Проектирование технологического процесса сборки ключа трещоточного 7813-4019

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Технология определяет состояние и развитие производства. От её уровня зависит производительность труда, экономичность расходования материальных и энергетических ресурсов, качество выпускаемой продукции и другие показатели. Для восстановления производственных мощностей и дальнейшего ускоренного развития машиностроительной промышленности, как основы всего народного хозяйства страны требуется разработка новых технологических процессов, постоянное совершенствование традиционных и поиск более эффективных методов обработки и упрочнения деталей машин и сборки их в изделия.

Важная роль в ускорении научно-технического прогресса в машиностроении отводится подготовке высоко квалифицированных инженерных кадров, освоению ими современных способов изготовления и контроля продукции, методик проектирования прогрессивных технологических процессов.

Данный курсовой проект ставит перед собой цель изучение методики разработки технологического процесса изготовления ключа трещоточного, а также проектирования станочных и контрольных приспособлений на базе имеющихся данных. В данном курсовом проекте будут рассмотрены такие вопросы как:

- определение типа производства;

- анализ конструкции и технологичности детали;

- выбор заготовки;

- выбор схем базирования и методов обработки поверхностей;

- выбор оборудования;

- расчет и назначение припусков;

- расчет режимов резания и нормирование операций;

- расчет и проектирование технологического оснащения производства;

- и т.д.

Помимо всего, курсовой проект включает в себя необходимый минимум графического материала по рассмотренным вопросам, документацию к чертежам и сам технологический процесс.

1. Разработка технологического процесса изготовления детали

1.1 Назначение и конструкция сборочной единицы

Заданные детали (ротор и рукоятка) входят в состав ключа трещоточного.

Ротор предназначен для базирования на нём составных сборочных ключа трещоточного. Ротор не является симметричным, имеются два глухих отверстия, причем одно из них перпендикулярно оси ротора.

Рисунок 1.1 - Эскиз ротора

Рукоятка предназначена для удобного использования ключа трещоточного и для базирования ротора на нём. Конструкция рукоятки проста и удобна. Есть сквозное отверстие, которое получается штамповкой.



Рисунок 1.2 - Эскиз рукоятки

Ключ трещоточный состоит из: 1 - крышки, 2 - ротора, 3 - сектора, 4 - пружины, 5 - рукоятки , 6 - гранулы полиэтилена, 7 - винта.

Рисунок 1.3 - Эскиз ключа трещоточного

Установить ротор на подставку с неподвижной головкой. Надеть ручку на ротор. Взять пружину и сектор, и вставить пружину двумя концами в отверстие сектора. Вставить в паз ротора сектор с пружиной. Наложить крышку, вставив штифт в перегиб пружины. Завернуть винт до упора, затем отвернуть его на 1/2 …3/4 оборота. Переключить крышку 2-3 раза, удостоверившись в работе сектора. Проверить работоспособность ключа. Для этого установить ключ квадратом ротора в неподвижную головку квадрата 10 и ключ в обе стороны (в одну сторону ключ работает на Мкр, в другую слышен характерный треск сектора по зубьям рукоятки).

К детали предъявляются высокие требования по точности, жёсткости, а к материалу по прочности, износостойкости.

Для повышения физических свойств поверхностного слоя деталь подвергают термообработке - ТВЧ.

Материал детали - конструкционная легированная сталь 40Х (ГОСТ 4543-71) широко используется для изготовления различных видов и типоразмеров валов, осей, шестерен и т.п., работающих в условиях требующих повышенной прочности и износостойкости.

Таблица 1 - Химический состав стали 40Х (ГОСТ 4543-71).

С,%	Si,%	Mn,%	S(% не более)	P(% не более)	Cr, %
0,36-0,44	0,17-0,37	0,4-0,8	0,045	0,035	0,45-0,75

Таблица 2 - Механические свойства стали 40Х (ГОСТ 4543-71) .

