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 агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Магнитогорский государственный технический университет
им. Г.И.Носова
Кафедра Технологии машиностроения
КУРСОВАЯ РАБОТА
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине Технология машиностроения
Тема: Разработка технологического процесса механической
обработки шкива в условиях ЗАО «МРК»
Исполнитель: Надеждина О.С. студент 4 курса, группа 150401____________
Руководитель: Анцупов А.В.__________________________________________
Работа допущена к защите “____“ _______20___г.______________________________________
(подпись)
Работа защищена “____“ _______20___г. с оценкой ____________________________________
(оценка) (подпись)
Магнитогорск 2011
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Магнитогорский государственный технический университет
им. Г.И.Носова
Кафедра Технологии машиностроения
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
Тема: Разработка технологического процесса механической
обработки шкива в условиях ЗАО «МРК»
Студенту Надеждиной О.С.
(фамилия имя отчество)
Исходные данные:
Чертеж детали, справочная и техническая литература, нормативные материалы
Срок сдачи: “___”_____20___г.
Руководитель: __________________________/_____________________________/
(подпись) (расшифровка подписи)
Задание получил: __________________________/_____________________________/
(подпись) (расшифровка подписи)
Магнитогорск 2011
Содержание
Введение 4
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 5
1.9 Расчет режимов резания 14
2 ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ 28
Заключение 31
Список использованных источников 32
Введение
Технический прогресс в машиностроении характеризуется как улучшением конструкций машин, так и непрерывным технологии их производства. Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию современных машин и снижению их себестоимости. Актуальной является задача повышения качества выпускаемых машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет большое значение для повышения эксплуатационного качества машин. Обеспечение заданной точности - ответственная задача конструкторов, а ее технологическое обеспечение при наименьших затратах - основная задача технолога.
Очень большое значение для повышения общего технического уровня предприятий и развития технологии машиностроения имеет систематизация документации, внедрение в производство новых компьютерных технологий, применение механизации и автоматизации. Залогом успеха также является максимальное приближение размеров заготовки к размерам готового изделия, что, в свою очередь, приводит к экономии материалов и энергозатрат, снижению трудоемкости и высвобождению ресурсов производства для решения других немаловажных производственных задач.
В данной курсовой работе проведена разработка технологического процесса механической обработки шпинделя, выполнены расчеты припусков на механическую обработку, режимов резания и измерительного инструмента. В организационном разделе рассмотрена организация технического контроля, инструментального хозяйства, ремонта оборудования и транспортировки изделий в условиях ЗАО «МРК».
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1.1 Анализ соответствия технических условий и норм точности служебному
назначению шкива
Шкив предназначен для передачи вращательного движения посредством ремня на другой шкив. Шкив представляет собой тело вращения диаметрами 100 мм с двумя ручьями для клиновидных ремней. С центральным сквозным отверстием диаметрам 30Н7. В этом отверстии имеется шпоночный паз шириной 8 мм. На торце шкива имеются 4 глухих отверстия с резьбой М6Н7. Шкив работает в условиях умеренных нагрузок.
1.2 Обоснование выбора материала для изготовления шкива
Марку материала выбирают исходя из служебного назначения детали и условий работы ее в узле. Материал должен обладать хорошей обрабатываемостью резанием, иметь невысокую стоимость. С учетом условий работы шпинделя выбрана конструкционная качественная сталь 45 по ГОСТ 1050-88 , отвечающая перечисленным требованиям. Химический состав стали 45 приведен в таблице 1.1. Физико-механические свойства стали 45 в нормализованном состоянии приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.1.- Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88), %
|
С |
Si |
Мn |
S |
Р |
Ni |
Сг |
|
0.42-0.50 |
0.17-0.37 |
0.50-0.80 |
0.045 |
0.045 |
0.30 |
0.30 |
Таблица 1.2.- Физико-механические свойства
|
Состояние |
, МПа |
, МПа |
% |
, % |
НВ |
|
Нормализованное |
600 |
355 |
16 |
40 |
255 |
1.3 Анализ технологичности шкива
Обеспечение технологичности конструкций изделий является одной из задач технологической подготовки производства. В соответствии с ГОСТ 14.205-83, технологичность конструкции изделия - это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.
