Размещено на http://www.allbest.ru/

«Разработка технологического процесса механической обработки детали Тарелка»

Содержание

Введение

1. Служебное назначение и конструкция детали

2. Анализ технологичности детали

3. Определение типа и организационной формы производства.

4. Выбор и обоснование метода получения исходной заготовки.

5. Выбор и обоснование маршрута технологического процесса.

6. Расчет и назначение операционных припусков на механическую обработку.

7. Расчет и назначение режимов резания

8. Техническое нормирование операций технологического процесса

8. Литература

Введение

Целью курсового проектирования по технологии машиностроения является закрепление, углубление и обобщение знаний студента, обучение применению теоретических знаний полученных им в процессе учебы в институте, на машиностроительных предприятиях для решения профессиональных технологических и конструкторских задач, а также подготовка студентов к дипломному проектированию.

В соответствии с этим в процессе курсового проектирования по технологии машиностроения решаются следующие задачи:

– расширение теоретических знаний студентов и применение этих знаний для проектирования прогрессивных технологических процессов сборки изделий, изготовлении деталей, включая проектирования средств технологического оснащения;

– развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы.

1. Служебное назначение и конструкция детали

Рассматриваемая деталь - тарелка КП-12, так как назначение детали неизвестно, то необходимо описать назначение ее поверхностей.

Самая высокая точность у отверстия 35,6 мм, выполненного по 9му квалитету, отклонение по Н.

Наименьшая шероховатость поверхностей Ra 1,25.

Внутренняя цилиндрическая поверхность 102,6 мм

Наружная цилиндрическая поверхность 82 мм выполнена по 10му квалитету, отклонение по h, с шероховатостью Ra 1,6.

Наружная цилиндрическая поверхность 110 мм выполнена по 12му квалитету, отклонение по h.

Точность несопрягаемых поверхностей составляет: Н 14; h14; IT14/2; шероховатость Rz 25

Таблица 1.

Химический состав стали 40Х, %.

C	Mn	Si	Cr	Ni	P	S	Cu
				Не более, %
0.36-0.44	0.50-0.80	0.17-0.37	0.8-1.10	0.30	0.035	0.035	0.30

Таблица 2.

Механические свойства стали 40Х.

?6 ,МПа	?0,2 ,МПа	?5 ,%	? ,%	KCU Дж/см2	НВ , не более
Не менее
980	680	10	45	59	197 - 235

2. Анализ технологичности конструкции детали

деталь заготовка припуск механический

Технологический анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономические показателей разрабатываемого технологического процесса. поэтому технологический анализ - один из важнейших этапов технологической разработки, в том числе и курсового проектирования.

Деталь - ТАРЕЛКА представляет собой сочетание простых цилиндрических поверхностей, основной объем всех операций производится на токарных операциях.

Невысокие требования к точности большинства поверхностей, позволяют произвести их полную обработку на токарных операциях. Наличие канавки с радиусом скругления, вызывает необходимость использования специального режущего инструмента.

В процессе обработки на определенных операциях необходимо назначать размеры и пересчитывать допуски в целях соблюдения принципа единства баз. Конфигурация детали позволяет использовать как прогрессивные методы получения заготовки, так и прогрессивные способы их обработки.

В целом деталь ТАРЕЛКА - технологична.

3. Определение типа и организационной формы производства

При разработке технологического процесса механической обработки детали, в первую очередь, необходимо определить тип производства. Тип производства на данном этапе определяем ориентировочно. С учетом массы детали (m = 0,84кг), годовой программы (N = 5000шт/год.), по таблице 4 [1] выбираем тип производства - серийным.

Величина такта выпуска рассчитывается по формуле:

Тв = 60Fgзн/N (1)

где Fg- действительный годовой фонд времени работы оборудования. Fg=4015 час

N - годовая программа выпуска.

зн - планируемый нормативный коэффициент загрузки оборудования, зн = 0,8

Тв = 60*4015*0,8/5000=38,54 мин.

Найдем число рабочих мест на одной операции

Rм = Тшт.ср/Тв, где

Тшт.ср - среднее штучное время для нескольких основных операций

Определим основное технологическое время для основных операций по приблизительным формулам.

1. Токарная операция

Т01 = 1,1 мин; Тшт1 = 1,83 мин

2. Радиально - сверлильная операция

Т02 = 0,85 мин; Тшт2 = 1,34 мин

3. Токарная операция

Т01 = 2,18 мин; Тшт1 = 3,6 мин

Тшт.ср = ? Тштi/n где

n - количество основных операций

Тшт.ср = 6,77/3 = 2,26

Rм = 2,26/38,54 = 0,058

Применим групповую форму производства.

Количество деталей в партии для долговременного запуска:

аз = N*a/254, где

а - периодичность запуска, а = 3

254 - количество рабочих дней в году

аз = 5000*3/254 = 59,055 дней

Определение расчетного числа смен

С = Тшт.ср*аз/476*зн = 2,26*59,055/476*0,8 = 0432

Принимаем:

апр = 476*зн*Спр/Тшт.ср = 476*0,8*1/2,26 = 168 дет

4. Выбор метода получения исходной заготовки

На основе анализа конструкции детали, ее технологических характеристик и выбранного типа производства выберем наиболее рациональный метод или способ получения исходной заготовки. Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, Наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на обработку каждой поверхности.

