Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Проект участка механического цеха для изготовления деталей типа фланец с применением станков с ЧПУ. Деталь-представитель: Фланец УЭС 0108622А

Проект участка механического цеха для изготовления деталей типа фланец с применением станков с ЧПУ. Деталь-представитель: Фланец УЭС 0108622А

Описание конструкции и служебного назначения детали типа фланец. Анализ технических требований на изготовление заготовки, припусков и допусков по стандартам. Выбор оборудования и технологической оснастки. Определение режимов резания, норм времени.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 02.03.2015
Размер файла 441,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

"Гомельский государственный машиностроительный техникум"

Специальность 2.36.01.01

"Технология, оборудование и автоматизация машиностроения"

Специализация 2-36.01.01.31

"Технология обработки материалов на станках

и автоматических линиях"

Дипломный проект

Проект участка механического цеха для изготовления деталей типа фланец с применением станков с ЧПУ. Деталь-представитель: Фланец УЭС 0108622А

Разработал М.М. Евсеев

Руководитель проекта

И.В. Карпович

Нормоконтроль И.В. Карпович

Гомель 2006

Содержание

Введение

1. Анализ исходных данных

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

1.2 Определение типа производства и его характеристика

1.3 Анализ детали на технологичность. Технический анализ

2. Разработка технологии обработки детали

2.1 Анализ технических требований на изготовление детали

2.2 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

2.2.1 Описание метода получения заготовки

2.2.2 Определение припусков и допусков по стандартам. Расчет размеров и массы заготовки, коэффициента использования материала

2.3 Разработка проектного технологического процесса

2.3.1 Анализ базового техпроцесса и составление последовательности обработки для проектируемого техпроцесса

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных припусков и операционных размеров

2.4.2 Определение режимов резания на проектируемые операции (переходы). Сводная таблица режимов резания

2.4.3 Разработка управляющей программы обработки детали

2.4.4 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норм время

Введение

Ведущее место в росте экономики Республики принадлежит машиностроению, которое обеспечивает материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.

В настоящее время машиностроение располагает мощной производственной базой, выпускающей свыше четверти всей промышленной продукции республики, большая часть которой выпускается в мелко- и среднесерийном производстве.

В развитии машиностроения первостепенной задачей является автоматизация на базе гибких производственных систем, в том числе применения станков с ЧПУ, роботов, программируемых манипуляторов, робототехнических комплексов; увеличение применения прогрессивных конструкционных материалов, снижение металлоемкости машин и оборудования и их удельной энергоемкости, снижение себестоимости продукции.

ПО "ЗЛиН" - является одним из наиболее развитых предприятий машиностроения в городе Гомель. "ЗЛиН" занимается выпуском сельскохозяйственной продукции, производит также запасные части ко всем выпускаемым изделиям, широкий ассортимент товаров народного потребления; замки, мебельную фурнитуру, светильники, подсвечники, прицепы к легковым автомобилям, повозки конные, корморезку бытовую, насос ручкой, косы стропильные, орехоколы, пепельницы и другие товары народного потребления.

"ЗЛиН" имеет возможность производить изделия из серого, ковкого, высокопрочного чугуна, цветное литье, штамповки, поковки любых наименований, сварные конструкции.

Деталь, предложенная для дипломного проектирования, входит в энергетическое средство "Полесье" УЭС-2250, изготавливающийся на ПО "ЗЛиН". В период освоения данной техники потребности в ней были таковы, что производство организовывалось как массовое или крупносерийное с использованием полуавтоматического, автоматического и специального оборудования, стационарных специальных конвейеров, предназначенных для перемещения конкретных деталей, специальных станочных приспособлений, режущего и вспомогательного инструмента. В связи с уменьшением спроса на данную технику после распада Советского Союза объемы производства резко упали.

С целью реорганизации производства с крупносерийного на мелкосерийное в дипломном проекте предлагается замена специального оборудования на станки с ЧПУ, и с целью повышения степени механизации - замена универсального оборудования на станки с ЧПУ. При этом с целью уменьшения капитальных вложений используется оборудование уже эксплуатируемое в цехах объединения.

При выполнении дипломного проекта и, в частности, проектировании технологического процесса изготовления детали учитывалось основное направления в современной технологии машиностроения:

1. Приближение заготовок по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям, что дает возможность сократить расход металла, значительно снизить трудоемкость обработки деталей на металлорежущих станках, а также уменьшить затраты на режущие инструменты, электроэнергию и прочее. Для этого рекомендуется применять штамповку в закрытых штампах и чеканку деталей, получать заготовки методом горячего и холодного выдавливания, прокаткой на специальных станах сложных фасонных профилей, а также периодического сечения; использовать горизонтально-ковочные машины, горячештамповочные прессы и другое высокопроизводительное и обеспечивающее высокую точность заготовок оборудование. При получении отливок рекомендуется применять методы точного литья, литье под давлением, центробежное литье, которые обеспечивают получение отливок деталей с допусками по 4--7-му классам точности, метод прессования форм, металлические формы с покрытием специальным: составом и т.д.

2. Концентрация нескольких различных операций на одном станке для одновременной или последовательной обработки большим количеством инструментов с высокими режимами резания и автоматизацией вспомогательных приемов.

3. Развитие упрочняющей технологии, т.е. повышение прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическими, термическими, термомеханическими, химико-термическими способами.

4. Достижение наиболее производительными методами обработки высокой точности размеров и формы деталей, качества поверхностей, точности сопряжении, обеспечивающих надежность и долговечность деталей машин.

5. Организация технологических процессов изготовления деталей и сборки изделий в поточные линии.

6. Значительным резервом повышения производительности труда и улучшения использования основного технологического оборудования в машиностроении является снижение трудоемкости перемещения деталей между рабочими местами и цехами. Транспорт во многих случаях приобретает значение фактора, организующего производство.