Предел прочности в , МПа	Предел текучести т , МПа	Относительное удлинение, %	Относительное сужение , %	Твердость НВ, МПа	Удельный вес, г/см3	Модуль упругости, МПа
1000-1450	800-1300	9	45	187-219	7,82	2·105

Рассмотрим основные поверхности ротора исходя из ее служебного назначения.



Рисунок 1.4 - Поверхности ротора

Основные конструкторские базовые поверхности, применяемые для базирования детали в механизме

Основными базовыми поверхностями являются: торцы буртов 4, 5.

Вспомогательные конструкторские базовые поверхности, применяемые для базирования других деталей в механизме.

Такими поверхностями будут являться: резьбовое отверстие 17, боковая поверхность отверстия 11, 16, цилиндрическая поверхность 3.

Исполнительные поверхности, посредством которых деталь выполняет свои функции в механизме: цилиндрические поверхности 10.

Свободные поверхности предназначены для ограничения размера детали и не имеют функционального назначения, их размер и форма выбирается произвольно. Такими поверхностями являются 1, 2, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 14, 15.



Рисунок 1.5 - Поверхности рукоятки

Основных базовых поверхностей нет.

Вспомогательные конструкторские базовые поверхности: 2, 3, 4, 5.

Исполнительные поверхности: 4, 6, 8.

Свободные поверхности: 1, 7, 9, 10.

1.2 Анализ технических условий изготовления детали

Проведём анализ технологичности конструкции деталей (ротора и рукоятки).

1. При получении заготовок отсутствуют сложные разъемы отрезных штампов.

2. Основные поверхности являются удобными для базирования и закрепления, поэтому дополнительные поверхности не вводятся.

3. Материал детали сталь Ст40Х, механическая обработка которого не вызывает сложностей при обработке твердым сплавом.

4. Доступность поверхностей деталей для обработки и измерения.

5. В конструкции ротора присутствуют места резких изменений формы, концентраторы напряжений, а в рукоятке нет.

6. Для получения требуемой точности размеров и шероховатости деталей можно применять станки нормального класса точности.

7. Ротор и рукоятка - жесткие изделия.

8. Наличие глухих отверстий в роторе, одно из которых перпендикулярно к оси детали.

Учитывая все вышеперечисленные факторы, у данных деталей удовлетворительная технологичность.

1.3 Ориентировочное определение типа производства

Предварительно тип производства определяем по таблице 3 с.8 [2]. С учетом массы деталей (0,045 и 0,125 кг) и годовой программы 50 000 шт. принимаем среднесерийный тип производства. Среднесерийное производство характеризуется большой номенклатурой изделий, изготовляющихся не большими партиями и не большим объемом выпуска. При среднесерийном производстве используются как универсальные, так и станки с ЧПУ, которые оснащаются большим количеством инструмента, что позволяет снизить трудоемкость и обеспечить высокую гибкость производства при переналадке его на другой тип производства. После разработки технологического процесса механической обработки, а также расчета количества основного оборудования, тип производства будет уточнен.

1.4 Анализ базового варианта технологического процесса

Анализ базового технологического процесса обработки детали приведём с точки зрения обеспечения заданного качества детали (точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей, а также технических требований к детали), производительности, обеспечения заданного объёма выпуска.

Метод получения заготовки ротора - прокат нормальной точности. Этот метод не позволяет получить точную заготовку. Можно было бы получать заготовку штамповкой на КГШП с напусками лишь на концах заготовки.

В целом для условий серийного производства технологический процесс выполнен согласно требованиям типовых техпроцессов. Недостатком можно считать большую дифференциацию операций, что приводит к увеличению количества используемого оборудования.

Можно было бы использовать более совершенное оборудование, концентрировать обработку на станках, что привело бы к снижению материальных затрат.

