з) Определяется мощность привода

Nр Nшт

Nшт = Nэл=0,8 17,3=13,8 кВт

т.е. мощности привода достаточно

е) определяется основное машинное время по формуле

Т0= (+1 + 2)/n S=(78+8+2)/1200 0.3=0.35 мин

Записываются режимы резания при сверлении:

S=0.3 мм/об; V=79 м/мин; n=1200 об/мин; То=0,35 мин.

Режимы резания на остальные переходы операций 030, 050, 0,75 выбираем табличным способом, пользуясь рекомендованной литературой результаты занесем в сводную таблицу 8.4.1

8.5 Нормирование технологического процесса

Расчет норм времени проводится для тех же операций, что и расчет режимов резания.

Тшт = Т0 +Тв[1+(аобс +аот)/100],

где : Т0 - основное машинное время, мин

где : Тус -время на установку и снятия детали, мин.

аабс -время на обслуживания рабочего места.

аот -время на отдых и личные надобности.

аабс+ааб=10% [7, карта 19, стр. 88]

Тв -вспомогательное время на операцию определяется по формуле [9, стр.101]

Тв = Тус +Тиз+Тпер

Тиз- время на измерение

Тпер -время связанное с переходом.

Основное машинное время определяется в результате расчетов режима резания для каждого перехода.

где L - длинна обработки

l i'- длинна врезания

l i''- длинна перебега

S - подача

n - число оборотов шпинделя

i - число проходов

Суммарное операционное время равно сумме основных времен на переходах операции.

Т0 =Т1 + Т2 +…+ Тi

Вспомогательное время на операцию определяется по формуле

Тв =Тус + Тизм + Тпер,

где Тус -время на установку детали, мин, Т дет=3 [ ];

Тизм - время на контрольные измерения

Тпер -время связанное с переходом

Тпер = Тсм. инс.i+ Тпр i,

где Тсм. инс.i - время на смену инструмента, мин

Тпр i - время на проход

Для операции 030 фрезерная пользуясь машиностроительными нормативами составляем расчетную таблицу 7.3.1 [ , карта16, 33, 34, с. 62-118].

Таблица 8.5.1 - Расчетная таблица для определения штучного времени Тшт операции 030

№ пов	Основное время, мин Т0	Время смены инструмента, мин Тинс	Время на проход, мин Тпр	Время установки и снятия ,мин Туст	Время на изме рение, мин Тизм
1	0,6	0,08	0,6	0,27	0,13

Для операции 050 токарно - винторезная используя [ , карта 2, 18, 19, с. 32-72] составляем таблицу 8.5.2

Таблица 8.5.2 - Расчетная таблица для определения штучного времени Тшт операции 050

№ пов	Основное время, мин Т0	Время смены инструмента, мин Тинс	Время на проход, мин Тпр	Время установки и снятия ,мин Туст	Время на изме рение, мин Тизм
1	0,64	0,08	0,1	0,8	0,22
2	2	-	0,1	-	0,16
3	0,79	0,08	0,1	-	0,16
4	0,64	0,08	0,1	-	0,22
5	2	0,08	0,1	0,8	0,16
Сумма	6	0,32	0,5	0,16	0,92

Тогда штучное время Тшт для операции 030 фрезерная, мин

для операции 050 токарно - винторезная штучное время Тшт равно

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени . [1, с. 103]

Т шт-к= Т шт+ Т п. з. /n ,

где n - количество деталей в партии, шт n = 250

Т п. з.- подготовительно-заключительное время, включает в себя

1) время на получение задания - 2 мин;

2) время на инструктаж - 2 мин;

3) время на ознакомление чертежа - 2 мин;

4) время на установление инструмента - 2,5 мин;

5) время на включение подачи - 0,3 мин;

6) время на установление числа оборотов - 0,2 мин;

7) время на перемещение каретки - 0,8 мин.

Т п. з.=2+2+2+2,5+0,3+0,2+0,8=9,8 мин.