Также, дипломное проектирование закрепляет, углубляет и обобщает знания полученные учащимися в процессе обучения. При выполнении дипломного проекта принятие решений по выбору вариантов технологических процессов, оборудования, оснастки, методов получения заготовок, производится на основании технико-экономических расчётов, что даёт возможность определить оптимальный вариант. Защита дипломного проекта позволяет оценить умение учащегося кратко, в установленное время изложить сущность проделанной работы, а также аргументировано объяснить решения при ответах на вопросы по проекту.

При ознакомлении с конструкцией детали, её назначением и условиями работы, необходимо описать конструкцию детали и её назначение таким образом, чтобы было ясно, какие поверхности и размеры имеют основное служебное назначение, а какие - второстепенное. Следует привести данные о материале детали: химический состав и физико-механические свойства. Далее необходимо определить тип производства базового технологического процесса и определить количество деталей в настроечной партии для одновременного запуска. При анализе конструкции детали на технологичность выявляются недостатки конструкции, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции. При выборе метода получения заготовки сопоставляется два или более способов получения заготовки, для выбора оптимального варианта. Анализ существующего технологического процесса производится с целью выявить, правильно ли он составлен для выполнения требований чертежа и соблюдаются ли все требования технологического процесса в цехе. После чего вносятся необходимые изменения в существующий технологический процесс. Расчёт припусков производится расчётно-аналитичиским методом с приведением графической схемы расположения общих и межоперационных припусков и допусков. Расчёт режимов резания производится по таблицам с одновременным заполнением операционных карт и выполнением операционных эскизов. Техническое нормирование производится для определения нормы времени на операции предлагаемого технологического процесса и использованием нормативов. Определение количества оборудования производится на основании данных технического нормирования, а выбор оборудования производится с учётом массы, габаритных размеров детали, а также режимов резания. Далее производится выбор межоперационного, межцехового транспорта и способа удаления стружки. При разработке планировки цеха необходимо определить площадь участка, вспомогательных и служебно-бытовых помещений, вычертить планировку с учётом нормативов на ширину проездов, проходов и т.д.

В конструкторском разделе производится ознакомление со станочным приспособлением и приспособлением для контроля, а также выполняются необходимые расчёты. При расчёте приспособления на точность необходимо определить, обеспечивает ли конструкция приспособления заданную точность размеров при обработке. Необходимо рассчитать требуемое усилие зажима, рассчитать привод зажимного элемента и рассчитать те элементы приспособления на прочность, которые испытывают максимальные нагрузки.

Выполнение дипломного проекта заканчивается общими выводами по результатам проделанной работы. Для этого анализируются полученные результаты по всем разделам проекта, обращая внимание на то, как изменились те или иные показатели и как они повлияли на общий результат расчётов, о также принимается окончательное решение о целесообразности внедрения предлагаемого варианта технологического процесса на основании анализа результативных показателей.

1. Анализ исходных данных

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

Фланец УЭС 0108622А является составной частью универсального энергетического средства "Полесье" УЭС-2250. Фланец служит для передачи крутящего момента от редуктора УЭС 108000 на кардан. Ответственной поверхностью является шпоночный паз , являющиеся базовой поверхностью для соединения кардана с фланцем. Используется центрирующий и восемь отверстий . Наружный и требования по радиальному биению, по данной поверхности предназначенной для установки манжеты препятствующей течи масла из редуктора. Фланец изготавливается из стали 40 ГОСТ 1050-88. Фланец подвергается термической обработки.

Химический состав и механические свойства сплава представлены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 Химический состав стали 40Х.

Марка стали

Временное сопротивление на разрыв ?В, кгс/мм2

Относительное удлинение, %

Предел текучести, кгс/мм2

Относительное сужение ?, %

Примечания

40

61

16

36

143-229

Нормализация

Таблица 1.2 Механические свойства стали 40Х.

Марка стали

Химический состав, %

C (углерод)

Si (кремний)

Мн (марганец)

Не более

P

S

Cr

Ni

40

0,42-0,5

0,17-0,37

0,5-0,8

0,4

0,15

0,25

0,5

1.2 Определение типа производства и его характеристика

Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций (Кз.о.). Предварительно на основе типового технологического процесса его можно определить по формуле:

, (1.1)

где Fд. - действительный годовой фонд работы оборудования, ч;

Fд. =2015 ч; [4, с 22, табл.2.1];

N -годовой обьем выпуска детали, шт; N = 2000 шт;

Tшт. (шт-к) ср- среднее штучное или штучно-калькуляционное время, мин;

(1.2)

Kу- коэффициент ужесточения заводских норм; Ку = 0,75

По полученной величине Кз.о.= 25.9 тип производства - мелкосерийный.

Мелкосерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями. При мелкосерийном производстве используются универсальные и специализированные станки, станки с ЧПУ, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально - сборочными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В мелкосерийном производстве техпроцесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные операции, выполняемые на определенных станках.

Величина производственной партии:

, (1.3)

где a - число дней, на которые необходимо иметь запас деталей.

Для данной детали, а =15 дням.

Фр.д. - число рабочих дней в году;

Фр.д.=365-(104+8) =253 дня.

шт.

В базовом технологическом процессе обработки применены автоматы и агрегатные станки, которые применяются в крупносерийном производстве и делают невозможной частую переналадку оборудования.

1.3 Анализ детали на технологичность. Технический анализ

1. Качественный анализ на технологичность

Деталь УЭС 0108622 - фланец, представляет собой поковку коробчатой формы из стали 40. Поковка довольна, проста по конфигурации. С точки зрения механической обработки деталь имеет следующие недостатки в отношении технологичности. Расположение отверстий 7 и 8 удобны для обработки с одной стороны поковки, но не технологично применять оснастку. Таким образом, обработку этих отверстий можно вести только с поворотом детали.

Деталь технологична при обработке ее на обрабатывающих центрах, типа ИР500ПМФ4, которые оснащены поворотным столом, позволяющим вращать деталь относительно оси шпинделя на 1800 в обе стороны.

2. Количественный анализ на технологичность заключается в расчете коэффициента унификации конструктивных элементов (КУ) и коэффициента использования материала (КИМ).

Для расчета Ку следует провести обработку элементов детали на унифицированность.

