Щит подшипниковый

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные для проектирования

1.1 Технико-организационные данные

проектирование обработка щит подшипниковый

Исходные данные для проектирования являются:

- чертежи деталей группы;

- технические условия на изготовление деталей группы;

- программы выпуска деталей группы;

- номенклатура деталей группы - 25 наименований;

- режим работы - 2 смены;

- тип производства - среднесерийный;

- коэффициент загрузки оборудования - 0,8.

1.2 Характеристики номенклатуры обрабатываемых деталей

Номенклатура деталей группы и их основные характеристики приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Характеристика комплекта обрабатываемых деталей

Наименование изделия	Число изделий	Масса, кг	Наименование изделия представителя
		1 изд.	всех изд.
Щит подшипниковый 1	200	57,5	11500	Щит подшипниковый 1	0,76
Щит подшипниковый 2	450	50	22500		1,10
Щит подшипниковый 3	600	41	24600		0,70
Щит подшипниковый 4	500	35,5	17750		1,00
Щит подшипниковый 5	350	34	11900		0,90
Щит подшипниковый 6	300	40,5	12150		1,10
Щит подшипниковый 7	500	52,3	26150		1,20
Щит подшипниковый 8	600	48	28800		1,40
Щит подшипниковый 9	550	59	32450		1,20
Щит подшипниковый 10	400	50,3	20120		0,89
Щит подшипниковый 11	450	40,6	18270		1,00
Щит подшипниковый 12	450	42	18900		1,08
Щит подшипниковый 13	450	45,9	20655		1,23
Щит подшипниковый 14	480	41	19680		1,14
Щит подшипниковый 15	600	44	26400		1,23
Щит подшипниковый 16	500	49	24500		1,10
Щит подшипниковый 17	500	47,6	23800		1,20
Щит подшипниковый 18	490	40,2	19698		0,95
Щит подшипниковый 19	460	43	19780		1,32
Щит подшипниковый 20	420	41,5	17430		1,32
Щит подшипниковый 21	420	46	19320		1,10
Щит подшипниковый 22	450	42	18900		1,00
Щит подшипниковый 23	500	40,6	20300		1,23
Щит подшипниковый 24	490	48	23520		1,08
Щит подшипниковый 25	460	47	21620		0,95

На основе анализа чертежей деталей группы выбираем в качестве детали-представителя «щит подшипниковый 1», как деталь содержащую все основные поверхности деталей группы. Все остальные детали схожи по конструктивным признакам технологическому процессу. Все расчеты в дальнейшем будем выполнять относительно детали представителя.

Эскиз детали представителя приведен на рис.1.1.



Рис.1.1. Эскиз детали представителя

1.3 Предварительное определение тапе производства

В машиностроении различают 3 основных типа производства: массовое, серийное и единичное.

При серийном изготавливают серию изделий, регулярно повторяющихся через определенные промежутки времени. Характерный признак серийного производства - выполнение на рабочих местах нескольких повторяющихся операций.

При отсутствии необходимых исходных данных для расчета и исходя из годовой программы выпуска деталей N=200 шт. и массы готовой детали m=57,5 кг. Устанавливаем тип производства - среднесерийный.

1.4 Выбор и анализ технологического процесса-аналога

В качестве технологического процесса-аналога выбираем заводской технологический процесс. В качестве заготовки щита подшипникового применяется литье в песчаной форме. Мерительный и режущий инструмент приведены в таблице 1.2, используемое оборудование в таблице 1.3.

Операция 010: Токарная 1 Расточить отверстие до O136 (l=30)

2 Точить торец до O298,выдержав шероховатость 12,5

3 Точить торец до O499,выдержав шероховатость 12,5

4 Точить поверхность до l=17

Операция 020: Контроль

Операция 030: Токарная

1 Расточить ступицу щита до O298 (l=10), выдержав шероховатость12,5

2 Расточить ступицу щита до O214 , выдержав размер 55

3 Расточить выточку до O195±0,5, выдержав шероховатость 12,5

4 Расточить выточку до O160, выдержав размеры 15±0,5 и 82 и шероховатость 1.6

5 Расточить ступицу щита с O214 до O215, выдержав шероховатость 1.6

Операция 040: Контроль

Операция 050: Фрезерно-сверлильная

1 Фрезеровать поверхность, выдержав шероховатость 12,5

2 Сверлить 8 сквозных отверстия O22

Операция 060: Контроль

Таблица 1.2. - мерительный и режущий инструмент.

