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
ВВЕДЕНИЕ
В курсовом проекте рассматривается технология изготовления вала.
Для удовлетворения требований предъявляемых к конструкции вала и его эксплуатации следует разработать эффективный, экономичный, перспективный технологический процесс. С учётом заданной программы выпуска следует организовать производство наиболее эффективным путём, соответствующим полученному типу производства.
При разработке проекта необходимо использовать типовые технологические процессы, возможности группового метода обработки для условий серийного производства. Следует применять высокопроизводительные станки, быстродействующие приспособления с силовым приводом, режущие, измерительные и вспомогательные инструменты новых конструкций, средства активного контроля, полуавтоматические и автоматические загрузочные устройства.
Курсовой проект по технологии станкостроения призван закрепить навыки, полученные при изучении всех инженерных дисциплин и расширить знания по данной дисциплине.
1 АНАЛИЗ НАЗНАЧЕНИЯ И КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ
В процессе проектирования необходимо ознакомиться с конструкцией детали, её назначением и условиями работы в узле или механизме.
Анализируя назначение детали, первоначально необходимо описать конструкцию детали и условия ее работы в узле или механизме.
В связи с отсутствием узла можем предположить, какие поверхности и для чего служат.
Рисунок 1.1.- Деталь «Вал»
Можно предположить, что это вал коробки скоростей станка, где устанавливаются несколько элементов, через которые передается крутящий момент.
Поверхности 50h8 с двух сторон являются конструкторскими, технологическими и измерительными базами, определяющими положение вала в сборочном узле. На эти поверхности устанавливаются зубчатые колеса. К этим поверхностям предъявляются высокие требования по точности размера (8 квалитет точности, допуск Td =0,046мм), шероховатости поверхности (Ra 1,6 мкм) и взаимного расположения поверхностей (радиального биения поверхности 50h8 относительно шеек под подшипники не более 0,05 мм ).
На шейках 55k6 с двух сторон садятся подшипники. Эти поверхности разделены на участок обработанный ТВЧ и не обработанный ТВЧ. Участок с ТВЧ имеет требования по точности размера (10 квалитет точности, допуск Td =0,012мм), шероховатости поверхности (Ra 0,4 мкм), а участок без ТВЧ имеет требования по точности размера (6 квалитет точности, допуск Td =0,019мм), шероховатости поверхности (Ra 0,8 мкм). Также к есть требование взаимного расположения поверхностей (радиального биения поверхности относительно шеек под подшипники не более 0,05 мм ). Для правильного ориентирования подшипников и предотвращения их перекоса при установке, к торцам, прилегающим к этим поверхностям, предъявляются повышенные требования по шероховатости поверхности (Ra=1,6мкм) и взаимного расположения поверхностей (торцевое биение торца относительно шеек под подшипники не более 0,025 мм). Для удобства чистовой обработки (шлифования) поверхности сделаны канавки для выхода шлифовального круга (выносной элемент Л).
Поверхность 62k6 служит для установки зубчатого колеса на шпоночный паз. К этой поверхностям предъявляются повышенные требования по точности размера (6 квалитет точности, допуск Td =0,019мм), шероховатости поверхности (Ra 1,6 мкм) и взаимного расположения поверхностей (радиального биения поверхности 62k6 относительно шеек под подшипники не более 0,02 мм).
Поверхность 70 механически не обрабатывается.
Фаски на всех поверхностях служат для облегчения установки сопрягаемых деталей. Кроме того фаски необходимы для исключения острых кромок, полученных на предыдущих операциях и точности базирования.
Проанализировав предъявляемые требования к точности размеров, шероховатости поверхностей, точности их взаимного расположения, можно сделать вывод, что все требования обусловлены служебным назначением конструктивных элементов вала.
Материалом для вала принимается сталь 40Х ГОСТ 4543-71, основные характеристики данного материала сведены в таблице 1.1, 1.2.
Возможным заменителем данного материала является сталь 45.