Таблица 1.3 - Отработка элементов детали на унифицированность

Выдерживаемые размеры

Стандарт на элемент

O95H8(+0.054)

ГОСТ 6636-69

O92h10(-0.14)

ГОСТ 6636-69

10±0,2; 15±0,1

ГОСТ 6636-69

O155h9(-0.1)

ГОСТ 6636-69

85; 58±0.3

ГОСТ 6636-69

М16х1,5-7Н

ГОСТ 8724-81

М14х1,5-7Н, 20

ГОСТ 8724-81, -

O64.5H9(+0.074)

ГОСТ 6636-69

1,6х450 (14фасок)

ГОСТ 10549-80

5±0,1

ГОСТ 6636-69

18

ГОСТ 6636-69

38.9+0.4

-

8max; 300; 10max

ГОСТ 6636-69

6.5+0.18; 0.5

ГОСТ 6636-69

O95H9(+0.087)

ГОСТ 6636-69

R0.2max; R1max; R10; R0.5max

ГОСТ 10948-64

O220

-

, (1.4)

где QУ.Э. - число конструктивных элементов детали, которые выполнены по стандартам: канавки для сбега резьбы или выхода шлифовальных кругов, резьбы, зубчатые, шлицевые, шпоночные поверхности, фаски, радиусы скругления, отверстия под крепеж и т.д.; или в соответствии с нормальными рядами размеров и конусов: ступени в отверстиях и на наружных поверхностях, конические поверхности и пр.;

Qу.э.= 22

QОбщ. - число всех конструктивных элементов детали;

Qобщ.= 25

Деталь считается технологичной, так как Ку = 0,88>0,6

Коэффициент использования материала:

, (1.5)

где: mД - масса детали, кг; mД = 4,2кг;

НРАСХ. - норма расхода материала, кг;

НРАСХ.= mЗАГ + mОТХ.З, (1.6)

где mОТХ.З - масса отходов при производстве заготовки, кг.

mОТХ.З для поковки составляет (10%...20%) mЗАГ

НРАСХ.=4,2+0,1•5,5 = 4,75кг

Деталь технологична с точки зрения коэффициента использования материала, так как КИМ=0,9>0,65.

2. Разработка технологии обработки детали

2.1 Анализ технических требований на изготовление детали

Рекомендации по их обеспечению и контролю

Таблица 2.1 - Анализ технических требований на изготовление детали, рекомендации по их обеспечению и контролю

Номер конструктивного элемента

Размеры и требования к их диаметральной и линейной точности

Требования к шероховатости поверхности

Требования к точности взаимного расположения поверхностей и осей

Методы достижения точности: способы базирования и виды обработки

Методы контроля и средства измерения

1

2

3

4

5

6

6

O95H8(+0.054), 5±0,1; 1,6х450

3,2

Расточить отверстие, базирование на оправке

Пробка

Индикатор

Сплошной

13

O92h10(-0.14); 58±0.3

0,4

Точение черновое, чистовое с последующим шлифованием, базирование в 3-ёх кулачковом патроне, оправка

Штангенциркуль, скоба

Контрольное приспособление

Выборочный

2,11

10±0,2;

O155h9(-0.1);

1,6х450

12,5

Точение черновое при базировании по необработанной поверхности, в 3-ёх кулачковом патроне

Штангенциркуль

Скоба

Контрольное приспособление

Выборочный

4,5

15±0,1; O220;

12,5

--

Точение черновое при базировании в 3-ёх кулачковом патроне

Штангенциркуль

Скоба

Выборочный

1,15

85,

12,5

--

Точение черновое

Штангенциркуль

Выборочный

9,10

М16х1,5-7Н

М14х1,5-7Н, 20

3.2

3.2

Центрование сверление, зенкование, нарезание резьбы при базировании по чисто обработанной поверхности

Пробка

Пробка резьбовая

Контрольное приспособление

Сплошной

12

O64.5H9(+0.074)

1,6

Растачивание черновое, чистовое с последующим шлифованием при базировании в 3-ёх кулачковом патроне

Штангенциркуль Пробка

Калибр

Сплошной

17,18

1,6х450 (12фасок)

12,5

--

Зенковать фаски при базировании в приспособлении

126-7334-5113

Визуально

16

18

38.9+0.4

3,2

Протягивание при базировании по чисто обработанной поверхности

Калибр

Шаблон

Контрольное приспособление

Сплошной

14

8max; 300; 10max

3,2

--

Точение черновое

Штангенциркуль

Выборочный

7

3,2

--

Расточить отверстие при базировании в патроне

Штангенциркуль

Глубиномер индикаторный

Выборочный

8

6.5+0.18; O95H9(+0.087)

3,2

1,6

Расточить канавку при базировании в патроне

Шаблон

Нутромер

Сплошной

2.2 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

2.2.1 Описание метода получения заготовки

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали; ее назначение и технические требования на изготовление; объем и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчета технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовляемой из нее детали, при минимальной себестоимости последней считается оптимальным.

В базовом технологическом процессе заготовкой для получения фланца УЭС0108622А служит поковка ГОСТ 8479-70 получаемая на кривошипном горячештамповочном прессе. Так как материал заготовки сталь 40Х, то заготовку можно получить только штамповкой.

Кривошипные горячештамповочные прессы работают по тому же принципу, что и холодно-штамповочные кривошипные прессы.

В отличие от последних у них более жесткая конструкция станины, усиленные направляющие и более мощный привод. Стол пресса имеет клиновое устройство. Верхняя плоскость стола, как обычно, горизонтальная, а нижняя плоскость имеет уклон под углом 10 или 14° и лежит на такой же скошенной плоскости станины. Благодаря скосу стол может опускаться и подниматься, что позволяет устанавливать разные по высоте штампы и регулировать положение нижней части штампа относительно верхней. Выталкиватели в столе и ползуне обеспечивают автоматическое извлечение поковки из ручьев штампа, что позволяет уменьшить штамповочные уклоны.