Конструкция шкива - жесткая (отношение длины к среднему диаметру составляет l/d = 0.35) состоит из стандартных и унифицированных элементов. Точность и шероховатость поверхностей обоснованы служебным назначением и обеспечивают надежное и точное закрепление при обработке. Заготовка (прокат) - экономичная для единичного типа производства. Конструкция детали обеспечивает возможность применения стандартных инструментов и приспособлений.
1.4 Определение типа производства
Тип производства и соответствующие ему формы организации работы определяют характер технологического процесса и его построение. От правильного выбора типа производства зависит качество разработки всего проекта.
Производство можно отнести к тому или иному типу условно, по объему годового выпуска и массе детали (см. табл. 1.3).
Таблица 1.3 - Зависимость типа производства от объема годового выпуска и массы детали
|
Тип производства |
Количество обрабатываемых в год деталей одного наименования и типоразмера |
||
|
крупных, тяжелых, большой трудоемкости массой свыше 30 кг |
средних размеров и трудоёмкости массой от 8 до 30 кг |
небольших, легких, малотрудоёмких массой до 8 кг |
|
|
Единичное |
менее 5 |
менее 10 |
менее 100 |
|
Мелкосерийное |
5-100 |
10-200 |
100-500 |
|
Среднесерийное |
100-300 |
200-500 |
500-5000 |
|
Крупносерийное |
300-1000 |
500-5000 |
5000-50000 |
|
Массовое |
более 1000 |
более 5000 |
более 50000 |
Учитывая, что объем годового выпуска деталей составляет 5 штук и масса одного изделия - 1,6 кг, принимаем по таблице 1.3 единичный тип производства. В условиях единичного производства используется универсальное оборудование, универсальная оснастка, а также стандартные инструменты.
1.5 Анализ типового технологического процесса изготовления шкива
Типовой технологический процесс состоит из следующих операций: токарно-винторезная, вертикально-сверлильная, долбежная, круглошлифовальная и контрольная. Типовой технологический процесс обработки шкива может быть использован для проектирования технологии в условиях единичного производства. Необходимо добавить разметочную операцию по разметке шпоночного паза. На токарно-винторезной операции можно использовать токарно-винторезный станок модели 16К20 и трехкулачковый патрон с ручным зажимом заготовки. Режущие и измерительные нструменты в единичном производстве применяются стандартные. Для вертикально-свердидьной операции используется вертикально-сверлильный станок модели 2Н125, тиски станочные, сверло спиральное Р6М5, метчик машинный и измерительные инструменты. Для выполнения круглошлифовальной операции применяется круглошлифовальный станок модели 3151, трехкулачковый патрон и круг шлифовальный.
1.6 Выбор заготовки
Выбор заготовки является ответственным этапом разработки технологического процесса, так как влияет на расход металла, число операций, трудоемкость и себестоимость изготовления детали. На выбор метода получения заготовки оказывают влияние следующие факторы: материал детали, ее служебное назначение и технические требования на изготовление, объем годового выпуска, форма и размеры детали. Учитывая то, что деталь представляет собой тело вращения, материал детали - сталь 45, тип производства - единичное, целесообразно выбрать в качестве заготовки прокат. Размеры заготовки определяются в результате расчета припусков на механическую обработку.
1.7 Разработка технологического маршрута изготовления шкива
Первой операцией будет токарно-винторезная, на которой будут подрезаны торцы и обработаны все наружные поверхности шкива. После разметочной операции на вертикально-сверлильной операции будут высверлены 5 отверстий и нарезана резьба. На круглошлифовальной операции шлифуется оверстие диаметром 30-Н7. На контрольной операции будут проконтролированы точность размеров, взаимное расположение и шероховатость поверхностей шкива.
Технологический процесс изготовления шкива состоит из следующих операций:
005. Заготовительная.
010. Токарно-винторезная.
015. Разметочная.
020. Вертикально-сверлильная.
025. Долбежная.
030. Круглошлифовальная.
035. Контрольная.
Технологический процесс механической обработки шкива с подробным описанием всех переходов, инструментов, приспособлений, режимов резания и норм времени представлен в альбоме карт технологического процесса.
1.8 Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки
Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности. Расчет межоперационных припусков на механическую обработку заготовки и определение ее размеров можно выполнять статистическим (табличным) и аналитическим (расчетным) методом. Применение аналитического (расчетного) метода позволяет выбрать заготовку, по размерам наиболее приближенную к размерам детали.