№	Наименование операций	Инструмент
		Мерительный	Режущий
010	Токарная	Штангельциркуль : 1-125-0,1 ГОСТ 166	Резец проходной 2102-0005 ГОСТ 18868-73, Резей расточной 2140-0009 ГОСТ 18882-73
020	Контроль	Плита 1-1-630-400 ГОСТ 10905-86 Штангельциркуль : 1-125-0,1 ГОСТ 166
030	Токарная	Штангельциркуль : 1-125-0,1 ГОСТ 166	Резец проходной 2102-0005 ГОСТ 18868-73, Резей расточной 2140-0009 ГОСТ 18882-73
040	Контроль	Плита 1-1-630-400 ГОСТ 10905-86 Штангельциркуль : 1-125-0,1 ГОСТ 166
050	Фрезерно-сверлильная	Штангельциркуль : 1-125-0,1 ГОСТ 166	Фреза 2200-0108 Т15К6 ГОСТ 8721-69 Сверло 2301-0076 ГОСТ 10903-77
060	Контроль	Плита 1-1-630-400 ГОСТ 10905-86 Штангельциркуль : 1-125-0,1 ГОСТ 166

Таблица 1.3 Оборудование

№	Наименование операции	Оборудование
010	Токарная	Токарно-винторезный 165(РМЦ2800)
020	Контроль	Верстак Б558
030	Токарная	Токарно-винторезный 165(РМЦ2800)
040	Контроль	Верстак Б558
050	Фрезерно-сверлильная	Вертикально-фрезерный с крестовым столом 654
060	Контроль	Верстак Б558

Предложения по изменению технологического процесса аналога:

замена ручного оборудования на автоматизированное

концентрация обработки на операции

исходя из экономических расчетов выберем в качестве заготовки поковку, горячештамповочную в закрытых штампах

применение автоматического контроля для сокращения тех процесса

2. Технологическая часть

2.1 Анализ служебного назначения детали и ТУ на изготовление

Данные о детали:

* масса 57,5 кг

* материал - сталь 40Х ГОСТ1050 - 74

Щит подшипниковый служит для закрепления наружного кольца подшипника. Деталь достаточно жесткая, удобная для установки и закреплении при обработки. Требование по точности большинства поверхностей могут быть выполнены обычными высокопроизводительными методами обработки (точение, фрезерование, шлифование). Данная деталь удобна для обработки на станках с применением стандартного режущего инструмента.

Основными поверхностями детали являются (рис. 2.1.):

Основные конструкторские базы - (10, 12), имеющие точность обработки по 8 квалитету и (17) по 11 квалитету, шероховатость 1.6.

Вспомогательные конструкторские базы - (7, 9, 11, 14, 15, 16, 17).

Свободные поверхности - поверхности (1-6, 8, 13) точность обработки по 14 квалитету, шероховатость 12.5.

Что касается массы, то ее величина не создает трудностей с транспортировкой автоматизированными средствами. Габаритные размеры позволяют использовать стандартные приспособления, схваты, тару.

Химический состав стали и ее механические свойства указаны в таблицах 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 Химический состав Сталь 40Х (ГОСТ1050-74)

С	Si	Mn	Cr	Р, не более	S, не более
0,35-0,42 %	0.17-0.37%	0.35-0.65%	0,9-1.3%	0.025%	0.025%

Таблица 2.2 Механические свойства Сталь 40Х (ГОСТ1050-74)

уm, МПа	ув, МПа	д5,%	ш,%	HRC
880	1000	11	50	35

По химическим и механическим свойствам сталь 40Х подходит для для деталей типа щит подшипниковый.

2.2 Анализ технологичности конструкции детали

Технологичность конструкции изделия имеет прямую связь с производительностью труда, затратами времени на технологическую подготовку производства, изготовление, технологическое обслуживание и ремонт изделия. Эффективность использования станков с ЧПУ в значительной степени зависит от технологичности конструкции обрабатываемой детали. Улучшение технологичности конструкции детали способствует повышению производительности и качества обработки, сокращению типоразмеров необходимого режущего инструмента, уменьшению трудоемкости технологической подготовки деталей к обработке.

Деталь позволяет обрабатывать поверхности проходными и расточным резцами; имеются отверстия, обрабатывающиеся сверлом; имеются поверхности, которые обрабатывается цилиндрической фрезой.

Фасками с углом 45, отсутствие резьбы, отсутствие расточки канавок в отверстиях и внутренней подрезки торцев, отсутствие отверстий под углом к поверхности и пересекающихся под углом, доступность ко всем обрабатываемым поверхностям, следовательно деталь технологична.