На кривошипных горячештамповочных прессах можно выполнять штамповку в штампах с образованием облоя в плоскости разъема, штамповку выдавливанием, прошивкой и различные комбинированные штамповочные работы. В расчете на различные условия работ горячештамповочные кривошипные прессы выпускаются усилием от 630 до 8000 Т с числом ходов ползуна в минуту от 90 (для пресса усилием 630 Т) до 35 (для пресса 8000 Т).

По сравнению со штамповкой на молотах штамповка на прессах имеет следующие преимущества: большая точность поковок, меньшие по величине штамповочные уклоны, большая производительность (в 3 раза выше по сравнению со штамповкой на молотах), возможность механизации и автоматизации подачи заготовок в штамп и удаления поковок из штампа, меньший расход энергии, большая безопасность в работе и отсутствие сильных сотрясений в момент удара.

2.2.2 Определение припусков и допусков по стандартам. Расчёт размеров и массы заготовки, коэффициента использования материала

Назначаем общие припуски на все обрабатываемые поверхности в соответствии с ГОСТ 7505-89.

Назначение припусков и расчет размеров заготовки сводим в таблицы.

Последовательность определения допусков предельных отклонений и припусков на поковку по ГОСТ 7505-89:

Материал - Сталь 40Х

Степень сложности - С3

Группа стали - М2

Класс точности - Т5

Исходный индекс - 16

Таблица 2.2 ? Назначение допусков и припусков на поковку

Номинальный размер

Шероховатость обраб. пов. детали, мм

Допуск на заг. с указанием предельных отклонений

Основной припуск, мм

Дополнительные припуски

Расчетный припуск, мм

Смещ. по поверхности разъемов штампов

Изогнутость и др. отклонения формы

Отклонение межосевого расстояния

1

2

3

4

5

6

7

8

O220

12,5

2.0

0,3

-

-

2.3

O155 (-0.1)

3.2

2.0

0,3

-

-

2.3

O92 (-0.14)

0.4

3.6

1.8

0,3

-

-

2.1

10±0,2

12,5

3.2

0.7

0,3

0.5

-

1.5

15±0,1

12.5

3.2

0.7

0,3

0.5

-

1.5

58±0.3

12,5

3.6

0.8

0.3

0.5

-

1.6

85

3.2

3.6

1.1

0.3

0.5

-

1.9

Таблица 2.3 - Расчет размеров заготовки

Размер выдерживаемый при обработке заданной поверхности детали, мм

Допуск на размер детали, мм

Шероховатость обработанной поверхности, Ra, мкм

Допуск на размер заготовки, мм

Расчетный припуск, Z, мм

Размер заготовки (расчет) с допуском (d или Д), мм

Исполни-тельный размер заготовки, мм

1

2

3

4

5

6

7

O220

h14

12,5

2.3

220+2.3•2=224.6

224.6

O155 (-0.1)

h9

3.2

2.3

155+2.3•2=159.6

159.6

O92 (-0.14)

h10

0.4

3.6

2.1

92+2.1•2=96.2

96.2

10±0,2

-

12,5

3.2

1.5

10-1.5=8.5

8.5

15±0,1

-

12.5

3.2

1.5

15+1.5=16.5

16.5

58±0.3

-

12,5

3.6

1.6

58-1.6=56.4

56.5

85

-

3.2

3.6

1.9

85+1.9•2=88.8

89

Расчет массы спроектированной заготовки:

mз=mд+mотх.мех.обр., (2.1)

где mотх.мех.обр - масса удаляемого в процессе механической обработки слоя металла, кг.

mотх.мех.обр =Vотх.*?, кг (2.2)

где Vотх. - суммарный объём удаляемых в процессе механической обработки фигур, мм3;

? - плотность материала заготовки, кг/мм3; ?СЧ=7,8•10-6 кг/мм2.

Размеры фигур устанавливаются на основе размеров обработки и табличных припусков.

Определение объема удаленных фигур:

деталь фланец оснастка резание

, (2.3)

где Д - диаметр заготовки, мм;

l - длина заготовки, мм.

мм3

мм3

мм3

мм3

мм3

мм3

Vобщ= V1+V2+V3+V4+V5+V6 (2.4)

Vобщ=38268.75+2515.32526+13952.904+35833.2875+13802.99726+

+24115.2=128488.464 мм3

mотх.мех.обр =128488.464 • 7,8•10-6=1.25 кг

mз=4,2+1.25=5.45 кг

Коэффициент использования заготовки:

(2.5)

где mЗ - масса рассчитанной заготовки, кг;

Пересчитанный коэффициент использования материала:

, (2.6)

Где

Нрасх - пересчитанная норма расхода материала, кг (см. п.1.3, формула 1.5):

Нрасх=5,45+1,25=6,7 кг

Коэффициент использования материала в базовом ТП меньше чем в проектном варианте.

В дальнейших заготовках принята заготовка: поковка.

На основании проведённого качественного и количественного анализов технологичности детали можно сделать вывод о том, что она достаточно технологична.

2.3 Разработка проектного технологического процесса

2.3.1 Анализ базового техпроцесса и составление последовательности обработки для проектируемого техпроцесса

Описание базового технологического процесса обработки:

010 Токарная с ЧПУ (станок модели 16К20Ф3)

1 Подрезать торец 1

2 Подрезать торец 2

3 Точить поверхность 3 с фаской 4

3а Расточить отверстие 5

4 Расточить канавку 6

5 Переустановить деталь

6 Подрезать торец 7

7 Точить фаску 8

8 Точить поверхности 9, 10

9 Расточит коническое отверстие 11

050 Внутришлифовальная (станок модели 3К227)

1 Шлифовать поверхность

060 Вертикально-протяжная (станок модели 7Б66)

1 Протянуть паз

070 Вертикально-протяжная (станок модели 7Б66)

1 Протянуть паз

080 Токарная с ЧПУ (станок модели 16К20Ф3)

1 Подрезать торцы

2 Точить поверхность с образованием с фаски

3 Расточить отверстие

090 Сверлильная с ЧПУ (станок модели 2С150ПМФ4)

1 Центровать 8 отверстий с образованием с фасок

2 Центровать 4 отверстия с образованием с фасок

3 Сверлить 8 отверстий

4 Сверлить 4 отверстия

5 Нарезать резьбу в 8 отверстиях

6 Нарезать резьбу в 4 отверстиях

100 Круглошлифовальная (станок модели 3М151)

1 Шлифовать поверхность

110 Полировальная (станок модели 3М151)

1 Полировать поверхность

Проанализировав ТП обработки детали считаю целесообразным, таким образом, следует ужесточить режимы резания на 090 Сверлильная с ЧПУ.

