второй вариант (предлагаемый студентом) – штамповка (или литье).
Показатели по этим двум вариантам сводим в таблицу 24.
Таблица 24 – Данные для расчета стоимости заготовок при различных способах
получения
|
Наименование показателей |
Варианты |
|
|
I |
II |
|
|
Вид заготовки |
Прокат Æ… (лист S …) |
Штамповка (отливка) |
|
Класс точности |
||
|
Степень сложности |
||
|
Масса заготовки M заг, кг |
||
|
Масса детали M дет, кг |
||
|
Стоимость Iт заготовок принятых за базу Сi, руб |
||
|
Стоимость стружки отходов C отх, руб |
||
|
Коэффициент использования материала К им |
Примечание – Стоимость заготовок выбирается в соответствии с рекомендациями литературы ([4] с. 31, 33 или 37), умножив на поправочный коэффициент, принятый для соответствующего периода по согласованию с экономистами или по данным предприятия, на базе которого выполняется проектирование.
Стоимость заготовки Cзаг, руб, полученной из проката определяем по формуле [4]
, (59)
где Мзаг – масса заготовки, кг;
Сi– цена1m материала заготовки, руб;
M дет – масса готовой детали, кг;
Cотх – цена отходов, руб.
Стоимость заготовки С заг, руб,полученной на горячековочных машинах (ГКМ) (эта формула справедлива для всех других видов заготовок: поковок и литья)
, (60)
где Ci – базовая стоимость Iт заготовок, руб;
Kт, Kc, Kв, Kм, Kn– коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок соответственно ([4] с.37).
После расчета стоимости заготовок по двум вариантам необходимо обосновать выбор более экономичного варианта.
В случае если по расчету стоимость заготовки из проката будет меньше стоимости заготовки из штамповки (литья), но коэффициент использования материала из штамповки (литья) будет значительно больше коэффициента использования материала из проката, то с точки зрения экономии металла штампованная (литая) заготовка предпочтительна из-за экономии на каждой детали. Просчитать экономию металла в год.
Экономия металла в год при использовании наиболее выгодного варианта получения заготовки Э, кг
Э = (M заг 1 – M заг 2)N. (61)
Экономический эффект при сопоставлении двух способов получения заготовки в год по себестоимости, руб
Э = (С заг1 – С заг2)N. (62)
После экономического обоснования наиболее выгодного варианта заготовки для заданного типа производства следует сделать вывод и выполнить чертеж заготовки в соответствии с требованиями стандартов на формате А1.
Пример – Из расчетов видно, что применение второго варианта получения заготовки детали “Колесо зубчатое” 61.101 – 02.01.303 методом штамповки обеспечивает годовой экономический эффект 6 989506 руб., при этом экономится 181 т стали 45. Поэтому следует отдать предпочтение этому варианту получения заготовки.
Примечание – При расчете себестоимости заготовок по двум вариантам, следует обратить внимание, что в имеющейся справочной литературе цены на основные металлы устаревшие, действующие на 1983 год, их следует откорректировать на современные цены, введя в расчеты поправочный коэффициент по согласованию с руководителем экономической части проекта, либо данным прейскуранта цен базового предприятия на базе которого выполняется проектирование.
Рекомендуемые источники для выполнения подраздела 2.2 [4], [5], [8], [9], [10], [16], [22], [23], [25].
2.3 Выбор технологических баз
Для всех видов операций предлагаемого второго варианта технологического процесса выбираются базирующие поверхности (базы). При выборе баз следует стремиться к выполнению правильного выбора черновых и чистовых баз, обеспечению принципов совмещения и постоянства баз, правила шести точек.
В данном подразделе необходимо начертить эскиз заданной детали (если конструкция детали несложная) в уменьшенном масштабе (без размеров) и пронумеровать основные поверхности, используемые при базировании.
1 2 3
4 5
Рисунок 9 – Эскиз обрабатываемой детали
Затем по каждой операции выявить базирующие элементы, обосновав вывод записать в виде таблицы 25.
Таблица 25 – Выбор баз (образец выполнения)
|
Номер и наименование операции |
База |
Обоснование выбора базы |
|
05 Фрезерно- центровальная |
Наружные поверхности 1, 3 и торец 4 |
Принятые базы обеспечивают устойчивое закрепление детали в процессе обработки торцов и центровых отверстий, точность обработки. На данной операции выполняется обработка базовых поверхностей (центровочных отверстий) |
|
10 Автоматная токарная |
Центровые отверстия 4, 5 и наружная поверхность 1 |
Обработка ведется в центрах, что обеспечивает погрешность базирования σб = 0, надежность закрепления заготовки. Здесь ведётся черновая обработка наружных поверхностей вала |
|
10 Автоматная токарная |
Центровые отверстия 4, 5 и наружная поверхность 3 |
Обработка ведется в центрах, что обеспечивает погрешность базирования σб = 0. Используется принцип постоянства баз, что повышает точность обработки. |
|
И т.д. операции ТП |
Примечание – В случае сложной конструкции детали больших габаритных размеров, можно эскиз детали не вычерчивать и в текстовой форме, без вышеуказанной таблицы, описать базовые поверхности детали на каждой операции механической обработки без нумерации, но с чётким пояснением поверхности используемой для базирования.
Здесь следует сделать вывод о целесообразности выбора баз в проектируемом технологическом процессе.
2.4 Составление технологического маршрута обработки
2.4.1 Технологический процесс механической обработки детали. В данном подразделе необходимо разработать новый, прогрессивный маршрут обработки детали, применительно к заданному мелкосерийному, крупносерийному или массовому производству и новому (или заводскому) виду заготовки, выбранному и обоснованному в подразделе 2.2. Этот подраздел выполняется в виде таблицы 26, о чем делается соответствующая оговорка.
В основном рекомендуется замена токарно-винторезных операций из раздела 2.1 на операции автоматные токарные с многорезцовой обработкой, по копиру или на токарные станки с ЧПУ, в зависимости от типа производства и конфигурации заготовки, и т. д.
При разработке технологического процесса на деталь класса “Втулка”, допустим, зубчатое колесо со шлицевым отверстием, возможна замена долбежной операции на – протяжную.
К таблице 26 следует вычертить эскизы обработки на 4 характерные операции на чертёжных листах формата А1 в масштабе. Надо обязательно указывать базирование детали по ГОСТ 3.1107, а также выделять утолщенной линией обрабатываемые поверхности на соответствующей операции, указывать шероховатость поверхности, размеры, выполняемые на данной операции, допуски формы и расположения
2.4.2 Анализ проектируемого технологического процесса механической обработки детали. Здесь необходимо указать серийность выполнения заданной детали, рациональность метода получения заготовки для данного масштаба производства. Также следует описать достоинства проектируемого техпроцесса, указать все новые разработки, предлагаемые студентом, в технологическом процессе в сравнении с действующим вариантом. Необходимо обратить внимание на порядок выполнения техпроцесса, оборудование, режущий и мерительный инструменты, использование пневматических и гидравлических приспособлений, средств технического контроля ит.д.
Пример – Разработанный технологический процесс изготовления детали “Колесо зубчатое” 61.101-02.01.303 из заготовки-штамповки характеризуется использованием высокоэффективного оборудования при токарной обработке, такого, как вертикального токарного 8-и шпиндельного полуавтомата модели 1К282, на котором может осуществляться полная токарная обработка одновременно 2-х зубчатых колес. На вертикально-сверлильной операции предлагается использовать комбинированный инструмент: зенкер-зенковка-цековка, позволяющая одновременно обработать отверстие, фаску и торец под последующее протягивание на горизонтально-протяжном станке и обеспечить точную обработку базового отверстия Ø45Н7 (+0,025). Обработка шпоночного паза в отверстии, вместо долбления по первому технологическому процессу, осуществляется на шпоночно-протяжном станке, что значительно сократит трудоемкость изготовления детали и обеспечит точность обработки шпоночного паза.