Определим количественные показатели технологичности.

1. Коэффициент использования материала:



2. Коэффициент приведения по сложности:

Среднее значение квалитета точности:

Среднее значение параметра шероховатости:

Вывод: исходя из количественной оценки деталь-представитель достаточно технологична.

2.3 Технико-экономическое обоснование выбора метода получения заготовки

В настоящее время заготовки щитов подшипниковых получают различными методами: ковкой на молотах и прессах, горячей объемной штамповкой в открытых и закрытых штампах, литьем.

Главным при выборе метода получения заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Поэтому проведем технико-экономическое обоснование выбора метода получения заготовки из двух методов - литье в песчаной форме и поковка, горячештампованная в закрытых штампах. Расчеты сведем в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Последовательность экономического обоснование выбора заготовки.

Показатель	Отливки, полученные литьем в песчаные формы	Поковки, штампованные на КГШП
1. Масса заготовки, кг	, где kИ.М.МЕХ. - коэфф. использования материала (табл. 15)
	mзаг 1 =57,5/0,6=85,8	mзаг 2 =57,5/0,82=70,1
2. Себестоимость заготовки, руб.	, где - табличная стоимость 1 тонны заготовок
	Сзаг 1 =350*69,5/1000=25,7	Сзаг 2 =370*67,3/1000=23,6
3. Масса стружки, кг	mстр = mзаг - mд
	mстр 1 =69,5-57,5=12	mстр 2 =67,3-57,5=9,8
4. Себестоимость механической обработки, руб.	, где - табл. стоимость снятия 1 тонны стружки, = 500 руб/т
	Смех.обр. 1 =500*12/1000=6	Смех.обр. 2 =500*9,8/1000=4,9
5. Капитальные затраты на заготовку, руб.	, где - табличные капитальные затраты на 1 тонну заготовок (табл.14)
	Кзаг 1 =900*69,5/1000=62,55	Кзаг 2 =700*67,3/1000=47,11
6. Капитальные затраты на механическую обработку, руб.	, где = 1000 руб./т
	Кмех.обр. 1 =900*12/1000=10,8	Кмех.обр. 2 =700*9,8/1000=6,86
7. Масса отходов в заготовительном и механообрабатывающем производствах, кг	, где kИ.М.ЗАГ - коэфф. использования материала в заготовительном производстве
	Мотх. 1 =(1-0,6*0,8)57,5/(0,6*0,8)=62,3	Мотх 2 =(1-0,9*0,82)57,5/(0,9*0,82)=20,4
8. Стоимость реализации отходов, руб.	Сотх = Мотх Цотх/1000 , где Цотх - стоимость 1 тонны отходов
	Сотх. 1 =62,3*14,4=0,897	Сотх. 2 =20,4*14,4=0,294
9. Приведенные затраты, руб.
	Спр. =(25,7+6)+0,12 (62,55+10,8)-0,897=39,6	Спр. 2 =(23,6+4,9)+0,12 (47,11+6,86)-0,294=34,68
Сравнение вариантов, руб. и %	, руб. ; , в %
	?Спр=39,6-34,68=4,92

Исходя из расчетов, принимаем: поковку, горячештампованную в закрытых штампах.

Рис. 2.1 Эскиз заготовки

2.4 Проектирование маршрута обработки детали

При проектировании маршрута обработки детали следует учитывать: количество видов обработки каждой поверхности должно быть минимальным, обеспечивающим заданною точность и шероховатость по поверхности детали. Количество методов обработки поверхностей детали должно быть минимальным с целью использования наименьшего количества моделей технологического оборудования и типоразмеров оснастки, а также с целью максимальной концентрации элементарных переходов по технологическим операциям.

На рисунке 2.2 представлен эскиз детали "щит подшипниковый" с пронумерованными поверхностями.

Рис. 2.2 Эскиз детали с нумерацией обрабатываемых поверхностей

2.4.1 Назначение методов и видов обработки поверхностей

Назначение методов и видов обработки производился по таблицам точности обработки и сводится в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 Методы и виды обаботки