Основным критерием при выборе того или иного способа получения заготовки (литье, обработка металлов давлением) является материал детали. Сталь 40Х - обладает низкими литейными свойствами материала и не применяется в литейном производстве, а подвергается только пластической деформации. Поэтому для детали, возможен единственный метод получения заготовки - обработкой металлов давлением. При выбранном методе, возможны два варианта изготовления заготовки: горячая объемная штамповка на молотах и горячая объемная штамповка на горизонтально ковочных машинах.

Таблица 3.

Основные параметры, учитывающие себестоимость заготовки.

Наименование параметров	Вариант
	1	2
Вид заготовки. Класс точности. Группа сложности. Масса заготовки, кг. Стоимость 1тонны заготовок, руб. Стоимость 1тонны стружки, руб.	горячая объемная штамповка на молотах Т5 С1 1,68 373 руб 0	горячая объемная штамповка на горизонтально ковочных машинах Т6 С1 1,51 кг 373 руб 0

Вариант 1 - Горизонтальная объемная штамповка на молотах.

1.Расчетная масса поковки

Gпр = Gд*Kр,

где Кр - расчетный коэффициент, Кр = 2,0

Gпр = 0,84*2,0 = 1,68 кг

2. Класс точности Т5- штамповочные молоты.

3. Группа стали М2

1. Степень сложности С1

2. Конфигурация поверхности разъема штампа симметрично изогнутая

3. Исходный индекс 12

Основные припуски на размеры.

110 - 1,8;

82 - 1,7;

58 - 1,7;

54 - 1,7;

35,6 - 1,8;

30 - 1,7;

9 - 1,6;

12 - 1,6;

Дополнительные припуски учитывающие:

1. Смещение по поверхности разъема штампа 0,4 мм.

2. Отклонение от плоскостности 0,4 мм.

Размеры и предельные отклонения поковки

Диаметры:

110+2(1,8+0,4) = 114,2 мм.

принимаем 114,5 мм.

82+2(1,7+0,4) = 86,2 мм.

принимаем 86,5 мм.

58+2(1,7+0,4) = 62,2 мм.

принимаем 62,5 мм.

54-2(1,7+0,4) = 49,6 мм.

принимаем 49,5 мм.

35,6-2(1,8+0,4) = 34,2 мм.

принимаем 34,5 мм.

9+2(1,6+0,4) = 13 мм.

12*0,8 = 9,6

принимаем 9,5

Определение массы поковки.

Стп = *V

Где - плотность материала, = 7,8*10 кг/м ;

V - объем поковки.

V = ?R1*h1+ ?R2*h2 + ?R3*h3 - ?R4*h4 - ?R5*h5 = 3,14*(57,25*13 + 43,25*14,5 + 31,25*6 - 24,75*9,5 - 15,5*25) = 213033,7 мм = 0,21*10 м

Gn =0,21*10 7,8* 10 =1,66м

Стоимость заготовки рассчитывается по формуле:

Sзаг = (Ci/1000 * Gn*Kт*Кс*Кв*Км*Кп) - (Gn - Сд)?отг/1000

Где Ci - базовая стоимость 1т заготовок, Ci = 373руб;

Kт, Кс, Кв, Км, Кп - коэффициенты зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

Кт = 1,0;

Кс = 1,15;

Кв = 1,14;

Км = 1,13;

Кп = 1,0;

Sзаг = ( 373/1000 *1,66*1,0*1,15*1,14*1,13*1,0) - (1.66 - 0,84)29,8/1000 = 0,892 руб

Вариант 2 - горячая объемная штамповка на горизонтально ковочных машинах.

1.Расчетная масса поковки

Кр = 1,8

Gпр = 1,51 кг

2. Класс точности Т6- ГКМ

3. Группа стали М2

4. Степень сложности С2

5. Конфигурация поверхности разъема штампа симметрично изогнутая

6. Исходный индекс 11

110 - 1,7;

82 - 1,6;

58 - 1,6;

54 - 1,6;

35,6 - 1,6;

102,6 - 1,7;

30 - 1,6;

9 - 1,5;

Дополнительные припуски учитывающие:

3. Смещение по поверхности разъема штампа 0,3 мм.

4. Отклонение от плоскостности 0,4 мм.

Размеры и предельные отклонения поковки

Диаметры:

110+2(1,7+0,3) = 114 мм.

82,2+2(1,6+0,3) = 85,8 мм.

принимаем 86 мм.

58+2(1,6+0,3) = 61,8 мм.

принимаем 62 мм.

54-2(1,6+0,3) = 50,2 мм.

принимаем 50 мм.

35,6-2(1,6+0,3) = 31,8 мм.

принимаем 31,5 мм.

102,6-2(1,7+0,3) = 98,6 мм.

принимаем 98,5 мм

30+2(1,6+0,3) = 33,8 мм.

принимаем 34 мм.

9+2(1,5+0,3) = 12,6 мм.

принимаем 13 мм.

4*0,8 = 3,2 мм

принимаем 3 мм

12*0,8 = 9,6 мм

принимаем 10 мм

Определение массы поковки.

Стп = *V

Где - плотность материала, = 7,8*10 кг/м ;

V - объем поковки.

V = 3,14(57 *13 + 43 *14,8 + 31*6 - 25*6,5 - 49,25 *3 - 15,75 *24,3) = 182123,5 мм = 0,18 * 10 м

Gn = 0,18 * 10 *7,8 *10 = 1,40 кг

Стоимость заготовки рассчитывается по формуле:

Sзаг = (Ci/1000 * Gn*Kт*Кс*Кв*Км*Кп) - (Gn - Сд)?отг/1000

Где Ci - базовая стоимость 1т заготовок, Ci = 373руб;

Kт, Кс, Кв, Км, Кп - коэффициенты зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

Кт = 1,0;

Кс = 1,0;

Кв = 1,29;

Км = 1,13;

Кп = 1,0;

Sзаг == ( 373/1000 *1,40*1,0*1,0*1,29*1,13*1,0) - (1.40 - 0,84)29,8/1000 = 0,745 руб

Экономический эффект для сопоставления методов и способов получения исходной заготовки, при которых техпроцесс механической обработки не меняется, рассчитывается по формуле.

Эз = ( Sзаг.1 - Sзаг.2 ) · N , (9)

где Sзаг.1, Sзаг.2 - стоимость сопоставляемых исходных заготовок, руб.

Окончательно, используя формулу (9) рассчитаем:

Эз = (0,892 - 0.745) · 5000 = 735руб.

Вывод: для изготовления детали применяем исходную заготовку полученную методом горячей объемной штамповки на горизонтально ковочной машине.

5. Выбор и обоснование маршрута технологического процесса

Данный тип деталей типичен и часто встречается в различных типах производства, поэтому возможны различные варианты изготовления. На основе накопленного опыта производства подобных деталей, необходимо разработать технологический процесс, с более высокими технико-экономическими показателями. Анализ существующего технологического процесса позволяет качественно оценить его недостатки, на основании которых формируются предложения по улучшению или модернизации техпроцесса. При выборе заготовки возможно более точное получение формы, с минимальными припусками. В условиях серийного производства возможна калибровка штампованных поковок. За последние десятилетия, широкое применение получило использование высокопроизводительного режущего инструмента фирмы, изготовленных из новых инструментальных материалов (твердые сплавы, минералокерамика, сверхтвердые синтетические материалы). Такие инструментальные материалы позволяют увеличивать время обработки, за счет изменения режимов резания и достигается высокое качество поверхности и точность получаемых размеров. Но такого рода инструмент является дорогостоящим и требует использования высокоскоростных станков, оснащенных мощными электродвигателями.

Таблица 3

Маршрут 1	Маршрут2
1. Токарно-револьверная операция Станок1H325 Подрезать торец - 1 Подрезать торцы - 2, 3 Точить поверхность и фаску одновременно - 4, 5 Точить поверхность и фаску одновременно - 6, 7 Зенкеровать поверхность - 8 Точить поверхность - 9	1. Токарно-револьверная операция Станок1H325 Подрезать торец - 1 Подрезать торцы - 2, 3 Точить поверхность - 4 Обточить фаску - 5 Точить поверхность - 6 Обточить фаску - 7 Подрезать торец - 8 Точить поверхность - 9 Точить поверхность - 10
2. Токарно-револьверная операция Станок1К341 Точить одновременно торцы - 1, 2 Точить одновременно поверхности и фаски - 3, 4, 5, 6 Обточить фаску и подрезать торец одновременно - 7, 8 Точить поверхность и фаску одновременно - 9, 10 Обточить фаску - 20 Точить канавку - 11 Точить поверхность и фаску одновременно - 12, 13 Развернуть поверхность - 14	2. Токарно-револьверная операция Станок1К341 Точить одновременно торцы - 1, 2 Точить поверхность - 3 Обточить фаску - 4 Точить поверхность - 5 Обточить фаску - 6 Точить канавку - 7 Точить торец - 8 Обточить фаску - 9 Точить поверхность - 10 Обточить фаску - 11 Точить поверхность - 12 Обточить фаску - 13 Точить поверхность - 14 Развернуть поверхность - 15
3. Радиально-сверлильная операция станок 2Е52 Сверлить четыре отверстия - 1 последовательно Зенкеровать четыре фаски - 2 последовательно Нарезать резьбу в четырех отверстиях - 3 последовательно	3. Радиально-сверлильная операция станок 2Е52 Сверлить четыре отверстия - 1 последовательно Зенкеровать четыре фаски - 2 последовательно Нарезать резьбу в четырех отверстиях - 3 последовательно
4. Внутришлифовальная операция станок 3К227В шлифовать поверхность - 1	4. Внутришлифовальная операция станок 3К227В шлифовать поверхность - 1
5. Кругло шлифовальная операция станок 3М161Е шлифовать поверхность - 1	5. Кругло шлифовальная операция станок 3М161Е шлифовать поверхность - 1

Для обработки выбираем маршрут №1, т.к. он содержит меньшее количество переходов, и является более производительным.

6. Расчёт припусков и предельных размеров на обработку поверхности O 35,6Н9.

Технолог. переход обработки поверхн.	Элементы припуска, мкм.	Расчет. припуск 2Zmin , мкм.	Расчет. размер dmin , мм.	Допуск Тd, мкм.	Предельный размер, мм.	Предельное значение припуска, мкм.
	Rz	h	?	Е				dmax	dmin	пр. 2Zmax	пр. 2Zmin
1. Исходная заготовка	150	200	9,43	-	-	32.236	1600	32.2	30,6
2. черновое точение	50	50	57	120	2*1300	34,836	390	34,84	34,45	690	460
3. получистов точение	30	30	3	120	2*233	35.302	160	35.30	35.14	690	460
4. Развертывание	5	10	2	120	2*180	35.662	62	35.662	35.600	460	362
z	5000	3462

Rz - параметр шероховатости;

h - глубина дефектного слоя;

? - суммарное отклонение расположения поверхности;

E - погрешность установки заготовки.

Определение значений Rz и h для исходной заготовки и каждого перехода:

1. Исходная заготовка Rz = 150 мкм, h = 200 мкм;

2. Черновое точение Rz = 50 мкм, h = 50 мкм;

3. Чистовое точение Rz = 30 мкм, h = 30 мкм;

4. Развертывание Rz = 5 мкм.

Определение суммарного значения пространственных отклонений для заготовки:

эксц - погрешность штампованных заготовок по эксцентричности.

см - погрешность заготовки по смещению.

эксц = 0,8 мм

эксц = 0,6 мм

? = =0,943

Определение остаточных пространственных отклонений на обработанной поверхности:

?ост = ky * ?заг

Где ky - коэффициент уточнения формы.

Для чернового точения ky = 0,06

Для чистового точения ky = 0,05

Для развертывания ky = 0,04

?1 = 0,06 * 943 = 56,58 мкм 57 мкм

?2 = 0,05 * 56,58 = 2,829 мкм 3 мкм

?3 = 0,04 * 56,58 = 2,26 мкм 2 мкм

Определение погрешности установки на выполняемых переходах:

Еб - погрешность базирования

Ез - погрешность закрепления

Погрешность установки будет определиться только погрешностью закрепления, то есть погрешность базирования в трехкулачковом самоцентрирующем патроне равна нулю.

Погрешность закрепления при условии зажима заготовки по предварительно обработанному наружному диаметру в самоцентрирующимся патроне составит 120 мкм на всех переходах

Е за = 120 мкм

При обработке внутренней поверхности вращения величина припуска на обработку рассчитывается по формуле:

2Zmin = 2?(RZi - 1 + hi - 1 + ?i - 1 + Еi ) (33)

1. Минимальный припуск под черновое точение.

2Zmin = 2?(150+200+ 943+120) = 2*1300мкм.

2. Под чистовое точение.

2Zmin = 2?(50+50+ 57+120) = 2*233мкм.

3. Под развертывание.

2Zmin = 2?(30+30+ 3+120) = 2*180мкм.

Определение расчетных размеров

для развертывания:

dр = 35,662 мм

Для чистового точения:

dр = 35,662 - 0,36 = 35,302 мм

Для чернового точения:

dр = 35,302 - 0,466 = 34,836 мм

Для исходной заготовки

dр = 34,836 - 2,600 = 32,236 мм

Значение dmax получаем по расчетным размерам, округляя их до точности допуска соответствующего перехода.

Получаем:

Для развертывания dmax = 35,662 мм;

Для чистового точения dmax = 35,30 мм;

Для чернового точения dmax = 34,8 мм;

Для исходной заготовки dmax = 32,2 мм;

Значение dmin определяется по формуле:

dmin = dmax - Td

для исходной заготовки

dmin = 32,2 - 1,6 = 30,6

для чернового точения

dmin = 34,84 - 0,390 = 34,45 мм

для чистового точения

dmin = 35,3 - 0,160 = 35,14 мм

для развертывания

dmin = 35,662 - 0,062 = 35,600 мм

Минимальные значения припуска Zmin равны разности наибольших придельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения Zmax - соответственно разности наименьших предельных размеров.

Для развертывания

2Zmin = 35,662 - 35,30 = 0,362 = 362 мкм

2Zmax = 35,600 - 35,14 = 0,46 = 460 мкм

Для чистового точения

2Zmin = 35,30 - 34,84 = 0,46 = 460 мкм

2Zmax = 35,14 - 34,45 = 0,69 = 690 мкм

Для чернового точения

2Zmin = 34,84 - 32,2 = 2,64 = 2640 мкм

2Zmax = 34,45 - 30,6 = 3,85 = 3850 мкм

Определение общих припусков.

2Zmin = 2Z3min + 2Z2min + 2Z1min = 0,362 + 0,46 + 2,64 =3,462 мм;

2Zmax =2Z3max + 2Z2max + 2Z1max = 0,460 + 0,690 + 3,850 = 5 мм.

Проверка правильности выполнения расчетов.

2Zmax - 2Zmin = Tdз - Tdу

5 - 3,462 = 1,600 - 0,062 (мм)

1,538 = 1,538 (мм)

Расчет номинального припуска.

2Zнам = 2Zmin + Ho; где

Ho = Иш + Ку/2

Иш - износ штампа, Иш = 0,5 мм;

Ку = ?Ку*d,

?Ку = 2 мкм/мм - удельное колебание усадки

Ho = 0,5 + 0,0712/2 = 0,54 мм

2Zнам = 3,462 + 0,54 = 4,002 мм

Тогда номинальный диаметр заготовки будет

dнам = dmin - 2Zнам

dнам = 35,6 - 4,002 ? 31,6 мм

На чертеже исходной заготовки указывается размер 31,6 (мм).

Расчёт припусков и предельных размеров на обработку поверхности 300,1

Технолог. переход обработки поверхн.	Элементы припуска, мкм.	Расчет. припуск 2Zmin , мкм.	Расчет. размер dmin , мм.	Допуск Тd, мкм.	Предельный размер, мм.	Предельное значение припуска, мкм.
	Rz	h	?	Е				Lmax	Lmin	пр. 2Zmax	пр. 2Zmin
заготовка	150	200	1050	-	-	32.712	1000	33.7	32,7
Подрезать торец - 1	20	30	63	120	1407	31,305	200	31,51	31,31	2,19	1,39
Подрезать торец - 2	30	30	63	100	1405	29,9	200	30,10	29,90	1,41	1,41
z	3,6	2,8

Rz - параметр шероховатости;

h - глубина дефектного слоя;

? - суммарное отклонение расположения поверхности;

E - погрешность установки заготовки.

Определение значений Rz и h для исходной заготовки и каждого перехода:

заготовка Rz = 150 мкм, h = 200 мкм;

подрезать торец - 1 Rz = 20 мкм, h = 30 мкм;

подрезать торец - 2 Rz = 30 мкм, h = 30 мкм;

Определение суммарного значения пространственных отклонений для заготовки:

?заг = кор

кор - погрешность коробления. кор = ?к * L

?к - удельная кривизна заготовки, ?к = 0,035

кор = 0,035 * 30 = 1,05 мм = 1050 мкм

?заг = 1050 мкм

Подрезать торец - 1

?1 = ky * ?заг

Где ky - коэффициент уточнения формы.

ky = 0,06

?1 = 0,06 * 1050 = 63 мкм

Определение погрешности установки на выполняемых переходах:

Еб = 0 - установка в самоцентрирующийся патрон с упором в торец.

Ез - погрешность закрепления при подрезки торца

При подрезке торца - 1 Ез =120 мкм.

При подрезке торца - 2 Ез =100 мкм.

Расчет припусков

Z= RZi - 1 + hi - 1 + ? i - 1 + Еi (33)

Подрезать торец - 1

Z= 150+200+ 1050 +120 = 1406,83 мкм.

Подрезать торец - 2

Z= 150+200+ 1050 +100 = 1404,75 мкм.

Определение расчетных размера Lр

Подрезать торец - 2

Lр = 29,9 мм

Подрезать торец - 1

Lр = 29,9 + 1,405 = 31,305 мм

Для исходной заготовки

Lр = 31,305 + 1,407 = 32,712 мм

Значение Lmin получаем по расчетным размерам, округляя их до точности допуска соответствующего перехода.

Получаем:

Подрезать торец - 2

Lmin = 29,29 мм;

Подрезать торец - 1

Lmin = 31.31 мм;

Для исходной заготовки

Lmin = 32,7 мм;

Значение Lmin определяется по формуле:

Lmax = Lmin - Td

для исходной заготовки

Lmax = 32,7 + 1,0 = 33,7 мм

Подрезать торец - 1

Lmax = 31,31 - 0,2 = 31,51 мм

Подрезать торец - 2

Lmax = 29,9 - 0,2 = 30,1 мм

Минимальные значения припуска Zmin равны разности наибольших придельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения Zmax - соответственно разности наименьших предельных размеров.

Подрезать торец - 2

Zmax = 31,51 - 30,10 = 0,362 мм

Zmin = 31,31 - 29,90 = 1,41 мм

Подрезать торец - 1

Zmax = 33,7 - 31,31 = 2,19 мм

Zmin = 32,7 - 31,31 = 1,39 = 690 мм

Определение общих припусков.

Zmin = Z2min + Z1min = 1,41 + 1,39 =2,8 мм;

Zmax = Z2max + Z1max = 1,41 + 2,19 = 3,6 мм.

Проверка правильности выполнения расчетов.

2Zmax - 2Zmin = Tdз - Tdу

3,6 - 2,8 = 1,0 - 0,02 (мм)

0,8 = 0,8 (мм)

Расчет номинального припуска.

Zнам = Zmin + Ho;

Где Ho = Иш + Ку/2

Иш - износ штампа, Иш = 0,5 мм;

Ку = ?Ку*L,

?Ку = 2 мкм/мм - удельное колебание усадки

L = 30 мм - длинна детали

Ку = 0,002 * 30 = 0,06 мм

Ho = 0,5 + 0,06/2 = 0,53 мм

Zнам = 2,8 + 0,53 = 3,33 мм

Тогда номинальный диаметр заготовки будет

Lнам = Lmin + Zнам

Lнам = 29,90 + 3,33 = 33,23 мм ? 33,22 мм

На чертеже исходной заготовки указывается размер 33,2±0,5 мм.

7. Расчет и назначение режимов резания

Расчет режимов резания

1. Точение однократное на станке 1Н325 поверхности 82 h10 мм

Глубина резания t = 1,9 мм

Выбираем подачу S = 0,3 0,4 мм/об.

Для станка 1Н325 принимаем S = 0,3 мм/об.

Скорость резания определяются по формуле:

Где С , m, x, y - коэффициент и показатели степени, зависящие от вида обработки:

С = 340; х = 0,15; у = 0,45; m = 0,20

Т - период стойкости инструмента;

Т - 60 мин.

Материал резца Т15К6, работа без охлаждения;

К - поправочный коофициент

К = Км*Кп*Ки,

Где Км, Кп, Ки - коэффициенты зависящие от материала заготовки, состояние обрабатываемой поверхности и инструментального материала.

Кп = 0,8; Ки = 1,0

Км = Кг*(750/Gв) ,

Где Кг - коэффициент, зависящий от группы стали по обрабатываемости Кг = 1,1;

Gв = 980 Мпа;

п - коэффициент, зависящий от вида и материала инструмента, п =1,0

Км = 1,1 * (750/980) = 0,84

К = 0,84*0,8*1,0 = 0,672

= = 157,8 м/мин

Определим частоту вращения шпинделя станка

n = 1000*/*d = 1000*157,8/3,14*82,2 = 606,9 об/мин

По паспорту станка принимаем:

nпр = 400 об/мин.

Пересчитываем скорость резания

= *d* nпр/1000 = 3,14*82,2*400/1000 = 103,2 м/мин

Расчет составляющих силы резания

Рz, y, x = 10Cp* t *S *Kp

Где Pz - тангенциальная составляющая силы резания

Где Py - радиальная составляющая силы резания.

Где Pх - основная составляющая сила резания.

Ср, х, у, n - выбираются в зависимости от обрабатываемого материала, материала режущий части инструмента и вида обработки.

Кр - поправочный коэффициент

Кр = Кмр* Кр* Кр* Кр* Кчр,

Где Кр, Кр, Кр, Кчр - коэффициенты зависящие отгеометрических параметров режущей части инструмента.

Кмр - расчитывается только для Pz.

Кмр = (Gв/150) = (980/150) = 1,22

Определение Pz

Ср = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = 0,15;

Кр = 0,89; Кр = 1,0; Кр = 1,0; Кчр = 1,0

Кр = 1,22*0,89*1,0*1,0*1,0 = 1,09

Рz = 10*300*1,9 *0,3 *103,2 *1,09 =1273,6 Н

Определение Py

Ср = 243; х = 0,9; у = 0,6; n = -0,3;

Кр = 0,5; Кр = 1,0; Кр = 1,25; Кчр = 0,82

Кр = 0,5*1,0*1,25*0,82 = 0,51

Рz = 10*243*1,9 *0,3 *103,2 *0,51 =373,4 Н

Определение Pх

Ср = 339; х = 1,0; у = 0,5; n = -0,4;

Кр = 1,17; Кр = 1,0; Кр = 0,85; Кчр = 1,0

Кр = 1,17*1,0*0,85*1,0 = 0,99

Рz = 10*339*1,9 *0,3 *103,2 *0,99 =566,8 Н

Определение мощности резания.

Nрез = Рz*/1020*60

Nрез = 1273,6*103,2/1020*60 = 2,1 кВт

Мощность электродвигателя главного движения станка 1К325 составляет 3 кВт.

При КПД привода = 0,75 проверяем Nпр = *Nдв = 0,75*3 = 2,25 кВт.

Таким образом, выбранный режим удовлетворяет по критерию мощности.

Nрез Nпр

Определение основного технологического времени.

То = L/Sм, i = l + l1/S*n

Где Sм - минутная подача;

l - длинна обрабатываемой поверхности

l = 15 мм;

l1 - величина врезания и перебега инструмента.

l1 = 2 мм;

i - число проходов;

i = 1

То = 15 + 2/0,3*400 *1 = 0,14 мин

Сверление на станке 2Е52 отверстия 4,2 мм

Глубина резания t = 2,1 мм

Выбираем подачу S = 0,070,11 мм/об

Для станка 2Е52 принимаем S = 0,1 мм/об

Скорость резания определяется по формуле

где С , q, m, y - коэффициент и показатели степеней, зависящие от условий обработки.

С = 7,0; q = 0,40; m = 0,20; y = 0,70.

Т = 15 мин.

Материал сверла Р6М5, работа с охлаждением.

К = Км*Ки*Кl

Кl - коэффициент учитывающий глубину сверления.

Кl = 1,0;

Км = 0,84;

Ки = 1,0;

К = 0,84*1,0*1,0 = 0,84

Определение частоты вращения шпинделя

n = 1000*/*d = 1000*30,4/3,14*4,2 = 2305 об/мин

По паспорту станка принимаем:

nпр = 1600 об/мин.

Пересчитываем скорость резания

= *d* nпр/1000 = 3,14*4,2*1000/1000 = 21,1 м/мин

Расчет крутящего момента и осевой силы.

Мкр = 10См*D *S *Kр

Kр - коэффициент учитывающий фактические условия обработки.

Кр = Кмр = (Gв/750) , n = 0,75

Кр = (980/750) = 1,22

См = 0,0345; q = 2,0; у = 0,8.

Мкр = 10*0,0345*4,2 0,1 1,22 = 1,64 н*М

Ро = 10*Ср*D *S *Кр

Ср = 68; = 1,0; у = 0,7

Ро = 10*68*4,2 *0,1 *1,22 = 489,6 Н

Определим мощность резания.

Nрез = Мкр*nпр/9750 = 1,64*1600/9750 = 0,269 кВт

Мощность электродвигателя главного движения станка 2Е52 составляет 2,2 кВт. При КПД привода = 0,75 считаем

Nпр = *Nдв = 0,75*2,2 = 1,65 кВт.

Таким образом выбранный режим удовлетворяет критерию мощности.

Nрез Nпр

Определение основного технологического времени, для сверления одного отверстия.

То = l + l1/S*n *i

l = 14 мм; l1 = 3 мм; I = 1

То1 =14 + 3/0,1*1600 *1 = 0,11 мм

Для сверления четырех отверстий:

То = 4*То1; То = 4*0,11 = 0,44 мм

Назначение режимов резания.

Операция 005

1. Однократное точение торца -1

t = 1,6 мм

Выбираем S = 0,3 мм/об; n =Однократ 630 об/мин

= 114,7 м/мин;

Sм = 0,3*630 = 189 мм/мин

Определение основного технологического времени

l = 15 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 15+2/0,3*630 *1 = 0,09 мин.

2. Однократное точение торцев - 2, 3

Обработка много инструментальная. Режимы резания определяются по лимитирующему инструменту

t1 = 1,6 мм; t2 = 1,4 мм

Выбираем S = 0,3 мм/об; n = 315 об/мин

= 108,8 м/мин;

Sм = 0,3*315 = 94,5 мм/мин

Определение основного технологического времени

1) l = 14 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 14+2/0,3*315 *1 = 0,13 мин.

2) l = 12 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 12+2/0,3*315 *1 = 0,14 мин.

3. Однократное точение поверхности 580,3 мм

t = 2 мм

Выбираем S = 0,3 мм/об; n = 630 об/мин

= 114,7 м/мин;

Sм = 0,3*630 = 189 мм/мин

Определение основного технологического времени

l = 6 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 6+2/0,3*630 *1 = 0,05 мин.

4. Зенкерование поверхности 400,5 мм

t = 4,2 мм

Выбираем S = 0,12 мм/об; n = 160 об/мин

= 20,1 м/мин;

Sм = 0,12*160 = 19,2 мм/мин

Определение основного технологического времени

l = 7 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 7+2/0,12*160 *1 = 0,47 мин.

5. Черновое растачивание поверхности 35,6Н9

t = 1,5 мм

Выбираем S = 0,2 мм/об; n = 1180 об/мин

= 128,2 м/мин;

Sм = 0,2*1180 = 236 мм/мин

Определение основного технологического времени

l = 11 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 11+2/0,2*1180 *1 = 0,06 мин.

Операция 010

1. Однократное точение торцев - 1, 2

Обработка много инструментальная. Режимы резания определяются по лимитирующему инструменту

t1 = 1,6 мм; t2 = 1 мм

Выбираем S = 0,12 мм/об; n = 400 об/мин

= 138,2 м/мин;

Sм = 0,12*400 = 48 мм/мин

Определение основного технологического времени

1) l = 8 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 8+2/0,12*400 *1 = 0,21 мин.

2) l = 27 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 27+2/0,12*400 *1 = 0,60 мин.

2. Однократное точение поверхности 110h12, однократное растачивание поверхности 102,6.

Обработка много инструментальная. Режимы резания определяются по лимитирующему инструменту

t1 = 2 мм; t2 = 2 мм

Выбираем S = 0,12 мм/об; n = 400 об/мин

= 138,2 м/мин;

Sм = 0,12*400 = 48 мм/мин

Определение основного технологического времени

1) l = 9 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 9+2/0,12*400 *1 = 0,23 мин.

2) l = 3 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 3+2/0,12*400 *1 = 0,11 мин.

3. Однократное точение торца

t = 2 мм

Выбираем S = 0,12 мм/об; n = 400 об/мин

= 67,8 м/мин;

Sм = 0,12*400 = 48 мм/мин

Определение основного технологического времени

l = 10 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 10+2/0,12*400 *1 = 0,25 мин.

4. Однократное растачивание поверхности 54Н12

t = 2 мм

Выбираем S = 0,2 мм/об; n = 800 об/мин

= 135,6 м/мин;

Sм = 0,2*800 = 160 мм/мин

Определение основного технологического времени

l = 8 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 8+2/0,2*800 *1 = 0,07 мин.

5. Растачивание канавки

t = 0,1 мм

Выбираем S = 0,12 мм/об; n = 400 об/мин

= 138,2 м/мин;

Sм = 0,12*400 = 48 мм/мин

Определение основного технологического времени

l = 0,4 мм; i = 1

То = 0,4+0,1/0,12*400 *1 = 0,01 мин.

6. Чистовое растачивание поверхности 35,6Н9

t = 0,4 мм

Выбираем S = 0,2 мм/об; n = 1180 об/мин

= 128,2 м/мин;

Sм = 0,2*1180 = 236 мм/мин

Определение основного технологического времени

l = 11 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То = 11+2/0,2*1180 *1 = 0,06 мин.

7. Развертывание поверхности 35,6Н9

t = 0,2 мм

Выбираем S = 0,8 мм/об; n = 100 об/мин

= 11,2 м/мин;

Sм = 0,8*100 = 80 мм/мин

Определение основного технологического времени

l = 11 мм; l1 = 40 мм; i = 1

То = 11+40/0,8*100 *1 = 0,64 мин.

Операция 015

1) Зенкование фаски

t = 1 мм

Выбираем S = 0,1 мм/об; n = 1600 об/мин

= 31,7 м/мин;

Sм = 0,1*1600 = 160 мм/мин

Определение основного технологического времени, для зенкования одной фаски

l = 0,5 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То1 = 0,5+2/0,1*1600 *1 = 0,02 мин.

Для зенкования четырех фасок

То = 4*То1 = 4*0,02 = 0,08 мин.

2) Нарезание резьбы

t = 0,4 мм

Выбираем S = 0,75 мм/об; n = 550 об/мин

= 8,6 м/мин;

Sм = 0,75*550 = 412,5 мм/мин

Определение основного технологического времени, для нарезания резьбв в одном отверстии.

l = 8 мм; l1 = 2 мм; i = 1

То1 = 8+2/0,75*550 *1 = 0,025 мин.

Для нарезания резьбы в четырех отверстиях

То = 4*То1 = 4*0,025 = 0,1 мин.

Операция 020

Шлифование поверхности 82h10

t = 0,2 мм

Выбираем к = 35 м/с; к - скорость шлифовального круга.

nд = 120 об/мин; Sвр = 0,005 мм/об

д = 30,9 м/мин;

Sм = 0,6 мм/мин.

Определение основного технологического времени

То = t/S* nд *k,

Где k - поправочный коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, точности обработки, припуска, размера и скорости шлифовального круга, способа шлифования, контроля размера, формы поверхности и жесткости детали. k = 1,17

То = 0,2/0,005* 120 *1,17 = 0,40 мин.

Операция 025

Шлифование торцевой поверхности

t = 0,1 мм

Выбираем к = 35 м/с; к - скорость шлифовального круга.

nд = 110 об/мин; Sвр = 0,005 мм/об

д = 35,2 м/мин;

Sм = 800 мм/мин.

Определение основного технологического времени

l = 24,5 мм, l1 = 2 мм, i = 20, L = 1,25

То = (24,5 + 2)/800 *20*1,25 = 1,66 мин

Техническое нормирование операций технологического процесса

Обработка на токарн - револьверном станке 1Н325.

1. Вспомогательное время на установку и снятие детали

Тв1 = 0,24 мин.

2. Вспомогательное время связанное с переходом

Тв2 = 0,07 мин.

3. Время на приемы связанное с переходом

- изменить число оборотов шпинделя

Тв3 = 0,025 мин.

- изменить величину подачи

Тв4 = 0,05 мин.

Найдем вспомогательное время

Топ = То + Тв

Топ = 0,9 + 0,72 = 1,62

4. Время на обслуживание рабочего места

Тобс = 0,05*Топ

Тобс = 0,05*1,62 = 0,08 мин.

5. Время перерыва на отдых и личные надобности

Тотд = 0,05*Топ

Тотд = 0,05*1,62 = 0,08 мин.

6. Подготовительно заключительное время

Тпз = 16 мин

Определение штучного и штучно-колькуляционного времени

Тшт = Топ + Тобс + Тотд

Тшт = 1,62 + 0,08 + 0,08 = 1,78 мин

Тш-к = Тшт + Тпз/n

Где n - количество деталей в партии

Тш-к = 1,78 + 16/168 = 1,9 мин

Обработка на токарн - револьверном станке 1К341.

Тв1 = 0,24 мин.

Тв2 = 0,07 мин.

Тв3 = 0,03 мин.

Тв4 = 0,03 мин.

Тв = Тв1 + 7Тв2 + 3Тв3 + 2Тв4

Тв = 0,24 + 7*0,07 + 3*0,03 + 2*0,03 = 0,88 мин.

Топ = То + Тв

Топ = 1,79 + 0,88 = 2,67 мин

Тобс = 0,05*Топ

Тобс = 0,05*2,67 = 0,13 мин.

Тотд = 0,05*Топ

Тотд = 0,05*2,67 = 0,13 мин.

Тпз = 27 мин

Тшт = Топ + Тобс + Тотд

Тшт = 2,67 + 0,13 + 0,13 = 2,93 мин

Тш-к = Тшт + Тпз/n

Тш-к = 2,93 + 27/168 = 3,08 мин

Обработка на круглошлифовальном станке М3161Е

Тв1 = 0,54 мин.

Тв2 = 0,21 мин.

Тв = Тв1 + Тв2

Тв = 0,54 + 0,21 = 0,75 мин

Топ = То + Тв

Топ = 0,40 + 0,75 = 1,15 мин

Тобс = 0,06*Топ

Тобс = 0,06*1,15 = 0,07 мин.

Тотд = 0,06*Топ

Тотд = 0,06*1,15 = 0,07 мин.

Тпз = 10 мин

Тшт = Топ + Тобс + Тотд

Тшт = 1,15 + 0,07 + 0,07 = 1,29 мин

Тш-к = Тшт + Тпз/n

Тш-к = 1,29 + 10/168 = 1,35 мин

Обработка на внутришлифовальном станке 3М227В

Тв1 = 0,43 мин.

Тв2 = 0,17 мин.

Тв = 0,43 + 0,35 + 0,27 = 1,05 мин

Топ = То + Тв

Топ = 1,88 + 1,05 = 2,93 мин

Тобс = 0,06*Топ

Тобс = 0,06*2,93 = 0,18 мин.

Тотд = 0,06*Топ

Тотд = 0,06*2,93 = 0,18 мин.

Тпз = 13 мин

Тшт = Топ + Тобс + Тотд

Тшт = 2,93 + 0,18 + 0,18 = 3,29 мин

Тш-к = Тшт + Тпз/n

Тш-к = 3,29 + 13/168 = 3,37 мин

Обработка на радиально - сверлильном станке 2Е52

Тв1 = 0,11 мин.

Тв2 = 0,06 мин.

Тв3 = 0,04 мин.

Тв4 = 0,03 мин.

Тв5 - время на смену инструмента Тв5 = 0,06 мин

Тв6 - время на установку и снятие конструкторной втулки Тв6 = 0,15 мин

Тв7 - время на вывод метчика Тв7 = 0,06 мин

Тв = Тв1 + 3Тв2 + Тв3 + Тв4 + 2Тв5 + 4Тв6 + 4Тв7

Тв = 0,11 + 3*0,06 + 0,04 + 0,03 + 2*0,06 + 4*0,15 + 4*0,06 = 1,32 мин

Топ = То + Тв

Топ = 0,64 + 1,32 = 1,96 мин

Тобс = 0,06*Топ

Тобс = 0,06*1,96 = 0,12 мин.

Тотд = 0,06*Топ

Тотд = 0,06*1,96 = 0,12 мин.

Тпз = 8 мин

Тшт = Топ + Тобс + Тотд

Тшт = 1,96 + 0,12 + 0,12 = 2,2 мин

Тш-к = Тшт + Тпз/n

Тш-к = 2,2 + 8/168 = 2,25 мин

Литература

1. Учебное пособие «Курсовое проектирование по технологии машиностроения»

2. Справочник технолога - машиностроителя 1973г Т1,Т2.

3. А.Ф.Горбацевич. «Курсовое проектирование по технологии машиностроения». Минск. Высшая школа. 1975г.

4. Методические указания к выполнению курсовых работ.

Размещено на Allbest.ru