Применение такого измерительного инструмента в предлагаемом технологическом процессе, как комбинированный калибр – пробка, обеспечивающий одновременный контроль размеров отверстия Ø45Н7 и шпоночного паза в =4 мм, калибр – скоба листовая для контроля точных размеров наружного диаметра Ø80 к6, Ø120h11 и для контроля длин – 100 и 65 мм, позволяет значительно сократить вспомогательное время на контрольные измерения детали. обеспечить высокую точность контроля. А специальные приспособления, используемые в технологическом процессе на операциях ….(указать операции) облегчают работу, улучшают точность базирования, надежность крепления, а также значительно уменьшают трудоемкость изготовления детали.
В качестве приспособления для контроля всех основных параметров зубчатого колеса предлагается контрольное приспособление для контроля параметров зубчатой поверхности и соответствия техническим требованиям чертежа.
Рекомендуемые источники для выполнения подраздела 2.4 [4], [8], [9], [10], [11] [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20],[21].
2.5 Разработка технологических операций
2.5.1 Расчет режимов резания на ______________ операцию(переход)__.Здесь необходимо произвести подробный расчет режимов резания по двум характерным операциям, включая переходы (по указанию руководителя проекта): по эмпирическим формулам на одну операцию, на другую – табличным методом (по нормативам).
Для каждой рассчитываемой операции следует показать ее фрагмент из таблицы 21, чтобы представить в полном объеме исходные данные для расчета режимов резания, а также сделать эскиз обработки на данной операции (см. рисунок 10).
Расчет режимов резания на механическую обработку следует делать в соответствии с алгоритмом (см. рисунок 11), указывающим общий порядок выполнения расчётов режимов резания.
Приведем исходные данные для расчетов операции 60 в таблице 27.
Таблица27 Фрагмент технологического процесса механической обработки детали_____________________________________________________________________
(наименование детали, номер)
|
№ операции |
Наименование и содержание операции (с указанием переходов) |
Оборудование |
Инструмент |
Приспособление |
|
|
режущий |
мерительный |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
60 А 1 |
4131, Круглошлифовальная Установить деталь в центрах и закрепить. Шлифовать наружную поверхность, выдерживая Ø121,85 (-0,06); 50 ммRа=0,8 мкм окончательно. |
Круглошлифовальный станок модели 3М151 |
Круг шлифовальный ПП 60063305 24А 25-П СМ2 6К5 А ГОСТ 2424-83 |
Скоба листовая ГОСТ 18361 – 73 |
Центр упорный (2) ГОСТ13214 – 79, хомутик поводковый для шлифовальных работ ГОСТ 16488 – 70 |
.Примечания
Рисунок 10 – Обработка вала на круглошлифовальной операции 60
2.5.2 Расчет режимов резания на ______________ операцию(переход) __ . На остальные операции расчеты режимов резания выполнить по нормативам и свести в таблицу 28 результаты всех расчетов. На рисунке 11 приведен алгоритм расчета режимов резания.
Рекомендуемые источники для выполнения подраздела 2.5 [4], [9], [11], [12], [13], [16], [26], [27], [28], [29].
Примечание –На остальные операции (переходы) механической обработки заданной детали по разработанному студентом технологическому процессу выполнить расчеты режимов резания в черновике, заполнив в таблицу 28пояснительной запискитолько результаты расчетов, включая подробно рассчитанные операции.
2.6 Нормирование технологического процесса
Нормирование технологического процесса, разработанного в проекте, рекомендуется выполнить в следующей последовательности:
Если в операции несколько переходов, то определяется основное (машинное) время по каждому переходу и затем суммируется;
Основное (машинное) время То, мин
То = … , мин(режимы резания из подраздела 2.5).
Суммарное вспомогательное время Тв, мин
Тв = tв уст + tв пер + tв изм, (63)
где tв уст – вспомогательное время на установку и снятие детали, мин;
tв пер – вспомогательное время, связанное с переходом (проходом), мин.
tв пер = tв пер1 + tв пер2 + tв пер3 + tв пер.доп, (64)
где tв пер1, tв пер2, tв пер3 – вспомогательное время каждого перехода, имеющегося в операции, мин
tв пер.доп – вспомогательное время на приемы управления станком, связанные с переходом, а также смену инструмента, мин ([30] карта 20).
Примечание – Состав и последовательность вспомогательного времени на приемы управления станком, связанные с переходом, а также смену инструмента можно определить по приложению 5 с. 299 [30]:
tв изм – вспомогательное время, связанное с замерами обрабатываемой детали, мин
tв изм = (tв изм1 + tв изм2 + tв изм3)∙Кизм ,(65)
где tв изм1, tв изм2, tв изм3 – вспомогательное время на измерение поверхности детали каждым инструментом;
Кизм – коэффициент периодичности измерения ([30] карта 44 с. 221).
Примечание – Определяется суммарное вспомогательное время на измерение всеми видами инструмента, используемыми на данной операции (обычно на токарных многорезцовых, копировальных операциях).
Суммарная продолжительность обработки деталей по трудоемкости операции Н, смен
Н = Тоn/ Tсм, (66)
где n – размер деталей в партии (из подраздела 1.2), шт;
Тсм – продолжительность смены, мин. Тсм= 480мин.
Оперативное время Топ, мин
Топ = То + (Тв∙Кt)в, (67)
где Кtв – поправочный коэффициент на вспомогательное время на операцию,в зависимости от суммарной продолжительности обработки деталей по трудоемкости операции ([30] карта 1 с. 55).
Штучное время Тш , мин
Тш = (То + Тв∙Кtв)∙[1 + (ά1 + ά2) / 100], (68)
где ά1– время на обслуживание рабочего места, % ([30] карта 45 с. 223);
ά2 – время перерывов на отдых и личные надобности, % ([30] карта 46 с. 236).
Примечание – Обратите внимание, что при расчете шлифовальных операций время на обслуживание рабочего времени определяется по другой методике, смотрите внимательно литературу [30].
Штучно-калькуляционное время Тшк, мин
Тшк = Тш +Тпз / n, (69)
где Тпз– подготовительно-заключительное время на партию деталей, мин ([28] карта 47 с. 237);
Норма выработки на рассчитываемой операции Нвыр, шт в смену
Нвыр = Тсм / Тшк, (70)
где Тсм– продолжительность смены, мин. Тсм = 480мин.
На остальные операции расчеты технических норм времени выполнить по нормативам и внести в таблицу 23 результаты всех расчетов.
Примечание – В случае массового производства графы 15,16 таблицы 29 не заполняются и не рассчитываются, т.к. для массового производства штучно-калькуляционное время равно штучному времени
Тшк = Тш. (71)
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Разработка приспособления
3.1.1 Назначение и принцип работы приспособления.Необходимо описать назначение зажимногоприспособления, операцию механической обработки, для которой оно применяется. Описать работу спроектированного приспособленияс указанием позиций согласно сборочному чертежу приспособления.
3.1.2 Силовой расчетприспособления. Здесь необходимо определить силу зажима приспособления на применяемой операции механической обработки.
3.1.3 Инструкция для безопасной работы с приспособлением. Здесь следует указать безопасные методы работы с приспособлением, чтобы исключить травматизм на рабочем месте.