Номер поверхности	Точность размеров, квалитет	Шероховатость Rа, мкм	Метод обработки	Вид обработки	Точность размеров, квалитет	Шероховатость Rа, мкм
2,3	14	12,5	Обтачивание при продольной подаче	-однократное	14	12,5
1	14	12,5	Обтачивание при поперечной подаче	-однократное	14	12,5
4,5,19	14	6,3	Обтачивание при поперечной подаче	-однократное	14	6,3
13	9	3,2	растачивание	-получистовое -чистовое	12 9	12,5 3,2
9,16	14	12,5	растачивание при поперечной подаче	-однократное	14	12,5
10,12	8	1,6	растачивание	-получистовое -чистовое	12 8	12,5 1,6
11,14	12	12,5	растачивание	-однократное	12	12,5
15	14	6,3	растачивание при поперечной подаче	-однократное	14	6,3
17	11	1,6	растачивание при поперечной подаче	-получистовое -чистовое -тонкое	14 12 11	6,3 3,2 1,6
6,,8	14	12,5	Фрезерование цилиндрической фрезой	-однократное	14	12,5
7	11	12,5	Сверление отверстия	-однократное	11	12,5

2.4.2 Формирование принципиальной схемы на уровне этапов

Назначим для каждой поверхности метод и вид обработки и сведем в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 Содержание этапов обработки

Номер этапа	Номер поверхности	Методы и виды обработки поверхностей
Получистовое	10,11,12,13,14,17	Растачивание получистовое
Чистовое	7,21 2,3 1,4,5,9,15,16,17 6,8 10,12,13	Однократное сверление отверстия Обтачивание чистовое при продольной подаче Обтачивание чистовое при поперечной подаче Однократное фрезерование цилиндрической фрезой Растачивание чистовое
Тонкое	17	Обтачивание тонкое при поперечной подаче

2.4.3 Предварительное выделение технологических операций на уровне компоновочных схем

Предварительно выделим технологические операции на уровне компоновочных схем:

Операция 010: Токарная: обрабатываются поверхности 1, 2, 3, 4, 5, 19, 13

Операция 020: Токарная: обрабатываются поверхности 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17

Операция 030: Фрезерно - сверлильная: обрабатываются поверхности 6, 7, 8

2.4.4 Выбор баз по технологическим операциям

При решении этой задачи должны быть выполнены следующие условия:

- по возможности, принцип единства и совмещения баз:

- базирование на необработанные поверхности должно производится один раз - на первой операции.

Схема базирования по операциям приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Схемы базирования по операциям

№ операции	№ поверхности	Схема базирования	Метод и вид обработки
	010	1,2,3,4,5,19,13

Размещено на http://www.allbest.ru/

Точение получистовое однократное и растачивание отверстия.
	020	9,10,11,12,14,15,16,17

Размещено на http://www.allbest.ru/

Точение однократное, получистовое, чистовое, тонкое и растачивание отверстий
	030	6,7,8

Размещено на http://www.allbest.ru/

получистовое фрезерование. Сверление отверстий.

2.4.5 Выбор технологического оборудования

В данном разделе решается задача выбора конкретных моделей технологического оборудования по каждой операции. При этом определяющими факторами являются:

- тип производства;

- группа оборудования;

- структура операций;

- требуемая точность обработки;

- габаритные размеры заготовки;

- методы обработки;

- уровень автоматизации;

- число режущих инструментов.

В серийном производстве используется универсальное оборудование с ЧПУ.

Таблица 4.4- Выбор моделей оборудования

Номер операции	Условия выбора	Модель оборудования
010	а) токарная группа б) точность обработки нормальная в) максимальные габариты детали	Токарный с ЧПУ РТ724Ф301
020	а) токарная группа б) точность обработки нормальная в) максимальные габариты детали	Токарный с ЧПУ РТ724Ф301
030	а) фрезерная группа б) ось фрезы, сверла вертикальная в) обработка одним инструментом без перестановки заготовки г) точность обработки нормальная д) максимальные габариты детали	Станок прецизионный координатно-расточной одностоечный с ЧПУ 2Е450АМФ4



Станки предназначены для чернового и чистового точения цилиндрических, конических и фасонных поверхностей деталей типа валов в один или несколько проходов по замкнутому автоматическому циклу, а также сверление, зенкерование, развертывание и нарезание резьб в центровых отверстиях. Привод главного движения - от электродвигателя постоянного тока, двухступенчатого редуктора и ременной передачи. Переключение зубчатых колес в редукторе - от пневмоцилиндра. Привод револьверной головки - электромеханический. Приводы подач включают в себя высокомоментные электродвигатели постоянного тока, зубчатые ременные передачи, вращающиеся датчики контроля пройденного пути, передачи "винт-гайка качения". Станок оснащен автоматической централизованной дозированной системой смазки направляющих уппорта и привода подач.

Станки комплектуется устройством с числовым программным управлением (ЧПУ).