Таблица -1.1. Механические свойства стали 40Х ГОСТ 4543-71
|
Предел текучести σв, МПа |
Временное сопротивление σ0, МПа |
Относительное удлинение δ5 , % |
Относительное сужение Ψ, % |
Ударная вязкость, KCU,Дж/см2 |
|
Не менее |
||||
|
980 |
750 |
10 |
45 |
59 |
Таблица -1.2. Химический состав стали 35 ГОСТ 1051-73
|
С |
Si |
Mn |
S |
P |
Cr |
Cu |
|
Не более |
||||||
|
0,36-0,44 |
0,17-0,37 |
0,50-0,80 |
0,035 |
0,035 |
0,8-1,1 |
до 0,3 |
Вывод: конструкция детали, ее элементы, материал обусловлены служебным назначением данной детали.
2 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ
Общие технологические требования к конструкции деталей машин можно сформулировать следующим образом: конфигурация детали должна представлять собой сочетание простых геометрических форм, обеспечивающих удобную, надежную базу для установки заготовки в процессе ее обработки и дающих возможность применения высокопроизводительных технологических методов изготовления. Заданная точность и шероховатость поверхностей детали должны быть строго обоснованы ее служебным назначением. Необоснованно завышенные требования к точности и шероховатости приводят к необходимости вводить дополнительные технологические операции, удлиняют цикл обработки, увеличивают трудоемкость изготовления и повышают себестоимость детали.
Технологические требования к конструкции деталей машин продиктованы как технологией производства заготовок, так и технологией их последующей обработки.
Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественная и количественная.
Качественная оценка включает в себя оценку применяемого материала, обрабатываемости и способов получения заготовок.
Материалом для данной детали служит сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Технологичность конструкции заготовок из такого материала обеспечивается, прежде всего, рациональной формой, при которой элементы конструкции имеют простую геометрию и плавно сопряжены между собой.
Перечисленные общие требования, предъявляемые технологией механической обработки резанием к конструкции деталей машин и их элементов, могут быть дополнены некоторыми частными рекомендациями, связанными с конструкцией элементарных обрабатываемых поверхностей и их сочетаниями.
Наружные поверхности вращения и их элементы унифицируют для использования одних и тех же многорезцовых наладок. Ступенчатые поверхности должны иметь минимальный перепад диаметров. Рекомендуется заменять переходные поверхности фасками, в местах сопряжения точных поверхностей предусматривать выход инструмента, сферические выпуклые поверхности делать со срезом, перпендикулярным к оси.
Пазы должны по возможности допускать обработку на проход; паз должен соответствовать радиусу фрезы.
Деталь имеет достаточно высокую жесткость при своих диаметрах и длине для использования традиционных методов обработки.
В конструкции детали достаточные по размерам и расстоянию базовые поверхности, что позволяет использовать стандартные элементы приспособлений для ее установки и закрепления.
Деталь не имеет обрабатываемых поверхностей в затрудненных для доступа инструмента местах. Поверхности образованы простыми геометрическими формами. Деталь допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошо развитые базовые поверхности для первоначальных операций. Точность и шероховатость поверхностей позволяет производить механическую обработку с применением станков нормальной точности и стандартного режущего инструмента.
Вал имеет свободный доступ инструмента ко всем поверхностям. Имеются типовые повторяющиеся геометрические элементы, что хорошо. Расположение поверхностей вращения допускает вести обработку многорезцовыми блоками на гидрокопировальных станках или станках с ЧПУ.
Анализируя простановку размеров на чертеже необходимо заметить, что предельные отклонения размеров, определяющих нерабочие поверхности, имеют широкие поля допусков, чем размеры рабочих поверхностей, что не требует увеличения трудоёмкости при изготовлении данной детали.
Нетехнологичной можно назвать поверхности закрытых шпоночных пазов. Эти элементы требует применения специального станка-шпоночно-фрезерного и спец инструмента-шпоночной двухперой фрезы. Это обусловлено техническими требованиями, заложенными для стенок шпоночного паза.
Количественная оценка может быть осуществлена только при использовании соответствующих базовых показателей технологичности. Поэтому необходимо определить показатели, которые можно определить на данной стадии.
При оценке технологичности можно определить только следующие показатели:
Коэффициент использования материала
Ки.м = q / Q ,
где q , Q – масса детали и заготовки соответственно, кг.