На мой взгляд, данное изменение базового технологического процесса повысит производительность труда, т.е. сократит время изготовления детали, и снизит себестоимость изготовления детали.

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

В качестве чистовых технологических баз следует принимать те элементы детали, которые являются базами конструкторскими и измерительными, что уменьшает погрешность базирования, т.к. выполняется принцип совмещения баз.

В качестве черновых баз на первых операциях назначают те элементы, относительно которых обрабатываются будущие чистовые базы, и используют черновые базы только один раз.

К поверхностям, используемым в качестве черновых баз, предъявляют следующие требования:

их припуски и уклоны должны быть минимальными;

эти поверхности должны быть без следов прибылей и других дефектов заготовки;

В качестве черновой базы применять необработанную поверхность O220 и торец 1

В качестве чистовых баз на последующих операциях: O155h9(-0.1), O64.5H9(+0.074), торец 1.

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Данные по выбранному оборудованию заносятся в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Выбор оборудования

Номер операции

Код и модель станка

Наименование станка

Стоимость станка, руб.

Паспортные данные

Габаритные размеры, мм

Характеристика привода

Мощность, кВт

Ряд частот. мин-1

Ряд подач, мм/об

1

2

3

4

5

6

7

8

9

010,

080

3811631384

16К20Ф3

Токарная с ЧПУ

42566312

3000х

1600х

1600

ручной

10

33-1600

10…2000

050

3813122300

3К227

Внутри

шлифовальный

14589930

2815х

1900х

1750

ручной

4

9000,

12000,

18000,

22000

0,1-2

1-7

10

060,

070

3817531403

7Б66

Вертикально-

протяжной

18853530

3866х

1392х

4555

ручной

30

-

-

090

3812135850

2С150ПМФ4

Сверлильный с ЧПУ

34116835

1890х

3050х

3230

ручной

12

20-2200

0,05-3

100,

110

3813114302

3М151

Кругло-шлифовальный

16823125

4035х

2450х

2170

ручной

13

220-2200

0,01-0,05

Таблица 2.5

Выбор технологической оснастки

Номер операции

Приспособление

Режущий инструмент

Вспомогательный инструмент

Измерительный инструмент

Наименование

Код

Наименование

Код

Наименование

Код

Наименование

Код

010,

080

Патрон

Оправка

396100хххх

392819хххх

Резец проходной

Резец контурного сечения

Резец расточной

Резец канавочный

392191хххх

392192хххх

392193хххх

392195хххх

Державочный блок

392849хххх

Штангенциркуль

Глубиномер

индикаторный

Нутромер

Скоба

Калибр

Штангенциркуль

Прибор ПБ-500м

Индикатор ИЧ 02 КЛ 1

Скоба

Калибр-пробка

393311хххх

393440хххх

393458хххх

393121хххх

393111хххх

393311хххх

394630хххх

394132хххх

393120хххх

393141хххх

050

Патрон

396100хххх

Шлифовальный круг

397731хххх

Оправка

Карандаш

392800хххх

397262хххх

Калибр

393120хххх

060,

070

Адаптер

396100хххх

Протяжка

392350хххх

Патрон

396100хххх

Шаблон

Калибр

393610хххх

393120хххх

090

Приспособле-ние станочное

396100хххх

Сверло O16,75

Сверло O14,75

Сверло O14,5

Сверло O12,5

Метчик М16

Метчик М14

391290хххх

391290хххх

391290хххх

391290хххх

391391хххх

391391хххх

Патрон

Втулка

392849хххх

392849хххх

Калибр-пробка Калибр-позиционный

Калибр-пробка

393141хххх

393190хххх

393141хххх

100,

110

Оправка

396124хххх

Шлифовальный круг

397731хххх

Оправка

392800хххх

Скоба

Прибор ПБ-500м

Профилометр

393120хххх

394630хххх

394341хххх

2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных припусков и операционных размеров

Расчёт припусков представлен в табличной форме.

Таблица 2.6 - Определение последовательности обработки детали.

Последовательность механической обработки O95H8

Точность обработки

Способ базирования детали в приспособлении

Расчет погрешности установки, Eу мм

Квалитет с допуском

Шераховатовасть, Rа, мкм

Поковка

3,6

Rz 630

Черновое растачивание

14(0,74)

12,5

Базируем по наружному необработанному контуру детали

0.12

Получистовое растачивание

12(0,3)

6,3

Без переустановки детали с заменой инструмента

EИНД.=0,05

Чистовое растачивание

11(0,19)

3,2

Тонкое растачивание

8(0,054)

1,6

Погрешность установки:

(2.7)

где EБ - погрешность базирования, мм;

EЗ - погрешность закрепления, мм; Eз=0,12 мм

EБ =0 т.к . 3ёх кулачковый патрон

EY =

Таблица 2.7 - Аналитический расчет припусков, мм

Переходы механической обработки поверхности O95H8

Rz

h

?