2.4.6 Окончательное формирование маршрута обработки

Окончательный маршрут обработки детали типа щит формируем исходя из предварительного выделения технологических операций на уровне компоновочных схем и выбора моделей оборудования.

Окончательный маршрут обработки детали щит подшипниковый:

Операция 010:

Последовательное растачивание поверхностей 1,2,3,4,5,19 и растачивание отверстия 13.

Операция 020:

Последовательное растачивание поверхностей 9,15,16,17; растачивание отверстий 10,11,12,14.

Операция 030

Получистовое фрезерование поверхностей 6,8; сверление отверстий 7.

Операция 040

Контроль.

2.4.7 Выбор средств технологического оснащения

2.4.7.1 Выбор типа режущего инструмента

Таблица 4.5- Выбор типа режущего инструмента

Номер операции	Группа оборудования	Номер перехода	Номер поверхности	Тип инструмента
010	Токарная	1	1,2,3,4,5,19	Резец проходной
		2	13	Резец расточной
020	Токарная	1	10,12	Резец расточной
		2	10,12,11,14	Резец расточной
		3	9,15,16,17	Резец проходной
		4	17	Резец проходной
		5	17	Резец проходной
030	Фрезерно-сверлильная	1	6	Фреза цилиндрическая
		2	8	Фреза торцевая
		3	7	Сверло спиральное

2.4.7.2 Выбор приспособления

Система приспособлений определяется типом производства и точностью обработки. Вид приспособления определяется моделью технологического оборудования, схемой установки заготовки, содержанием технологической операции и точностью обработки.

Выбор проводим по [2, стр. 8-44] и по 13. стр. 227-238], результаты сводим в таблицу 4.6.

Таблица 4.6 - Выбор приспособления

Номер операции	Модель оборудования	Условия выбора	Система, вид и типоразмер приспособления
010	РТ724Ф301	а) точность обработки нормальная б) заготовка в процессе обработки вращается в) диаметр поверхности базирования г) схема базирования д) обработка поверхностей без переустановки	Патрон 7100-0016 ГОСТ 2675-80
030	РТ724Ф301	а) точность обработки нормальная б) заготовка в процессе обработки вращается в) диаметр поверхности базирования г) схема базирования д) обработка поверхностей без переустановки	Патрон 7100-0016 ГОСТ 2675-80
050	2е450амф4	а) точность обработки нормальная б) заготовка в процессе обработки неподвижна в) обработка поверхностей без переустановки, обрабатываемые поверхности расположены горизонтально г) сверление отверстий д) диаметр поверхности базирования е) схема базирования	Приспособление специальное

2.4.7.3 Выбор типоразмера режущего инструмента

Выбор типоразмера режущего инструмента зависит от типа инструмента, модели технологического оборудования, требуемой точности обработки, формы расположения и размеров обрабатываемых поверхностей.

Выбор проводим по [3. стр. 239-299] и по [4. стр. 119-260], результаты сводим в таблицу 4.7.

Таблица 4.7 Режущий инструмент

Номер операции	Модель станка	Номер перехода	Условия выбора	Типоразмер режущего инструмента
010	РТ724Ф301	1	а) резец токарный расточной б) точность обработки нормальная в) расточка отверстий	Резец 2140-0001 Т5К10 ГОСТ 18883-73
		2	а) резец токарный проходной с пластинами из твердого сплава б) точность обработки нормальная	Резец 2103-0012 ВК6 ГОСТ 18879-73
020	РТ724Ф301	1	а) резец токарный расточной б) точность обработки нормальная в) расточка отверстий	Резец 2140-0001 Т5К10 ГОСТ 18883-73
		2	а) резец токарный проходной с пластинами из твердого сплава б) точность обработки нормальная	Резец 2103-0012 ВК6 ГОСТ 18879-73
030	2е450амф4	1	а) цилиндрическая фреза б) точность обработки нормальная	Фреза 2200-0108 Т15К6 ГОСТ 8721-69
		2	а) торцевая фреза б) точность обработки нормальная	Фреза 54.586.00 Т15К6 ГОСТ 9473-80
		3	а) диаметр сверла 22 мм б) точность обработки нормальная	Сверло 2301-0076 ГОСТ 10903-77

2.4.7.4 Выбор вспомогательного инструмента

Вид инструмента предопределяется типом технологического оборудования и типом режущего инструмента. Типоразмер вспомогательного инструмента выбирается в зависимости от размеров и расположения базовых поверхностей режущего инструмента; размеров и расположения исполнительных поверхностей станка, к которым по средствам вспомогательного инструмента присоединяется режущий инструмент.

