Обработка детали типа корпус в условиях среднесерийного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Рост промышленности и народного хозяйства, а также темпы переоснашения их новой техникой в значительной мере зависят от уровня развития машиностроения. Технический прогресс в машиностроении характеризуется совершенствованием технологии изготовления машин, уровнем их конструктивных решений и надежности их в последующей эксплуатации.

В настоящее время важно - качественно, дешево, в заданные сроки с минимальными затратами изготовить машину, применив современную высокопроизводительную технику, оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства.

Разработка технологического процесса изготовления машины не должна сводится к формальному установлению последовательности обработки поверхностей деталей, выбору оборудования и режимов. Она требует творческого подхода для обеспечения согласованности всех этапов построения машины и достижения требуемого качества с наименьшими затратами.

При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления в современной технологии машиностроения:

Приближение заготовок по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям, что дает возможность сократить расход материала, значительно снизить трудоемкость обработки деталей на металлорежущих станках, а также уменьшить затраты на режущие инструменты, электроэнергию и прочее.

· Повышение производительности труда путем применения: автоматических линий, автоматов, агрегатных станков, станков с ЧПУ, более совершенных методов обработки, новых марок материалов режущих инструментов.

· Концентрация нескольких различных операций на одном станке для одновременной или последовательной обработки большим количеством инструментов с высокими режимами резания.

· Применение электрохимических и электрофизических способов размерной обработки деталей.

· Развитие упрочняющей технологии, повышение прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическим, термическим, термомеханическим, химикотермическим способами.

· Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы детали и машины в целом, эффективное использование автоматических и поточных линий, станков с ЧПУ - все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества продукции.

Развитие машиностроительного производства требует возможности обработки широкой номенклатуры деталей, при резком снижении сроков конструкторской и технологической подготовки производства. Гибкость производства осуществляется внедрением быстро переналаживаемого оборудования (гибкие производственные системы, модули, цеха и заводы автоматы).

Ускорение сроков подготовки производства возможно только за счет компьютеризации. В настоящее время созданы и эффективно работают САD/САМ системы. Они основаны на том, что созданные в САD системах чертежи служат источником информации в САМ системе.

Как правило, используются САD/САМ системы только для разработки управляющих программ. При этом разработка операции (выбор станка, состава и последовательности технологических переходов, выбор инструмента и техоснастки) осуществляются человеком.

В настоящее время не существует обоснованного алгоритма, который бы позволял применять проектные решения автоматизировано.

Данный дипломный проект основан на разработке техпроцесса обработки детали типа корпус в условиях среднесерийного производства.. С целью обеспечения требуемой точности и высокой производительностью труда в проекте некоторые станки универсальной группы заменены на станки с ЧПУ при этом приспособления применяются специальные и универсальные, режущий инструмент со сменными неперетачиваемыми пластинами. Мерительный инструмент в основном специальный. Способ получения заготовки применяю штамповку на КГШП. Оборудование размешаю по ходу технологического процесса . Все это позволяет уменьшить затраты времени и ресурсов и позволит добиться необходимого качества..

1. Технологическая часть

1.1 Краткое описание изделия

Распылитель ЦЭЛ 90 - 27 - 6К - 01 - УЗ - это распылитель центробежный лопастной с установленным электродвигателем 90 кВт, с диаметром диска 27см (270 мм), электрооборудование защищенное для зон класса ВПА по «Правилам устройства электроустановок», диск с защитой из карбида кремния С-2, корозионностойкий, поставляется с автоматикой для климатических зон УЗ (умеренный климат).

Распылитель ЦЭЛ 90 - 27 - 6К - 01 - УЗ предназначен для тонко дисперсного распыления жидкотекучих материалов (растворов, эмульсий, суспензий) плотностью 1,5 т/м и выше в сушильных камерах распылительных сушилок с различными вариантами подвода теплоносителя температурой не выше 600С (873 К), в помещениях категории 3 по ГОСТ15150, во взрывоопасной зоне класса ВПА по «Правилам устройства электроустановок».

Распылитель центробежный используют для производства кормовых дрожжей и при производстве минеральных удобрений.

Гарантийный срок эксплуатации распылителя 12 месяцев с момента ввода в эксплуатацию, но не более 24 месяцев с момента отгрузки изделия потребителю или проследования изделия через границу Украины.

Регламентированное техническое обслуживания распылителя выполняется не реже 1 раза в 30 дней.

Технический осмотр производится 1 раз в квартал и предусматривает частичную разборку распылителя для осмотра зубчатого зацепления мультипликатора, зубчатого зацепления быстроходной муфты, вала диска.

Учитывая высокую частоту вращения распылителя и экстремальные условия эксплуатации, срок службы до списания определяется из условий работы:

· на агрессивных и абразивных продуктах -5 лет;

· на нейтральных и неабразивных продуктах -7 лет.

Рабочим органом распылителя является быстровращающийся диск лопастной (узел 1.1550 -87.71-00.К СБ) (рисунок1,1), жестко закрепленный коническим соединением на нижнем конце выходного вертикального вала .

Распыл продукта диском осуществляется следующим образом. Продукт через распределитель попадает на распределительное кольцо (деталь представляет собой плоский диск с отверстиями для равномерного распределения продукта по всему диску).

Далее продукт попадает на днище вращающегося диска, где под действием центробежной силы направляется к стенкам диска и по лопастям течет тонкой пленкой.



Рисунок1,1 Диск лопастной (узел 1.1550 -87.71-00.К СБ)

Срываясь с концов лопастей, пленка продукта превращается в капли, которые падают вниз, в восходящем потоке теплоносителя сушатся, превращаясь в готовый продукт (сухой порошок).

Производительность по исходному продукту - 14 т/час.

Корпус диска (деталь 1.1550 -87.71-01.К) входит в состав узла диск лопастной (узел 1.1550 -87 .71-00.К СБ), предназначен для монтажа в нем конструктивных элементов (лопостей), необходимых для выполнения функций составного объектива - распыления продукта.

Корпус диска имеет габаритные размеры 270115. Масса детали - 18,4 кг. Материал - сталь 08Х17Н5М3

Рисунок 1,2 - Схема работы распылителя

1.2 Описание детали

Корпус диска (деталь 1.1550 -87.71-01.К) входит в состав узла диск лопастной (узел 1.1550 -87 .71-00.К СБ)( (рисунок1,3), предназначен для монтажа в нем конструктивных элементов (лопостей), необходимых для выполнения функций составного объектива - распыления продукта.

Корпус диска имеет габаритные размеры 270 115. Масса детали - 18,4 кг. Материал - сталь 08Х17Н5М3

Рисунок 1,3 Корпус диска (деталь 1.1550 -87.71-01.К)

Анализ поверхностей детали

Основные - поверхности которые определяют положение детали при ее работе в узле. В данном случае такими поверхностями являются: коническое отверстие 35Н7, <1*54'32,9” , отверстие 24Н11, торец с резьбой М60 2-6g.

Вспомогательные - поверхности которые определяют положение всех присоединенных деталей. В данном случае такими поверхностями являются отверстия 230Н7 , 200Н7, торцы 35,5, 4, 6отверстий М8-7Н.