Ки.м = 9,8/ 14,35 =0,68
Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra – 0,4 мкм;
Минимальный квалитет точности-6;
Следовательно, деталь можно считать, обобщив все показатели, технологичной.
3.ВЫБОР ЗАГОТОВКИ
Технологические требования к конструкции деталей машин продиктованы как технологией производства заготовок, так и технологией их последующей обработки.
Заготовка — это предмет производства, из которого изменением формы и размеров, свойств материала и шероховатости поверхности изготавливают деталь или неразъемную сборочную единицу — узел.
Конфигурация заготовки вытекает из конструкции детали и определяется ее размерами и материалом, условиями работы детали в машине с учетом статических, динамических, температурных и других нагрузок.
Конструктор назначает технические требования, предъявляемые к детали, часто задает метод изготовления заготовки для определенного вида производства. В настоящее время число этих методов для каждого вида производства (литья, обработки давлением, прокатки, порошковой металлургии и др.) исчисляется многими десятками.
На основании рабочего чертежа детали технолог заготовительного цеха совместно с технологом механического цеха разрабатывают исходный чертеж заготовки, который в дальнейшем используют для разработки ТП ее изготовления и при проектировании технологической оснастки (штампов, прессформ, моделей, форм и др.). Этот чертеж является также исходным документом для разработки ТП механической обработки заготовки. Рабочий чертеж детали в процессе всей работы остается основным и контрольным документом технологической документации. При проектировании сложных и ответственных деталей в этой работе принимает участие конструктор изделия.
Технолог в процессе отработки детали на технологичность обязан проверить обоснованность принятых конструктором решений. Он может рекомендовать конструктору изменить вид заготовки, метод ее изготовления для совершенствования ТП изготовления заготовки в связи с увеличением программы выпуска, отсутствием оборудования на заводе, из-за возможности получения заготовки по кооперации или в связи с другими обстоятельствами.
Материалом для заготовки принята сталь 40Х, относящаяся к классу легированных конструкционных сталей общего назначения. Данная сталь характеризуется средними механическими свойствами, чего вполне достаточно при данных условиях. Так как указанные стали не являются литейными, то литье как вид получения заготовок для вала принимать нельзя.
Исходя из анализа конструкции и свойств этой стали , можно предложить виды получения заготовки:
- Калиброванный пруток;
- Сортового проката;
- Поковки и кованые заготовки;
Сортовой калиброванный прокат, в отличие от сортового горячекатаного проката, имеет более высокую точность и качество поверхности металла.
Эти качества калиброванного проката позволяют использовать его при обработке резанием на высокопроизводительных токарных станках – автоматах, а также для холодной штамповки на холодновысадочном оборудовании. Высокая точность и качество поверхности калиброванного проката позволяют значительно сократить расход металла при его дальнейшей переработке.
При получении заготовок из сортового проката возрастает количество операций обработки резанием, больше металла переводится в стружку. При использовании данного метода на предприятии необходимо иметь специальные станки по резке металла. Обработка детали на широко используемых токарно-винторезных станках приведет к нерациональному переводу металла в стружку. Однако, применение данного метода не требует наличие на предприятии литейного или кузнечно-прессового цеха.
Пластическая деформация как метод получения заготовок характеризуется высоким показателем коэффициента использования материала, удовлетворительными показателями шероховатости поверхности, относительно небольшими припусками на механическую обработку. При пластической деформации образуется благоприятная структура строения зерен металла, сердцевина получается плотной, что способствует повышению обрабатываемости. Исходя из конструктивных особенностей детали, можно предложить следующие методы получения заготовок ковкой:
- штамповка;
- ковка на ГКМ.
Для осуществления процесса штамповки необходимо изготовить специальный инструмент (штамп). Изготовление инструмента сопряжено со следующими трудностями: материалом для инструмента является дорогостоящая и (как правило) труднообрабатываемая сталь (или твердый сплав), инструмент имеет сложную геометрическую поверхность. Производство инструмента необходимо вести, используя методы электрофизические методы обработки, которые характеризуются большими энергозатратами и невысокой производительностью. Вследствие геометрических параметров детали, получение заготовки необходимо вести в горячем состоянии, а это, в свою очередь, приведет к уменьшению срока службы инструмента, и негативно скажется на себестоимости заготовок.