1.8.1 Расчет припусков на обработку наружной поверхности диаметром мм
В качестве заготовки для шкива выбран прокат. Допуск на диаметр составляет 2300 мкм [2, С. 169, таблица 62], что соответствует 16 квалитету [2, С. 192, таблица 32]. Рассчитаем количество технологических переходов для получения размера мм по 14 квалитету. Для этого вычисляем коэффициент ужесточения точности размера по следующей формуле:
(1.1)
где Td3az = 2300 мкм - допуск заготовки по 16 квалитету;
Tddem = 870 мкм - допуск детали по 14 квалитету (по требованиям чертежа).
Определяем количество переходов по формуле:
|
(1.2) |
Принимаем один переход. Повышение точности происходит на16-14 = 2 квалитета. Принимаем вид обработки: однократное точение (14 квалитет) (см. табл. 1.4).
Параметр шероховатости R, и глубина дефектного слоя h для проката составляют 160 и 250 мкм соответственно[2, С. 180, таблица 1].
Таблица 1.4 - Результаты расчета припуска на обработку наружной поверхности
100 h14 (-0.74) мм
|
Маршрут обработки |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный припуск, 2Zmin, мкм |
Расчетный дтаметр |
Допуск, мкм |
Принятые размеры по переходам |
Полученные предельные припуски |
|||||
|
dmax, мм |
dmin, мм |
2Zmax, мкм |
2Zmin, |
||||||||
|
Прокат 17кв |
200 |
300 |
35 |
____ |
____ |
100,2 |
2300 |
102,5 |
100,2 |
___ |
___ |
|
Точение 14кв |
125 |
120 |
1,75 |
610 |
1070 |
99,13 |
870 |
100 |
99,13 |
2500 |
1070 |
Суммарное отклонение расположения при обработке в трехкулачковом патроне при консольном закреплении определяется по формуле:
|
(1.3) |
где = 35 мм - длина обрабатываемой поверхности;
- отклонение оси детали от прямолинейности. [2, С. 180, таблица 4].
мкм
Коэффициент уточнения для однократного точения К = 0,05 [2, С. 190, таблица 29].
Погрешность установки заготовки в трехкулачковом патроне [2, С. 42, таблица 13] для точения:
|
(1.4) |
Расчетный припуск определяется по формуле:
|
(1.5) |
где - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;
- глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, мкм;
- суммарные отклонения расположения поверхности на предшествующем переходе,
мкм;
Таким образом, расчетный припуск на однократное точение составляет:
Расчетный диаметр для точения: dmin = 100 - 0,87= 99,13 мм,
для проката - dmin = 102,5 +2,3= 100,2 мм.
Полученные предельные припуски для точения - 2Zmin = 62 - 59,26 = 2,74 мм =2740 мкм,
2Zmax = 63-60=3 мм=3000 мкм.
Проверка по условию:
|
(1.6) |
.
Расчет проведен верно.
Рассчитанный размер заготовки: 102.5 мм. Выбираем стандартный прокат по
ГОСТ 1050-88: .
Пересчитаем максимальный припуск для точения:
На рисунке 1.1 представлена схема расположения припусков, допусков и предельных размеров на обработку поверхности диаметром 100hl4(-0.74) мм.
Рисунок 1.1- Схема расположения припусков, допусков и предельных размеров на обработку поверхности диаметром 100h14(-0.74)мм
1.8.2 Расчет припусков на длину 35(-0.87 )мм
В соответствии с требованиями чертежа точность обработки торцов соответствует 14 квалитету (шероховатость Ra= 6,3 мкм). Точность отрезки проката соответствует 16 квалитету (допуск 2500 мкм). Рассчитаем количество технологических переходов для получения размера 35(-0.87) мм по 14 квалитету. Для этого вычисляем коэффициент ужесточения точности размера по формуле (1.1):
где Td3az – 2.5 мм - допуск заготовки по 16 квалитету;
Tddem= 0.87 мм - допуск детали по 14 квалитету (по требованиям чертежа).
Определяем количество переходов по формуле (1.2):
Для получения требуемого размера детали необходимо выполнить один технологический переход (см. таблицу 1.5).
Параметр шероховатости Rz и глубина дефектного слоя h для проката после отрезки составляют Rz + h = 300 мкм [2, С. 180, таблица 3].