Таким образом, можно было бы операции 010-ю, 015-ю, 020-ю совместить в одну токарно-гидрокопировальную, используя станок 1713Ц оснащенный 4-х сторонним поворотным барабаном, это уменьшит затраты вспомогательного времени на изготовление детали, повысит точность обработки, она будет произведена за 1 установ. Позволит уменьшить энергетические и материальные затраты используемого оборудования. Так же это позволит убрать операцию 035-ю, т. к. точности, полученной на токарно-гидрокопировальном станке, в ходе предыдущей обработки, будет достаточно для проведения дальнейшей обработки.

Анализируя данный техпроцесс можно отметить использование настольно-сверлильных станков НС-12А на сверлильных операциях. На мой взгляд, использование в среднесерийном производстве настольно-сверлильных станков является нерациональным. По-моему, использование оборудования на операциях 025, 035, 065, 090 нецелесообразным, так как размеры детали малы, а точность невелика. Предлагаю использовать на всех вышеуказанных операциях станок меньших габаритов. Экономическую выгоду мы получим, уменьшая время на механическую обработку за счёт использования более прогрессивного оборудования. Также целесообразно провести оптимизацию режимов резания по функции минимальных затрат. На 065-й операции использование двух метчиков можно заменить одним, так как точность резьбы М6-Н7 не требует двух инструментов.

Используемые в базовом техпроцессе станочные приспособления являются стандартными (кроме специальных станков автоматов и полуавтоматов) и нет существенных причин их замены на специальные.

Режущий инструмент, используемый в базовом техпроцессе, - из быстрорежущей стали, он стандартизирован. Его можно оставить таким же за исключением применения специального инструмента используемого на 035 - ой операции: резец фасонный. Это позволит уменьшить основное время обработки и повысить производительность оборудования.

Контрольный и измерительный инструмент в базовом варианте - штанген-инструмент, средства активного контроля и специальные калибры подходят для использования в условиях серийного производства и не требуют кардинального пересмотра схем контроля в новом техпроцессе.

Метод получения заготовки рукоятки - штамповка на молотах. Этот метод позволяет получить довольно таки точную заготовку без напусков.

Для условий серийного производства технологический процесс рукоятки выполнен согласно требованиям типовых техпроцессов. Недостатком можно считать небольшую дифференциацию операций, что приводит к увеличению количества используемого оборудования на одну единицу.

Таким образом, можно было бы операции 060-ю, 070-ю совместить в одну вертикально-сверлильную, используя станок 2Р135Ф2, это уменьшит затраты вспомогательного времени на изготовление детали, повысит точность обработки, она будет произведена за 1 установ. Позволит уменьшить энергетические и материальные затраты используемого оборудования.

Используемые в базовом техпроцессе станочные приспособления являются специальным.

Режущий инструмент используемый в базовом техпроцессе является в большинстве своем из быстрорежущей стали, он стандартизирован. Его можно оставить таким же за исключением применения специального инструмента используемого на следующих операциях: 060 - зенкер, 105 - специальная прошивка. Это позволит уменьшить основное время обработки и повысить производительность оборудования.

Контрольный и измерительный инструмент в базовом варианте - штанген-инструмент, средства активного контроля и специальные пробки подходят для использования в условиях серийного производства.

1.5 Выбор метода получения заготовки

Метод получения заготовки, ее качество и точность определяют объем механической обработки (количество рабочих ходов, операций техпроцесса). Выбор метода получения заготовки зависит от типа производства, массы заготовки, ее конфигурации, размеров.

В базовом варианте технологического процесса обработки ротора применяется в качестве заготовки стальной стержень круглого сечения, полученный процессом проката (пруток из сортового проката нормальной точности).

При этом способе заготовка ротора имеет массу 0,187 кг, когда сама деталь обладает массой 0,045 кг. В данном случае КИМ составляет 24%.

Выбор заготовки - это выбор наиболее рациональной, экономичной и технологичной заготовки. С целью получения наиболее точной и качественной заготовки предлагаем заготовку-поковку, получаемую на КГШП, более приближённую по форме и размерам.