Исполнительные - поверхности которые исполняют предназначенные для них функции. В данном случае такими поверхностями являются шпоночные пазы 29,2 ,14,6 , 6Is9, 24паза16Н11, 10Н11, резьба М60 2-6g, резьбовые отверстия М8-7Н.

Свободные - поверхности которые не контактируют с другими поверхностями.

Анализ технологичности детали:

Технологичной считается та конструкция детали, обработка которой возможна с максимальной производительностью труда и минимальной себестоимостью. Технологичность определяется по качественным и количественным оценкам:

К качественным оценкам относят:

Материал детали.

Деталь изготовлена из стали 08Х17Н5М3- сталь корозионно стойкая и жаропрочная

Механические свойства- ?=7880 кг/куб.м, ?в=1180 Мпа, ?т=610 Мпа.

Таблица 1.1. Хим. состав стали 08Х17Н5М3 ГОСТ5632-72

Элемент	С	Cr	Ni	Mo	Si	P	Mn	S
Содержание, %	0,06…0,1	16…17,5	4,5…5,5	3…3,5	0…0,8	0,035	0…0,8	0…0,02

Рекомендуется как высокопрочная сталь для изделий работаюших в атмосферных условиях, уксуснокислых , сернокислых , и других средах.

По данному критерию деталь нетехнологична так, как сталь 08Х17Н5М3 не распространена , не имеет заменителей для обеспечения требуемых свойств и имеет высокую стоимость.

Базирование и закрепление заготовки в процессе обработки.

Деталь имеет поверхности удобные для базирования и закрепления детали в стандартных приспособлениях (трех, четырехкулачковых патронах) но не на всех операциях . На фрезерной и сверлильной операциях базирование и закрепление требует изготовления специальных приспособлений , что делает базирование и закрепление нетехнологичными.

Простановка размеров.

Данная простановка размеров дает возможность контролировать размеры непосредственно на операции, не снимая деталь, стандартным мерительным инструментом (калибрами, шаблонами, штангенциркулями, микрометрами) без перерасчетов размеров. Следовательно деталь по данному критерию технологична.

Наличие жестких допусков .

Присутствие жестких допусков при изготовлении детали - это признак нетехнологичности детали, так как для обеспечения заданной точности необходимы дополнительные затраты. Допуски прямолинейности 0,02 , позиционный допуск 0,5 , конуса с углами 1?54'32,9” ±30”, 4?30'±15' делают деталь нетехнологичной.

Не технологичные конструктивные элементы.

Нетехнологичными элементами данной детали являются : глухие резьбовые отверстия 6отв М8-7Н, конуса с углами 1?54'32,9” ±30”, 4?30'±15' .15?, коническая выточка 1,5, 24паза, галтели и радиусы (R10,R30).

Количественная оценка:

К количественным оценкам относят:

1) Коэффициент использования заготовки.

(1.1)

Где mд - масса детали ;

mз - масса заготовки ;

По формуле (1,1)

Уровень ЕСТПП не исполняется 0,63<0,7 деталь нетехнологична.

2) Коэффициент использования материала.

 (1.2)

Где mопз - масса отходов при производстве заготовки (3-20% от mз для штамповок) ;

По формуле (1.2)

Уровень ЕСТПП не исполняется 0,61<0,64 деталь нетехнологична

3) Коэффициент точности.

Коэффициент точности определяется по формуле :

(1.3)

Где Аср - среднеарифметическое значение квалитетов точности;

(мм)

По формуле (1.3)

. Деталь технологична.

4) Коэффициент шероховатости

Коэффициент шероховатости Кш определяется по формуле :

(1.4)

где Бср - среднеарифметическое значение шероховатости по Ra.

(мкм)

По формуле (1.4): , уровень ЕСТПП исполняется (Кш0,32) деталь нетехнологична.

Вывод: В целом деталь нетехнологична так как она сложная и неудобная в изготовлении , требуемая больших затрат на выдерживание жестких допусков и изготовление большого количества нетехнологичных конструктивных элементов которые увеличивают себестоимость детали и уменьшают производительность труда из-за их сложного изготовления.

1.3 Определение и характеристика заданного типа производства

Тип производства зависит от массы детали и годовой программы выпуска деталей.

Для массы детали m=18,4 кг и годовой программы выпуска 2000 шт., соответствует тип производства - среднесерийный. [Л2 табл.3.1 ст24].

При серийном производстве изделия изготавливают периодически повторяющимися партиями или сериями, и сравнительно большим объемом выпуска чем в единичном типе производства.

При серийном производстве используются станки с ЧПУ , оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия.

При выборе технологического оборудования специального или специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения. РИ при серийном производстве применяют со сменными неперетачиваемыми пластинами , что позволяет уменьшить время на смену и переточку РИ.

Партии или серии состоят из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий.

В среднесерийном производстве технологический процесс преимущественно дифференцирован, распределен на отдельные операции, которые закреплены за отдельными станками. Станочный парк должен быть специализирован в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии машин к производству другой, несколько отличающейся от первой в конструктивном отношении. Оборудование размешается по ходу технологического процесса.

Квалификация рабочих, в серийном производстве средняя (3,4 разряд), так как процесс обработки автоматизирован и не требует рабочих высокой квалификации. Но для наладки оборудования требуются высококвалифицированные наладчики.

В серийном производстве форма заготовок приближена к форме детали, припуски на механическую обработку значительно меньше. Это приводит к уменьшению затрат на обработку и увеличивает коэффициент использования заготовки.

Серийное производство является наиболее распространенным видом производства в общем и среднем машиностроении.

1.4 Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки

В базовом варианте технологического процесса заготовку ( поковку кованую ) получают свободной ковкой на ковочном паровоздушном молоте. ( Мз=44кг, Мд=18,4кг , Кз=0,42, Км= 0,36)

Заводской метод получения заготовки достаточно прост и дешев, но в процессе мехобработки в стружку уходит значительный процент металла. Этот фактор влечет за собой более интенсивный износ инструментов, увеличивается время цикла обработки, увеличивается себестоимость.



Рисунок1,4 Эскиз поковки кованой

В связи с переводом обработки детали в среднесерийное производство предлагаю получать заготовку - штамповкой на КГШП по ГОСТ 7505-89. ( Мз=29,4кг, Мд=18,4кг , Кз=0,63, Км= 0,61 )

Производительность штамповки в десятки раз больше, чем ковки. Кроме того, при штамповке достигается значительно большая, чем при ковке, точность размеров и чистота поверхности, так что нередко после штамповки детали не требуют механической обработки. Однако штамповка выгодна лишь в массовом и серийном производстве, потому что затраты на изготовление стальных форм (штампов) оправдываются лишь при выпуске значительного количества поковок.

Если при ковке течение металла направляется бойками и подкладными инструментами, то при штамповке оно ограничивается полостью штампа, и заготовка принимает форму этой полости.

Припуск на механическую обработку при горячей объемной штамповке примерно вдвое меньше, чем при свободной ковке для одних и тех же изделий, и колеблется в пределах от 0,4 до 5 мм. Применение точной объемной штамповки на кривошипных прессах чеканки и калибровки позволяет еще более снизить припуски и во многих случаях полностью устранить обработку резанием. Штамповкой можно изготовить весьма сложные изделия.