Выбор проводим по [2. стр. 284-387] и результаты сводим в таблицу 4.8.

Таблица 4.8 - Выбор вспомогательного инструмента

Номер операции	Тип станка	Номер перехода	Тип режущего инструмента	Условия выбора	Вид и типоразмер вспомогательного приспособления
010	Токарный	1	Резец расточной	Установка резца для расточки отверстий Сечение державки 16*16	Резцедержатель с цилиндрическим хвостовиком ТУ 2-024-5539-81 191711041
		2	Резец проходной	Установка резца для обработки детали Сечение державки 16*16	Резцедержатель с цилиндрическим хвостовиком ТУ 2024-5539-81 191711009
020	Токарный	1	Резец проходной	Сечение державки 16*16	Резцедержатель с цилиндрическим хвостовиком
		2	Резец расточной	Установка резца для расточки отверстий Сечение державки 16*16	Резцедержатель с цилиндрическим хвостовиком ТУ 2-024-5539-81 191711041
030	Фрезерный	1	Фреза цилиндрическая	Диаметр посадочной цапфы 22мм.	Оправка с продольной шпонкой 191432079 ТУ2-035-990-85
		2	Фреза торцевая	Диаметр посадочной цапфы 22мм	Оправка с продольной шпонкой 191432079 ТУ2-035-990-85
		3	Сверло	Конус Морзе 4	Втулка переходная 19181073 ТУ 2-035-978-85

2.5 Разработка операционной технологии

2.5.1 Уточнение структуры операций по переходам

Операция 010:

Последовательное растачивание поверхностей 1,2,3,4,5,19 проходным резцом; растачивание отверстия 13 расточным резцом.

Операция 020:

Последовательное растачивание отверстий 9,10,11,12,14,15,16,17 проходным резцом.

Операция 030:

Последовательное обработка поверхностей 6,8 цилиндрической фрезой; сверление отверстий 7.

Операция 060:Контроль.

2.5.2 Расчет операционных припусков

Припуск - это слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Расчет припусков обуславливает:

- оптимальные промежуточные размеры заготовок по всем технологическим переходам (от черновой заготовки до готовой детали):

- минимальное число технологических переходов, обеспечивающих заданное качество обрабатываемой детали:

- рациональный выбор установочных баз и методов обработки. Расчет - аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях выполнения заготовок и их обработки, определении величин элементов, составляющих припуск и их суммирования.

При проектировании технологического процесса расчет припусков будем производить именно этим методом.

Припуски на обработку и промежуточные предельные размеры определяем для поверхности 12 размером O160

1. Заготовка - штамповка нормальной точности.

2. Масса заготовки - 67,5кг

3. Маршрут обработки:

* получистовое обтачивание

* чистовое обтачивание

Вся указанная обработка выполняется с установкой заготовки в центрах. Заносим маршрут обработки в графу 1 (см. табл. 5.1).

Расчет отклонений расположения поверхностей.

Величину отклонений ?? (в мкм) для штампованной заготовки при обработке в центрах определим по формуле:



где - коробление, мкм; - смещение оси заготовки в результате погрешности центрования, мкм.

В свою очередь:

где - допуск на размер.

Получистовое растачивание. Величину остаточных пространственных отклонений r, определим по формуле:

Чистовое растачивание. Величина остаточных пространственных отклонений r =0,04*8=0,32. Рассчитанные величины пространственных отклонений заносим в графу 4.

Расчет минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого перехода выполним по формуле:

2Zi min = 2 (Rz i-1 + hi-1 + i-1 + i);

* получистовое растачивание 2Zi min = 2(300 + 200 +160) = 1320;

* чистовое растачивание 2Zi min = 2(50 + 50 + 8) = 216;

Наименьшие расчетные размеры (графа 7) по технологическим переходам определим, складывая значения наименьших предельных размеров, соответствующих предшествующему технологическому переходу, с величиной припуска на выполняемый переход:

160,063+0,216 = 160,279;

160,279+1,32 =161,599;

Округленные наименьшие предельные размеры заносим в графу 10. Затем определяем наибольшие предельные размеры по переходам:

160,063+0,10 =160,163;

160,28+0,4 = 160,68;

160,6+5,5 = 166,1;

Результаты расчета вносим в графу 9.

Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по

переходам проводим, вычитая соответственно значения наибольших и наименьших предельных размеров, соответствующих выполняемому и предшествующему технологическим переходам:

Максимальные размеры:Минимальные размеры:

160,68-160,63 = 0,05; 160,28-160,063 = 0,217;

166,1-160,68 = 5,42; 160,6-160,28 = 0,32;

Результаты расчета заносим в графы 11 и 12.

Таблица 5.1 Расчет припусков и допусков ступени 160А3

Маршрут обработки поверхности 136А7	Элементы припуска, мкм	Расчетные величины	Допуски Ti, мкм	Операционные размеры, мм	Предельный припуск, мкм
	RZ	h			припуска Zimin, мкм	минимального , мм		наибольшие	наименьшие	Zmax	Zmin
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Штамповка	200	300	160	-	-	158,527	5500	158,5	153,0	-	-
Растачивание:
получистовое	50	50	8	0	1320	159,847	400	159,9	159,5	5,42	1,32
чистовое	20	25	0,32	0	216	160,063	63	160,063	160	0,55	0,213

Расчет общих припусков проводим по уравнениям:



Проверку правильности расчетов проведем по уравнению (2.6):

.

Рис.3.1 - схема расположения припусков и допусков на обработку поверхности 12

Припуски и допуски на остальные поверхности приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Назначение табличных припусков и допусков на обрабатываемые поверхности

№ поверхности	Размер	Табличный припуск	Допуск
1,8	132	22,9
4,5	22	23,2
6	550	23,4
10	215	23,6
14	298	23,2
11	195	23,1
13	136	23,4
15	65	23,3
16	13	22,7
17	15	23,2

2.5.3 Расчет режимов резания

Режимы резания могут быть назначены по соответствующим справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода определения режимов резания.

При назначении режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры режущего инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Расчетно-аналитическим методом рассчитаем режимы резания на обработку поверхности 12 (получистовое растачивание). Расчет режимов резания проводим по [4. стр. 261-275]

1. Исходные данные:

* обрабатываемый материал Сталь 40Х;

* режущий инструмент - резец токарный расточной Т5К10.

* станок - токарный с ЧПУ РТ724Ф301.

2. Расчет параметров режима резания при получистовом точении.

Определяем глубину резания t:

t =5,42мм

Определяем подачу 5 по [7, стр. 40, карта 4]:

S=0,68мм/об

По карте 11 [7, стр. 52] определяются поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от твёрдости и инструментального материала KSм=1,0

По карте 11 определяем поправочные коэффициенты на подачу для измененных условий обработки в зависимости от:

состояния поверхности заготовки KSn = 1,0;

вылет резца Кs1 =0,56

геометрических параметров резца KSц = 1,3;

диаметр детали Ksd = 0,8

инструментального материала Ksи = 1,15

Окончательно подачу для стадии обработки определяем по формуле:

So = S * KSи *KSn * KS1 * КSp * KSd * Ksи

So = 0,68 * 1,0 * 1,0 * 0,56 * 1,3 * 0,8 * 1,15 = 0,46 мм/об;

Рекомендуемое значение скорости резания для получистовой стадии обработки стали 40Х без корки выбираем по карте 21[7, стр. 73]:

Vт=203 м/мин

По карте 21 [7, стр. 73] выбираем поправочный коэффициент для получистовой стадии обработки в зависимости от инструментального

материала KVи = 0,85.

По карте 23 [7, стр. 82] выбираем остальные поправочные коэффициенты на скорость резания для измененных условий в зависимости

от:

группы обрабатываемости материала KVс = 0,9;

вида обработки KV0 =1,0;

жесткости станка KVj = 1,10;

механических свойств обрабатываемого материала KVм = 0,8;

геометрических параметров резца KVц = 1,0;

периода стойкости режущей части KVТ = 1,2;

наличия охлаждения KVж = 1,0.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания вычисляем по формуле:

KV = KVи *KVc * KV0 * KVj * КVм * KVц * KVt* KVж

KV = 0,85 * 0,9 * 1,0 * 1,10 * 0,8 * 1,0 * 1,2 * 1,0 = 0,81;

Окончательно скорость резания определяем по формуле:

V=VT*KV;

V = 203 * 0,81 = 164,43 м/мин.

Определяем частоту вращения шпинделя n:

Определяем осевую Px и радиальную Py составляющие силы резания по карте 32 [7, стр. 98]:

PXТ=900H; PYТ=360H.