Суммарное отклонение расположения при обработке торцовых поверхностей определяется по формуле:
(1.7)
где мкм/мм - удельная кривизна проката[2, С. 180, таблица 4]. R = 50 мм - радиус торца детали. Таким образом,
Коэффициент уточнения для однократного точения К = 0,05 [2, С. 190, таблица 29].
Таблица 1.5 - Результаты расчета припуска на длину мм
|
Маршрут обработки |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный припуск, 2Zmin, мкм |
Расчетный дтаметр |
Допуск, мкм |
Принятые размеры по переходам |
Полученные предельные припуски |
|||||
|
dmax, мм |
dmin, мм |
2Zmax, мкм |
2Zmin,мкм |
||||||||
|
Прокат 16кв |
300 |
25 |
___ |
_____ |
34.78 |
2500 |
37.3 |
34.8 |
___ |
____ |
|
|
Подрезка торцов 14кв |
50 |
50 |
1.25 |
610 |
650 |
34.13 |
870 |
35 |
34.13 |
2300 |
670 |
Погрешность установки заготовки в трехкулачковом патроне [2, С. 42, таблица 13] для однократной подрезки торцов рассчитывается по формуле (1.4):
Расчетный припуск определяется по формуле:
|
(1.8) |
где - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;
- глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, мкм;
- суммарные отклонения расположения поверхности на предшествующем переходе, мкм;
Таким образом, расчетный припуск на подрезку торцов составляет:
Расчетная длина при подрезке торцов составляет:
Lmin= 35 -0,87 = 34,13 мм,
для проката: Lmin - 37,3 + 2,5 = 34,8 мм.
Полученные предельные припуски для подрезки торцов:
2Zmin = 34.8-34.13=0.67 мм =670 мкм, 2Zmax = 37,3-35=2,3 мм =2300 мкм.
Проверка расчетов по условию (1.6)
Расчет проведен верно. Выбираем чертежный размер длины заготовки: мм. На рисунке 1.3 представлена схема расположения припусков, допусков и предельных размеров на обработку торцов в размер мм.
Рисунок 1.3 - Схема расположения припусков, допусков и предельных размеров на обработку торцов в размер мм
В результате расчета припусков установлены размеры проката: наружный диаметр мм, длина мм. Масса проката составляет:
|
(1.9) |
где – диаметр заготовки, мм;
– длина заготовки, мм;
– плотность материала.
Коэффициент использования материала , что приемлемо для единичного производства.
1.9 Расчет режимов резания
1.9.1 Расчет режима резания для точения наружной поверхности диаметром 100 мм длиной 35 мм
Точение осуществляем на токарно-винторезном станке модели 16К20 с мощностью главного привода Nd = 10 кВт и КПД rj = 0,75. Выбираем резец токарный проходной упорный правый по ГОСТ 18879-73 с напайной пластиной из твердого сплава Т5К10 [3, С. 116] по ГОСТ 25426-82 с углом врезки пластины в стержень 0°. Материал корпуса резца - сталь 45, сечение корпуса резца b x h= 16x25. Главный угол в плане , вспомогательный угол в плане , , , , , . [4, С. 212, таблица 1].
Глубина резания составляет t = 2.8 мм. (см. п. 1.8.1).
Назначаем подачу S = 0.8 ÷ 1.3 мм/об [3, С. 266, таблица 11]. Корректируем подачу по паспортным данным станка модели 16К20 S = 1 мм/об. Назначаем период стойкости резца Т = 60 мин.
Определяем скорость резания по формуле:
(1.10)
где – коэффициент и показатели степени;
- период стойкости резца, мин;
- глубина резания, мм.;
- общий поправочный коэффициент.
. [3, С. 269, таблица 17].
Общий поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:
(1.11)
где – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки на скорость резания [3, С. 261, таблица 1]:
|
(1.12) |
– для обработки стали 45 с ,
– при обработки резцами из твердого сплава. [3, С. 262, таблица 2]
Подставляем выбранные коэффициенты в формулу (1.12) получим:
- коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки [3, С. 263, таблица 5]. (для проката с коркой).
- коэффициент учитывающий качество материала инструмента [3, С. 263, таблица 6]. (для сплава Т5К10).