Тогда штучно - калькуляционное время Тшт- к для операции 030
фрезерная, мин

для операции 050 токарно - винторезная штучно - калькуляционное время Тшт - к равно

Для операции 070 сверлильная вспомогательное время находится с помощью нормативов времени на станках с ЧПУ аналогичным способом. Результаты сведены в таблице 8.5.4.

Тогда штучное время Тшт равно

Штучно - калькуляционное время Тшт- к для операции 075 сверлильная, мин

Аналогичным образом производится расчет норм времени на остальные операции. Результаты расчетов приведены в таблице 8.5.3

Таблица 8.5.3 - Сводная таблица норм времени

№ опер	Наименование операции	То, мин	Тв, мин	Тшт, мин	Тп.з., мин	Тшт-к, мин
015	Токарно-винторезная	4,02	6,31	11,26	16	11,32
020	Токарно-винторезная	5,25	6,15	12,43	16	12,49
025	Горизонтально-расточная	2,69	3,04	6,27	10	6,31
030	Вертикально-фрезерная	0,6	1,08	1,79	9,8	1,83
035	Плоскошлифовальная	4,86	4,17	9,6	5,3	9,62
040	Комплексная с ЧПУ	45,51	10,6	61,72	20	61,8
050	Токарно-винторезная	6,07	1,9	8,16	9,8	8,20
055	Токарная с ЧПУ	10,33	7,35	19,46	10,6	19,50
060	Токарная с ЧПУ	11,86	10,1	24,16	10,6	24,20
065	Плоскошлифовальная	5,3	4,17	9,89	9,8	9,93
070	Сверлильная с ЧПУ	41,05	8,84	50,78	20,8	50,82
075	Сверлильная с ЧПУ	23,24	6,14	32,31	22,8	32,40
085	Комплексная с ЧПУ	3,19	5,56	10,4	24,6	10,5
090	Комплексная с ЧПУ	1,8	5,59	8,13	21	8,21



9. Конструирование станочного приспособления

Целью этого раздела является создание 2-х станочных приспособлений, которые облегчат необходимую точность, продуктивность и экономичность соответствующих им операций. Приспособления должно быть простыми и дешевыми в производстве, механизированными, с гидравлическим или пневматическим приводом, удобными в работе и быстродействующим, должно удовлетворять требованиям техники безопасности и быть надежными в эксплуатации. В результате этого раздела спроектировано 2 станочных приспособления на операцию: горизонтально - расточная 025 (ТМ951050-04-00.00.СБ) на операцию сверлильная с ЧПУ 075 (ТМ951050-05-00.00.СБ) рассчитаны силы закрепления. С помощью программы PRIVOD выбраны оптимальные приводы к рассматриваемым приспособлениям.

Обоснование цели технологической операции

На предприятии деталь обрабатывается на универсальном оборудовании с применением универсальных прихватов. Рабочий на данной операции имеет четвертый разряд. Применение специального приспособления с гидравлическим приводом создаст удобство в работе, повысит стабильность точных параметров.

Точность размеров:

На данной операции должен формироваться размер:215+0.5

Это соответствует 14-тому квалитету точности.

Точность формы расположения: отклонение от перпендикулярности торцы: 200 мкм, 10 степень точности [ , стр. 108, таблица 5.3].

Степень шероховатости:

Шероховатость поверхности полученной на данной операцииRa=12,5 мкм.

Готовая программа выпуска 250 деталей. Такая программа с учетом трудоемкости предполагает мелкосерийный тип производства. Поскольку такт выпуска 2409 при двухсменной работе, то можно сделать заключение о полной интенсивности приспособления, будет осуществлено лишь 250 циклов.

Основные параметры станка:

Станок: горизонтально-расточной 2622

Частота вращения шпинделя, об/мин 12,5-1800

Ширина паза стола, мм

Расстояние между пазами, мм

Размеры встроенного поворотного стола 1120х1150

Наибольшее перемещение

вертикальное шпиндельной бабки 1000

планшайбы стола

продольное 1120

поперечное 1000

Станок оборудован системой охлаждения. Стружка удаляется со станка рабочим. Обработка осуществляется фрезой дисковой 2254-1085 ГОСТ 2679-81 Приспособление обслуживается рабочим 3-го разряда.