Расчет заготовки и назначение табличных припусков

Пользуясь ГОСТом 7505-89 определяю:

1). Класс точности поковки - Т2

2). Группа стали - М3

3). Коэффициент Кр, для определения ориентированной массы поковки Кр = 1,6

Мпр=Мд (1.5)

где: Мд - масса детали.

Мпр - расчетная масса поковки.

По формуле (1.5) (кг)

4) Степень сложности С.

5) Определение массы фигуры, в которую вписывается поковка

(1.6)

где: dmax - максимальный диаметр фигуры, в которую вписывается поковка

Lmax - максимальная толщина фигуры, в которую вписывается поковка

? - плотность материала заготовки. ?=7,85 .

dmax (Lmax) = D ( L ) * к (1.7)

где: к - коэффициент (к = 1,05)

D - максимальный диаметр детали

L - максимальная толщина детали

По формуле (1.7) dmax = 270 * 1,05 = 283,5 мм

Lmax = 115 * 1,05 = 120,75 мм

По формуле (1.6)

Для определения степени сложности необходимо найти отношение:

Gn/Gф, (1.8)

где: Gn=Mпр.

Gф = mф.

По формуле (1.8) 29,44/59,8=0,49

Этому отношению соответствует степень сложности С2

6). Исходный индекс - 16.

7). Основные припуски на мехобработку приводятся в таблице 1.3.

8). Дополнительные припуски на мехобработку учитывающие :

§ Смешение по поверхности разъема штампа - 0,6 мм

§ Изогнутость и отклонение от плоскостности и прямолинейности - 0,4 мм

§ Допускаемая величина остаточного облоя -0,8мм

9) Размеры поковки приводятся в таблице 1.3.

10). Допуски и допускаемые отклонения приводятся в таблице 1.3.

Таблица 1.3 Расчет размеров заготовки

Размер детали	Чистота пов. Ra (мкм)	Припуски на сторону	Расчет. размер заготов.	Приним. размер заготов.	Допуск	Припуск Факт.
		Основной (мм)	Допол. (мм)	Обший (мм)
O270	1,6	3,2	0,6	3,8	277,6	278	+3,3 -1,7	4
O65	1,6	2,5	0,6	3,1	71,2	71	+2,4 -1,2	3
O70	6,3	2,5	0,6	3,1	76,2	76	+2,4 -1,2	3
O200	1,6	3,0	0,6	3,6	192,8	193	+1,5 -3,0	4
L115	1,6	2,7	0,4	3,1	121,2	121	+2,7 -1,0	3
H52	1,6	2,5	0,4	2,9	58	58	+2,4 -1,2	3
H35,5	1,6	-	-	7,5	28	28	+2,1 -1,1	7,5

Действительная масса заготовки определяется по формуле (9)

mз= (1.9)

Где VЗАГ - объем заготовки (рассчитывается с помощью программы КОМПАС -3D )

По формуле (1.9) mз = 3742 * 7,85 = 29375г = 29,4кг

Коэффициент использования заготовки определяем по формуле (1.1):

Кз=18,4/29,4=0,63

Коэффициент использования материала определяем по формуле (1.2):

Км =

Вывод: Метод получения детали из поковки штампованной намного экономичние, это можно увидеть сравнением коэффициентов использования заготовки и материала., но затраты на изготовление штампов оправдываются лиш при выпуске значительного количества поковок. По этому для среднесерийного производства выгоднее использовать штамповку.

1.5 Расчет припусков аналитическим способом

Расчетный диаметр D=200H7. Ra 1,6 мкм

Назначаем маршрут обработки поверхности [Л4. стр.8-9] и результаты сводим в таблицу1.4

Таблица 1.4: Маршрут обработки поверхности.

Наименование операции (перехода)	Достигаемый квалитет точности IТ	Параметр шероховатости Ra, мкм.
1. Заготовительная стадия		25
2 Черновое растачивание		12,5
3. Чистовое растачивание		3,2
4. Тонкое растачивание		1,6

Таблица 1.5 Таблица исходных и расчетных данных на заданный размер..

Технические операции и переходы	Элементы припуска, мкм	Расчёт припусков, мкм	Расчёт размеров, мм
	Rz i-1	T i-1	i-1	i	2Zmin	2Zном	2Zmax	Dmin	Dном	Dmax
Заготовка	-	-	-	-	-	-	-	188,180	191,180	192,650
Черновое растачивание	250	300	2330	150	5770	7240	1090	198,420	199,050
Чистовое растачивание	40	50	140	110	536	1166	1266	199,586	199,686
Тонкое растачивание	20	20	117	0	314	414	454	200,000	200,040

Выбираем элементы припусков по переходам [Л4 ст186]

Для заготовки штамповки, высота микро неровностей Rz и глубину дефектного слоя. Т на заготовительной операции будет равняться Rz=250 мкм и Т=300мкм, на операции черновое растачивание Rz=40 мкм Т=50мкм, на операции чистовое растачивание Rz=20мкм. Т=20мкм

Выбираем значения пространственных отклонений формы .

Рассчитываем пространственное отклонение формы для заготовки .

(1.10)

где - допускаемая погрешность по смещению фигур;

- эксцентричность отверстий.

Так как мм, а мм [Л4. с.169. табл6], то подставляя в формулу (1.10) получим:

.

Рассчитываем пространственное отклонение по переходам. Для этого по таблице справочника находим Ку (для каждого перехода значение Ку будет разным [Л4. с.181 табл.22]), а полученные значения подставляем в формулу (1.11).

, (1.11)

где Ку - коэффициент уточнения.

Выбираем погрешность установки для заготовки y [Л3 стр. 139]

Погрешность установки на операции черновое растачивание y =150 мкм, на операции чистовое растачивание будет равна y =110 мкм, на операции тонкое растачивание будет равна y =0 мкм,

Полученные значение записываю в таблицу 1.5

Рассчитываем минимальный, номинальный, максимальный меж операционные припуски:

(1.12)

2Z max i =2Zmin i + ?i-1 + ?i (1.13)

2Zном i = 2Zmin i + EIi +ESi-1 (1.14)

Где ?i - допуск на выполняемом переходе.

?i-1 - допуск на предыдущем переходе.

2Zmin - удвоенный минимальный припуск.

2Zном - удвоенный номинальный припуск.

2Z max- удвоенный максимальный припуск.

EIi ;ESi - верхние и нижние предельное отклонение на выполняемом переходе.

EIi-1 ;ESi-1 - верхние и нижние предельное отклонение на предыдущем переходе.