EУ

Расчет-ный припуск 2Zmin

Расчет-ный размер Dp

Допуск

Предельный размер

Предельный размер

Dmax

Dmin

2Zmaxпр

2Zminпр

Поковка

200

120

1,803

--

--

103.366

3,6

106.966

103.366

--

--

Черновое растачивание

80

90

0,108

012

4,25

99.116

0,74

99.856

99.116

7.11

4,25

Получистовое растачивание

40

35

0,072

0,05

0,578

98.538

0,3

98.838

98.538

1.018

0,578

Чистовое растачивание

20

25

0,036

0,05

0,324

98.214

0,19

98,404

98.214

0.434

0,324

Тонкое растачивание

6,4

10

0,018

0,05

0,214

98

0,054

98,054

98

0.35

0,214

Суммарный припуск:

8.912

5.366

(2.8)

?см=Т/2=3,6/2=1,8 мм

?кор=?к•D=1•0,0645=0,0645 мм

мм

?черн=1,403•0,06=0,108 мм

?пол=1,403•0,05=0,072 мм

?чист=1,403•0,04=0,036 мм

?тонк=1,403•0,02=0,018 мм

(2.9)

мм

мм

мм

мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax-2Zomin=TДз-ТДД (2.10)

8.912-5.366=3,6-0,054

3,546=3,546

Общий номинальный припуск:

2Zoном=2Zomin+ВДз- ВДД=5.366+1,8-0,054=7.112 мм (2.11)

Дзном= ДДном+2Zoном=98+7.112=105.112 мм

Расчет выполнен в соответствии с методикой, представленной в

[Горбацевич. 1975, с62…85]

Рисунок 1 - Схема расположения припусков и операционных размеров с допусками.

Таблица 2.8 - Табличный расчет припусков.

Переходы механической обработки поверхности O92 h10

Точность обработки

Припуск табличный, Z, мм

Расчёт размеров заготовки d или D, мм

квалитет

Допуск, мм

Шероховатость, Rа, мкм

1

2

3

4

5

6

Чистовое точение

h10

0,16

3,2

1,6

O92h10

Черновое точение

h12

0.4

12,5

3,0

92+1.6=93.6

Поковка

h14

3,6

Rz 630

--

96.6

2.4.2 Определение режимов резания на проектируемые операции (переходы). Сводная таблица режимов резания

Расчет режимов резания аналитическим методом, выполняемый на станке 2С150ПМФ, сверлить 8-мь отверстии O 14,5 мм

1 Выбор режущего инструмента

Для обработки принято сверло спиральное по ГОСТ10903-77

2=1180; =110; =450

Материал режущей части Р6М5 [8 с.277]

Расчет режимов резания

Глубина резания ; (2.12)

Подача:

рекомендуемая: S0б= 0,2-0,3 мм/об [8 с.277]

принятая: Sоб= 0,2 мм/об

Стойкость:

Т=50 мин

Скорость резания:

, м/мин [8 с.276] (2.13)

где С?=14,7; q=0,25; y=0,55; m=0,125; D=10,8 мм. [8с.278]

К?=Км?•Кl?•Кu? [8 с.276] (2.14)

[8 с.261] (2.15)

где n=1,3;

Кl?=0,8; [стм2 с.263]

Кu?=1; [стм2 с.280]

К?=0,76•0,8•1=0,61

м/мин

Частота вращения:

, мин-1 [8с.280] (2.16)

мин-1

Паспорт станка обеспечивает настройку на любую частоту в диапазоне

20-2200 мин-1

Сила резания:

Pz=10Cp·Dg·Sy·Kmp, Н [8 с.277] (2.17)

где Ср=42,7; q=1,0; y=0,8; [8 с.281]

[8с.261] (2.18)

Pz=10·42,7·14,51·0,20,8·1,13=1930 H

Крутящий момент:

10CM·Dg·Sy·Kp , Н•м [8с.277] (2.19)

CM=0,021; g=2,0; y=0,8; Kp=1; [8 с.281]

10·0,021·14,52·0,20,8·1=12,18 Н

Мощность резания:

, кВт [8 с.280] (2.20)

кВт

Проверочный расчет мощности:

Nе?1,2Nдв•? (2.21)

Где Nдв=14 кВТ по паспорту станка

?=0,9

0,74кВт < 1,2•14кВт•0,9

0,74кВТ < 15,1кВт

Вывод:

Обработка с заданными режимами резания возможна.

Машинное время

Длина резания:

lрез=21 мм

Длина рабочего хода:

Lр.х.=lрез+y+?,мм [4с.60] (2.22)

y=0,3·D=0,3·14,5=4,35 мм

?=3 мм

Lр.х.=21+4,35+3=28,35 мм

Машинное время:

, мин [4с.60] (2.23)

мин

Табличный расчёт режимов резания

Операция 090 ? Сверлильная с ЧПУ

Центрование отверстии O 16,75 мм образованием фасок 18

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принято спиральное сверло из быстрорежущей стали Р6М5 O 16,75 мм.

II Расчёт режимов резания:

Глубина резания, t, мм

t = D/2 = 16,75/2 = 8,375 мм (2.24)

Подача

Рекомендуемая Sо = (0,12 ?0,20) мм/об

Принимаемая Sо = 0,18 мм/об

Стойкость Т, мин

Т = 50 мин-1

Скорось резания Vрез,м/мин

Vрез = Vтабл? К, м/мин (2.25)

Где

К= 1;

Vтабл=11м/мин

V рез= 11?1=11м/мин

Частота вращения n, мин-1

n=, мин-1 (2.26)

n== 209,14 мин-1

Корректируем по паспорту станка n=250 мин-1

Действительная скорость резания Vд, м/мин

Vд=, м/мин (2.27)

Vд==13 м/мин

Проверочный расчёт по мощности резания

Nрез?1,2 ? Nд?? (2.28)

N рез?1,2 ?7,2 ?0,8

0,9?6,9

Обработка возможна

III Расчёт машинного времени, Тм, мин

Тм = , мин (2.29)

Lр.х.=lрез+?+y, мм (2.30)

?=(1?3) мм

Принимаемое значение ?=2 мм

y = 0,3 ? D мин (2.31)

y = 0,3 ?16,75=5,025 мин

lрез=5 мм

Тм = = 2,17 мин

Операция 090 ? Сверлильная с ЧПУ

Нарезание резьбы М16 в отверстиях 9

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принят метчик М16 мм из быстрорежущей стали Р6М5.