При ковке на ГКМ используемый инструмент имеет простую (по сравнению со штамповкой) форму и меньшую себестоимость. Процесс ковки на ГКМ обеспечивает достаточную производительность. Однако штамповка обеспечит минимальные припуски, что особенно важно для такой детали в которой много поверхностей не обрабатываются, а остальные предусматривают минимальную обработку
Выбранный заготовительный процесс должен быть экономически эффективным в данных производственных условиях. Необходимо максимальное приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали, что ведет к снижению трудоемкости механической обработки.
По заданию принят круг 70 класс точности В по ГОСТ 2590-88. Так как этот вариант подходит по критериям указанным выше, то его я и считаю оптимальным для дальнейшего использования.
Принимаем в качестве метода получения заготовок сортовой прокат.
Приведем эскиз предполагаемой заготовки.
Рисунок 3.1- Эскиз заготовки
4 ВЫБОР ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА
Разрабатываемый маршрутный технологический процесс должен устанавливать последовательность обработки поверхностей детали с целью обеспечения требуемого качества и наименьшей себестоимости.
Предлагается:
1. Предполагаемый тип серийности –среднесерийный или крупносерийный.
2. Построение технологического процесса вести по типовой схеме обработки валов: сначала нужно получить технологические базы - центровые отверстия. Затем в центрах с применение поводковых патронов вести обработку относительно шеек под подшипники.
Приведем вариант технологического маршрута в таблице 4.1.
Таблица 4.1.- Предлагаемый вариант технологического маршрута
|
Наименование операции/применяемое оборудование/применяемое приспособление |
Вспомогательный инструмент/режущий инструмент/измерительный инструмент |
Содержание операции |
|
005Фрезерно-центровальная МР-71 Приспособление специальное |
Фреза 160 мм 2214-0005 Т15К6 ГОСТ 24359; Сверло 6,3 2317-0009 Р6М5 ГОСТ 14952-75 |
А. Установить заготовку. 1.Фрезеровать торцы одновременно, выдерживая размер 1; 2.Сверлить 2 отверстия одновременно, выдерживая размер 2; |
|
010 Токарно-винторезная 16К20 Центр А-1-5-Н ГОСТ 8742; Приспособление :патрон самозажимной инерционный 514. T101-4001; |
Державка при станке; Резец 25х16х140 Т15К6 2103-0057 ГОСТ 18879; Резец 25х16х140 Т15К6 2102-0055 ГОСТ 18877; |
А. Установить заготовку. 1. Точить поверхность, выдерживая размер 1, 2; 2. Точить поверхность, выдерживая размер 3,4; 3. Точить поверхность, выдерживая размер 5, 6; 4. Точить канавку для выхода шлифовального круга 7 выдерживая размеры 5 и 8; 5. Точить фаску 9; |
|
015 Токарно-винторезная 16К20 Центр А-1-5-Н ГОСТ 8742; Приспособление: патрон самозажимной инерционный 514. T101-4001; |
Державка при станке; Резец 25х16х140 Т15К6 2103-0057 ГОСТ 18879; Резец 25х16х140 Т15К6 2102-0055 ГОСТ 18877; |
А. Установить заготовку. 1.Точить поверхность, выдерживая размер 1, 2; 2.Точить поверхность, выдерживая размер 3,4; 3. Точить канавку для выхода шлифовального круга 5 выдерживая размеры 1 и 6; 4. Точить фаску 7; |
|
|
||
|
020 Шпоночно-фрезерная 692Р Приспособление: тиски с/центр 514.7219-4016 |
Оправка при станке; Фреза шпоночная 14N9 2234-0371 Р6М5 ГОСТ 9140; Калибр пазов 14N9 8154-0078 СТП 105-083-033; |
А. Установить заготовку. 1. Фрезеровать шпоночный паз, выдерживая размеры 1, 2, 3, 4; 2. Фрезеровать шпоночный паз, выдерживая размеры 1, 2, 5, 6; |