Тонкое растачивание :

2Zном T = 2Zmin T + EI T +ESчист

2Z max T =2Zmin T + ?чист + ? T

2Zном T =0,314+0+0,10=0,414 (мм) ;

2Zmax T 0,314+0,1+0,04=0,454 (мм) ;

Чистовое растачивание

2Zном чист = 2Zmin чист + EI чист +ES чер

2Z max чист =2Zmin чист + ? чер + ? чист

2Zном чист = 0,536+0+0,63=1,166 (мм)

2Zmax чист = 0,536+0,63+0,10=1,266 (мм);

Черновое растачивание

2Zном чер = 2Zmin чер + EI чер +ES заг

2Z max чер =2Zmin чер + ? заг + ? чер

2Zном чер=5,77+0+1,5=7,24 (мм);

2Zmax чер=5,77+4,5+0,63=10,9 (мм);

Рассчитываем минимальный, номинальный, максимальный меж операционные размеры:

Тонкое растачивание:

Dmax.Т. =Dном Т.+ESТ (1.15)

Dmin.Т =Dном Т.=200,00 (мм);

Dmax.Т. =200+0,04=200,04 (мм);

Чистовое растачивание

Dном чист =Dmin чист =Dном Т.- 2Zном Т (1.16)

Dmax.чист =Dном чист +ESчист (1.17)

Dном чист =Dmin чист =200,00-0,414=199,586 (мм);

Dmax.чист = 199,586+0,10=199,686 (мм);

Черновое растачивание :

Dном чер =Dmin чер =Dном чист -2Zном чист (1.18)

Dmax.чер=Dном чер+ESчер (1.19)

Dном чер =199,586-1,166=198,42 (мм);

Dmax.чер=198,42 +0,630=199,05 (мм);

Размеры заготовки:

Dmin.заг.=Dmax чер -2Zmax чер (1.20)

Dном заг= Dном чер -2Zном чер (1.21)

Dmax.заг= Dном чер -2Zmin чер (1.22)

Dmin.заг.=199,05-10,9=188,15 (мм);

Dном заг=198,42-7,24=191,18 (мм);

Dmax.заг=198,42-5,77=192,65 (мм).

Рассчитываем общий припуск на обработку поверхности:

2Zном общ=2Zном Т+2Zном чист+2Zном чер (1.23)

2Zном общ=0,414+1,166+7,24=8,5 (мм).

Строим схему расположения припусков и допусков на заданный размер рисунок 1.5



Рисунок1.5. Схема расположения полей допусков (мм)

Припуск на диаметр отверстия D200Н7 определенный табличным способом = 4мм, а расчетно-аналитическим способом =4,2мм.

Расчетный размер L=115мм. Ra 1,6 мкм

Назначаем маршрут обработки поверхности [Л4. стр.8-9] и результаты сводим в таблицу1.6

Таблица 1.6: Маршрут обработки поверхности.

Наименование операции (перехода)	Достигаемый квалитет точности IТ	Параметр шероховатости Ra, мкм.
1. Заготовительная стадия		25
2 Черновое подрезание торца		6,3
3. Чистовое подрезание торца		1,6

Таблица 1.7: Таблица исходных и расчетных данных на заданный размер..

Технические операции и переходы	Элементы припуска, мкм	Расчёт припусков, мкм	Расчёт размеров, мм
	Rz i-1	T i-1	i-1	i	Zmin	Zном	Zmax	Lmin	Lном	Lmax
Заготовка	-	-	-	-	-	-	-	117,22	118,22	120,92
Черновое подрезание торца	250	300	922	90	730	2160	5290	115,63	116,07	116,49
Чистовое подрезание торца	50	50	46	50	196	1056	1916	114,57	115	115,43

Выбираем элементы припусков по переходам:

Для заготовки штамповки, высота микро неровностей Rz и глубину дефектного слоя. Т на заготовительной операции будет равняться Rz=250 мкм и Т=300мкм, на операции черновое подрезание торца Rz=40 мкм Т=50мкм.

Рассчитываем пространственное отклонение формы для заготовки .

(1,24)

где - допускаемая погрешность по смещению фигур;

- деформация заготовки.

Так как мм, а мм то подставляя в формулу (24) получим:

.

Рассчитываем пространственное отклонение по переходам. Для этого по таблице справочника находим Ку (для каждого перехода значение Ку будет разным ,а полученные значения подставляем в формулу (1,25).

, (1,25)

где Ку - коэффициент уточнения.

Выбираем погрешность установки для заготовки y [Л3 стр. 139]

Погрешность установки на операции черновое подрезание торца y =90 мкм, на операции чистовое подрезание торца будет равна y =50 мкм

Полученные значение записываю в таблицу 1,7.

Рассчитываем припуски:

Рассчитываем минимальный, номинальный, максимальный меж операционные припуски для каждого перехода.

(1,26)

2Z max i =2Zmin i + ?i-1 + ?i (1,27)

2Zном i = 2Zmin i + EIi +ESi-1 (1,28)

Zmin -минимальный припуск.

Zном -номинальный припуск.

Z max-максимальный припуск

Рассчитываем припуски и межоперационные размеры по формулам

Чистовое подрезание торца

Zном чист = Zmin чист +EI чер +ESчист

Z max чист =Zmin чист + ? чист +? чер

= 0,196 (мм);

Zном чист = 0,196+0,43+0,43 = 1,056 (мм)

Zmax чист = 0,196+0,86+0,86 = 1,916 (мм)

Черновое подрезание торца

Zном чер=Zmin чер+EIзаг+ES чер

Z max чер =Zmin чер + ? чер +?заг

= 0,730 (мм);

Zном чер=0,730+1,0+0,43=2,16 (мм);

Zmax чер=0,730+0,86+3,7=5,29 (мм);

Рассчитываем минимальный, номинальный, максимальный межоперационные размеры:

Чистовое подрезание торца

Lmin чист = Lном чист - EIчист (1,29)

Lmax.чист = Lном чист +ESчист (1,30)

Lном чист = 115 (мм)

Lmin чист =115 - 0,43 = 114,57 (мм);

Lmax.чист = 115 + 0,43 = 115,43 (мм);

Черновое подрезание торца

Lном чер = Lном чист +Zном чист (1,31)

Lmax.чер = Lmin чист +Z max.чист (1,32)

Lmin чер = Lmax.чер +Z min чист (1,33)

Lном чер =115+1,056=116,056 (мм);

Lmax.чер=114,57+1,916=116,486 (мм);

Lmin чер =115,43+0,196=115,625 (мм);

Размеры заготовки:

Lmin.заг.= Lmax чер +Zmin чер (1,34)

Lном заг= Lном чер +Zном чер (1,35)

Lmax.заг= Lmin чер + Zmax чер (1,36)

Lmin.заг.=116,486+0,73=117,216 (мм);

Lном заг=116,056+2,16=118,216 (мм);

Lmax.заг=115,626+5,29=120,916 (мм).

Общий припуск на обработку поверхности:

Zном общ=+Zном чист+Zном чер (1,37)

Zном общ=1,056+2,16=3,2 (мм).

Строим схему расположения припусков и допусков на заданный размер

Рисунок 1.6. Схема расположения полей допусков (мм)

Вывод Припуск на торец L115 определенный табличным способом = 3мм, расчетно-аналитическим способом = 3 мм

1.6 Разработка технологического процессу обработки детали

1.6.1 Предлагаемые методы обеспечения технических требований в процессе обработки

Точность обработки - это соответствие обработанных поверхностей требованиям чертежа.

Точность обработки зависит от :

- соблюдение размерной точности;

- соблюдение требований шероховатости поверхности;

- соблюдения допуска формы и взаимного расположения поверхностей;

- соблюдение требуемой твердости поверхности.

Требуемая точность поверхностей достигается благодаря использованию достаточного количества стадий обработки, грамотному подбору оборудования, режущего инструмента, схемы базирования и закрепления.