По карте 33 [7, стр. 99] определяем поправочные коэффициенты на силы резания для измененных условий в зависимости от:

механических свойств обрабатываемого материала

главного угла в плане

главного переднего угла



угла наклона режущей кромки

Окончательно составляющие силы резания определяют по формулам:

PX = PXТ

PY = PYТ

PX = 900 * 1,1 * 1,0 * 0,9 * 1,0 = 891 Н;

PY = 360 * 1,0 * 1,0 * 0,9 * 1,0 =356,4 Н.

Определяем мощность резания N:

Режимы на остальные поверхности приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Режимы резания по операциям

№ операции	№ перехода	№ поверхности	Глубина резания t, мм	Подача s (sz), мм/об.	Скорость резания инст, м/мин.	Частота вращения nдет, об/мин.	Частота вращения nинстр, об/мин.
010	1	1	2,9	0,73	153	369,14
	2	2	2,9	0,73	153	369,14
	3	3	2,4	1,3	210	265,4
	4	4	3,2	0,35	181	2620
	5	5	3,2	0,35	181	2620
	6	19	3,2	0,35	181	1152,8
	7	13	2,0	0,43	185	433,2
	8	13	1,0	0,22	265	620,6
030	1	10	2,20	1,3	110	162,9	-
	2	12	2,0	0,63	153	304,5	-
	3	10	1,4	0,33	239	559,4	-
	4	12	1,4	0,49	210	417,99	-
	5	14	3,2	1,13	112	119,7	-
	6	11	3,1	0,33	181	295,6	-
	7	9	1,5	0,26	210	548,2	-
	8	15	3,3	1,3	105	514,5	-
	9	16	2,7	1,3	110	1422,96	-
	10	17	1,5	0,21	228	2089,96	-
	11	17	1,3	0,13	315	2089,96	-
	12	17	0,4	0,08	487	2540	-
050	1	6	3,4	0,13	272	-	866,2
	2	8	3,4	0,13	272	-	866,2
	3	7		0,38	30		434,28

2.5.4 Нормирование технологических операций

Под технически обоснованной нормой времени понимается время, необходимое для выполнения заданного объема работы (операции) при определенных организационно-технологических условий и наиболее эффективном методе использования всех средств производства.

Проведем расчет норм времени на токарную операцию 020.

Определяем основное время, мин:

где

t0j - основное время на j переходе, мин;

Lj - длина обрабатываемой поверхности, мм;

l - длина врезания и перебега инструмента, мм;

i - число рабочих ходов;

Sмин=n*s - минутная подача, мм/мин.

n= частота вращения заготовки или инструмента

s= подача на один оборот

Определяем штучное время на операцию, мин

tвсп- вспомогательное не перекрываемое время

а - процент потерь времени от оперативного времени

tвсп=0,8 - время загрузки разгрузки станка

б=10%

Определяем подготовительно заключительное время

Тп.з=Тп.з1+Тп.з2+Тп.з3

Тп.з1 - Обязательный комплекс затрат, мин.

Тп.з2 - Время на дополнительные приёмы не вошедшие в Тп.з1, мин.

Тп.з3 - Время на обработку пробной детали, мин

Составляющие Тп.з2,Тп.з3 определяются конкретным станком и сложностью детали и выбираются из справочных таблиц [5, стр. 604-622].

Тп.з1=12 ,Тп.з2=5,4, Тп.з3= 5,4

Тп.з=12+10+2,2=24,2

Определяем штучно калькуляционное время

Tп.з- подготовительно заключительное время

n - размер партии деталей шт.

, где

Nгод - годовой выпуск деталей шт;

S - число запусков в год

Nгод = 200, S = 12

На остальные операции назначаем нормы времени укрупнено:

Определяем основное время по приближенным формулам для

-Токарная 010

t0=0.17dl+0.18dl

-Фрезерная 050

t0=7l+0.52dl

Определяем время работы по УП, мин

tуп = (1,4?1,6)*tо

3. Определяем штучно калькуляционное время

tшт-к= 1,37*tуп

4. Определяем составляющие штучно-калькуляционного времени по

следующим формулам:

tвсп=0,085* tшт-к

tтех=0,145* tшт-к

tорг=0,17* tшт-к

tпер=0,20* tшт-к

Результаты расчёта норм времени приведены в таблице 5.4

Таблица 5.4 - Технические нормы времени по технологическим операциям

№ операции	t0	tвсп	tтех	tорг	tпер	tшт	tшт-к	tуп
10	14.5	2.533	4.321	5.1	5.96	17.3	29.8	21.75
30	1.49	0.8	0.58	0.67	0.79	2.5	3.97	2.24
50	5	0.88	1.49	1.8	2.06	5.97	10.3	7.5

Размещено на Allbest.ru