Так как заготовка не похожа по форме и размерам на деталь, то изготовление детали будет сопряжено со снятием большого количества металла с заготовки, для придания ей необходимой формы и размеров, что свидетельствует о немалой трудоемкости механической обработки. Метод получения заготовки, ее качество и точность определяет объем механической обработки, который в свою очередь устанавливает количество рабочих ходов (операций) технологического процесса.

Использование проката вынуждает снимать дополнительные припуски, что приводит к увеличению механической обработки, увеличению технологического времени, износу инструмента. Поэтому необходимо сравнить два метода получения заготовки: сортовой прокат и поковку на КГШП.

В качестве заготовки принимаем поковку в открытых штампах.

Назначим припуски на обработку ротора по ГОСТ 7505-89 [2].

Штамповочное оборудование - КГШП.

Класс точности принимаем Т4 (т.к. основное деформирующее оборудование: кривошипный горячештамповочный пресс, технологический процесс: открытая штамповка)

Группа стали М2 (т.к. сталь поковки с массовой долей углерода свыше 0,35 до 0,65 0/0)

Степень сложности С2 (т.к. отношение массы поковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки, от 0,32 до 0,63)

Ориентировочная величина расчетной массы поковки определяется по формуле:

Мп.р=Мд•Кр,

где Мп.р - расчетная масса поковки, кг;

Мп.р - масса детали, кг;

Кр - расчетный коэффициент, принимаем 1,5(приложение 3 [2]).

Тогда

Мп.р = 0,045•1,5=0,0675 кг

Конфигурация поверхности разъема - плоская.

Принимаем исходный индекс 9.

Припуски на механическую обработку:

основные припуски на размеры в мм:

1,3 - длина 9

1,3 - длина 25

1,3 - ширина и высота 10

1,3 - диаметр 30

Минимальная величина радиусов закруглений наружных углов поковки 1,0 мм.

Размеры поковки:

длина 25+1,3•2 = 27,6 мм;

ширина и высота 10+1,3·2=12,6 мм;

ширина 9+1,3•2 =11,6 мм;

диаметр 30+1,3•2 =32,6 мм

Допускаемые отклонения размеров:

длина 27,6-0,4+0,8

ширина и высота 12,6-0,4+0,8

диаметр 32,6-0,4+0,8

ширина 11,6-0,4+0,8

Допуск радиусов закруглений внутренних и наружных углов 1 мм.

Остаточный облой 0,7 мм.

Допускаемые отклонения штампованных уклонов 0,25 их номинальной величины.

Штампованные уклоны:

на наружной поверхности 7

Экономическое обоснование выбора заготовки

Определим стоимость поковки по формуле:

,

где Si - базовая стоимость одной тонны заготовок, руб.; Si =373 руб/ т

Sотх - базовая стоимость одной тонны отходов, руб.; Sотх=28 руб/ т

кт - коэффициент, зависящий от класса точности;

кс - коэффициент, зависящий от группы сложности;

кв - коэффициент, зависящий от массы;

км - коэффициент, зависящий от марки материала;

кп - коэффициент, зависящий от объема производства.

Q-масса заготовки, кг;

q- масса детали, кг.

кт =0,9; кс = 0,77; кв = 1,29; км = 1,18; кп =1

Q=;

где - плотность материала заготовки, =7800 кг/м3;

v - объём заготовки, м3.

V=мм3;

Q=7800·0,0000011630=0,090 кг;

руб.

Определим стоимость заготовки из проката.

Пруток из сортового проката нормальной точности на завод поступает длиной 1 м, диаметром 35 мм.

Количество заготовок, из данной длины проката, можно получить 37 штук (1000-(25·37)=75 мм). Так же нужно учесть длину, которая будет использоваться при резке проката на заготовки пилой ленточной 2 мм (т.к. количество заготовок 37 штук (37·2=74 мм)). Очевидно, что оставшейся длины проката 75 мм хватит на данные операции.