Точные размеры ( 7,8,9-й квалитет )

Данная деталь имеет внутренние цилиндрические и конические точные поверхности такие как: D230H7, D200H7, D35Н7<1?54'32,9”. Ra1,6 Требуемая размерная точность и шероховатость достигается тремя стадиями обработки: черновое, чистовое, тонкое растачивание. Точность и шероховатость шпоночных пазов 6Is9 Ra3,2 достигается черновым и чистовым долблением.

Размеры средней точности (10,11,12-й квалитет)

Данная деталь имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность 24Н11 Ra1,6 точность и шероховатость которой достигается черновым и получистовым растачиванием. Размерная точность 24паз10H11 16H11 достигается инструментом, жесткостью системы СПИД.

Свободные размеры (14-й квалитет)

Точность таких размеров достигается черновой или получистовой обработкой.

Данная деталь имеет поверхности у которых шероховатость не соответствует точности. На рассматриваемой детали есть поверхности с точностью 14-й квалитета и шероховатостью 1,6;мкм. Соблюдение требований шероховатости поверхностей обеспечивается в первую очередь выбором оптимальных режимов обработки, правильному подбору геометрии режущего инструмента, жесткости технологической системы СПИД

Обеспечение требований допусков формы и взаимного расположения поверхностей достигается на операциях конечной обработки с соблюдением принципа постоянства и совмещения баз, благодаря выбору высокоточных, прогрессивных станочных приспособлений, сводящих погрешность установки к минимальным значениям.

К детали предъявлен позиционный допуск прямолинейности образующей конуса 0,02мм . Это значит, что любая реальная образующая конуса должна находится в области ограниченной двумя параллельными прямыми , отстоящими друг от друга на расстояние допуска, то есть на 0,02 мм. Это требование обеспечивается за счет точности оборудования и жесткости системы СПИД.

Также имеется позиционный допуск осей шести отверстий М8-0,5мм ( допуск зависимый ) ,база ось отверстия D230Н7. Позиционный допуск - допуск, который показывает наибольшее расстояние между реальным расположением оси и ее номинальным расположением. Это требование обеспечивается точностью позиционирования стола станка, жесткости системы СПИД, точностью базирования заготовки в приспособлении.

1.6.2 Анализ базового техпроцесса и предлагаемые нововведения по оборудованию, техоснастке и базированию

- №005 - заготовительная операция.

Заготовка - поковка на молотах

Оборудование: М400.

- №010 - термическая

1. Нагрев печи до t 1050

2. Нагрев детали в печи до t 1050-1070

3. Выдержка 30 мин.

4. Охлаждение ( вода )

- №015 - токарно-винторезная (черновая). На данной операции деталь обрабатывается с переустановкой.

Структура операции

Установ А

1 Установить , закрепить , снять.

2Точить торец в размер 125мм

3 Точить цилиндрическую поверхность выдерживая размер O272мм.

4 Точить торец в размер 8 мм до O69мм

5 Точить торцевые канавки выдерживая размер 34мм , O197, O69.

6 Сверлить отверстие в размер O20мм

7 Контроль исполнителем.

Установ В

1 Установить , закрепить , снять

2 Точить торец в размер 120мм

3 Точить O75 с переходом по R30 на <15 ?

4 Контроль исполнителем.

Оборудование: токарно-винторезный станок 16К30

Оснастка: патрон 4-х кулачковый ГОСТ 3890-82

Р.И.: Резец токарный упорный ГОСТ18881-73, резец токарный проходной ГОСТ18881-73, резец расточной , сверло спиральное O20 Р6М5 , резец канавочный ГОСТ18881-73., сверло центр. d4мм Р6М5

- №020 - маркировочная

- №025 - строгальная (для образцов)

- №030 - маркировочная

- №035 - плоско шлифовальная (для образцов)

- №040 - термическая

1) Закалка

- Нагрев печи до t 980

- Нагрев детали в печи до t 980-990

- Выдержка 60-90 мин

- Охлаждение ( вода )

2) Обработка холодам

- Охлаждение до t -70

- Выдержка 2 часа

3) Отпуск

- Нагрев печи до 180

- Нагрев детали в печи до 380-400

- Выдержка 2 часа

- Охлаждение ( на воздухе

- №045 Испытание образцов

- №050 Токарно-винторезная (чистовая). На данной операции деталь обрабатывается с переустановкой.

Структура операции

Установ А

1 Установить , закрепить , снять.

2Точить торец в размер 118мм

3 Точить цилиндрическую поверхность выдерживая размер O271мм.

4 Точить торец в размер 8 мм

5 Точить конус выдерживая размеры O65мм <4?30'

6 Точить торец выдерживая размеры 35,5, O200Н7, O180 <15 ?R10,

7 Точить торец выдерживая размеры 4 O230

8 Расточить отверстие O230Н7

9 Расточить отверстие O35Н7 на длинну 15мм

10 Расточить конус выдерживая размеры <1?54'32,9”, 80мм

11 Расточить отверстие выдерживая размеры 1,5мм и 30мм

12 Контроль исполнителем.

Установ В

1 Установить , закрепить , снять

2 Точить торец в размер 115 мм

3 Точить цилиндрическую поверхность выдерживая размер O60

4 Точить торец выдерживая размеры <15 ?,R30 R5

5 Точить фаску 2х45 ?

6 Точить канавку выдерживая размеры O57, <45? ,5мм.

7 Нарезать резьбу М60 2-6g

8 Расточить отверстие O24Н11 на длинну 37мм

9 Расточить канавку выдерживая размеры 80мм, 5мм, O32мм

10 Контроль исполнителем.

Оборудование: токарно-винторезный станок 16К20

Оснастка: патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2675-80.

Р.И.: Резец токарный проходной прямой (для чернового точения), ГОСТ18878-73. Резец токарный упорный отогнутый, ГОСТ 18879-73. Резец токарный расточной (для растачивания отверстия), ГОСТ18882-73. Резец токарный канавочний ГОСТ18881-73. Резьбовой резец Т ГОСТ18881-73

- 055 -контоль ОТК.

МИ: ШЦ-III-400-0,1; ШЦ-III-250-0,02;Резьбовой калибр М60 2-6g, Шаблон на R30 <15 ?, Шаблон на R10 <15 ? ,Штихмас O200Н7, Штихмас O230Н7, Образцы шероховатости

- №060 - разметочная .

- №065 - Горизонтально - фрезерная

Структура операции

1 Установить, закрепить , снять.

2 Фрезеровать 24 паза

3 Контроль исполнителем.

Оборудование: горизонтально- фрезерній станок 6Р83

Оснастка: оправка по пов . <15 ?R30 , оправка для цент. по O24Н11 поворотній стол.

Р.И.: Фреза 3х сторонняя O100

- №070- контоль ОТК.

Шаблон для замера паза 10Н11 х 16Н11 .

- №075- разметочная

- №080 - вертикально-сверлильная

Структура операции

1 Установить, закрепить , снять.

2 Центровать 6 отв

3 Сверлить 6 отв

4 Зенковать фаски 6 отв

5 Нарезать резьбу М8-7Н в 6 отв.