II Расчёт режимов резания:

1 Глубина резания, t, мм

t =0.64?P=0.64?1,5=0,96мм (2.32)

2 Подача

Sо = 1,5 мм/об

3 Стойкость Т, мин

Т = 20 мин-1

4Скорось резания Vрез,м/мин

Vрез = Vтабл? КVм? КVк, м/мин (2.25)

где КVм = 1,25; КVк=1,0

Vтабл=11,1м/мин

V рез= 11,1?1,25?1=13,8м/мин

5 Частота вращения n, мин-1

n=, мин-1 (2.33)

n== 242 мин-1

Корректируем по паспорту станка n=250 мин-1

6 Действительная скорость резания Vд, м/мин

Vд=, м/мин (2.34)

Vд==12,5 м/мин

7 Проверочный расчёт по мощности резания

Nрез?1,2 ? Nд?? (2.35)

N рез?1,2 ?7,2 ?0,8

0,9?6,9

Обработка возможна

III Расчёт машинного времени, Тм, мин

Тм = , мин (2.36)

Lр.х.=lрез+?+y, мм (2.37)

?=(1?3) мм

Принимаемое значение ?=2 мм

y = 0,3 ? D мин (2.38)

y = 0,3 ?16=4,8 мин

lрез=15 мм

Тм = = 4,65 мин

Таблица 2.9 - Сводная таблица резания

Номер операции и модель станка

Номер позиции, перехода

Наименование установа, суппорта, перехода

D или В, мм

t, мм

lРЕЗ, мм

LРХ, мм

i

Подача

n,

мин-1

v,

м

мин

ТО,

мин

ТМВ,

мин

SО,

мм

об

SМ,

мм.

мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

010

16К20Ф3

1

Подрезать торец 1

159

1,0

11

61,7

1

0,28

147

525

259

0,42

0,31

2

Подрезать торец 2

220

1,5

16

46,6

1

0,28

252

900

259

0,18

0,36

3

Точить поверхность 3 с образованием фаски 4

157

1,0

11

61

1

0,15

54

560

276

1,13

0,29

4

Расточить отверстие 5

86

1,25

16

44,8

1

0,15

159

1060

286

0,28

0,28

5

Расточить канавку 6

95

4,5

6,6

38,1

3

0,08

76,8

960

286

1,48

0,12

6

Повернуть деталь на 180 0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,17

7

Подрезать торец 1

90,5

1,25

45,25

50,5

1

0,25

40

160

45,4

1,26

0,27

8

Точить фаску 2

90,5

2

1,6

10

1

0,25

40

160

45,4

0,25

0,06

9

Точить поверхности 3 и 5

92,5

1,12

58

62

2

0,25

40

160

46,4

3,1

0,28

10

Расточить коническое отверстие 4

64,6

4,72

70

82

2

0,2

60

300

60,1

4,1

?=12,2

0,22

?=2,36

050

3К227

1

Шлифовать поверхность 1

64,5

0,1

70

70

1

0,45

135

300

35

3,2

-

060

7Б22

1

Протянуть шпоночный паз 1

32,9

-

70

970

1

-

-

-

4,5

0,43

-

070

7Б22

1

Протянуть шпоночный паз 1

38,9

-

70

970

1

-

-

-

4,5

0,43

-

080

16К20Ф3

1

Подрезать торец 1

157

1

78,5

86,5

1

0,25

40

160

78,8

2,16

0,17

2

Подрезать торец 2

220

0,5

32,5

35

1

0,25

31,3

125

86,3

1,12

0,11

3

Точить поверхность 3

155

1

10

15

2

0,25

40

160

78,8

0,75

0,06

4

Точить фаску 4

155

1,6

1,6

3,6

1

0,25

40

160

77,8

0,09

0,02

5

Расточить отверстие 5

95

1,5

3,4

9

3

0,15

37,5

250

74,5

0,72

?=4,84

0,05

?=0,41

090

2С150ПМФ4

1

Центровать 8 отв. с образованием фасок последовательно

16,75

8,375

5

5

8

0,18

45

250

13

2,17

0,27

2

Сверлить 8 отв. последовательно

14,5

7,25

15

21

8

0,2

120

600

26

1,89

0,34

3

Центровать 4 отв. с образованием фасок последовательно

14,75

7,375

5

5

4

0,18

45

250

13

1,08

0,17

4

Сверлить 4 отв. последовательно

12,5

6,25

25

31

4

0,2

120

600

26

1,36

0,24

5

Нарезать резьбу в 8 отв. последовательно

16

-

15

39

8

1,5

375

250

12,5

4,65

0,67

6

Нарезать резьбу в 4 отв. последовательно

14

-

20

49

4

1,5

375

250

12,5

2,68

?=13,83

0,38

?=2.07

100

3М151

1

Шлифовать поверхность 1

92,05

0,225

-

58

1

0,39

50,7

130

35

1,14

-

110

3М151

1

Полировать поверхность 1

92

0,025

-

58

1

0,3

45

150

43,3

1,28

-

Итого:

37.35

4.84

2.4.3 Разработка управляющей программы обработки детали

Таблица 2.10 - Координаты опорных точек

Точки

X

Y

1

2

3

1

35

29

2

35

-29

3

-35

-29

4

-35

29

5

35

63

6

19

69

7

63

-35

8

19

-69

9

35

-63

10

-69

-19

11

-63

35

12

-19

69

Рисунок 2 - Эскиз детали

%1 ПС

N5 T01G17 ПС (Сверло O14,75)

N10 L89 ПС

N15 G00G90Z5G47S250 ПС

N20 G99G81X35Y29Z-5R5F1.8 ПС (т.1)

N25 Y-29 ПС (т.2)

N30 X-35 ПС (т.3)

N35 G98Y29 ПС (т.4)

N36 G40G80 ПС

N40 M05 ПС

N45 L90 ПС

N50 T02 ПС (Сверло O16,75)

N55 L89 ПС

N60 G00Z5G47S250 ПС

N65 G99G81X35Y63Z-5R5F1 ПС (т.5)

N70 X19Y69 ПС (т.6)

N75 1X63Y-35 ПС (т.7)

N80 X19Y-69 ПС (т.8)

N85 X-35Y-63 ПС (т.9)

N90 X-69Y-19 ПС (т.10)