|
025 Шпоночно-фрезерная 692Р Приспособление: тиски с/центр 514.7219-4016 |
Оправка при станке; Фреза шпоночная 10N9 2234-0366 Р6М5 ГОСТ 9140; Калибр пазов 10N9 8154-0070 СТП 105-083-033; |
А. Установить заготовку. 1. Фрезеровать шпоночный паз, выдерживая размеры 1, 2, 3, 4; |
|
|
||
|
035 Круглошлифовальная 3М151 Приспособление: центр упор 7032-0029 Морзе 4 ПТ ГОСТ13214; Полуцентр 7032-0079 Морзе 4 ПТ ГОСТ 2576; Хомутик 32÷40 7107-0066 ГОСТ 16488; |
Круг ПП 600х40х305 23А 40 С1 6К 50 м/с А 2кл. ГОСТ 2424; Калибр-скоба 50h8 8113-0140 СТП 105-083-027; Калибр-скоба 55h10 8113-0141 СТП 105-083-027; |
А.Установить заготовку. 1. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 1, 2; 2. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 3, 4; 3. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 5, 6; 4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 7, 8; 5. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 9, 10; 6. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 11, 12; 7. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 13, 14; |
|
040 Круглошлифовальная 3М151 Приспособление: центр упор 7032-0029 Морзе 4 ПТ ГОСТ13214; Полуцентр 7032-0079 Морзе 4 ПТ ГОСТ 2576; Хомутик 32÷40 7107-0066 ГОСТ 16488; |
Круг ПП 600х40х305 23А 40 С1 6К 50 м/с А 2кл. ГОСТ 2424; Калибр-скоба 55k6 8113-0141 СТП 105-083-027; Калибр-скоба 62k6 8113-0142 СТП 105-083-027; |
1.Шлифовать поверхность, выдерживая размер 1, 2; 2.Шлифовать поверхность, выдерживая размер 3, 4; 3.Шлифовать поверхность, выдерживая размер 5, 6; |
|
045 Контрольная |
Предложенный технологический процесс должен совпадать с серийностью. Это мы проверим в следующем разделе. Более детальная проработка техпроцесса, припуски, допуски будет показана далее в других разделах и в технологической документации.
5 ВЫБОР ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА
Предлагаются следующие сравнения:
|
Наименование операции |
Модель оборудования или марка |
Предлагаемые замены по оборудованию |
|
005 Фрезерно центровальная |
МР-73М |
- |
|
010 Токарно-винторезная |
16К20 |
16К20Ф3 |
|
015 Токарно-винторезная |
16К20 |
16К20Ф3 |
|
020 Шпоночно-фрезерная |
692Р |
- |
|
025 Шпоночно-фрезерная |
692Р |
- |
|
030 Термообработка |
||
|
035 Круглошлифовальная |
3М151 |
- |
|
040 Круглошлифовальная |
3М151 |
- |
|
045 Контрольная |
Вариант обработки с применением станка 16К20Ф3 с ЧПУ будет более производителен по сравнению с обычным токарно-винторезным 16К20. Следовательно заменяем станок 16К20 на 16К20Ф3.
6 РАСЧЕТ И НАЗНАЧЕНИЕ ПРИПУСКОВ
Произведем расчет и определение межоперационных припусков и допусков для одной поверхности аналитическим методом, а для остальных – по нормативам.
Аналитический способ.
Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для диаметра 2.
Технологический маршрут обработки состоит из трех операций: точения чернового, чистового точения, шлифования. Расчет припусков на обработку валаведется в форме таблицы 6. 1.
Заготовка представляет собой сортовой прокат.
Технологическими базами для обработки служат центровые отверстия Обработка ведется последовательно. Погрешность установки в радиальном направлении равна 0, что имеет значение для расчетного размера. В этом случае эта величина исключается из расчетов.
Суммарное значение Ra и Т, характеризующие качество поверхности заготовок, составляет 200мкм и 300мкм.[2, c. 6, табл. 4.5].