3.3.4 Расчёт экономической эффективности конструкции приспособления.Необходимо укрупнено рассчитать стоимость разработанной конструкции приспособления ([12] с.426, таблица 17) и эффективность от его внедрения.
3.2 Разработка контрольно-измерительного приспособления
3.2.1 Назначение и принцип работы контрольного приспособления.Необходимо описать назначение контрольногоприспособления, операцию механической обработки, после которой оно применяется. Описать работу спроектированного приспособленияс указанием позиций согласно сборочному чертежу контрольного приспособления.
3.2.2 Расчетприспособления на точность. Здесь необходимо дать обоснование принятой конструкции, выбор с точки зрения удобства в обслуживании, точности контроля. Выполнить расчёт приспособления на точность.
Примечания:
Рекомендуемые источники для выполнения подраздела 3.1 [39], [40], [41], [42] и др. специальная литература.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключительной части курсового проекта следует кратко описать принятые студентом конструкторские и технологические решения, способствующие повышению качества механической обработки деталей, и обеспечивающие минимальные затраты.
Дать результаты расчётов экономической целесообразности выбора заготовки, сравнения двух вариантов операций и технологических процессов.
Следует указать цель, которая цель поставлена перед выполнением проекта и как студенту удалось её решить.
Примечание – Хорошее заключение является основой для доклада при защите курсового проекта.
Список использованных источников
оформление КОМПЛЕКТА технологической
документации (КТД)
Разработка технологического процесса механической обработки детали заканчивается составлением и оформлением комплекта документов технологического процесса.
Поскольку выполняется маршрутно-операционный технологический процесс, то предусматривается краткое описание содержания операций в маршрутной каре без указания переходов, а на некоторые операции по выбору руководителя – оформляются на операционных картах.
В курсовом проекте разрабатываются операционные карты и карты эскизов к ним на 2 характерные операции, на которые были выполнены подробно расчеты режимов резания и технических норм времени в подразделах 2.5 и 2.6.
Комплект технологической документации должен быть составлен в следующем порядке:
Рекомендуемые источники для выполнениякомплекта технологической документации [29], [34], соответствующие стандарты.
(обязательное)
ОБРАЗЕЦ ЭТИКЕТКИ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТПодисциплине Технология тяжёлого атомного машиностроения. Тема Разработка технологического процесса механи- ческой обработки детали . . Разработал ______________ / ____________________/ (подпись) (инициалы, фамилия) Группа _____________________ . (номер группы, номер по журналу,шифр для заочного отделения) Рук. проекта _____________ /_________________/ (подпись)(инициалы, фамилия) 20__ |
(обязательное)
ОБРАЗЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
(обязательное)
ОБРАЗЕЦ ВЕДОМОСТИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
(рекомендуемое)
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ
|
Измеряемый элемент детали или допуск формы расположения поверхности |
Наименование измерительного средства и его краткая характеристика |
||
|
универсального |
специального |
||
|
1 |
Наружные поверхности валов: |
||
|
5-8-го класса квалитетов точности и допуска цилиндричности и круглости |
Рычажная скоба с ценой деления 0,002 мм |
Калибры скобы жесткие, приборы активного контроля |
|
|
8-10-го класса квалитетов точности и допуски цилиндричности и круглости |
Микрометр гладкий 0,01 мм |
Калибры скобы регулируемые |
|
|
11-го квалитета и грубее |
Штангенциркуль с ценой деления 0,1 и 0,05 мм |
- « - |
|
|
2 |
Отверстия |
||
|
6-10-й квалитет точности и допуска цилиндричности и круглости |
Индикаторный нутромер с ценой деления 0,01 или 0,001 мм |
Калибр – пробка, приборы активного контроля |
|
|
11-го квалитета и грубее |
Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм |
Калибр – пробка |
|
|
3 |
Радиальное и торцевое биение, соосность ступеней вала. Соосность наружных и внутренних поверхностей, радиальное и торцевое биение относительно оси отверстия тел вращения с точным отверстием |
Центровое приспособление и индикатор часового типа 0,01-0,001мм. В зависимости от допуска измеряемого элемента |
|
|
4 |
Параллельность плоских поверхностей |
Проверочная плита и индикатор настойки с ценой деления 0,001-0,01 мм |
|
|
5 |
Перпендикулярность плоских поверхностей |
Проверочная плита, угольник набор щупов. Угломер. |
(рекомендуемое)
ФРАГМЕНТ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ЧАСТИ
1 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
заданной детали
1.1.1Назначение и конструкция детали. Заданную в курсовом проекте деталь Вал 5НП.02.903 согласно классификации профессора А.П. Соколовского можно отнести по форме и технологическим признакам к классу “вал”. Поскольку нам не известно, в каком узле работает заданная деталь, то напишем по своему соображению. Вал предназначен для передачи крутящего момента в коробке цилиндрического редуктора. Вал имеет ступенчатую конструкцию, убывающую в одну сторону.
Шейка вала Ø25 k6 шероховатостью Ra 1,6 мкм предназначена для установки подшипника качения. Шейка Ø12 h9 шероховатостью Ra 6,3 мкм с точностью радиального биения 0,02 мм относительно шейки вала Ø25 k6, которая имеет к тому же шпоночный паз под призматическую шпонку шириной b=3 N9, предназначена для установки зубчатого колеса. Крайняя шейка имеет резьбу M10 – 6g×20, а так же радиально расположенное круглое отверстие Ø 3,5 мм для фиксации гайки при сборке в узле штифтом. В торце Вала имеется квадратное отверстие 6,3 Н11 шероховатостью Ra 6,3 мкм и выточка b=3 мм Ø 9мм для выхода инструмента при изготовлении квадратного отверстия.
Сталь 45, из которой изготовлен вал 5НП.02.903 по ГОСТ 1050-88, является конструкционной, среднеуглеродистой качественной сталью. Особенности структурных превращений этих сталей позволяет широко использовать все виды химической и химико-термической обработок для получения нужных свойств. Из материала этой марки изготавливают валы-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки, и другие нормализированные, улучшаемые и подвергаемые термообработке поверхности детали от которых требуется повышенная прочность.
Вал имеет следующие габаритные размеры:
- наибольшая длина, мм – 84;
- наибольший диаметр, мм – 32;
- наивысшая точность, квалитет – 6;
- наименьшая шероховатость поверхности, Ra мкм – 1,6.
Таблица1 – Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-88, % ([2] с.9)
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
S |
P |
Cu |
Ni |
As |
|
не более |
||||||||
|
0,42-0,50 |
0,17-0,37 |
0,50-0,80 |
0,25 |
0,04 |
0,035 |
0,25 |
0,25 |
0,08 |
Таблица 2 – Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88 ([2] с.10)
|
T, МПа |
вр, МПа |
,% |
Ψ,% |
Ан, Дж/см2 |
HB не более |
|
|
Горячекатаная |
Отожжённая |
|||||
|
не менее |
||||||
|
360 |
610 |
16 |
40 |
50 |
241 |
197 |
Таблица 3 – Технологические свойства стали 45 ([2] с. 12)
|
Сталь |
Свариваемость |
Способ сварки |
Обрабатываемость резанием |
Флокеночувствительность |
Склонность к отпускной хрупкости |
|
|
состояние металла |
коэффициент обрабатываемости Кv |
|||||
|
45 |
Трудносвариваемая |
РДС* и КТС** (необходим подогрев и последующая термообработка) |
Горячекатанный прокат 170 - 179 НВ, σв = 640 МПа (64 кгс/мм2) |
1,0 (твердый сплав); 1,0 (быстрорежущая сталь) |
Малочувствительна |
Не склонна |
|
* РДС – ручная дуговая сварка ** КТС – контактная сварка. |
Указанная марка стали соответствует условию работы детали Вал 5НП.02.903 в узле редуктора.