Приспособление реализует следующие функции:

0 - перемещение и предварительная ориентация заготовки;

1 - базирование заготовки;

2 - закрепление заготовки;

3 - базирование приспособления на станке;

4 - подвод и отвод энергоносителя;

5 - закрепление приспособления на станке;

6 - образование исходной силы закрепления;

7 - управление энергоносителями;

8 - объединение функциональных узлов;

9 - обработка поверхностей;

10 - холостые хода.

Из потока функций реализуемых приспособлением в течении оперативного времени реализуются: 0, 1, 2, 4, 7, 6, 10. Функции 3, 4, 8 влияет на подготовительно заключительное время.

Руководствуясь нормативами времени составляется схема потока функций рисунок 9.1.1.

На следующем этапе строится структурная схема проектируемого приспособления рисунок 9.1.2.

9.2 Разработка и обоснование схемы базирования.

Из всего комплекса поверхностей образующих заготовку, на установочную базу претендовать торцевая поверхность

В ее пользу говорят следующие доводы:

она наиболее протяженная;

шероховатость поверхности 3,2 мкм;

применение этой поверхности в качестве базовой не препятствует доступу инструмента к обрабатываемой поверхности.

Она лишает заготовку 3-х степенной свободы (рисунок 9.2.1) перемещение вдоль оси z и вращение вокруг оси х и у.

Неплоскостность 120 мкм [13, стр. 107 табл. 24].

Поверхность диаметр 188.6+0,46, принимается в качестве двойной опорной базы, лишает заготовку 2-х перемещений вдоль оси х и у. (рисунок 9.2.1). Радиальное биение 300 мкм [ , стр. 109, табл. 5.4]

Погрешность базирования равна: допуску на торцевое биение 300мкм [13, стр. 104]

Погрешность меньше допуска на изготовления. Схема базирования не оказывает особого влияния на точность получаемого размера.



Разработка и обоснование схемы закрепления.

На этом этапе рассматриваются силы действующие на систему в процессе обработки..

Силы будут направлены как показано на рисунке 9.3.1.

Все тела G уравновешиваюстя в реакции в опоре. Сила Рz не уравновешивается и требует дополнительной силы закрепления. Остальные силы незначительны по сравнению с Рz.

При выбранном способе базирования следует признать рациональными применения 4-х поворотных прихватов, которые прижимали деталь сверху. Значительная масса заготовки и высокая жесткость гасят напряжения возникающие в результате зажима и не вызывают деформаций, искажающих заготовку.

Сила резания Рz определяется по формуле

где Z - число зубьев Z=157;

B- ширина обработки В=5мм;

t - глубина резания, мм t=118 мм;

Sz - подача на зуб, Sz=0,06 мм/зуб [5, стр.293, табл. 43];

D - диаметр фрезы D=250

n - число оборотов, об/мин n =250

Коэффициенты:

Ср=68,2; Х=0,86; У=0,72; W=0; q=0,86 [3, стр. 201]

Кмр - поправочный коэффициент на качество обработанного материала.

Сила закрепления заготовки

Величина усиления на штоке [11, стр. 233 ]

где f - коэффициент трения [5, стр. 48 ] f=0,1

e=80

Н=160 рисунок 9.3.2

Подставляя значения рассчитываем Q

По найденному усилию на штоке с помощью программы privod выбирается поршень который обеспечивает заданное усилие.(см. Приложение)

Принятые значения рисунок 9.3.3

D=63 мм; d=16 мм; S=63 мм;

Рабочие давления жидкости Р=6,3 МПа

Величина усилия на штоке фактическая Qфакт=1766 Н.

При рассмотрении операции 0,75 Сверлильная с ЧПУ силы будут максимальны на переходе обработки паза 20х40х20 и направлены как показано на рисунке 9.3.4.

Все тела G уравновешиваюстя в реакции в опоре. Сила Рz не уравновешивается и требует дополнительной силы закрепления. Остальные силы незначительны по сравнению с Рz.