- коэффициент учитывающий влияние главного угла в плане [3, С. 271, таблица 18]. (для ).
- коэффициент учитывающий влияние вспомогательного угла в плане [3, С. 271, таблица 18]. отсутствует.
Подставляя найденные коэффициенты в формулу (1.10) получим:
.
Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания
|
(1.13) |
где - максимальный диаметр заготовки.
.
Корректируем полученное значение по паспорту станка (что превышает расчетное значение на 7.5%, это допустимо).
Действительная скорость резания:
|
(1.14) |
.
Мощность затрачиваемая на резание:
|
(1.15) |
где - сила резания рассчитывается по формуле:
|
(1.16) |
где - коэффициент и показатели степени [3, С. 273, таблица 22];
- глубина резания, мм.;
- подача, ;
- действительная скорость резания, ;
- общий поправочный коэффициент.
.
Общий поправочный коэффициент рассчитывается:
|
(1.17) |
где - коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала.
|
(1.18) |
– для твердого сплава [3, С. 264, таблица 9]
– коэффициент учитывающий влияние главного угла в плане [3, С. 275, таблица 23].
(для );
– коэффициент учитывающий влияние переднего угла [3, С. 275, таблица 23]. (для );
– коэффициент учитывающий влияние угла наклона главного лезвия [3, С. 275, таблица 23]. ;
– коэффициент учитывающий влияние радиуса при вершине [3, С. 275, таблица 23]. для твердого сплава не учитывается.
Подставляем найденные коэффициенты в формулу (1.17) получим:
.
Таким образом, сила резания, рассчитываемая по формуле (1.16) составит:
.
Рассчитаем мощность резания по формуле (1.15)
.
Проверим достаточна ли мощность привода станка по условию:
|
(1.19) |
Для станка модели 16К20 .
Условие (1.19) выполняется т.к. , значит, обработка возможна.
1.9.2 Расчет режима резания для сверления глухого отверстия диаметром 5 мм
Выбираем вертикально-сверлильный станок 2Н125. С и . В качестве режущего инструмента принимаем сверло спиральное из быстрорежущей стали Р6М5 по ГОСТ 4010-77. Длина сверла , длина рабочей части . Геометрические параметры режущей части сверла по ГОСТ 4010-77: угол при вершине , передний угол , задний угол , угол наклона спирали , угол наклона перемычки – нет.
Глубина резания .
Выбираем подачу [3, С. 277, таблица 25]. Для сталей твердостью НВ = 240 – 300 рекомендуется подача . Принимаем подачу по паспорту станка .
Скорость резания рассчитаем по формуле:
|
(1.20) |
где – коэффициент и показатели степени;
– диаметр сверла, мм;
– период стойкости сверла, мин;
– подача, ;
– общий поправочный коэффициент.
[3, С. 278, таблица 28]. Рекомендуется применять охлаждение. [3, С. 279, таблица 30].
Общий поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:
|
(1.21) |
где – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки на скорость резания [1, Стр. 261, Таблица 1]. Рассчитывается по формуле (1.12):
.
- коэффициент учитывающий качество материала инструмента [1, С. 263, таблица 6]. для сплава Т5К10.
- коэффициент учитывающий глубину сверления () [1, С. 280, таблица 31]. .
Рассчитываем общий поправочный коэффициент по формуле (1.21):
По формуле (1.20) рассчитаем скорость резания:
Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания рассчитывается по формуле (1.13):
Принимаем ближайшее меньшее значение по паспорту станка 2Н125:
.
Действительная скорость резания рассчитывается по формуле (1.14):
Крутящий момент рассчитывается по формуле:
|
(1.22) |
где – коэффициент и показатели степеней;
– диаметр сверла, мм;
– подача, ;
– коэффициент, учитывающий фактические условия обработки.
Найдем коэффициент и показатели степени [1, С. 281, таблица 32]. . Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит от материала обрабатываемой заготовки и определяется:
где (для быстрорежущей стали) [3, С. 264, таблица 9].
Рассчитаем крутящий момент по формуле (1.22)
Осевая сила рассчитывается по формуле:
|
(1.23) |
где – коэффициент и показатели степеней;
– диаметр сверла, мм;
– подача, ;
– коэффициент, учитывающий фактические условия обработки.
[3, С. 281, таблица 32].