1.1.2 Анализ технологичности конструкции детали. Отработаем конструкцию детали Вал 5НП.02.903 на технологичность согласно ГОСТ 14.204.
Конструкция вала состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов: резьбы, шпоночного паза, квадратного отверстия. Размеры и поверхности вала имеют оптимальную точность и шероховатость, что экономически и конструктивно обоснованно. Точность и шероховатость базовой поверхности, центровых отверстий,шероховатостью Ra = = 1,6 мкм обеспечивают точность установки, обработки и контроля. Конструкция вала позволяет использовать различные методы получения заготовок из круглого проката, штамповкой в зависимости от серийности производства. Поверхность вала можно обработать проходными резцами, т.к. труднодоступных мест для механической обработки проходными резцами нет. Диаметральные размеры шеек вала убывают в обе стороны неравномерно. Имеющийся на валу закрытый шпоночный паз l = 16, b = 3 мм заменить на открытый, изготовление, которого более технологично дисковыми фрезами, невозможно, т.к. это обусловлено конструкцией присоединяемых к валу деталей.
Жёсткость вала позволяет получить высокую точность т.к. отношение длины к диаметру менее 10…12 ([3] с14).
Жесткость детали j
j = Lдет / dср, (1)
где Lдет – длина вала, мм;
dср – средний диаметр ступенчатого вала, мм.
Средний диаметр dср, мм
(2)
где d1, d2, d3, d4 – диаметры ступеней, мм;
l1, l2, l3, l4 – длины ступеней, мм;
L – общая длина вала, мм.
dср= = 17,5.
Отсюда жесткость
j == 4,8.
Усложняет изготовление вала наличие квадратного отверстия в торце, которое требует обработки его долблением, что увеличивает трудоемкость изготовления. Вал прост по конструкции, за исключением имеющейся выточки в квадратном отверстии Ø 9 мм и шириной b=3 мм, предназначенной для выхода инструмента при долблении квадратного отверстия. Радиально расположенное отверстие Ø 3,5 мм обрабатывается после нарезания резьбы М10 – 6g, что тоже потребует после сверления отверстия дополнительно операции калибрования резьбы плашкой для устранения возникших при обработке заусенцев.
В остальном, вал можно считать достаточно технологичным, т.к. допускается применение высокопроизводительных режимов обработки, он имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций.
(рекомендуемое)
Последовательность назначения оптимальных режимов резания при точении, растачивании, отрезке, подрезке торца
1 Выбор инструмента ([12] c. 119 – 136), марки материала инструмента ([12] c. 115 – 118). Выбор геометрических параметров резца ([12] c. 111 – 136).
2 Глубина резания t, мм
– продольное точение и растачивание,
– поперечное точение (подрезка торца),
– отрезка,
где D, d – диаметры до и после обработки, мм;
b – ширина отрезного резца, мм.
3 Подача на оборот детали Sо, мм/об ([12] c. 266 – 268 таблицы 11 – 15).
По таблицам нормативов выбираются ближайшие большие значения параметров.
4 Подача на оборот детали по паспорту станка (фактическая) Sо, мм/об.
Выбирается ближайшее меньшее значение подачи по паспорту станка (Приложение Ж данных методических указаний).
5 Стойкость инструмента Т, мин.
Т = 60 мин, т.к. принимается значение стойкости при одноинструментальной обработке резцом ([12] c. 268).
6 Скорость резания v, м/мин (м/с)
– при наружном продольном и поперечном точении и растачивании ([2] с. 265).
– при отрезании, прорезании и фасонном точении ([2] с. 268).
где Cv – постоянная (коэффициент) ([12] таблица 17 c. 269);
m, x, y – показатели степени ([12] таблица 17 c. 269);
S – подача на оборот шпинделя (фактическая), мм/об.
Kv – поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания ([12] таблица 1 c. 261)
где Kмv – поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала(определяется по одной из формул таблицы 1 c. 261 [12] в зависимости от материала);
Knv – поправочный коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки ([12] таблица 5 c. 263);
Kuv – поправочный коэффициент, учитывающий качество материала инструмента ([12] таблица 6 c. 263);
Kφv– поправочный коэффициент, учитывающий влияние угла в плане ([12] таблица 18 c. 271);
Krv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине.
7 Частота вращения шпинделя (расчётная)n, мин-1
.
8 Частота вращения шпинделя (фактическая) по паспорту станка nф, мин-1.
Выбираем по паспорту станка ближайшее меньшее значение (ПриложениеНданных методических указаний).
9 Скорость резания (фактическая) vф, м/мин (м/с)
.
10 Сила резания (тангенциальная) Рz, Н ([12] c. 271)
где Cp– постоянная ([12] таблица 22 c. 273);
x, y, n – показатели степени ([12] таблица 22 c. 273);
Kp– поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания
где Kмp – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости ([12] таблица 9 c. 264).
Kφp – поправочный коэффициент учитывающий влияние главного угла в плане на составляющие силы резания при обработке чугуна и стали ([12] таблица 23 c. 275);
Kγp – поправочный коэффициент учитывающий влияние переднего угла γ на составляющие силы резания при обработке чугуна и стали;
Kλp – поправочный коэффициент учитывающий влияние угла наклона λ главного лезвия на составляющие силы резания при обработке чугуна и стали;
Krp – поправочный коэффициент учитывающий влияние радиуса при вершине на составляющие силы резания при обработке чугуна и стали.
11 Мощность резания Nрез, кВт ([12] c. 271)
,
12 Мощность на шпинделе станка Nшп, кВт (Приложение Н данных методических указаний)
Nшп = Nст · η,
где Nст– мощность двигателя станка, кВт;
η – к.п.д. станка по паспорту станка.
13 Проверка условия резания.
Обработка с выбранными режимами резания на данном станке возможна, если
Nрез ≤ Nшп, кВт.
13 Основное время То, мин
,
где Lр.х. – длина рабочего хода инструмента, мм;
sо – подача на оборот (фактическая, определенная по паспорту станка), мм/об;
n – частота вращения детали (фактическая, определенная по паспорту станка), мин-1;
i– число проходов,(назначается в зависимости от величины припуска).
Длина рабочего хода инструмента Lр.х., мм
Lр.х = lрез + l1 + l2,
где lрез – длина обработки, мм;
l1, l2 – величина врезания и перебега, мм.
Величина врезания резца l1, мм
l1 = t · ctgφ,
где t– глубина резания, мм;
φ– главный угол в плане, град (для отрезного резца φ = 900)
Перебег резца принимается l2 = 1…3 мм.
Примечание – При работе резца “в упор” принимается величина перебега равной нулю l2 = 0 мм.
(рекомендуемое)
Последовательность назначения оптимальных режимов резания при сверлении (рассверливании, зенкеровании, развертывании)
– сверление отверстия в сплошном металле;
– рассверливание, зенкерование, развертывание,
где D, d – диаметры после и до обработки, мм.
Выбирается из таблиц нормативов в зависимости от вида обработки (сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание), диаметра инструмента, группы подач, материала инструмента ([27] c. 103 – 150 карта 41 – 85).
При наличии в карте поправочных коэффициентов умножать подачу на поправочный коэффициент.
Выбирается ближайшее меньшее значение по паспорту станка (Приложение Нили [3] с. 374).
При сверлении подача на оборот обязательно проверяется по допускаемому осевому усилию ([27] приложение 13 – 14 с. 393 – 395).