Масса одной заготовки:

Vзаг.= мм3;

Mзаг.= кг.

Масса отходов, приходящиеся на одну заготовку:

Vотх.= мм3;

Mотх.= кг

Общая масса заготовки и отходов:

М=Мзаг.+Мотх.=0,187+0,0015=0,188 кг.

Найдём стоимость одной заготовки:

,

где Si - базовая стоимость одной тонны проката, руб.; Si=183 руб/т

руб.

Определим КИМ для обеих методов получения заготовки:

КИМ(КГШП) =;

КИМ(прокат)=.

Т.к. для прутка из сортового проката нормальной точности коэффициент использования металла меньше в 2 раза коэффициента использования металла при втором способе получения, то принимаем заготовку, изготавливаемую на КГШП в открытом штампе.

Назначим припуски на обработку рукоятки по ГОСТ 7505-89 [2].

Штамповочное оборудование - штамповка на молотах.

Класс точности принимаем Т4 (т.к. основное деформирующее оборудование: кривошипный горячештамповочный пресс, технологический процесс: открытая штамповка)

Группа стали М2 (т.к. сталь поковки с массовой долей углерода свыше 0,35 до 0,65 0/0)

Степень сложности С2 (т.к. отношение массы поковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки, от 0,16 до 0,32)

Ориентировочная величина расчетной массы поковки определяется по формуле:

Мп.р=Мд•Кр,

где Мп.р - расчетная масса поковки, кг;

Мп.р - масса детали, кг;

Кр - расчетный коэффициент, принимаем 1,3(приложение 3 [1]).

Тогда

Мп.р = 0,125•1,3=0,1625 кг

Конфигурация поверхности разъема - плоская.

Принимаем исходный индекс 9.

Припуски на механическую обработку:

основные припуски на размеры в мм:

1,3 - диаметр 25,3

1,3 - высота 13

1,3- диаметр 32

Минимальная величина радиусов закруглений наружных углов поковки 0,6 мм.

Размеры поковки:

длина 180+1,3 = 181,3 мм;

высота 13 +1,3·2=15,6 мм;

диаметр 25,3-1,3•2 =22,7 мм;

диаметр 32+1,3•2 =34,6 мм

Допускаемые отклонения размеров:

высота 15,6-0,4+0,8

диаметр 34,6-0,4+0,8

диаметр 22,7-0,4+0,8

длина 181,3 -0,4+0,8

Допуск радиусов закруглений внутренних и наружных углов 1 мм.

Остаточный облой 0,7 мм.

Допускаемые отклонения штампованных уклонов 0,25 их номинальной величины.

Штампованные уклоны:

на наружной поверхности 7

Экономическое обоснование выбора заготовки

Определим стоимость поковки по формуле:

,

где Si - базовая стоимость одной тонны заготовок, руб.; Si =373 руб/ т

Sотх - базовая стоимость одной тонны отходов, руб.; Sотх=28 руб/ т

кт - коэффициент, зависящий от класса точности;

кс - коэффициент, зависящий от группы сложности;

кв - коэффициент, зависящий от массы;

км - коэффициент, зависящий от марки материала;

кп - коэффициент, зависящий от объема производства.

Q-масса заготовки, кг;

q- масса детали, кг.

кт =0,9; кс = 0,77; кв = 1,29; км = 1,18; кп =1

Q=;

где - плотность материала заготовки, =7800 кг/м3;

v - объём заготовки, м3.

Vмм3;

Q=7800·0,000020512=0,16 кг;

руб.

1.6 Выбор методов обработки

При назначении метода обработки следует стремиться к тому, чтобы одним и тем же методом обрабатывать возможно большее количество поверхностей заготовки, что дает возможность разработать операции с максимальным совмещением обработки отдельных поверхностей, сократить общее количество операций, длительность цикла обработки, повысить производительность и точность обработки заготовки.