6 Контроль исполнителем

Оборудование: вертикально-сверлильный станок 2Н150

Техоснастка: поворотній стол

РИ: сверло d6,7 ГОСТ 10903-77; сверло d4 ГОСТ 10903-77; зенковка d16,7 метчик М8

- №085 - Контроль ОТК.

М.И.: штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-89. резьбовой калибр М8-7Н

- №090 - разметочнея

- №095 - долбежная

Структура операции

1 Установить, закрепить , снять.

2 Долбить 2 паза 6Is9

3 Контроль исполнителем

Оборудование: долбежный станок 7Д450

Техоснастка: делительный стол

РИ: резец долбежный ГОСТ 10046-*

- №100 -контроль ОТК

М.И Штангенциркуль ШЦ-III-250-0,02, Шаблон на шпоночный паз 6Is9. Калибр на смешение шпоночного паза 6Is9

- №105- слесарно-зборочная

- №110 - Токарно-винторезная

Структура операции

1 Установить, закрепить , снять.

2 Точить цилиндрическую поверхность выдерживая размер O270мм 52мм

3 Точить торец выдерживая размеры <15 ?,R30 R5

Оборудование: токарно-винторезный станок 16К30.

Оснастка: патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2675-80.

Р.И. Резец токарный проходной материал ГОСТ18878-73. Резец токарный упорный отогнутый, материал ГОСТ18879-

- №115 -контроль ОТК

М.И Штангенциркуль ШЦ-III-250-0,02, Шаблон на R30 <15 ? ,R5.

Заводской техпроцесс разработан для единичного типа производства . В связи с изменением единичного типа производства на серийное, с целью обеспечения требуемой точности и высокой производительностью труда, предлагаю следующие нововведения:

· Способ получения заготовки заменен с ковки на ковочном паровоздушном молоте на штамповку на КГШП.

· Техпроцесс разработан по принципу дифференциации, то есть операцию с двумя установами заменяют на две операции, с одним установом на каждой.

· Универсальные станки заменены на станки с ЧПУ (если это целесообразно). К примеру на токарных операциях универсальные станки 16К20 и 16К30 заменяются на станки с ЧПУ 16А20Ф3 и 16Р30Ф3.

· Универсальные и универсально-сборные приспособления заменены на специальные с пневмо приводом.

· В предлагаемом техпроцессе используется режущий инструмент с неперетачиваемыми сменными пластинами, также конструируются специальный РИ. На финишных операциях пластины покрывают нитридом Ti , это повышает стойкость РИ.

· Стандартный мерительный инструмент (штангенциркуль, микрометр) заменяется на специальный (шаблоны, калибры).

Такие нововведения требуют увеличения времени и затрат на подготовку производства но значительно снижают время, средства и ресурсы затрачиваемые во время производства продукции, и в условиях серийного производства затраты на подготовку окупаются .

1.6.3 Краткое описание предлагаемого техпроцесса

№005 - заготовительная операция.

Заготовка - штамповка на КГШП.

Оборудование - кривошипные горячештамповочные прессы.

Преимущество принятого метода получения заготовки состоит в экономии материала, используемого для ее получения, а также увеличения коеф. использования заготовки, что видно из сравнения двух коэффициентов (Коэффициента заготовки и коэффициента использования материала).

Штамповка на ГКШП (предлагаемый способ получения заготовки): Кз=0,63, а Км=0,47

Свободная ковка на ковочном паровоздушном молоте (базовый способ получения заготовки): Кз=0,42, а Км=0,36.

№010 - контроль ОТК.

Проверить все полученные на заготовительной операции размеры согласно эскиза.

М.И.: Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ166-88.

№015 - термическая..

5. Нагрев печи до t 1050

6. Нагрев детали в печи до t 1050-1070

7. Выдержка 30 мин.

8. Охлаждение ( вода ) .

№020 - контроль ОТК.

№025- токарная с ЧПУ.

Операция выполняется на токарном станке с ЧПУ 16А20Ф3

В качестве оснастки используют патрон 3-х кулачковый O315 ГОСТ 2675-80. Кулачки расточены на O76

При закреплении возникают: установочная база - ( торец детали ) лишает деталь трех степеней свободы и двойная опорная - наружная цилиндрическая поверхность детали., лишает деталь двух степеней свободы.

На данной операции деталь начерно обрабатывается с одной стороны и сверлится сквозное отверстие . Для этого используется шесть режущих инструментов :

РИ1 резец SCLCR2020K12 TT8K6,

РИ2 сверло центр. d4мм Р6М5, AINO14952-75

РИ3 сверло спиральное d20мм Р6М5 , ГОСТ10903-77

РИ4 резец CFIL2525M06R70200 TT8K6,

РИ4 резец CFIL2525M06R70200 TT8K6,

РИ5 резец S32S-CCLNR09 TT8K6,

РИ6 резец SRDCN2525M12 TT8K6.

№025К - контроль на рабочем месте

Штангенциркуль ШЦ-III-250-0,02 ГОСТ166-88, шаблон на O67 <4 ?30' R10 <15 O180.

№030 - токарная с ЧПУ.

Операция выполняется на токарном станке с ЧПУ 16А20Ф3

В качестве оснастки используют патрон 3-х кулачковый O315 ГОСТ2675-80, кулачки расточены на O272

При закреплении возникают: установочная база - ( торец детали ) лишает деталь трех степеней свободы и двойная опорная - наружная цилиндрическая поверхность детали., лишает деталь двух степеней свободы.

На данной операции производят черновую обработку конического торца и цилиндрической поверхности d72 детали. Для этого используется резец MCLNR2525M16 TT8K6.

№030К - контроль на рабочем месте

МИ ШЦ 1-125-0,1 ГОСТ166-88 ,Шаблон на R30<15?

№035 - термическая.

1) Закалка

- Нагрев печи до t 980

- Нагрев детали в печи до t 980-990

- Выдержка 60-90 мин

- Охлаждение ( вода )

2) Обработка холодам

- Охлаждение до t -70

- Выдержка 2 часа

3) Отпуск

- Нагрев печи до 180

- Нагрев детали в печи до 380-400

- Выдержка 2 часа

- Охлаждение ( на воздухе )

№040 - контроль ОТК

№045 - токарная с ЧПУ

Операция выполняется на токарном станке с ЧПУ 16А20Ф3

В качестве оснастки используют патрон 3-х кулачковый O315 ГОСТ2675-80, кулачки расточены на O72.

При закреплении возникают: установочная база - ( торец детали ) лишает деталь трех степеней свободы и двойная опорная - наружная цилиндрическая поверхность детали., лишает деталь двух степеней свободы.

На данной операции деталь начисто обрабатывается с одной стороны, растачивается коническое отверстие . Для этого используется шесть режущих инструментов :

РИ1 резец SCLCR2020K12 T15K6,

РИ2 резец SRDCN2525M12 T15K6,

РИ3 резец S12N-SDQCR07-R TT8K6,

РИ4 резец S16Q-SDQCR07 T15K6,

РИ5 резец S16R-SVUBR11 TT8K6,

РИ6 резец S16Q-SDQCR07 T30K4.

№045К - контроль на рабочем месте

МИ Спец. пробка O35Н7 <1?54'32,9”. Шаблон на O180 R10 <15? O65.. Штихмас изогнутый O200Н7 и O230Н7.

Шаблоны на глубины 4; 35,5 ; 80; 8. Шаблон на 116.

№050 - токарная с ЧПУ

Операция выполняется на токарном станке с ЧПУ 16А20Ф3

В качестве оснастки используют патрон 3-х кулачковый O315 ГОСТ2675-80, кулачки расточены на O272.

При закреплении возникают: установочная база - ( торец детали ) лишает деталь трех степеней свободы и двойная опорная - наружная цилиндрическая поверхность детали., лишает деталь двух степеней свободы.

На данной операции начисто обрабатывается торец 115, точится цилиндр. пов. под резьбу , нарезается резьба

М60 2-6g, растачивается отверстие 24Н11. растачивается канавка. Для этого используется пять режущих инструментов :

РИ1 Резец SCLCR2020K12 TT8K6,

РИ2 Резец MVJNR2525M16 T15K6,

РИ3 Резец S16Q-SCFCR09 T15K6,

РИ4 Резец A20R-CGFR1305 TT8K6,

РИ5 Резец MTENN2020M16 T30K4.

№050К - контроль на рабочем месте

М.И., Резьбовой калибр М60 2-6g, шаблон на R30, шаблон на глубину 20, шаблон на канавку 5.

№055 - маркировочная

№060 контроль ОТК..

М.И.: ШЦ 1-125-0,1 ГОСТ166-88, Спец. пробка O35Н7 <1?54'32,9”. Шаблон на R30<15? . Резьбовой калибр М60 2-6g. Шаблон на O180 R10 <15? O65.. Штихмас плоский O200Н7 и O230Н7. Шаблоны на глубины 4; 35,5 ; 80; 8. Шаблон на 116. шаблон на глубину 20, шаблон на канавку 5.

№065 - долбежная

Операция выполняется на долбежном станке ГД200 .

В качестве оснастки используют патрон 3-х кулачковый O315 ГОСТ 2675-80, делительный стол ГОСТ 16206-*.

При закреплении возникают: установочная база - ( торец детали ) лишает деталь трех степеней свободы и двойная опорная - наружная цилиндрическая поверхность детали., лишает деталь двух степеней свободы.

На данной операции начерно и начисто долбят два паза 6Is9. Для этого используется два режущих инструментов :

РИ1 Резец долбежный 20х20х280, l=80, a=5, P6M5, HB4-93, ГОСТ10046-*,

РИ2 Резец долбежный 20х20х280, l=80, a=6, P6M5, HB4-93, ГОСТ10046-*

№070 - контроль ОТК.

МИ Пробка на шпоночный паз 6Is9. Шаблон на р-р м . Калибр на семетричность шп. паза 6Is9.

№075 -горизонтально-фрезерная

Операция выполняется на горизонтально-фрезерном станке Х6140

Оснастка: спец. приспособление. с пневмоприводом, делительный стол ГОСТ 16206-*.

При закреплении возникают базы:

Основная: установочная база лишает деталь трех степеней свободы, двойная опорная база, которой является центральное отверстие D 24H11 лишает деталь 2-х степеней свободы, Опорная база, которой является шпоночный паз, лишает деталь 1-й степени свободы.

На данной операции фрезируют 24паза 10Н11 16Н11.

РИ Фреза дисковая трехсторонняя 335.19-125-10.40-5. ТТ8К6, z=12

№075К - контроль на рабочем месте.

Шаблон для паза 10Н11 16Н11, шаблон на глубину паза 34 мм.

№080 - слесарная

№085 - Контроль ОТК.

№090 - сверлильная с ЧПУ

Операция выполняется на вертикально сверлильно-фрезерном станке с ЧПУ ХК7136

Оснастка: спец.приспособление , патрон сверлильный 191113050 ТУ2 035-490-76 , патрон сверлильный 191113050 ТУ2 035-490-76 резьбонарезной патрон 191221051 ТУ2 035-681.

При закреплении возникают базы:

Основная: установочная лишает деталь трех степеней свободы. Двойная опорная база, которой является центральное отверстие D 24H11 лишает деталь 2-х степеней свободы. Опорная база, которой является шпоночный паз, лишает деталь 1-й степени свободы.

На данной операции получают 6 отв М8 7Н.

РИ Сверло центровочное O4 Р6М5 ГОСТ 14952-75.,

Сверло спиральное комбинированное SD10-C45-6.7-21.0-10R1 Р6М5

Метчик М8 ГОСТ 18839-73 ,

№090К - контроль на рабочем месте.

М.И, Резьбовой калибр на М8 7Н, шаблон на глубину отверстия 20±2.

№095 - Контроль ОТК.

М.И.: Резьбовой калибр на М8 7Н, шаблон на глубину отверстия 20±2.

№100 - слесарно-зборочная

№105 - Токарная с ЧПУ

Операция выполняется на токарном станке с ЧПУ 16Р30Ф3

В качестве оснастки используют оправку специальную, патрон поводковый с плавающим центром D220 ГОСТ 2572-72.

При закреплении возникают: установочная база - ( торец детали ) лишает деталь трех степеней свободы и двойная опорная - наружная цилиндрическая поверхность детали., лишает деталь двух степеней свободы.

На данной операции начисто обрабатываются цилиндр. пов. d270 и конический торец R30 <15 ? ,R5.

Для этого используется резец MCLNR2525M16 T15K6

№105К - контроль на рабочем месте.

М.И Штангельциркуль ШЦ-III-250-0,02, Шаблон на R30 <15 ? ,R5.

№110 - Контроль ОТК.

М.И Штангельциркуль ШЦ-III-250-0,02, Шаблон на R30 <15 ? ,R5.

1.7 Разработка операционного технологического процесса

1.7.1 Краткое описание траекторий движения режущего инструмента на операции, выполняемой на станке с ЧПУ

В предлагаемом техпроцессе токарно-винторезные операции заменяем на токарные с ЧПУ, а также сверлильную на с сверлильную ЧПУ.

Основные преимущества станков с ЧПУ:

Применение станков с ЧПУ взамен универсального оборудования имеет существенные преимущества: сокращение сроков подготовки производства на 50 -75%; сокращение общей продолжительности цикла изготовления продукции на 50 - 60%; экономию средств на проектирование и изготовление технологической оснастки на 30 - 85%; повышение производительности труда за счет сокращения вспомогательного и основного времени обработки на станке..

На токарных операциях с ЧПУ используется устройство числового программного управления WL4

Рассмотрим движение режущего инструмента №1 на операции 050 - токарная с ЧПУ и опишем его траекторию ( УП на операцию 050 см приложение В)

деталь поверхность ковка размер припуск

Рисунок1, Траектория движения Р.И.№1

Ноль координат находится на торце обрабатываемой детали.

Исходную точку выбираем таким образом, чтобы при смене Р.И. резец, имеющий наибольшую длину и закрепленный в резцедержателе, не задел обрабатываемую деталь, также учитывается необходимость уменьшения хода инструмента, в данном случае И.Т. имеет координаты (100/100).