Мощность, затрачиваемая на резание, определяется:
|
(1.24) |
Проверим достаточна ли мощность привода станка по условию (1.19):
Для станка модели 16К20 .
Условие (1.19) выполняется т.к. , значит, обработка возможна.
1.9.3 Расчет режима резания для долбления шпоночного паза шириной 8 мм
Долбление осуществляем на долбежном станке модели 743 с мощностью главного привода и КПД . Выбираем резец долбежный по
ГОСТ 10046-72, материал - быстрорежущая сталь Р18.
Глубина резания равна ширине паза и составляет 8 мм.
Назначаем подачу - [3, С. 268, таблица 15]. Период стойкости резца - .
Определяем скорость резания по формуле:
|
(1.25) |
где - коэффициент и показатели степеней;
– период стойкости резца, мин;
– подача, ;
– общий поправочный коэффициент.
[3, С. 269, таблица 17].
Общий поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:
|
(1.26) |
где – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки на скорость резания [3, С. 261, таблица 1 ]. Рассчитывается по формуле (1.12).
для стали 45 с ; при обработке резцами из быстрорежущей стали [3, С. 262, таблица 2]. Подставляя выбранные коэффициенты в формулу (1.12), получим:
.
– коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки [3, С. 263, таблица 5]. , (для поверхности заготовки без корки).
– коэффициент, учитывающий качество материала инструмента [3, С. 263, таблица 6]. , (для стали Р18).
Подставляя найденные коэффициенты в формулу (1.26), получим:
.
Рассчитаем скорость резания по формуле (1.25):
.
Определим число двойных ходов в минуту по формуле:
|
(1.27) |
где – скорость резания, ;
– длина хода резца, мм.
Рассчитаем число двойных ходов:
.
Принимаем максимально возможное число двойных ходов для станка 743:
Тогда действительная скорость резания будет равна:
.
Мощность, затрачиваемая нарезание, определяется по формуле :
|
(1.28) |
где – сила резания, рассчитываемая по формуле:
|
(1.29) |
где - коэффициент и показатели степени [3, С. 273, таблица 22];
- глубина резания, мм.;
- подача, ;
- действительная скорость резания, ;
- общий поправочный коэффициент.
[3, С. 273, таблица 22].
Общий поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:
|
(1.30) |
где - коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала.
– для быстрорежущей стали [3, С. 264, таблица 9]
– коэффициент учитывающий влияние главного угла в плане [36, С. 275, таблица 23].
(для );
– коэффициент учитывающий влияние переднего угла [3, С. 275, таблица 23]. (для );
– коэффициент учитывающий влияние угла наклона главного лезвия [3, С. 275, таблица 23]. ;
– коэффициент учитывающий влияние радиуса при вершине [3, С. 275, таблица 23]. для .
Подставляем найденные коэффициенты в формулу (1.30) получим:
.
Таким образом, сила резания, рассчитываемая по формуле (1.29) составит:
.
Рассчитаем мощность резания по формуле (1.28):
.
Проверим достаточна ли мощность привода станка по условию (1.19):
Для станка модели 743: .
Условие (1.19) выполняется, т.к. , значит, обработка возможна.
1.10 Техническое нормирование операций
Техническое нормирование - это установление нормы времени на выполнение определенной работы. Техническая норма времени, определяющая затраты времени на механическую обработку, служит основой для оплаты работы, калькуляции себестоимости детали и изделия. Норма времени является одним из основных факторов для оценки совершенства технологического процесса и выбора наиболее прогрессивного варианта обработки заготовки.
В единичном производстве определяется норма штучного времени:
(1.31)
где - основное время выполнения операции;
- вспомогательное время выполнения операции;
- время на техническое обслуживание рабочего места;
- время на организационное обслуживание рабочего места;
- время, учитывающее регламентированные перерывы на отдых.
Основное время затрачивается на непосредственное измерение размеров, формы и качества обрабатываемой заготовки. Для большинства видов обработки формула для расчета имеет вид:
(1.32)
где L - расчетная длина обработки в направлении подачи, мм, которая определяется по формуле: где - длина обрабатываемой поверхности; - длина врезания и подхода инструмента; - длина перебега (выхода) инструмента;
- число проходов;
- число оборотов в минуту для станков с вращательным движением или число двойных ходов в минуту для станков с прямолинейным движением;
- подача, мм/об или мм/ дв. х главного движения (движения резания).