Точение Т=100мкм Ra = 100 мкм;
Чистовое точение Т=30мкм Ra = 30 мкм;
Шлифование Т=5мкм Ra = 15 мкм;
Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки:
к – удельное коробление (к = 1мкм) [2, c. 71, табл. 4.8].
l=138,5мм-растояние до обработки кор=138,5мкм
Остаточное отклонение после чернового точения:
1= 0,063 = 0,06138,5 = 13 мкм;
Остаточное отклонение после чистового точения:
1= 0,023 = 0,02138,5= 5 мкм;
На основе записанных в таблице данных проводим расчёт минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь формулой: [2].
Табл. 6.1. Расчет припусков для поверхности
|
Технологические переходы обработки поверхности |
Элементы припуска, мкм |
Расчётный припуск, zmin, мкм |
Расчётный размер dр, мм |
Допуск , мкм |
Предельный размер, мм |
Предельные значения припусков, мм |
|||||
|
Ra |
T |
dmin |
dmax |
||||||||
|
Заготовка |
200 |
300 |
138,5 |
- |
63,993 |
6000 |
63,993 |
69,993 |
|||
|
Точение черновое |
100 |
100 |
13 |
- |
2638,5 |
62,575 |
250 |
62,575 |
62,825 |
1,277 |
1,527 |
|
Точение чистового |
30 |
30 |
5 |
- |
2213 |
62,149 |
100 |
62,149 |
62,249 |
0,426 |
0,576 |
|
Шлифование |
5 |
15 |
- |
- |
265 |
62,019 |
11 |
62,019 |
62,030 |
0,130 |
0,219 |
|
Итого: |
1,833 |
2,451 |
Минимальный припуск под точение:
мкм;
Под чист. точение
мкм;
Под окон. шлиф.:
мкм
Графа “Расчетный размер”(dр) заполняется, начиная с конечного (в данном случае с чертежного) размера последовательным вычитанием расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.
Размер после шлиф:
62,019
Для чистового точения:
dp2= 62,019+0,130=62,149 мм;
Для чернового точения:
dр1=62,149+0,426=62,575мм.
Для заготовки:
Dзаг=62,575+1,277=63,993мм.
В графе “Предельные размеры” наименьшее значение (dmin) определяются из наибольших предельных размеров, вычитанием допусков соответствующих переходов.
Назначаем допуск:
Для точения чернового = 250 мкм
Для точения чистового 1 = 100мкм;
Для шлифования 2 = 25мкм;
Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров, и - как разность наименьших предельных размеров предшествующего из выполняемых переходов
7 Расчёт режимов резания
Произведём расчёт режимов резания для операции 005 Фрезерно-центровальной, на которой выполняется фрезерование торца.
В качестве инструментов используем фрезу торцовую диаметром 125 мм оснащенную пластинами твердого сплава Т5К10 по ГОСТ 24359-80. Количество зубьев-8 шт.
Расчет ведем для случая обработки стали.
Глубина фрезерования t принимаем 3 мм.
Принимаем ширину фрезерования В=56 мм и симметричное фрезерование.
Диаметр фрезы D=125мм.
Определение подачи S.
Исходная величина подачи при черновом фрезеровании определяется мощностью станка [4, с. 283, табл. 33].
Исходя из того, что для стали используется твердый сплав Т5К10 [4], выбираем диапазон подач Sz =0,06…0,12 мм./зуб [4, с. 283, табл. 33]. Принимаем Szчерн=0,06 мм./зуб.
Скорость резания.
, [4, с.282]
где С-поправочный коэффициент,
D-диаметр фрезы,
T-период стойкости фрезы,
q, m, x, y, u, p-показатели степеней
K-общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.
K=KмKпKи,
Для чернового фрезерования:
С=332, q=0,2, m=0,2, y=0,4, u=0,2, p=0, x=0,1 [4,с.286, табл.39 ]
Стойкость фрезы принимаем T=180 мин. [4,с.290, табл.40 ]
[4,с.261]
НB -твердость материала.
Kм=1
Kп=1 [4,c263, табл .5]
Для чернового фрезерования
Kи=1 [4, c263, табл .6]
Определим частоту вращения фрезы n.
По паспорту станка принимаем n=500мин-1.
Главная составляющая силы резания Pz.
где Cp -поправочный коэффициент,
x, y, n, q, w-показатели степеней
Для чернового фрезерования
Cp=825, x=1, y=0,75, n=1,1, q=1,3 w=0,2[4, c.291, табл. 41]
Для чернового фрезерования
Kмp=1[4, c. 264, табл. 9]
Эффективная мощность резания
Nе = [4 с.271]
Nе = =0,3 кВт
Nстанка=11*0,85=9,35кВт
Данный режим удовлетворяет всем требованиям и может быть реализован в техпроцессе.
На остальные операции техпроцесса по лимитирующим инструментам режимы резания назначаем по [4] и результаты заносим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1. -Cводная таблица режимов резания
|
№ и наименование операции |
t, мм |
S, мм/об |
Vприн, м/мин |
n прин, мин-1 |
Sм, мм/мин |
То, мин. |
|
005Фрезерно-центровальная |
0,82 |
|||||
|
3 |
- |
196 |
500 |
250 |
||
|
1,65 |
- |
5 |
500 |
63 |
||
|
010Токарно-копировальная |
2 |
0,3 |
113 |
500 |
- |
0,7 |
|
015Токарно-копировальная |
6 |
0,3 |
113 |
500 |
- |
0,9 |
|
020 Токарная с ЧПУ |
1 |
0,2 |
170 |
800 |
- |
0,5 |
|
025 Токарная с ЧПУ |
1 |
0,2 |
166 |
800 |
- |
1,6 |
|
030 Шпоночно-фрезерная |
0,45 |
- |
18 |
400 |
100 |
2,3 |
|
040 Фрезерная |
0,45 |
- |
18 |
400 |
100 |
2,1 |
|
045 Резьбонарезная |
0,7 |
0,2 |
13,8 |
400 |
- |
0,12 |
|
050 Резьбонарезная |
0,7 |
0,2 |
13,8 |
400 |
- |
0,14 |
|
055 Круглошлифовальная |
0,05 |
0,01 |
35м/с |
100 |
1000 |
2 |
8. НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Произведем расчет для одной операции расчетно-аналитическим способом, а по остальным применяем укрупненный.
Нормирование технологического процесса проводится для установления норм времени на выполнение всех технологических операций.
В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени [5]:
где: – подготовительно – заключительное время, мин;
n – количество деталей в партии, шт;
Тшт – штучное время, мин.
Тшт =.;
где: То – основное время, мин;
Тв – вспомогательное время, мин;
Ktв- поправочный коэффициент на вспомогательное время, в зависимости от суммарной продолжительности партии деталей по трудоемкости [5,с 31]
Тв=Туст+Тпер+Тиз;
где: Тус – время на установку и снятие детали, мин;
Тпер – время, связанное с переходом, мин;
Тиз – время на измерение детали, мин;
aобс-норма времени на обслуживание рабочего места;
aотл-норма времени на отдых и личные надобности.
Расчет технической нормы времени для операции 055 Круглошлифовальной.
Деталь устанавливается на центра.
Основное время равно мин ─ основное технологическое время;
Туст= 0,45 мин [5,с.41 , карта 7] ;
Тпер =0,25 мин [5,с. 127, карта 44]
Тв=0,7 мин.
aобс+ aотл=10%
Тшт = = 2,5 мин.
Данные расчёта норм времени сводим в таблицу 8.1.
Таблица 8.1-Расчёт норм времени
|
Операция |
То, мин |
Тв, мин |
,мин |
Тшт, мин |
|
005Фрезерно-центровальная |
0,82 |
0,45 |
20 |
1,4 |
|
010Токарно-копировальная |
0,7 |
0,75 |
20 |
1,6 |
|
015Токарно-копировальная |
0,9 |
0,75 |
20 |
1,9 |
|
020 Токарная с ЧПУ |
0,5 |
0,59 |
30 |
1,2 |
|
025 Токарная с ЧПУ |
1,6 |
0,6 |
30 |
2,4 |
|
030 Шпоночно-фрезерная |
2,3 |
0,9 |
12 |
3,6 |
|
035 Фрезерная |
2,3 |
0,9 |
12 |
3,6 |
|
040 Фрезерная |
2,1 |
0,8 |
12 |
3,6 |
|
045 Резьбонарезная |
0,12 |
0,3 |
20 |
1,2 |
|
050 Резьбонарезная |
0,14 |
0,35 |
20 |
1,4 |
|
055 Круглошлифовальная |
2 |
0,7 |
20 |
3 |
9. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ
В таблице 9.1 приведем примерный перечень технологической оснастки, необходимый для осуществления технологического процесса
Таблица 9.1.- Применяемая технологическая оснастка
|
Наименование операции/применяемое оборудование/применяемое приспособление |
Вспомогательный инструмент/режущий инструмент/измерительный инструмент |
|
005Фрезерно-центровальная МР-73М Приспособление специальное |
Фреза 2214-4009-00 ТУ2.00223728.013-93-2 шт., пластина PNUM-110408 СТ30М ГОСТ 19065 Патрон 6150-7005-02 ГОСТ 9953-82- 2 шт., сверло 2317-0006 Р6М5 ГОСТ 14952-75 |
|
010 Токарно-копировальная 1Н713 Центр передний 7032-0035 ГОСТ13214-67, Центр задний 7032-0112 ГОСТ13214-67, поводок |
Державка при станке, резец PDJNR2020К16 ТУ РБ 00223728.049-99-2 шт, пластина DNMM-150608 СТ 30М ГОСТ 19065 |
|
010 Токарно-копировальная 1Н713 Центр передний 7032-0035 ГОСТ13214-67, Центр задний 7032-0112 ГОСТ13214-67, поводок |
Державка при станке, резец PDJNR2020К16 ТУ РБ 00223728.049-99-3 шт, пластина DNMM-150608 СТ 30М ГОСТ 19065 |
|
020 Токарная с ЧПУ 16К20Ф3 Центр передний 7032-0035 ГОСТ13214-67, Центр задний 7032-0112 ГОСТ13214-67, поводок |
Державка при станке, резец 2103-0697 ГОСТ 20872 |
|
025 Токарная с ЧПУ 16К20Ф3 Центр передний 7032-0035 ГОСТ13214-67, Центр задний 7032-0112 ГОСТ13214-67, поводок |
Державка при станке, резец 2103-0697 ГОСТ 20872 |
|
030 Шпоночно-фрезерная 6Д92 приспособление специальное |
Оправка при станке, фреза 2234-0373 Р6М5 ГОСТ 9140 |
|
035 Фрезерная 6Д92 приспособление специальное |
Оправка при станке, фреза 2234-0373 Р6М5 ГОСТ 9140 |
|
040 Фрезерная 6Д92 приспособление специальное |
Оправка при станке, фреза 2234-0373 Р6М5 ГОСТ 9140 |
|
045 Резьбонарезная 5Д07 Головка 2681-0023 ГОСТ 21761-76 Тиски с самоцентрирующими губками. |
Резец 2660-0005 1 ГОСТ 18885-73 |
|
050 Резьбонарезная 5Д07 Головка 2681-0023 ГОСТ 21761-76 Тиски с самоцентрирующими губками. |
Резец 2660-0005 1 ГОСТ 18885-73 |
|
055Круглошлифовальная 3М151 Центр передний 7032-0035 ГОСТ13214-67, Центр задний 7032-0112 ГОСТ13214-67, поводок |
Круг ПП 600х40х305 23А 40 СМ1 6К 35 м/с А 1кл. ГОСТ 2424, калибр-скоба |
ВЫВОД
В предлагаемом курсовом проекте предложен вариант технологического процесса механической обработки детали “Вал”, выполнены: произведён анализ назначения и конструкции детали, анализ технологичности конструкции детали, в результате которого был принят вариант наиболее технологичных параметром детали. Выбор заготовки, выбор варианта технологического маршрута на основе технико-экономических показателей. Произведён расчёт режимов резания, и назначение припусков, нормирование технологического процесса, выбор технологической оснастки.
При выполнение данной курсовой работы можно сделать вывод, что деталь готова к выходу в производство.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