Участок ИТ-1 отображает ускоренный подход резца к детали ( расстояние выбрано таким образом, чтобы резец на ускоренном подходе не врезался в деталь ) Ускоренный подход к обрабатываемой поверхности - это подход Р.И. на ускоренной подаче, в данном случае

S=2000мм/мин. Участок 1-2 отображает выход резца в НТ на рабочей подаче ( чтобы выйти точно на координаты НТ ). Участок траектории 2-3 - подрезание торца. Участок 3-4 - отход Р.И. от детали на рабочей подаче. Участок 4-5 - ускоренное перемещение Р.И.

Участок траектории 5-6 - черновой многопроходный продольный цикл G77 .

Участок траектории 6- ИТ - отображает ускоренный отход в исходную точку - это отход Р.И. на ускоренной подаче, в данном случае S=2000мм/мин.

Рассмотрим движение режущего инструмента №2 на операции 050 - токарная с ЧПУ и опишем его траекторию ( УП на операцию 050 см приложение В)

Рисунок1, Траектория движения Р.И.№2

Участок ИТ-1 отображает ускоренный подход резца к детали. Участок 1-2 отображает выход резца в НТ на рабочей подаче.

Участок траектории 2-8 - контурная оброботка детали. Для этого задают координаты точек контура детали. Для обработки фасок и цилиндрических поверхностей используют линейную интерполяцию (G1) Для обработки дуг используют круговую интерполяцию . Участок 8-ИТ - отображает ускоренный отход в исходную точку - это отход Р.И. на ускоренной подаче, в данном случае S=2000мм/мин.

Движение режущих инструментов №3, №4 на операции 050 - токарная с ЧПУ представляют собой линейные перемещения с рабочей (во время обработки) и с ускоренной подачей.

Рассмотрим движение режущего инструмента №5 на операции 050 - токарная с ЧПУ и опишем его траекторию ( УП на операцию 050 см приложение В)



Рисунок1, Траектория движения Р.И.№5

Участок ИТ-1 отображает ускоренный подход в начальную точку цикла. По оси Х НТ=(R+10)х2, по оси Z 2-3 шага резьбы.

Участок 1-2 - многопроходный цикл резьбонарезания G31

Участок 2-ИТ - отображает ускоренный отход в исходную точку

1.7.2 Выбор режимов резания и нормирование операций тех процесса

Операция №050 - токарная с ЧПУ

Оборудование: токарный станок с ЧПУ 16А20Ф3

Технические характеристики Значение

Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм 500

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм

над станиной 320

над суппортом 200

Наибольшая длина обрабатываемого изделия, в зависимости от применяемой инструментальной

головки, мм:

при б-позиционной головке 900

при 3-позиционной головке 750

при 12-позиционной головке 850

Наибольшая длина устанавливаемого изделия в центрах, мм 1000

Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе, мм 55

Наибольший ход суппорта, мм

-поперечный 210

продольный 905

Максимальная рекомендуемая скорость рабочей подачи, мм

продольной 2000

поперечной 2000

Количество одновременно управляемых координат 2

Количество управляемых координат 2

Дискретность задания перемещения , мм 0,001

Пределы частот вращения шпинделя, мин-1 20...2500

Максимальная скорость быстрых перемещений, мм/мин

продольных 15000

поперечных 7500

Количество позиций инструментальной головки 8(6 или 12)

Мощность электродвигателя главного движения, кВт 11

Габаритные размеры станка, мм

длина 3700

длина (с транспортером стружкоудаления) 5160

ширина 2260

-высота 1650

Масса станка (без транспортера стружкоудаления), кг 4000

Суммарная потребляемая мощность, кВт 21,4



Рисунок1, Операция №045

На операции №050 используются 5 режущих инструментов.

РИ1 РезецSCLCR2020K12 TT8K6

РИ2 РезецMVJNR2525M16 T15K6

РИ3 РезецS16Q-SCFCR09 T15K6

РИ4 РезецA20R-CGFR1305 TT8K6

РИ5 РезецMTENN2020M16 T30K4

РИ1 РезецSCLCR2020K12 TT8K6, для чернового точения.

Глубина резания t = 2 мм

Подача

При черновом точении табличная подача равна Sот=0,26 мм/об [Л5 К3]

Поправочные коэффициенты [Л5 К5]

1. Сечения державки резца Кsд=1,0

2. Свойств обрабатываемого материала Кsм=0,9

3. Материал режушей части Кsу=1,05

4. Состояния поверхности заготовки Кsп=1,0

5. Геометрических параметров резца Кs?=1,0

6. Жесткости станка Кsj=1,0

7. Способа крепления пластины Кsр= 1,0

8. Прочность режушей части Ksh = 1,05

9 Схемы установки заготовки Ksy = 1,2

Фактическая подача будет равна

Sо=Sот*К (1,38)

Где К- это произведение всех поправочных коефицинтов на подачу данной стадии обработки, т. е.:

К= Кsд* Кsм* Кsу* Кsп *Кs?* Кsj* Кsр,* Ksh *Ksy (1,39)

При этом К=1,19 тогда подача будет равна:

Для черновой обработки Sо= 0,26*1,19=0,31 мм/об;

Скорость резания

Скорость резания для черновой обработки Vт= 167м/мин; [Л5 К21]

Поправочные коэффициенты [Л5 К23]

а) вида инструментального материала Kvи= 1,1;

б) группы обрабатываемости материала Kvc= 0,7;

в) вида обработки Kvо= 1,0;

г) жесткости станка Kvj= 1,0;

д) механических свойств обрабатываемого материала Kvм= 0,9;

е) геометрических параметров резца Kv?= 1,0;

ё) периода стойкости режущего инструмента Kvт= 1,1;

ж) наличия охлаждения Kvж= 1,0.

Расчетная скорость резания рассчитывается по формуле:

Vр=Vт* К (1,40)

где Vт- табличная скорость резания;

К- общий поправочный коэффициент.

К= Kvи* Kvc* Kvо* Kvj* Kvм* Kv?* Kvт* Kvж (1,41)

При этом К= 1,1* 0,7 * 1,0* 1,0 * 0,9* 1,0* 1,1* 1,0= 0,76

Vр=167 *0,76 =127 м/мин

Частота вращения шпинделя

Расчетные частоты вращения шпинделя на все стадии обработки для каждой поверхности рассчитывается по формуле:

nр= (об/мин), (1,42)

где Д- диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

nр= 1000 *127/3.14* 72 =632 об/мин

Мощности резания

Проверяю выбранные режимы резания по мощности привода главного движения для черновой и получистовой стадий обработки. Например: мощности резания для РИ1 будут равны соответственно Nт= 7,35 кВт [Л5 К21]

Поправочный коэффициент для мощности резания - механических свойств обрабатываемого материала Кnм=1,5 [Л5 К24]

Расчетная мощность определяется по формуле:

Nр= Nт* Кnм (1,43)

Для черновой стадии обработки Nр=7,35*1,5 =11 кВт.

Nр ? Nс 11 ? 21,4 - условие выполняется

Так как при черновой обработке возникают наибольшие мощности резания, то для остальных стадий обработки (чистовая и тонкая) проверку мощности не веду, так как расчитанная мощность является наибольшей из всех, что может быть, исходя из наибольшей выбранной подачи и глубины резания.