Вспомогательное время затрачивается на различные действия, обеспечивающие выполнение основной работы: установку, закрепление и снятие детали, управление станком, контрольные измерения и т.д. Вспомогательное время может быть перекрываемым и неперекрываемым. При расчете нормы штучного времени учитывают неперекрываемое время, то есть время, когда вспомогательные работы выполняют не в процессе обработки. Вспомогательное время определяется по общемашиностроительным нормативам [5].
Основное и вспомогательное время в сумме составляют оперативное время:
Время на техническое обслуживание рабочего места может устанавливаться по нормативам или определяться в процентах от оперативного времени (1- 3,5% в зависимости от типоразмера станка).
Время на организационное обслуживание рабочего места также может устанавливаться по нормативам или определяться в процентах от оперативного времени (2 - 4 % в зависимости от типоразмера станка).
Время перерывов на отдых определяется в процентах от оперативного времени (в единичном и мелкосерийном производствах 4 - 6%).
Для упрощения подсчета нормы штучного времени можно воспользоваться формулой:
(1.33)
где - процент потерь времени от оперативного, учитывающий все остальные составляющие штучного времени. В зависимости от сложности наладки станков а = 6 -10% . Для единичного производства принимаем = 6%.
Приведем подробный расчет штучного времени для рассчитанных режимов резания (см. п.п. 1.9.1 - 1.9.3).
Для точения наружной поверхности диаметром 100 мм длиной 35 мм основное время составит:
где
(для упорного резца).
Вспомогательное время [5].
Штучное время .
Для сверления четырех глухих отверстий диаметром 5 мм основное время составит:
где
;
.
Вспомогательное время [5].
Штучное время .
Для долбления шпоночного паза шириной 8 мм основное время составит:
где
;
.
Вспомогательное время [5].
Штучное время .
1.11 Расчет калибра-пробки для контроля отверстия диаметром 30Н7(+0.025)
Определим размеры калибра-пробки для контроля размера 30Н7(+0.025). По ГОСТ 25347-822 предельные отклонения отверстия: +25 мкм и 0. Следовательно, . По ГОСТ 24853-81 находим допуски и предельные отклонения калибров для IT7 в интервале от 18 до 30 мм:
мкм; Z = 2 мкм; Y = 1.5 мкм. По этим данным строим схему расположения полей допусков калибра-пробки (см. рис. 1.3).
Рисунок 1.3 - Схема расположения полей допусков
Наименьший размер нового проходного калибра-пробки:
Размер калибра ПР, проставляемый на чертеже, при допуске на изготовление H = 2 мкм равен мм.
Исполнительные размеры: наибольший 30.00325 мм, наименьший 30.00125 мм.
Наименьший размер изношенного проходного калибра-пробки при допуске на износ Y = 1.5 равен:
Наибольший размер нового непроходного калибра-пробки:
Размер калибра НЕ, проставляемый на чертеже, равен мм.
Исполнительные размеры: наибольший мм, наименьший мм.
2 ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ
2.1 Организация технического контроля
Система контроля качества изделий предназначена для своевременного определения с требуемой точностью параметров качества изделий механосборочного производства.
Мастер механического цеха с помощью органов технического контроля должен обеспечить оперативный и систематический контроль качества изготавливаемых деталей и предупреждение брака в течение всего производственного процесса, начиная от получения заготовки и материалов в цех до выдачи готовых деталей на сборку или на склад готовой продукции.
В механическом цехе органами технического контроля осуществляется:
В цеховых контрольных отделах единичного типа производства правильность размеров деталей, полученных при обработке, проверяют измерительными инструментами общего назначения (штангенциркулями, кронциркулями, микрометрами, нутромерами, глубиномерами, штихмасами, индикаторами, измерительными плитками, калибрами).
Осуществляя контроль окончательно обработанных деталей, органы технического контроля оформляют соответствующие документы. Детали, подлежащие исправлению, возвращаются для дальнейшей обработки. Детали с неисправными дефектами оформляются как окончательный брак.
2.2 Организация инструментального хозяйства
Система инструментообеспечения предназначена для обслуживания всего технологического оборудования цеха заранее подготовленными инструментами, а также контроля над его правильной эксплуатацией.