N95 X-63Y35 ПС (т.11)

N100 G98X-19Y69 ПС (т.12)

N105 M05 ПС

N106 G40G80 ПС

N110 L90 ПС

N115 T03 ПС (Сверло O14,5)

N120 L89 ПС

N125 G00Z5G47S600 ПС

N130 G99G81X35Y29Z-29R5F2 ПС (т.1)

N135 Y-29 ПС (т.2)

N140 X-35Y-29 ПС (т.3)

N145 G98Y29 ПС (т.4)

N150 M05 ПС

N151 G40G80 ПС

N155 L90 ПС

N160 T04 ПС (Сверло O16,5)

N165 L89 ПС

N170 G00Z5G47S600 ПС

N175 G99G81X35Y63Z-19R5F2 ПС (т.5)

N180 X19Y69 ПС (т.6)

N185 X63Y-35 ПС (т.7)

N190 X19Y-69 ПС (т.8)

N195 X-35Y-63 ПС (т.9)

N200 X-69Y-19 ПС (т.10)

N205 X-63Y35 ПС (т.11)

N210 G98X-19Y69 ПС (т.12)

N215 M05 ПС

N216 G40G80 ПС

N220 L90 ПС

N225 T05 ПС (Метчик М14)

N230 L89 ПС

N235 G00Z5G47S250 ПС

N240 G99G84X35Y29Z-24R5F1,5ПС (т.1)

N245 Y-29 ПС (т.2)

N250 X-35Y-29 ПС (т.3)

N255 G98Y29 ПС (т.4)

N260 M05 ПС

N261 G40G80 ПС

N265 L90 ПС

N270 T06 ПС (Метчик М16)

N275 L89 ПС

N280 G00Z5G47S250 ПС

N285 G99G84X35Y63Z-19R5F1,5ПС (т.5)

N290 X19Y69 ПС (т.6)

N300 X63Y-35 ПС (т.7)

N305 X19Y-69 ПС (т.8)

N310 X-35Y-63 ПС (т.9)

N315 X-69Y-19 ПС (т.10)

N320 X-63Y35 ПС (т.11)

N325 G98X-19Y69 ПС (т.12)

N330 M05 ПС

N331 G40G80 ПС

N335 L90 ПС

N340 M22 ПС

N345 M02 ПС

%2 ПС

L89 ПС

N1000 G27M29 ПС

N1001 M49 ПС

N1002 M21 ПС

N1003 G28 ПС

N1004 M48 ПС

N1005 M06 ПС

N1006 M22 ПС

N1007 M15 ПС

N1008 M20 ПС

L90 ПС

N1010 M16 ПС

N1011 M22 ПС

N1012 G28M29M21 ПС

N1013 M49 ПС

N1014 G27 ПС

N1015 M20 ПС

2.4.4 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норм время

090 ?сверлильная с ЧПУ

(Станок модели 2С150ПМФ4)

Расчет выполнен в соответствии с общемашиностроительными нормативами режимов резания для технического нормирования работы на металлорежущих станках. - М.: Машиностроение, 1974

Основное время обработки То, мин

То1=2,17 мин,

То2=1,89 мин,

То3=1,08 мин,

То4=1,36 мин,

То5=4,65 мин,

То6=2,68 мин,

?То=13,83 мин.

Вспомогательное время Тв, мин

Время на установку детали:

tуст1=0,17 мин (карта 16 позиция 4)

Время Связанное с переходом:

На проход

tп=0,18 мин (карта 31 позиция 2)

tупр1= 0,14 мин (карта 8, позиция 1);

Время на измерение:

tизм1(калибр-позиционный) = 0,5 мин (карта 86,лист5, позиция 85);

tизм2(калибр-пробка) = 0,32 мин (карта 86,лист5, позиция 77

tизм3(калибр-пробка) = 0,32мин (карта 86,лист5, позиция 77

Вспомогательное время

Тв=tус+tп+tизм1+tизм+tизм (2.27)

Тв=0,17+0,18+0,14=0,49 мин

Оперативное время, Топ, мин

Топ= to +tв, мин (2.28)

Топ= 13,83+0,49 =14,32 мин

Время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности

?обс=7,8% (карта32)

?отл=4,0% (карта 78 позиция 3)

Назначение время подготовительно-заключительного Тп-з, мин

Тп-з1=11 мин, (карта 32 позиция 14);

Тп-з2=7 мин, (карта 32 позиция 24);

Расчёт штучного времени, Тшт, мин

Тшт=, мин (2.29)

Тшт= 14,32 ? (1 + ) =16,01 мин

Расчёт штучно-калькуляционного времени, Тшт-к, мин

Тшт-к = Тшт+, мин, (2.30)

Тшт-к = 16,01 + = 16,22 мин,

Таблица 2.10 - Сводная таблица норм времени, мин

Номер операции и модель станка

То

Тмв

ТЦа

Тв

Топ

?обс, %

?отл, %

Тшт

Тпз

nд, шт

Тшт-к

tус

tуп/ tп

tизм

010 16К20Ф3

12,2

2,36

14,56

0,46

0,03

0.75

15.22

7.8

4

17.03

37

84

17.47

050 3К227

3,2

-

-

0.26

0.11

0.08

3.65

4

4

3.942

14

84

4.11

060 7Б22

0,43

-

-

0.15

0.09

0.04

0.71

3.5

4

0.763

19

84

0.989

070 7Б22

0,43

-

-

0.15

0.09

0.04

0.71

3.5

4

0.763

19

84

0.989

080 16К20Ф3

4,84

0,41

5,25

0.1

0.05

0.03

5.43

7.8

4

5.824

32.5

84

6.21

090 2С150ПМФ4

13,83

2,07

11,22

0.17

0.14/

0.18

1,14

14,32

7.2

4

12.154

32.5

84

16,22

100 3М151

1,14

-

-

0.07

0.03

0.01

1.25

3.5

4

1.276

15

84

1.45

110 3М151

1,28

-

-

0.13

0.08

0.02

1.51

3.5

4

1.62

15

84

1.8

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены