Размещено на http://www.allbest.ru/

34

Федеральное Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций

Курсовая работа по дисциплине: Основы конструирования деталей в машиностроении

Выполнил: студент II курса

Группы ЭФ-23

Васильева Н.Ю.

Основы конструирования деталей

конструирование машиностроительный технологический

Курсовая работа по основам машиностроения служит для привития навыков конструирования изделий и технологической подготовки производства этих изделий. Она включает в себя разработку и анализ параметров точности сборочных единиц, а также проектирование фрагментов технологических процессов механической обработки деталей сборочных единиц с анализом технико-экономических показателей.

Конструирование изделий предусматривает разработку рабочих чертежей деталей и сборочных единиц. Рабочие чертежи являются основой для технологического проектирования.

Конструирование и оформление рабочей конструкторской документации ведут в соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД).

В рабочих чертежах кроме геометрических форм поверхностей деталей устанавливают их параметры точности. Среди этих параметров специально выделяют точность размеров, параметры микрорельефа (шероховатость), точность форм и взаимного расположения наиболее значимых поверхностей. Точность размеров регламентируют по специальным стандартам в виде указания номинальных размеров и предельных отклонений. Номинальные размеры назначают по конструктивным соображениям на основании прочностных и компоновочных расчетов, расчетов на износостойкость и т.п. В чертежах их задают в мм.

Предельные отклонения вводят для того, чтобы установить допускаемые пределы изменения действительных размеров при изготовлении физических образцов деталей. Предельные отклонения разделяют на верхнее и нижнее. Численные значения (в микрометрах) предельных отклонений принимают по стандартным таблицам в зависимости от так называемых квалитетов точности и посадок.

Квалитеты точности (по стандартам их девятнадцать) определяют предельные группы изменения точности размеров. При этом ряд квалитетов точности построен так, что чем больше порядковый номер квалитета, тем ниже точность размеров при прочих равных условий. Чаще всего при механической обработке деталей машиностроения применяют седьмой, девятый, одиннадцатый и четырнадцатый квалитеты точности.

Посадки входят в состав квалитетов точности и служат для детализации и конкретизации численных значений предельных отклонений размеров. Теоретически в стандартах двадцать восемь посадок, а практически для каждого квалитета точности рекомендовано вполне определенное их число.

По общепринятой системе в рабочей технической документации точность размеров отверстий (за исключением специально оговоренных случаев) указывают номинальный размер, всегда индекс Н, номер выбранного квалитета точности и численное значение всегда только верхнего предельного отклонения, соответствующего тому или иному номинальному размеру отверстия и квалитету точности. Например, O30 Н7^(+0,025). Обратим внимание на то, что верхнее предельное отклонение у размеров отверстий всегда имеет знак плюс, а нижнее предельное отклонение во всех квалитетах точности равно нулю и его на чертежах не указывают.

При обозначении точности размеров наружных поверхностей (валов) в рабочих чертежах указывают номинальный размер вала, индекс посадки, номер квалитета точности, численные значения верхнего и нижнего предельных отклонений. Для обозначения посадок в качестве индексов выбрали строчные буквы латинского алфавита от а до z и некоторые сочетания этих букв (всего, как отмечалось, двадцать восемь посадок). Предельные отклонения размеров валов для различных посадок могут быть оба со знаком плюс, оба со знаком минус или одно равным нулю, другое со знаком минус. Тогда, например, можно записать следующие обозначения точности размеров наружных цилиндрических поверхностей:

O50f7 50k7 O50h9

В теории точности производства всем этим численным обозначениям точности размеров деталей эквивалентны следующие записи в общем виде:

для отверстий OА₀

где А₀ - номинальный размер, мм; EI и ES - соответственно верхнее и нижнее предельное отклонения размера отверстия, мкм.

для вала OА₀,

где по аналогии ei и es - соответственно верхнее и нижнее предельное отклонения размера вала, мкм.

На практике по предельным отклонениям и номинальным размерам поверхностей деталей рассчитывают следующие параметры точности: верхние и нижние предельные размеры, допуски и параметры точности сборочных единиц.

Предельные размеры определяют по формулам:

для отверстий верхнее А и нижнее А соответственно

А=А₀+ ES и

А=А₀+EI (1.1)

А=55+0,025=55,025

А=55+0,000=55,000

для валов верхнее А и нижнее А соответственно

А=А₀+ es и А=А₀+ei

А=55+0,051=55,051

А=55+0,026=55,026

Допуск Т любого размера А (обозначают ТА) представляет собой при равных номинальных размерах модуль разности между предельными отклонениями (предельными размерами). Он является мерой точности размеров. По определению численное значение его получают из равенств (1.1) и (1.2), а именно

допуск размеров отверстия ТА_а=ЕS-ЕI или учитывая, что ЕI=0 получаем

ТА_а=ЕS

ТА_а=0,025

допуск размеров валов (наружных поверхностей)

ТА_B=еs-еi

ТА_B=0,051-0,026=0,025

В приведенных формулах значения предельных отклонений следует подставлять с соответствующими знаками.

Основными параметрами точности сборочных единиц являются для подвижных соединений зазоры, а для неподвижных - натяги.

Зазорами S называют положительную разность между размерами отверстия и вала. Это означает то, что в любом произвольном соединении втулки с валом всегда диаметр отверстия больше диаметра вала, каковы бы ни были действительные размеры сопрягаемых поверхностей. И наоборот, если при произвольном или непроизвольном соединении деталей диаметр отверстия меньше диаметра вала, то говорят, что в такой сборочной единице будет иметь место натяг N.

Как и предельные размеры, зазоры или натяги в сборочных единицах изменяются от минимальных до максимальных значений, которые при известных предельных отклонениях размеров деталей определяют по следующим формулам:

наименьший зазор S_min=EI-es;

S_min=0-0,051=-0,051

наибольший зазор S_max=ES-ei;

S_max=0,025-0,026=-0,001

наименьший натяг N_min=ES-ei;

N_min=0,025-0,026=-0,001

наибольший натяг N_max=EI-es.

N_max=0-0,051=-0,051

Термины и определения для основных параметров точности размеров приведены в для условного соединения O30H7/p7.

Как видно из формул (1.5) натяги и зазоры есть не что иное, как обратные величины и их численные значения зависят от предельных отклонений размеров валов и отверстий. С другой стороны, известно то, что все стандартные посадки дифференцированы вполне определенным образом, а именно посадки с индексами от до являются посадками с гарантированными зазорами, от до с гарантированными натягами. Остальные посадки называют переходными, т.е. такими, в которых заранее нельзя определить будет ли в соединении зазор или натяг. Для внесения определенности в этих случаях надо знать действительные размеры сопрягаемых поверхностей.

Параметры микрорельефа, как правило, непосредственно обусловлены требованиями к точности размеров. Такая обусловленность позволяет ориентировать технологические процессы изготовления деталей на вполне определенные методы механической обработки.

Требования к точности форм касаются, в частности, отклонений от круглости, цилиндричности и т.п., а к точности взаимного расположения поверхностей - радиального и торцового биения. Эти требования задают обычно для наиболее ответственных деталей. На чертежах и технологических эскизах их обозначают условно.

Требования к точности форм и взаимного расположения поверхностей заметно усложняют процессы изготовления деталей.

Термины и определения для характеристики точности размеров

Термин	Буквенное и численное описание
Наименование	Опреденление (словесное описание)	Отверстия	Вала
Номинальны размер, мм	Размер, обозначенгный на чертеже, мм	А0	55	А0	55
Действительный размер, мм	Размер, устанавливаемый непосредственными измерениями, мм	Ад	Ад
Посадка	Характер соединения деталей в сборочной единице	H7/p7
Предельные отклонения	Стандартные численные значения, соответствующие заданным посадкам и квалитетам точности, мкм
верхнее		ES	+0,025	es	+0,051
нижнее		EI	0,000	ei	+0,026
Предельные размеры	мм
верхний		55,025	55,991
нижний		55,000	55,026
Допуск	Модуль разности между предельными отклонениями, мкм	TАa	0,025	TАв	0,016
Зазор	Положительная разность между размерами отверстия и вала
минимальный
максимальный
Натяг	Отрицательная разность между размерами отверстия и вала
минимальный
максимальный

Особенности разработки технологических процессов механической обработки

Технологические процессы в машиностроительном производстве разрабатывают для того, чтобы:

1) выбрать наиболее целесообразную последовательность обработки заготовок, которая обеспечит удовлетворение технических требований конструкторской документации (рабочих чертежей) по физико-механическим свойствам и конструктивно-технологическим параметрам (точность размеров, микрорельеф и т.д.);

2) создать возможно более строгую базу для нормирования затрат времени на производство отдельной детали при механической обработке или сборочной единицы на участках узловой и общей сборки.

Технологические процессы механической обработки служат основой для проектирования производственных участков, цехов и т.п.

По более конкретным технологическим указаниям конструкторские службы отдела главного технолога проектируют приспособления, специальный режущий, измерительный и вспомогательный инструменты

Одной из особенностей современного машиностроения является то, что создание новых машин чаще всего связано не с проектированием и изготовлением принципиально новых образцов, а в большей степени с модернизацией и совершенствованием апробированных и хорошо зарекомендовавших машин и т.п. Все это предопределяет вполне естественную эволюцию технологической и организационной подготовки машиностроительного производства.

В технологии получает развитие техпроцессы, основанные на опыте, аналогиях и традициях проектирования.

Организацию производства обосновано ориентируют на гибкие быстро переналаживаемые структуры (роботизированные технологические комплексы на основе станков с ЧПУ и роботов, гибкие автоматизированные линии, участки и производства).

В связи с этим в образовательном процессе (практикумы, курсовые работы и др.) важно привить основные навыки и основы технологической подготовки машиностроительного производства. Сущность таких основ состоит в том, что:

главным и директивным документом для разработки технологического процесса является рабочий чертеж детали (сборочной единицы);

в качестве факторов, влияющих на построение технологических процессов, принимают масштабы производства и требования, которые предъявляют к качеству детали;

разработчики располагают каталогами металлорежущего оборудования, режущего и измерительного инструмента, вспомогательной стандартизированной или нормализованной технологической оснастки;

при назначении режимов резания и нормировании затрат времени на механическую обработку используют государственные или отраслевые общемашиностроительные нормативы.

Курсовая работа предусматривает разработку конструкции элементарной цилиндрической сборочной единицы и технологического процесса изготовления ее деталей по прототипу.

Структура и оформление технологического процесса механической обработки

В любом технологическом процессе механической обработки деталей машиностроения наиболее детализированной и важной является операционная технология. Она включает в себя технологические операции и служит для подробного описания последовательности обработки, применяемого оборудования, инструмента и т.п. Среди основных составляющих технологических операций выделяют основные и вспомогательные технологические переходы. Основные технологические переходы определяют собственно процессы обработки металлов резанием, а вспомогательные - все то, что связано с подготовкой к обработке.

При записи содержания основных и вспомогательных переходов по стандартам используют ключевые слова, соответствующие стандартам.

В соответствии с Единой системой технологической документации (ЕСТД) полный комплект технологических документов при организации машиностроительного производства содержит большое количество стандартных форм (карт). На практике вид и число заполняемых технологических карт зависит от конкретных условий производства и определяется стандартами.

В курсовой работе будем использовать только операционные технологические карты и карты эскизов (технологических чертежей). Часто при малых размерах деталей обе эти карты совмещают в виде одной из разновидностей форм операционных технологических карт.

Операционные технологические карты содержат подробную запись последовательности обработки каждой отдельной поверхности с детализацией всей необходимой технологической информации.

Операционный технологический чертеж представляет собой графическое изображение детали в том виде, в каком она "выходит" с данной операции после обработки.

На операционном чертеже указывают следующие сведения и обозначения:

обрабатываемые поверхности (более толстыми линиями); порядковые номера этих поверхностей;

все параметры точности обрабатываемых поверхностей, а именно квалитеты точности и параметры микрорельефа, при необходимости (в основном на технологических переходах окончательной обработки) точность форм и взаимного расположения;

базовые поверхности, т.е. те поверхности, которыми деталь устанавливают на станке.

Карты эскизов в технологических процессах разрабатывают на каждую технологическую операцию.

Методика разработки операционной технологии механической обработки

На выбор последовательности механической обработки детали влияют следующие факторы;

1} характер производства (единичное, серийное);

2)требования, предъявляемые к качеству готовой детали по параметрам точности, состоянию и физико-механическим свойствам обрабатываемого поверхностного слоя.

В единичном производстве технологические операции включают в себя большое число переходов по обработке многих наружных и внутренних поверхностей. Все это требует частой смены и подналадки инструмента, затрат вспомогательного времени и т.н.

В технологических процессах серийного производства, спроектированных для универсальных станков, одноименные операции дифференцированы и могут состоять из одного вспомогательного и одного основного перехода. Переустановки деталей в одной операции отсутствуют, смена инструмента сведена к минимуму, затраты времени на подналадку инструмента уменьшаются.

При оценке влияния требований, предъявляемых к качеству готовой детали, на построение технологического процесса ориентировочно можно руководствоваться следующим (применительно к заданию):

1) повышение твердости поверхности до HRC 35 и выше требует перехода от обработки лезвийным инструментом к абразивной обработке;

2)наборы центрового универсального инструмента при обработке отверстий принимают в соответствии с параметрами точности поверхностей.

Комплект инструментов, необходимых для получения диаметра 30Н7 мм:

· Сверло центр.(№1)=5 мм

· Сверло спир.(№2)=15 мм

· Сверло спир.(№3)=28 мм

· зенкер=29,8 мм

· Развертка предварит.=29,93 мм

· Развертка окончат.=30 мм

· Зенковка 1х45⁰

· Круг шлифовальный ПП 300х12х50

Нормирование технологического процесса (операции). Назначение режимов резания

К режимам резания при обработке металлов резанием относят глубину резания t, мм, подачу инструмента (заготовки) S, мм/об (мм/мин), скорость резания V, м/мин, мощность резания, кВт.

Режимы резания являются основой для нормирования технологических операций, выбора оборудования и настройки станка на выполнение конкретного технологического перехода. Режимы резания определяют расчетным путем или назначают по таблицам.

В практических приложениях теоретические расчеты применяют крайне редко из-за эмпирического характера расчетных зависимостей. Назначение режимов резания по таблицам просто и доступно пользователю даже с небольшим опытом технологического проектирования.

Режимы резания назначают после разработки операционной технологии обработки заготовок, установления вида и характера обработки, выбора материала режущего инструмента и т.п.

Материал заготовки и инструмента являются определяющими характеристиками при назначении режимов резания. Материал заготовки (детали) к началу технологического проектирования всегда однозначно определен рабочим чертежом. Инструментальный материал выбирает технолог, исходя из физико-механических свойств инструментальных сталей и сплавов. Наиболее значимыми для инструментальных материалов являются две "антагонистические" характеристики: механическая прочность и износостойкость. При этом повышенная механическая прочность инструментальных материалов особенно важна для черновой обработки, так как черновая обработка обычно сопровождается большими усилиями резания и вибрациями технологической системы.

Среди инструментальных материалов в современной металлообработке применение находят углеродистые (У7, У8 ...), легированные (ХВГ и др.), быстрорежущие (Р9, Р18) стали, твердые, сплавы и сверхтвердые инструментальные материалы.

В машиностроении до 70% механической обработки приходится на обработку лезвийными инструментами из твердых сплавов. Для обработки углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей применяют сплавы титановольфрамокобальтовой группы типа Т5К10 (TiС-5%, Со-10%, остальное - W), Т15К6 (TiC-5%, Со-10%, остальное - W), и др.; они отличаются повышенной износостойкостью при относительно меньшей механической прочности и допускают скорость резания до 250 м/мин;

В курсовой работе принимаем по условиям задания для резцов твердый сплав Т15К6, для центрового инструмента (сверла, зенкеры, развертки) быстрорежущую сталь Р9 (9% - вольфрам).

Режимы резания назначают в следующем порядке:

определяем глубину резания при точении и сверлении (зенкеровании, развертывании) как полуразность между размерами обрабатываемой поверхности на предыдущем и выполняемом переходе по операционным эскизам; при шлифовании глубину резания принимают числено равной 0,01мм;

выбираем подачу инструмента (заготовки) при точении, сверлении и рассверливании, зенкеровании, развертывании в зависимости от характера обработки; при шлифовании для всех интервалов размеров обрабатываемых поверхностей подачу принимать по прототипу;

принимаем скорости резания при точении, сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании.

Определим глубину резания:

для сверла №1 t=5/2=2,5 мм

для сверла №2 t=(15-5)/2=5 мм

для сверла №3 t=(28-15)/2=6,5 мм

для зенкера t=(29,8-28)/2=0,9 мм

для развертки черновой t=(29,93-29,8)/2=0,065 мм

для развертки чистовой t=(30-29,93)/2=0,035 мм

при шлифовании t=0,01 мм

при обточке t=1,75 мм

После определения глубины резания можно найти подачу инструмента:

принимаем подачу при точении S=0,10 мм/об

принимаем подачу при сверлении S=0,20 мм/об

принимаем подачу при рассверливании S=0,35 мм/об

принимаем подачу при зенкеровании S=0,80 мм/об

принимаем подачу при черновом развертывании S=1,20 мм/об

принимаем подачу при чистовом развертывании S=1,20 мм/об

принимаем подачу при шлифовании S=0,6 мм/об

принимаем подачу при обточке S= 0,3 мм/об

Определение скорости резания:

• принимаем скорость резания при точении стали V=20 м/мин

* принимаем скорость резания при сверлении стали V=33 м/мин

принимаем скорость резания при рассверливании V=35 м/мин

принимаем скорость резания при рассверливании стали V=25 м/мин

принимаем скорость резания при черновом развертывании цилиндрических отверстий в стали V=10 м/мин

принимаем скорость резания при чистовом развертывании цилиндрических отверстий V=10 м/мин

принимаем скорость резания при шлифовании V=28 м/мин

принимаем скорость резания при обточке V=216 м/мин

Заметим, что скорость резания для оператора является как бы величиной воображаемой. Для оператора всегда важна частота вращения шпинделя станка (инструмента), так как на станке можно установить конкретную частоту вращения шпинделя (инструмента), а не скорость резания.

По этой причине выбранную скорость резания пересчитывают на частоту вращения n заготовки или инструмента по формуле

где D - диаметр обрабатываемой поверхности или центрового инструмента, мм.

Пересчитаем выбранную скорость резания на частоту вращения n заготовки или инструмента:

* при центровке отверстия n=1000*20/(3,14*5)=630 об/мин

* при сверлении n=1000*33/(3,14*15)= 700,6 об/мин

* при рассверливании n=1000*35/(3,14*28)=398,09 об/мин

* при зенкеровании n=1000*25/(3,14*29,8)=267,1 об/мин

при черновом развертывании n=1000*10/(3,14*29,93)=106,4 об/мин

при чистовом развертывании n=1000*10/(3,14*30)=106,2 об/мин

при зенковке n=100 об/мин

при шлифовании n=1000*28/(3,14*30)=297,2 об/мин

при обточке n=1000*216/(3,14*30)=2292,9 об/мин

Мощность резания при практическом проектировании технологических процессов рассчитывают для предварительного выбора металлообрабатывающего оборудования.

В курсовой работе условно выбирают оборудование по типовому технологическому процессу (прототипу).

Расчет технически обоснованной нормы времени

Расчет технически обоснованной нормы времени на практике сводят к определению затрат времени на выполнение каждой отдельной операции, а при необходимости и всего технологического процесса.

По затратам времени на выполнение каждой операции рассчитывают заработную плату основных производственных рабочих.

В единичном производстве затраты времени оценивают но так называемому штучно-калькуляционному времени Т_шт.к.. Это время рассчитывают по формуле

Т_шт.к.=Т_п.з./m+Т_шт, мин,

где Т_п.з - подготовительно-заключительное время выполнения технологической операции; его предусматривают на ознакомление с рабочими чертежами, технологическим процессом и наладку станка;

m - количество деталей в обрабатываемой партии;

Т_шт. - штучное время выполнения технологической операции.

В серийном производстве количество обрабатываемых деталей велико и, следовательно,

Т_п.з./m>0, а Т_шт.к.=Т_шт.

Штучное время определяют в целом на технологическую операцию по выражению

Т_шт.=(Т_о+Т_в)*К

где Т_о - основное время выполнения технологической операции;

Т_в - вспомогательное время , затрачиваемое на выполнение технологической операции;

К = (1,03 - 1,10) - коэффициент, учитывающий затраты времени на организационно-техническое обслуживание станка и отдых.

Основное время вычисляют для каждого основного технологического перехода, а вспомогательное для всех переходов (основных и вспомогательных).

Основное время - это время, затрачиваемое непосредственно на резание (снятие стружки). Для всех видов механической обработки

Т_о=А_р/(n*S)

для шлифования

Т_о=(А_р/(n*S))*z/t

где А_р - расчетная длина обрабатываемой поверхности; в курсовой работе условно принимают эту длину, равной длине обрабатываемой поверхности по технологическому операционному эскизу.

Находим основное время для всех видов механической обработки.

при центровке Т_о =10/(630*0,1)=0,16 мин

при сверлении Т_о =55/(700,6*0,2)=0,39 мин

при рассверливании Т_о =55/(398,09*0,35)=0,395мин

при зенкеровании Т_о =55/(267,1*0,8)=0,26 мин

при черновом развертывании Т_о =55/(106,4*1,2)=0,43 мин

при чистовом развертывании Т_о =55/(106,2*1,2)=0,43 мин

при зенковке Т_о =0,28

при шлифовании Т_о = 0,39 мин

при точении Т_о =70/(2292*0,3)=0,102 мин

Вспомогательное время назначают по нормативам в виде суммы отдельных составляющих, а именно

Т_в =t_уст+t_пр+t_n+t_s+t_изм+t_см ,

где t_уст - время на установку и снятие детали; учитывают один раз на операцию (в более общих случаях это время учитывают столько раз, сколько вспомогательных переходов в той или иной технологической операции).

При массе заготовки равной 5 кг при способе установки заготовки -самоцентрирующиеся приспособления принимаем t_уст =0,42 мин

t_пр -- время, связанное с выполнением основного технологического перехода; его предусматривают на подвод (отвод) инструмента, включение (выключение) станка и т.п.; это время предусматривают для каждого основного перехода операции; в общемашиностроительных нормативах обычно его дополняют затратами вспомогательного времени на так называемые комплексы приемов, не вошедших в аналогичные основные комплексы.

Принимаем:

• при точении t_пр=0,08 мин

• при сверлении t_пр=0,08 мин

• при рассверливании, зенкеровании, развертке черновой, развертке чистовой и зенковке t_пр=0,08 мин

t_n и t_s - соответственно время на изменения частоты вращения шпинделя (инструмента) и подачи инструмента (заготовки); в курсовой работе его учитываем тогда, когда в технологическом переходе изменяется соответствующая величина: время на первичную, установку n иs всегда включают в t_пр первого основного технологического перехода; в нормативах эти составляющие относят к величинам, которые не входят в комплекс работ, учитываемых во времени, связанном с переходом;

Принимаем при сверлении, рассверливании, зенкеровании, развертке черновой и развертке чистовой t_s=0,08 мин

Принимаем при сверлении, рассверливании, зенкеровании, развертке черновой и развертке чистовой t_n=0,08 мин

t_изм - время на измерения; предусматривают для каждой обрабатываемой (измеряемой) поверхности; для цилиндрических закрытых поверхностей его учитывают дважды; для измерения диаметральных и линейных размеров;

Принимаем при измерении калибром-пробкой t_изм=0,15 мин на одно измерение.

t_см -- время на смену инструмента. Учитывается при точении и при сверлении.

Принимаем t_см при смене инструмента:

• при сверлении t_см=0,12 мин

• при рассверливании, зенкеровании, развертке черновой, развертке чистовой и зенковке t_см=0,12 мин

Принимаем t_см при смене кондукторской втулки:

• при сверлении t_см=0,09 мин

• при развертке чистовой t_см=0,09 мин

• при рассверливании, зенкеровании, развертке черновой и зенковке t_см=0,09 мин

Особенности нормирования вспомогательного времени для различных видов обработки связаны со спецификой выполнения основных технологических переходов. В операционные карты технологических процессов механической обработки деталей машиностроения вспомогательное время включают интегрально, т.е. как сумму всех составляющих затрат.

Теперь подсчитаем Т_в для каждого перехода:

• для перехода «Установить и снять деталь»: Т_в=0,42 мин

• для перехода «Центровать отверстие»: Т_в=0,08 мин

• для перехода «Сверлить отв. пов.1»: Т_в=0,08+0,08+0,08+0,12+0,09=0,45

• для перехода «Рассверлить отв. пов.1»: 0,08+0,08+0,08+0,12+0,09=0,45

• для перехода «Зенкеровать отв. пов.1»: Т_в=0,08+0,08+0,08+0,12+0,09=0,45

• для перехода «Развернуть предв. отв. пов.1»: 0,08+0,08+0,08+0,12+0,09=0,45

• для перехода «Развернуть окончат. отв. пов.1»: Т_в=0,08+0,15+0,12+0,09=0,44

• для перехода «Зенкеровать фаску»: Т_в=0,08+0,12+0,09=0,29

После принятия расчетных данных можно наглядно представить их в таблице по определению штучного времени выполнения операции ОО5.Сверлильная 4.

Таблица расчетных данных по определению штучного времени выполнения операции 005 Сверлильная 4

№ Перехода	Основное время, мин	Вспомогательное время, Тв, мин	Итого Тв, мин
	Ар,мм	S, мм/об	n, мм/об	То	tуст	tпр	ts	tn	tизм	tсм
										инстр.	конд. втулки
1					0,42							0,42
2	10	0,1	630	0,16		0,08			-			0,08
3	55	0,2	700,6	0,39		0,08	0,08	0,08	-	0,12	0,09	0,45
4	55	0,35	398,09	0,395		0,08	0,08	0,08	-	0,12	0,09	0,45
5	55	0,8	267,1	0,26		0,08	0,08	0,08	-	0,12	0,09	0,45
6	55	1,2	106,4	0,43		0,08	0,08	0,08	-	0,12	0,09	0,45
7	55	1,2	106,2	0,43		0,08			0,15	0,12	0,09	0,44
8	-	Ручн.	100	0,06		0,08	-	-		0,12	0,09	0,29
			?	2,12	0,42	0,69	0,32	0,32	0,15	0,72	0,54	3,03
			Тшт=К(То+Тв)=1,07*(2,12+3,03)=5,51

Определим время, затрачиваемое для:

получения квалитета Н14

Т_шт=1,05*(0,42+0,16+0,08+0,39+0,45+0,395+0,45)=2,46 мин

получения квалитета Н11

Т_шт=1,05*(0,42+0,16+0,08+0,39+0,45+0,395+0,45+0,26+0,45)=3,21мин

получения квалитета Н9

Т_шт=1,05*(0,42+0,16+0,08+0,39+0,45+0,395+0,45+0,26+0,45+0,43+0,45)=

=4,13 мин

получения квалитета Н7

Т_шт=1,05*(2,21+3,13)= 1,07*(2,12+3,03)=5,51

Рис.1

Особенности нормирования затрат вспомогательного времени при точении, сверлении и шлифовании

При нормировании затрат вспомогательного времени специального рассмотрения требует, в основном, только время, связанное с выполнением основного технологического перехода,

При точении особенности установления вспомогательного времени, связанного с переходом, обусловливаются методами обеспечения точности размеров, Среди этих методов в металлообработке выделяют, как известно, метод пробных ходов и измерений и обеспечение точности размеров инструментом, настроенным на размер.

В курсовой работе принимаем первый из указанных методов, т.е. метод пробных ходов и измерений. Это означает то, что в норме времени, связанного с переходом, должны быть предусмотрены затраты времени на взятие пробных стружек и измерения размеров, получаемых после взятия этих пробных стружек.

Главная особенность сверления отверстий на сверлильных станках состоит в том, что для удаления стружки го зоны резания и охлаждения инструмента его надо периодически выводить из обрабатываемого отверстия. Такие приемы естественно требуют дополнительных затрат вспомогательного времени. Эти дополнительные затраты учитывают в норме вспомогательного времени, связанного с переходом.

Указанные приемы касаются только сверления отверстий в сплошных заготовках и не относятся к рассверливанию, зенкерованию и развертыванию, так как в последних случаях стружка относительно легко удаляется через предварительно обработанное отверстие.

Другая особенность нормирования вспомогательного времени сверлильных работ связана с применением приспособлений (кондукторов) и необходимостью в этих случаях смены не только инструмента, но и кондукторных втулок. Количество смен кондукторных втулок определяется количеством центровых инструментов, предусмотренных в операционной карте.

Типовая операционная технологическая карта механической обработки втулки
	Операционная карта механической обработки	Втулка
	Цех	Участ.	№ о.	Наименование операции
	-	-	005	Сверлильная 1
	Наименование и марка материала	Масса детали	Заготовка
			Профиль и размеры	Твердость	Масса
	Сталь 35	-	Прокат	НВ 120
	Приспособление	Оборудование (наименование, модель
	Кондуктор	Вертикально сверлильный 2А125-
				Охлаждение
				СОЖ
№ перехода	Содержание перехода	Инструмент (код и наименование)	Расчет, размер, мм	t, мм	Режим обработки	То, мин	Тв, мин
		Вспомогательный	режущий	измерительный	диаметр, ширина	длина		S, мм/об	n, об/мин	V, м/мин
1	Установить и снять деталь											0,42
2	Центровать отверстие		Сверло центр.5		5	10	2,5	0,1	630	20	0,16	0,08
3	Сверлить отв.пов.1	Втулка конд. 15	Сверло спир. 15 Р9		15	55	5	0,2	700,6	33	0,39	0,45
4	Рассверлить отв.пов.1	Втулка конд. 28	Сверло спир. 30 Р9		30	55	7,5	0,35	371,55	35	0,42	0,45
5	Зенкеровать отв.пов.1		Зенкеровка 1х45 Р9	-	-	-	Ручн.	-	100	-	0,29
6	Контроль ОТК			Штанген Циркуль 0-125мм
		Вспомогательный	режущий	измери-тельный	диаметр, ширина	длина		S, мм/об	n, об/мин	V, м/мин
1	Установить и снять деталь											0,42
2	Центровать отверстие		Сверло центр.5		5	10	2,5	0,1	630	20	0,16	0,08
3	Сверлить отв.пов.1	Втулка конд. 15	Сверло спир. 15 Р9		15	55	5	0,2	700,6	33	0,39	0,45
4	Рассверлить отв.пов.1	Втулка конд. 28	Сверло спир. 28 Р9		28	55	6,5	0,35	398,09	35	0,395	0,45
5	Зенкеровать отв.пов.1	Втулка конд. 29,8	Зенкер 29,8 Р9		29,8	55	0,9	0,8	267,1	25	0,26	0,45
6	Развернуть .отв.пов.1	Втулка конд. 30	Развертка предварит. 30 Р9		30	55	0,1	1,2	106,2	10	0,43	0,45
7	Зенковать фаску пов.2		Зенковка 1х45о Р9				Ручн.		100		0,29
8	Контроль ОТК			Калибр-пробка 30Н7



		Вспомога-тельный	режущий	измери-тельный	диаметр, ширина	длина		S, мм/об	n, об/мин	V, м/мин
1	Установить и снять деталь											0,42
2	Центровать отверстие		Сверло центр.5		5	10	2,5	0,1	630	20	0,16	0,08
3	Сверлить отв.пов.1	Втулка конд. 15	Сверло спир. 15 Р9		15	55	5	0,2	700,6	33	0,39	0,45
4	Рассверлить отв.пов.1	Втулка конд. 28	Сверло спир. 28 Р9		28	55	6,5	0,35	398,09	35	0,395	0,45
5	Зенкеровать отв.пов.1	Втулка конд. 29,8	Зенкер 29,8 Р9		29,8	55	0,9	0,8	267,1	25	0,26	0,45
6	Развернуть предвар.отв.пов.1	Втулка конд. 29,93	Развертка предварит. 29,93 Р9		29,93	55	0,065	1,2	106,4	10	0,43	0,45
7	Развернуть окончательно предвар.отв.пов.1	Втулка конд. 30	Развертка окончат. 30,00 Р9	Калибр-пробка 30Н7	30	55	0,035	1,2	106,2	10	0,43	0,44
8	Зенковать фаску пов.2		Зенковка 1х45о Р9				Ручн.		100		0,29
9	Контроль ОТК			Калибр-пробка 28Н7

Типовой технологический процесс изготовления вала

Операционная карта механической обработки

Вал

Цех

Участ.

№ опер.

Наименование операции

-

-

000

Заготовительная

Наименование и марка материала

Масса детали

Заготовка

Профиль и размеры

Твердость

Масса

Сталь 45

-

Прокат

НВ 120

Приспособление

Оборудование (наименование, модель

-

-

-

Охлаждение

-

-

-

№ перехода

Содержание перехода

Инструмент (код и наименование)

Расчет, размер, мм

t, мм

Режим обработки

То, мин

Тв, мин

Вспомога-тельный

режущий

измери-тельный

диаметр, ширина

длина

S, мм/об

n, об/мин

V, м/мин

Заготовка прокат поступает механическую обработку с заготовительного участка с обработанными центровыми отверстиями согласно операционному чертежу (эскизу).

Такой вид заготовки с обработанными торцовыми поверхностями и центровыми отверстиями довольно часто применяют в серийном производстве. Для этого на заготовительных участках устанавливают специальные фрезерно-ценровальные станки и за счет этого существенно повышают производительность технологических процессов.

Операционная карта механической обработки

Вал

Цех

Участ.

№ опер.

Наименование операции

Наименование и марка материала

Масса детали

Заготовка

Профиль и размеры

Твердость

Масса

Сталь 45

-

Прокат

НВ 120

Приспособление

Оборудование (наименование, модель

-

Центр постоянный рифленый Центр вращающийся

-

-

Охлаждение

-

-

СОЖ

№ перехода

Содержание перехода

Инструмент (код и наименование)

Расчет, размер, мм

t, мм

Режим обработки

То, мин

Тв, мин

Вспомогательный

режущий

измериельный

диаметр, ширина

длина

S, мм/об

n, об/мин

V, м/мин

1

Установить и снять деталь

0,42

2

Обточить пов.1

Резец походной Т15К6

Калибр-скоба 30Н7

30

70

1,75

0,3

2292,9

216

0,102

1,07

3

Обточить две фаски пов.2 и 3 с двух сторон с поворотом резцедержателя

Тот же

Шаблон 1х450

-

-

-

Ручная

200

200

0,14

4

Контроль ОТК

Операционная карта механической обработки

Вал

Цех

Участ.

№ опер.

Наименование операции

-

-

010

Термическая

Наименование и марка материала

Масса детали

Заготовка

Профиль и размеры

Твердость

Масса

Сталь 45

-

Прокат

НВ 120

Приспособление

Оборудование (наименование, модель

Термическая печь

Охлаждение

Вода

№ перехода

Содержание перехода

Инструмент (код и наименование)

Расчет, размер, мм

t, мм

Режим обработки

То, мин

Тв, мин

Вспомога-тельный

режущий

измери-тельный

диаметр, ширина

длина

S, мм/об

n, об/мин

V, м/мин

Термическая обработка (закалка) для повышения поверхностной твердости по технологическому процессу отдела главного металлурга

Режимы термической обработки устанавливают технологи - специалисты по термической обработке. В качестве охлаждающей жидкости использовать воду. Твердость после закалки HRC 40-45. Проверять твердость на приборе Роквелла.

Операционная карта механической обработки

Вал

Цех

Участ.

№ опер.

Наименование операции

-

-

015

Шлифовальная

Наименование и марка материала

Масса детали

Заготовка

Профиль и размеры

Твердость

Масса

Сталь 45

-

Штамповка

НRc 40-45

-

Приспособление

Оборудование (наименование, модель

Кондуктор

Шлифовальный 3125

Охлаждение

СОЖ

№ перехода

Содержание перехода

Инструмент (код и наименование)

Расчет, размер, мм

t, мм

Режим обработки

То, мин

Тв, мин

Вспомога-тельный

режущий

измери-тельный

диаметр, ширина

длина

S, мм/об

n, об/мин

V, м/мин

1

Установить и снять деталь

0,42

2

Шлифовать пов.1

Круг шлифовальный ПП 300х12х50 Э925СМ2

Калибр-скоба 30Н7

30

70

0,01

0,6

297,2

28

0,39

0,16

3

Контроль ОТК

Анализ полученных результатов и предложения по сокращению затрат времени на изготовления деталей сборочной единицы

Эффективным приемом сокращения затрат вспомогательного времени, в целом на технологическую операцию обработки отверстий, особенно в серийном производстве, является уменьшение числа основных технологических переходов в операции. Добиваются такого сокращения применением так называемого комбинированного (специального) инструмента, например, сверла-зенкера.

У комбинированного инструмента на одном стержне изготавливают сверло и зенкер. Благодаря этой конструкции инструмента очевидно, что сокращаются затраты не только вспомогательного, но и основного времени. Производственные затраты на проектирование и изготовление комбинированного инструмента быстро окупаются.

Круглое шлифование наружных цилиндрических поверхностей (такая обработка рассматривается в курсовой работе) отличается повышенными требованиями к точности размеров и микрорельефу. По этой причине норму вспомогательного времени, связанного с переходом, при таком шлифовании устанавливают комплексно с ориентацией на квалитеты точности размеров шлифуемых поверхностей.

Комплексное рассмотрение взаимосвязи параметров точности с технологическими процессами механической обработки и затратами основного и вспомогательного времени на выполнение технологических операций теоретические положения о гиперболическом возрастании затрат при повышении точности. Следовательно, при конструировании по экономическим соображениям смысл оптимизации должен сводиться к установлению минимально необходимых параметров точности размеров, шероховатости и т.п.

Размещено на Allbest.ru