Стойкость выбирается в зависимости от вида режущего инструмента, вида обработки, марки обрабатываемого материала и диаметра инструмента ([27] c. 98 таблица 2).
Скорость резания определяется по нормативам в зависимости от вида обработки, материала инструмента и обрабатываемого материала и др. данных ([27] c. 105 – 150 карта 42 – 86).
,
где Kuv; Kмv; Klv; Kuv – поправочный коэффициенты на скорость резания, в зависимости от марки инструмента; в зависимости от группы и механической характеристики материала; в зависимости от длины отверстия и т.д.
Примечание - Смотрите внимательно набор и обозначение поправочных коэффициентов, соответствующих вашему случаю, они могут не совпадать с вышеуказанными.
,
.
Мощность потребная на резание выбирается из таблиц нормативов в зависимости от вида обработки (сверление, развертывание и т.д.), обрабатываемого материала, марки инструмента, выбранных по паспорту значений скорости резания, подачи и др. данных.
Nшп = Nст · η,
где Nст – мощность двигателя станка, кВт;
η – к.п.д. станка.
Мощность на шпинделе станка и коэффициент полезного действия станка определяется по паспортным данным станка (Приложение Н данных методических указаний).
Обработка с выбранными режимами резания на заданном станке возможна, если выполняется условие
Nрез ≤ Nшп, кВт.
13 Основное время (при сверлении, рассверливании, зенкеровании, развертывании) То, мин
,
где Lр.х. – длина рабочего хода инструмента, мм;
sо – подача на оборот (фактическая, определенная по паспорту станка), мм/об;
n – частота вращения детали (фактическая, определенная по паспорту станка), мин-1.
Длина рабочего хода инструмента Lр.х., мм
Lр.х = lрез + l1 + l2,
где lрез – длина обработки, мм;
l1, l2 – величина врезания и перебега, мм.
Величина l1 + l2 – определяется в зависимости от характера и вида обработки, диаметра инструмента ([4] приложение 4 лист 2 c. 374).
(Рекомендуемое)
Последовательность назначения оптимальных режимов резания при фрезеровании
Примечание – Диаметр фрезы при торцовом фрезеровании должен быть больше ширины фрезерования – В, т.е. В = (1,25…1,5)×В, а по ГОСТ выбирается ближайшая большая фреза. Обязательно указывайте марку материала, выбранную в зависимости от вида обработки (черновая или чистовая), диаметр и число зубьев фрезы – Z.
Определить соответствующий вашему варианту эскиз обработки можно согласно литературы ([27] рисунок 1 с.183).
При черновой обработке из таблиц нормативов выбирается подача на зуб фрезы –
Sz, мм/зуб, а при чистовой – подача на оборот фрезы Sо, мм/об.
При наличии в таблицах нормативов поправочных коэффициентов на подачу, следует ее умножить на соответствующие коэффициенты.
Например, при фрезеровании дисковой фрезой паза подача на зуб фрезы Sz, мм/зуб с учетом поправочного коэффициента КSz определится формулой
Sz = SZт · КSz.
Средние периоды стойкости фрез при одноинструментальной обработке ([27]c. 203 – 204 таблица 2).
Из таблиц нормативов выбирается vТ,nТ, SТ. По таблицам нормативов выбираются ближайшие большие значения параметров.
,
,
,
где Kпv, Kпп, KпSм, KВv, KВп, KВSм – поправочные коэффициенты на скорость резания, частоту вращения шпинделя, минутную подачу, в зависимости от группы и механической характеристики стали и вида обработки соответственно ([27] карта 120 c. 231);
Kv– поправочный коэффициент на скорость резания (определен ранее).
Примечание – Смотрите внимательно набор и обозначение поправочных коэффициентов, соответствующих вашему случаю, они могут не совпадать с вышеуказанными.
Выбираем по паспорту станка ближайшее меньшее значение (ПриложениеНданных методических указаний).
,
где D – диаметр фрезы, мм.
Szф = Sмф / Z × nф.
Если мощность резания Nрез – не указана (прочерк), это говорит о малости значений и в отсутствии необходимости проверки по мощности. Можно принять мощность резания по ближайшему большему значению.
Находим поправочный коэффициент на мощность резания в зависимости от предела прочности стали КN (могут быть и другие поправочные коэффициенты, см. внимательно).
Nрез = Nрез табл. × КN.
Nшп = Nст × η,
где Nст– мощность двигателя станка, кВт;
η – к.п.д. станка.
Мощность и к.п.д. определяются по паспорту станка (Приложение Н).
Обработка с выбранными режимами резания на заданном станке возможна, если
Nрез ≤ Nшп,кВт.
Примечание – Если мощность резания больше мощности на шпинделе станка, тогда уменьшается подача на зуб (оборот) и по нормативам уточняются режимы резания. Краткий расчет представляется в курсовом проекте с обязательным предыдущим подробным расчетом режимов.
,
где Lр.х. – длина рабочего хода инструмента, мм;
sо – подача на оборот (фактическая, определенная по паспорту станка), мм/об;
n– частота вращения детали (фактическая, определенная по паспорту станка), мин-1;
sм – минутная подача (фактическая, определенная по паспорту станка), мм/мин;
i – число проходов, т.к. в задании не указано число проходов, принимаем i = 1.
Длина рабочего хода инструмента Lр.х., мм
Lр.х = lрез + l1 + l2,
где lрез – длина обработки, мм;
l1, l2 – величина врезания и перебега, мм ([27] Приложение 4 Лист 5 c. 377).
(рекомендуемое)
Последовательность назначения оптимальных режимов резания при резьбонарезании резцом на токарно-винторезном станке
2. Подача на оборот инструмента Sо,мм/об.
Подача при нарезании резьбы равна шагу резьбы, т.е.So = Р.
Выбираются для нарезания метрической резьбы на проход черновыми и чистовыми резцами на токарно-винторезных станках:
,
где Kuv; Kвv; Kсv – поправочные коэффициенты на скорость резания, в зависимости от марки твердого сплава, вида подачи, способа нарезания треугольной резьбы соответственно ([27] карта 22 c. 67).
.
.
,
где KuN; KвN; KсN – поправочные коэффициенты на мощность резания, в зависимости от марки твердого сплава, вида подачи, способа нарезания треугольной резьбы соответственно ([27] карта 22 c. 67).
Примечание – Смотрите внимательно набор и обозначение поправочных коэффициентов, соответствующих вашему случаю, они могут не совпадать с вышеуказанными.
Nшп = Nст × η,
где Nст – мощность двигателя по паспорту станка, кВт (Приложение Н данных методических указаний);
η – к.п.д. станка.
Обработка с выбранными режимами резания на заданном станке возможна, если
Nрез ≤ Nшп, кВт.
,
где Lр.х. – длина рабочего хода инструмента, мм;
sо – подача на оборот (фактическая, определенная по паспорту станка), мм/об;
n – частота вращения детали (фактическая, определенная по паспорту станка), мин-1;
i– число проходов.
Длина рабочего хода инструмента Lр.х., мм
Lр.х = lрез + l1 + l2,
где lрез – длина обработки, мм;
l1, l2 – величина врезания и перебега, мм ([27] Приложение 4 Лист 3 c. 375).
(рекомендуемое)
Последовательность назначения оптимальных режимов резания при зубонарезании
1 Зубодолбление
t = h = m × 2,2, мм (см. задание)
Sкр = Sкр т · Кмs,
где Кмs – поправочный коэффициент на подачу в зависимости от механической характеристики стали ([28] c. 41 карта 14).
,
где Kмv; Kβv – поправочные коэффициенты на скорость резания, в зависимости от механической характеристики стали, угла наклона зуба соответственно.
,
где L – длина хода долбяка, мм.
L = l + l1,
где l – длина обработки (резания или ширина венца нарезаемого колеса согласно заданию), мм;
l1 – величина врезания и перебега долбяка, мм ([28] Приложение 14 c. 184).
Примечание – Допускается принимать ближайшее большее значение при условии превышения не более 5 %.
Скорость главного движения резания (фактическая)vф, м/мин (м/с)
.
,
где KмN; KβN; KzN – поправочные коэффициенты на мощность резания, в зависимости от механической характеристики стали, угла наклона зубьев, количества нарезаемых зубьев соответственно ([28] карта 14 c. 40 или карта 15 с.42).
Примечание – Обратите внимание, что количество поправочных коэффициентов может не совпадать с указанным количеством в зависимости от Ваших заданных условий обработки!
Nшп = Nст · η,
где Nст – мощность двигателя станка, кВт (Приложение Н данных методических указаний);
η – к.п.д. станка (см. по паспорту станка Приложение Н).
Nрез ≥ Nшп, кВт.
Примечание – Если мощность резания превысит мощность станка, то следует делать расчёт с изменёнными в меньшую сторону режимами резания: подачи, скорости, глубины резания.
Пример– “Обработка с выбранными режимами резания на заданном станке 5М14 не возможна, т.к.
Nшп = Nст · η,
2,31 ≤ 1,95, что не допустимо.
Изменяем режимы резания, уменьшив круговую подачу Sкр до 0,17 мм/дв.ход.
Скорость главного движения резания (табличная), допускаемая режущими свойствами долбяка vт, м/мин
vТ = 19,3 м/мин, т.к. черновая обработка по сплошному металлу с круговой подачей Sкр до 0,20 мм/дв.ход при модуле нарезаемого зуба m до 6 мм.
Скорость главного движения резания (расчетная), допускаемая режущими свойствами долбяка vр, м/мин
.
Число двойных ходов долбяка n, дв.х/мин
.
Число двойных ходов долбяка в минуту по паспорту станка (фактическое) n, дв.х/мин
n = 179 дв.х/мин по паспорту станка ([1] Приложение Н).
Скорость главного движения резания (фактическая) vф, м/мин
Мощность потребная на резание Nрез, кВт
Nрез = 1,8 кВт, т.к. чистовая обработка (окончательная обработка) по сплошному металлу круговой подаче Sкр до 0,20 мм/дв.ход и модулем m до 6 мм, ([4] карта 14 c. 40).
Мощность резания (расчетная) Nрез, кВт
Обработка с выбранными режимами резания на заданном станке 5М14 практически возможна, т.к.
Nрез ≤ Nшп, кВт,
1,98 почти равно 1,95, что вполне допустимо”.
,
где Z – число зубьев нарезаемого колеса (по условию задания);
S1 – подача на врезание, мм/дв.х.
Принимаем подачу на врезание S1, мм /дв.х.
S1 = (0,1 – 0,3)·S,
2 Зубофрезерование
Примечание – Чистовая обработка выполняется только однозаходными червячными модульными фрезами! На практике, для уменьшения основного времени при черновой обработке зубьев на зубофрезерных станках выбирают подачу при обработке многозаходными червячными модульными фрезами. Можно для решения данной задачи обработку производить однозаходными фрезами.
Sкр = Sо · Кмs · Кβs,
где Кмs – поправочный коэффициент на подачу в зависимости от механической характеристики стали ([28] c. 26 – 27 карта 2 или 3);
Кβs– поправочный коэффициент на подачу в зависимости от угла наклона зубьев.
ω = ωт · кs · кt · кβ,
где кs; кt; кβ – поправочные коэффициенты на количество осевых перемещений фрезы при обработке колёс по сплошному металлу в зависимости от осевой подачи в мм/об, глубины резания в долях модуля, направления угла наклона зубьев колеса и нитки фрезы.
,
где Kмv; Kωv; Kβv; Kv – поправочные коэффициенты на скорость резания, в зависимости от механической характеристики стали (для чугуна отсутствует), количества осевых перемещений, угла наклона зубьев, количества проходов при обработке соответственно.
,
где D – диаметр фрезы, мм.
13 Частота вращения фрезы (фактическая) по паспорту станка nф, мин-1.
Примечание – Допускается принимать ближайшее большее значение при условии превышения не более 5 %.
14 Скорость резания (фактическая) vф,м/мин (м/с)
.
15 Мощность резания (табличная) NТрез, кВт ([28] см. карту по которой определялась скорость резания).
,
где KмN; KwN; KβN; KN – поправочные коэффициенты на мощность резания, в зависимости от марки стали (для чугуна отсутствует), количества осевых перемещений, угла наклона зубьев, количества проходов соответственно ([5] см. карту по которой определялась скорость резания).
Примечание– Смотрите внимательно набор и обозначение поправочных коэффициентов, соответствующих вашему случаю, они могут не совпадать с вышеуказанными.
Мощность на шпинделе станка Nшп, кВт
Nшп = Nст × η,
где Nст – мощность двигателя по паспорту станка, кВт (Приложение Нданных методических указаний);
η – к.п.д. станка.
Обработка с выбранными режимами резания на заданном станке возможна, если
Nрез ≤ Nшп, кВт.
,
где Lр.х. – длина рабочего хода инструмента, мм;
Sо – подача на оборот (фактическая, определенная по паспорту станка), мм/об;
n – частота вращения детали (фактическая, определенная по паспорту станка), мин-1;
K– число заходов фрезы;
Z – число зубьев нарезаемого колеса (см. задание).
Длина рабочего хода фрезы Lр.х., мм
Lр.х = lрез × g + l1,
где lрез – длина обработки или ширина венца bодного колеса, мм (согласно заданию);
g – число одновременно обрабатываемых зубчатых колёс
l1 – величина врезания и перебега, мм ([28] Приложение 4 Лист 7 или 8 c. 167 – 168).
(рекомендуемое)
ПРИМЕР РАСЧЁТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
2.5.1 Расчёт режимов резания на круглошлифовальную операцию 60. Выполним расчёт по эмпирическим формулам круглошлифовальной операции, предварительно разработав содержание операции по переходам и выбрав технологическое оборудование, режущий, мерительный инструмент и приспособление в таблице 27, а также разработав эскиз обработки см. рисунок 13.
Таблица27 Фрагмент технологического процесса механической обработки детали Вал РД 103.02.0001 .
(наименование детали, номер)
|
№ операции |
Наименование и содержание операции (с указанием переходов) |
Оборудование |
Инструмент |
Приспособление |
|
|
режущий |
мерительный |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
60 А 1 |
4131, Круглошлифовальная Установить деталь в центрах и закрепить. Шлифовать наружную поверхность, выдерживая Ø121,85 (-0,06), 50 ммRа=0,8 мкм окончательно. |
Круглошлифовальный станок модели 3М151 |
Круг шлифовальный ПП 60063305 24А 25-П СМ2 6К5 А ГОСТ 2424-83 |
Скоба листовая ГОСТ 18361 – 73 |
Центр упорный (2) ГОСТ13214 – 79, хомутик поводковый для шлифовальных работ ГОСТ 16488 – 70 |
Рисунок 3 – Эскиз обработки на круглошлифовальной операции 60
ДАЛЕЕ ЕЩЕ БУДЕТ РАСЧЁТ
(обязательное)
ПАСПОРТНЫЕ ДАННЫЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Токарно-винторезный станок мод.16К20
Высота центров – 215 мм. Расстояние между центрами до 2000 мм. Мощность двигателя – Nшп = 10 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,75.
Частота вращения шпинделя, мин-1: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.
Продольные подачи, мм/об: 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0Д75; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 11,6; 2,0; 2,4; 2,8.
Поперечные подачи, мм/об: 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0.655; 0,075; 0,0875; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1, 1,2; 1,4.
Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи – Р = 600 кгс = 6000 Н.
Токарно-винторезный станок мод. 1K62
Высота центров – 200 мм. Расстояние между центрами до 1400 мм, Мощность двигателя – Nшп = 10 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,75.
Частота вращения шпинделя, мин-1: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000.
Продольные подачи, мм/об: 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,3; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,57; 0,62; 0,70; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; 1,9; 2,08; 2,28; 2,42; 2,8; 3,12; 3,48; 3,8; 4,16.
Поперечные подачи, мм/об: 0,035; 0,037; 0,042; 0,048; 0,055; 0,96; 0,065; 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,30; 0,34; 0,47; 0,52; 0,57; 0,6; 0,7; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21; 1,4; 1,56; 1,74; l,9; 2,08.
Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи – Рх=360 кгс = 3600 Н.
Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н125
Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия в заготовке из стали – 25 мм. Мощность двигателя – Nшп = 10 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,8.
Частота вращения шпинделя, мин-1: 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400; 2000.
Подачи шпинделя, мм/об: 0,l; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6.
Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка – Pmaх = 900 кгс = 9000 Н.
Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н135
Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия в заготовке из стали – 35 мм. Мощность двигателя – Nшп = 4,5 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,8.
Частота вращения шпинделя, мин-1: 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1440.
Подачи, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6.
Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка – Рмах = 1500 кгс = 15000 Н.
Вертикально-фрезерный станок мод. 6М1ЗП
Рабочая поверхность стола – 400×1600 мм. Мощность двигателя – Nшп = 10 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,8.
Частота вращения шпинделя, мин-1: 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 800; 1000; 1250; 1600.
Подачи стола продольные и поперечные, мм/мин: 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250.
Подачи стола вертикальные, мм/мин: 8; 10,5;13,3; 16,6; 21; 26,6; 33,3; 41,6; 53,3; 66,6; 83,3; 105; 133,3; 166,6; 210; 266,6; 333,3; 400.
Вертикально-фрезерный станок мод. 6М12П
Рабочая поверхность стола – 320×1250 мм. Мощность двигателя – Nшп = 7 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,8.
Частота вращения шпинделя, мин-1: 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.
Подачи стола продольные и поперечные, мм/мин: 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100: 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250.
Подачи стола вертикальные, мм/мин: 8; 10,5; 13,3; 21; 26,6; 33,3; 41,6; 53,3; 66,6; 83,3; 105; 133,3; 166,6; 210; 266,6; 333,3; 400.
Горизонтально-фрезерный станок мод. 6М82Г
Мощность, частота вращения и подачи такие же, как у станка мод. 6М12П.
Зубофрезерный станок мод. 5К324
Наибольший наружный диаметр нарезаемого колеса – 500 мм. Наибольший модуль нарезаемого колеса 8 мм. Мощность двигателя – Nшп = 7 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,65.
Частота вращения шпинделя мин-1: 50; 63; 80; 100; 120; 155; 190; 240; 310.
Вертикальные подачи суппорта (фрезы) за один оборот заготовки, мм/об: 0,8; 1,0; 1,25; 1,65; 2,0; 2,5; 3,3; 4,0; 5,0.
Радиальные подачи, мм/об: 0,30; 0,40; 0,50; 0,70; 0,80; 1,0; 1,3; 1,6; 2,0.
Зубодолбежный станок мод. 5М14
Наибольший наружный диаметр нарезаемого колеса – 500 мм. Наибольший модуль нарезаемого колеса – 6 мм. Мощность двигателя – Nшп = 3 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,65.
Число двойных ходов долбяка в минуту: 125; 179; 265; 400.
Круговые подачи за один двойной ход долбяка, мм/дв.ход): 0,17; 0,21; 0,24; 0,3; 0,35; 0,44; 0,51.
Радиальные подачи, мм/дв.ход: 0,024; 0,048; 0,095.
Резьбофрезерный станок мод. 563Б
Наибольший диаметр фрезеруемой наружной резьбы – 110 мм. Мощность двигателя – Nшп = 2,7 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,75.
Частота вращения фрезерного шпинделя, мин-1: 160; 225; 320; 450.
Частота вращения шпинделя изделия за один оборот шпинделя фрезы, об.изд./об.фр.: 0,00026; 0,00029; 0,00033; 0,00037; 0,00042; 0,00047; 0,00053; 0,00058; 0,0006; 0,0007; 0,0008; 0,0009; 0,0010; 0,0011; 0,0013; 0,0014; 0,0016; 0,0018; 0,0020; 0,0022; 0,0025; 0,0028; 0,0031; 0,0035; 0,0039; 0,0044; 0,0051; 0,0056; 0,0062; 0,0069; 0,0079; 0,0081; 0,0097; 0,0110; 0,0125; 0,0139.
Круглошлифовальный станок мод. ЗА151
Наибольший диаметр и длина шлифуемой поверхности – 200×700 мм. Мощность двигателя шлифовальной бабки – Nшп = 7 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,8.
Частота вращения обрабатываемой заготовки, мин-1: 63 – 400 (регулируется бесступенчато).
Частота вращения шлифовального круга мин-1: 1112 и 272.
Скорости продольного хода стола: 0,1 – 6 м/мин (регулируются бесступенчато).
Периодическая поперечная подача шлифовального круга, мм/ход стола: 0,0025; 0,005; 0,0075; 0,01; 0,0125; 0,015; 0,0175; 0,02; 0225; 0,025; 0,0275; 0,03; 0,0325; 0,035; 0,0375; 0,04; 0,0425; 0,045; 0,0375; 0,05.
Непрерывная подача для врезного шлифования: 0,1 – 2 мм/мин.
Размеры шлифовального круга (нового): Dк = 600 мм; Bк = 63 мм.
Плоскошлифовальный станок мод. ЗБ722
Размер стола – 320×1000 мм. Мощность двигателя шлифовального шпинделя – Nшп = 10 т; К.П.Д. станка – η = 0,85.
Частота вращения шлифовального круга – 1350 мин-1.
Скорость продольного хода стола: 2 – 40 м/мин (регулируется бесступенчато).
Поперечная подача круга, мм/ход стола: 0,5 – 30 мм/ход стола (регулируется бесступенчато).
Вертикальные подачи круга (мм на реверс шлифовальной бабки): 0,005; 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,03; 0,035; 0,04; 0,045; 0,05; 0,055; 0,06; 0,065; 0,07; 0,075; 0,08; 0,085; 0,095; 0,1. Размеры шлифовального круга (нового): Dк = 450 мм; Bк = 63 мм.
Внутришлифовальный станок мод. ЗА228
Наибольший диаметр шлифуемого отверстия – 200 мм; наибольшая длина шлифуемой поверхности – 200 мм. Мощность двигателя шлифоваль ного шпинделя – Nшп = 4,5 кВт; К.П.Д. станка – η = 0,85.
Частота вращения обрабатываемой заготовки, мин-1: 85 – 600 (регулируется бесступенчато).
Частота вращения шлифовального круга, мин-1: 4500; 5350; 6400; 6650; 7350; 8350; 9800; 11150; 13100; 14800.
Скорость продольного хода шлифовальной бабки, м/мин: 1,5 – 8 (регулируется бесступенчато).
Поперечные подачи шлифовального круга, мм/ход: 0,001; 0,002; 0,003; 0,004.
Наибольшие размеры шлифовального круга: Dк = 150 мм; Вк = 63 мм.
(обязательное)
ОБРАЗЦЫ КОМПЛЕКТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
(обязательное)
ОБЩЕПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ СЛОВ
|
Таблица |
|||
|
Полное наименование |
Сокращение |
Полное наименование |
Сокращение |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Без чертежа Верхнее отклонение Взамен Главный Глубина Деталь Длина Документ Дубликат Заготовка Зенковка, зенковать Извещение Изменение Инвентарный Инженер Инструмент Исполнение Класс (точности) Количество Конический Конструктор Конструкторский отдел Конструкторское бюро Конусность Конусообразность Лаборатория Левый Литера Металлический Металлург Механик |
БЧ верхн.откл. взам. Гл.* глуб. дет. дл. докум. дубл. загот. зенк. изв. изм. инв. инж.* инстр. исполн. кл. кол. конич. Констр.* КО* КБ* конусн. конусообр. лаб. лев. лит. металл. Мет.* Мех.* |
Плоскость Подлинник Подпись Позиция По порядку Правый Предельное отклонение Приложение Примечание Проверил Пункт Пункты Разработал Рассчитал Регистрация, регистрационный Руководитель Сборочный чертеж Свыше Сечение Специальный Спецификация Справочный Стандарт Старший Страница Твердость Теоретический Технические требования Технические условия Техническое задание |
плоск. подл. подп. поз. п/п прав. пред.откл. прилож. примеч. Пров. п. пп. Разраб.* Рассч.* регистр. Рук.* сб.черт. св. сеч. спец. специф. справ. станд. Ст.* с. тв. теор. ТТ ТУ ТЗ |
Продолжение таблицы
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Наибольший Наименьший Наружный Начальник Нормоконтроль Нижнее отклонение Номинальный Обеспечить Обработка, обрабатывать Отверстие Отдел Отклонения |
наиб. наим. нар. Нач.* Н.контр.* нижн. ткл. номин. обеспеч. обраб. отв. отд. откл. |
Технолог Технологический контроль Ток высокой частоты Толщина Точность Утвердил Условное давление Условный проход Химический Цилиндрический Центровое Чертеж Шероховатость Экземпляр |
Техн.* Т. контр.* ТВЧ толщ. точн. Утв.* усл. давл. усл. прох. хим. цилиндр. центр. черт. шерох. экз. |
|
П р и м е ч а н и я 1 Сокращения отмеченные * - применяют только в основной надписи. 2 Не допускаются сокращения слов “Рисунок”, “Таблица”. |
(справочное)
Отклонения расположения и допуски формы поверхностей
Таблица С1 – Примеры назначения степеней точности для цилиндрических поверхностей
|
Степень точности |
Применение |
Окончательная обработка |
|
1, 2 |
Ролики для подшипников 2-го класса точности, поверхности деталей плунжерных и золотниковых пар |
Доводка, тонкое шлифование, алмазное растачивание повышенной точности |
|
3, 4 |
Посадочные поверхности подшипников 4-го и 5-го классов точности и сопрягаемые с ними поверхности валов и корпусов, поверхности поршневых пальцев, плунжеры |
Доводка, хонингование, тонкое шлифование, алмазное растачивание, тонкое обтачивание и рас тачивание высокой точности |
|
5, 6 |
Посадочные поверхности подшипников 6-го и 0-го классов точности, и сопрягаемые с ними поверхности, валы редукторов, поршневые пальцы дизелей |
Шлифование, хонингование, чистовое обтачивание и растачивание, тонкое развертывание, про тягивание |
|
7, 8 |
Подшипники скольжения гидротурбин, двигателей, редукторов, отверстия под втулки в шатунах двигателей |
Чистовое точение и растачивание, развертывание, протягивание, зенкерование |
|
9, 10 |
Подшипники скольжения при малых частотах вращения, поршневые кольца дизелей |
Обтачивание и растачивание, сверление |
Таблица С2 – ДопускиT(мкм) цилиндричности, круглости и профиля продольного сечения
|
Степень точности |
Номинальный диаметр поверхности |
||||||||||
|
До 3 |
Св. 3 до 10 |
Св. 10 до 18 |
Св. 18 до 30 |
Св. 30 до 50 |
Св. 50 До 120 |
Св. 120 До 250 |
Св. 250 До 400 |
Св. 400 до 630 |
Св. 630 до 1000 |
Св. 1000 до 1600 |
|
|
1 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
|
2 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
|
3 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
|
4 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
|
5 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
|
6 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
|
7 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
|
8 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
|
9 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
10 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
|
11 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
|
12 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
|
13 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
|
14 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
|
15 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
|
16 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
2500 |
3000 |
Таблица С3 – ДопускиT(мкм) параллельности, перпендикулярности, наклона, торцового и полного торцового биения
|
Степень точности |
Номинальная длина нормируемого участка поверхности, мм Номинальный диаметр торцовой поверхности, мм |
||||||||||
|
До 10 |
Св. 10 до 16 |
Св. 16 до 25 |
Св. 25 до 40 |
Св. 40 до 63 |
Св. 63 до 100 |
Св. 100 до 160 |
Св. 160 до 250 |
Св. 250 до 400 |
Св. 400 до 630 |
Св. 6300 до 1000 |
|
|
1 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
|
2 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
3 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
|
4 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
|
5 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
|
6 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
|
7 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
|
9 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
|
10 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
|
11 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
|
12 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
|
13 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
|
14 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
|
15 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
2500 |
|
16 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
2500 |
3000 |
4000 |
Таблица С4 – ДопускиT(мкм) соосности, симметричности и пересечения осей в радиусном выражении
|
Степень точности |
Номинальный размер (диаметр) поверхности, мм |
||||||||||
|
До 3 |
Св. 3 до 10 |
Св. 10 до 18 |
Св. 18 до 30 |
Св. 30 до 50 |
Св. 50 до 120 |
Св. 120 до 250 |
Св. 250 до 400 |
Св. 400 до 630 |
Св. 630 до 1000 |
Св. 1000 до 1600 |
|
|
1 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
|
2 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
3 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
|
4 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
|
5 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
|
6 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
|
7 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
|
9 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
|
10 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
|
11 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
|
12 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
|
13 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
|
14 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
|
15 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
2500 |
|
16 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
2500 |
3000 |
4000 |
Таблица С5 – ДопускиT(мкм) радиального и полного радиального биения.
Допуски соосности, симметричности, пересечения осей в диаметральном
выражении
|
Степень точности |
Номинальный диаметр (размер) поверхности |
||||||||||
|
До 3 |
Св. 3 до 10 |
Св. 10 до 18 |
Св. 18 до 30 |
Св. 30 до 50 |
Св. 50 до 120 |
Св. 120 до 250 |
Св. 250 до 400 |
Св. 400 до 630 |
Св. 630 до 1000 |
Св. 1000 до 1600 |
|
|
1 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
|
2 |
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
|
3 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
|
4 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
|
5 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
|
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
|
7 |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
8 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
|
9 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
|
10 |
50 |
60 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
|
11 |
80 |
100 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
|
12 |
120 |
160 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
|
13 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
|
14 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
2500 |
3000 |
|
15 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
2500 |
3000 |
4000 |
5000 |
|
16 |
800 |
1000 |
1200 |
1600 |
2000 |
2500 |
3000 |
4000 |
5000 |
6000 |
8000 |
PAGE 1
PAGE 88