Основные функции инструментального хозяйства следующие:
организация транспортирования инструментов внутри системы инструментообеспечения;
хранение инструментов и их составных элементов на складе;
настройка инструментов;
восстановление инструментов;
сборка и демонтаж инструментов;
бесперебойное и комплексное обеспечение всех рабочих мест требующейся по технологическому процессу оснасткой;
организация рациональной эксплуатации оснастки и сокращение издержек на расход инструментов и приспособлений;
организация качественной заточки режущих инструментов и ремонт приспособлений и мерительных инструментов, рациональное восстановление изношенной оснастки;
строгое соблюдение установочных норм расхода инструмента и обеспечение условий хозрасчета участков на базе строжайшего режима экономии;
организация качественного хранения и учета оснастки, а также своевременное пополнение запасов инструмента в соответствии с установленными цеху лимитами и нормами расхода.
Все стандартные инструменты обычно изготавливаются на специализированных инструментальных заводах, что резко снижает их стоимость за счет увеличения серийности выпуска инструментов и повышает качество. Заказ на стандартные инструменты оформляется через отдел снабжения, куда поступает заявка на необходимые инструменты и оснастку, по которой затем осуществляется закупка инструментов на специализированных инструментальных заводах.
Доставка инструментов на рабочие места из инструментально-раздаточной кладовой и их заточка осуществляется самими станочниками по мере необходимости.
2.3 Организация ремонта оборудования на участке
Организация ремонтной службы имеет большое значение для механических цехов, так как от качества и своевременности ремонта оборудования зависит эффективность работы цеха. В задачу ремонтной службы входят:
Объектом ремонта является все оборудование, которым располагает цех, как основное производственное, так и вспомогательное. В цехе ремонт оборудования выполняется общим ремонтным отделением, вся ремонтная служба сосредоточена в отделе главного механика. Ремонт электрооборудования выполняется силами электроремонтной службы.
Ремонт оборудования происходит по планово-предупредительной системе. Эта система заключается в том, что ремонт проводится в заранее установленные сроки после определенного количества часов работы каждой единицы оборудования. При такой системе станок не изнашивается до такой степени, что не может выполнять работу, своевременное устранение дефектов уменьшает износ частей станка, ускоряет выполнение ремонта, удешевляет его стоимость и удлиняет общий срок работы оборудования. При планировании работы производственных цехов необходимо учитывать время нахождения того или иного оборудования в ремонте.
Планово-предупредительная система ремонта включает в себя периодически выполняемые виды работ, а именно: межремонтное обслуживание, промывку, смену и пополнение масла, проверку точности, осмотр, малый и средние ремонты, капитальный ремонт. Все эти элементы планово-предупредительной системы ремонта в цехе выполняются силами службы главного механика, кроме капитальных ремонтов.
Межремонтное обслуживание предусматривает устранение мелких неисправностей и регулирование механизмов, а также наблюдение за выполнением правил эксплуатации оборудования. Межремонтное обслуживание выполняется рабочими, обслуживающими агрегаты, и дежурным персоналом ремонтной службы цеха во время перерывов в работе агрегата.
2.4 Организация транспортировки изделий на участке
Основное назначение транспортной системы заключается в следующем:
Транспортная система должна своевременно и в требуемой последовательности обеспечить выполнение всех запросов технологического оборудования, накопителей и склада в необходимых заготовках, полуфабрикатах и готовых изделиях.
Транспортные операции в цехе осуществляются с помощью мостовых кранов, специальных поворотных тележек.
Заключение
В данной курсовой работе проведена разработка технологического процесса механической обработки шпинделя.
В технологическом разделе был проведен анализ соответствия технических условий и норм точности служебному назначению шпинделя, выбраны материал и вид заготовки, разработан маршрут обработки в условиях единичного типа производства, рассчитаны припуски, режимы резания и измерительный инструмент - калибр-скоба.
В организационном разделе были описаны организация технического контроля, инструментального хозяйства, ремонта оборудования и транспортировки изделий на участке.
Список использованных источников
4 Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов : Справочник / под общей ред. В. И. Баранчикова. – М. : Машиностроение, 1990. – 400 с.
5 Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на работы, выполняемые на металлорежущих станках. Единичное, мелкосерийное и среднесерийное производство. – М. : Экономика, 1987. – 3