При выбранном способе базирования следует признать рациональным применение зажима, который прижимал бы деталь сверху. Значительная масса заготовки и высокая жесткость гасят напряжения возникающие в результате зажима и не вызывают деформаций, искажающих заготовку. В таких условиях не возникает особых требований к структурной однородности силовых полей.

Сила резания Рz определяется по формуле

где Z - число зубьев Z=157;

B- ширина обработки В=5мм;

t - глубина резания, мм t=118 мм;

Sz - подача на зуб, Sz=0,06 мм/зуб [5, стр.293, табл. 43];

D - диаметр фрезы D=250

n - число оборотов, об/мин n =250

Коэффициенты:

Ср=68,2; Х=0,86; У=0,72; W=0; q=0,86 [3, стр. 201]

Кмр - поправочный коэффициент на качество обработанного материала.

Сила закрепления из условия непроворота заготовки рисунок 9.3.5

где Мр - момент силы резания

где k - коєффициент запаса k = 2,5 [5, стр. 85]

R - радиус заготовки R = 207,5 мм = 0,208 м

f - коэффициент трения f = 0,1 [5, стр. 86]

В виду большой массы детали силу закрепления можно уменьшить на величину равную весу заготовки

Q = W - G = 11787.5 -73 9.8 = 11072.1 H

По найденному усилию на штоке с помощью программы privod выбирается привод, который обеспечивает заданное усилие.(см. Приложение).

Принятые значения рисунок 9.3.6

Тип привода: гидравлический, поршневой, одностороннего действия, с односторонним штоком, со штоковой рабочей полостью, двухпозиционный, одноступенчатый, без торможения.

D = 63 мм; d = 16 мм; S = 20 мм;

Рабочие давления жидкости Р = 2,5 МПа

Величина усилия на штоке фактическая Qфакт= 15526,38 Н.

Величина силы сопротивления возвратной пружины q = 1000 Н

9.4 Точностной расчет приспособления

С информационной точки зрения расчеты допусков на изготовление приспособления представляют собой преобразование информации о точности обработки поверхностей детали на данной операции в точностные требования к приспособлению.

Допустимая погрешность на изготовление приспособления представляет собой

где Тразм - допуск на изготовление размера.

Расчет производится для допуска ра Т = 1,0мкм, поскольку на большинство остальных размеров погрешности не оказывает особого влияния:

б - погрешность базирования для данного размера ?б = 300 мкм;

Кт1 - коэффициент учитывающий, что погрешность базирования для данного размера не всегда принимает предельные значения Кт1=0,6;

з - погрешность закрепления, мкм ?з=0, т.к. обрабатывается партия деталей;

уст - погрешность установки приспособления на станке ?уст=0 т.к. причины погрешности своевременно устраняются;

n - погрешность перекоса инструмента, 3мкм;

u - погрешность в следствии износа установочных элементов ?u=0 т.к. износ равномерный;

- средняя экономическая точность обработки, ?=21 мкм

Кт - коэффициент учитывающий возможные отклонения от закона распределения Гауса Кт=1,2

поз - погрешность позиционирования шпиндельного блока станка. 3 мин

Полученное значение распределяется между элементами приспособления:

а) перпендикулярность оси штока и базовой поверхности 72 мкм;

б) зазор между посадочной поверхностью детали и опоры 144 мкм.

Устройство и принцип действия

Закрепленная в корпусе 1 направляющая 3 с помощью винта 19 несет на себе устройство гидроцилиндра 11 с поворотным прихватом 4

Заготовка базируется с помощью четырех опор закрепленных в корпус.

Закрепление осуществляется за счет создания давления масла через штуцер 26 на поршень 13. Усилие с поршня передается на поворотный прихват 4 через шток 12.

Приспособление базируется на столе станка с помощью направляющих
шпонок 31.

Спроектированное приспособление предназначено для разрезания заготовки. Обеспечивает точность полученного размера, повышает производительность труда путем сокращения подготовительно - заключительного времени.

В начале каждой смены рабочий должен проверить рабочее давление в сети.



Заключение

В данной дипломной работе был разработан технологический процесс обработки детали корпус. Определен тип производства. Произведен расчет заготовки и назначение припусков на механическую обработку по ГОСТ 7829-70. В результате чего на 8 % снижается расход материала и на 6 % уменьшается себестоимость получения заготовки.

Маршрутный техпроцесс составлен в зависимости от типа производства. В предложенном техпроцессе большинство операций выполняются на станках с ЧПУ, что приводит к точности получения конструкторских размеров. В конструкцию детали были внесены изменения для точности обработки поверхностей, которые являются вспомогательными то есть по ним базируются присоединяемые детали.

Расчет размерной технологической цепи привел к правильному назначению технологических размеров. Расчет минимального припусков на диаметральный размер был произведен с помощью ЭВМ и выведен на печать. Уточнились размеры заготовки.

Расчет режимов резания произведен аналитическим способом и табличным с помощью нормативов резания. За счет этого исключена перегрузка оборудования по мощности и выбраны оптимальные режимы резания в соответствии с выбранным оборудованием.

Нормирование операций произведено по нормативам времени, что уточняет штучное и штучно-калькуляционное время по сравнению с заводским технологическим процессом.

Спроектировано специальное приспособление на операцию горизонтально - расточная для разрезки детали. С помощью программы privod был выбран гидравлический поршень по параметру силы закрепления.



Список литературы

1 Горбацевич А.Ф. Шкрев. Курсовое проектирование по технологии машиностроения - М: Высшая школа 1983 - 256 с.

2 Бабук В. А. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении. Минск. В. Ш. 1987 - 250 с.

3 Залога В. А. Расчет режимов резания при точении, сверлении, фрезеровании. Киев 1994 г.

4 Справочник технолога машиностроителя в 2-х томах Т.1 под редакцией А. Г. Косиловой Р.К. Мещерякова- М. Машиностроение, 1986г- 696с

5 Справочник технолога машиностроителя в 2-х томах Т.2 под редакцией А. Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова- М. Машиностроение, 1986г- 496с

6 Методические указания к практическим и самостоятельным работам «Расчет технологических размерных цепей при изготовлении втулок» по курсу «Технология машиностроения» для студентов специальностей 0301 и 0636 дневной и вечерней формы обучения составлена Евтухов В. Г. Захаркин В. И. - г.Харьков ХПИ 1986г-18с.

7 Расчеты режимов резания при точении, сверлении, фрезеровании - под редакцией Залога В.О. к ТСДО, 1994-168стр.

8 Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, обслуживания рабочего места, и подготовительно-заключительного времени на работы выполняемых на металлорежущих станках : М. НИИ труда 1980-208 стр.

9.Общемашиностроительные нормативы времени: вспомогательного, обслуживания рабочего места и подготовительно-заключительного на работы выполняемые на станках с ЧПУ-М. НИИ Труда,1980г- 304стр.

10 Общемашиностроительные нормативы и режимы резания для нормирования работ на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. 4 .11 Нормативы резания М. Экономика 1990г.-474стр.

11 Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. Расчеты и конструкции Машиностроение 1966 - 650стр.

12 Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков-Машиностроение - 1979.- 303стр.

13 Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора : Справочник конструктора : Машиностроение 1980г.- 464стр.

14 Обработка металлов резанием : Справочник технолога А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Баймида -М: Машиностроение, 1983- 277 стр.

15 Альбом по проектированию приспособлений. Учебное пособие для студентов машиностроительных вузов.

16 Свешников В.К. Усов А.А. Станочные гидроприводы-М. Машиностроение, 1982г.-464стр.

17 Кучер А.М. Металлорежущие станки-Л. Машиностроение, 1972г. -308стр.

18 Справочник молодого машиностроителя. Под редакцией Горюнова Л.К.-М. Машиностроение,1974г.- 848стр.

19 Кузнецов Ю.И. Оснастка для станочников с ЧПУ- М. Машиностроение. 1986г.-354стр.

Размещено на Allbest.ru