При выборе метода обработки необходимо пользоваться приведенными справочными таблицами экономической точности обработки, в которых содержаться сведения о технологических возможностях различных методов обработки. Назначаем метод обработки поверхностей ротора и рукоятки и заносим их в табл. 1.7.1 и 1.7.2 соответственно.

Таблица 1.7.1 - Выбор методов обработки ротора

№	Поверхность	Точность	Шероховатость	Методы обработки
1	2	3	4	5
1	Наружная плоская 25-0,5	h14	Ra 6,3	Заготовка 16 квалитет Шлифование черновое 14 квалитет
2	Наружная цилиндрическая 25,3-0,13	h11	Rа 3,2	Заготовка 16 квалитет 1.Точение черновое 13 квалитет 2.Точение чистовое 11 квалитет
3	Уступ 3-0,5	h14	Ra 3,2	Заготовка 16 квалитет Однократное точение
4	Внутренняя цилиндрическая O4,95+0,26	H13	Ra 6,3	Заготовка 16 квалитет Сверление черновое 13 квалитет
5	Фаска 1,6x45°	h14	Ra 3,2	Заготовка 16 квалитет Точение черновое 14 квалитет
6	Внутренняя цилиндрическая O5,1+0,18	H13	Ra 12,5	Заготовка 16 квалитет Сверление черновое 14 квалитет
7	Уступ 7+0,3	h14	Ra 3,2	Заготовка 16 квалитет Однократное фрезерование

Проверим число переходов, которые обеспечат заданную точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей, по величине требуемого уточнения.

Требуемая величина уточнения для определенной поверхности находится по формуле:

, (1.7.1)

где Ку--требуемая величина уточнения;

заг--допуск размера, формы или расположения поверхностей заготовки;

дет--допуск размера, формы или расположения поверхностей детали.

Затем определяется расчетная величина уточнения по выбранному маршруту обработки поверхности:

, (1.7.2)

где Ку.расч.--расчетная величина уточнения;

К1, К2…Кn--величины уточнения по каждому переходу или операции при обработке рассматриваемой поверхности.

, (1.7.3)

где 1--величина максимальной погрешности размера, формы или расположения поверхностей, которая имеет место на первом переходе (операции) при обработке рассматриваемой поверхности.

, (1.7.4)

где 2--величина максимальной погрешности размера, формы или расположения поверхностей, которая имеет место на втором переходе (операции) при обработке рассматриваемой поверхности.

, (1.7.5)

где n--величина максимальной погрешности размера, формы или расположения поверхностей, которая имеет место на n--переходе (операции) при обработке рассматриваемой поверхности.

После выбора методов обработки поверхностей детали проверим правильность выбора методов для 2-х поверхностей, путём расчёта заданного и расчетного уточнений.

Для поверхности O25,3-0,13 ротора.

Заготовка-- поковка КГШП, соответствует 16 квалитету, =1,3 мм.

1. точение черновое 13 квалитет, =0,33м.

2. точение чистовое 11 квалитет, =0,13м.

Расчетное уточнение на первом переходе:

Кур1=1,63=4,096

Расчетное уточнение на втором переходе:

Кур2=1,62=2,46

Общая расчетная величина уточнения:

Так как Ку=Кур (10=10), то назначенный маршрут обработки поверхности O25,3-0,13 обеспечит заданную точность.

На основании выборочных способов обработки разработаем технологический маршрут для детали ротор.

1. Токарная

2. Фрезерная

3. Токарная

4. Сверлильная

5. Токарная

6. Фрезерная

7. Токарная

8. Сверлильная

По предварительному маршруту обработки произведем выбор оборудования и составим маршрут обработки.

010 Токарная с ЧПУ

16А20ФЗС15

015 Вертикально-фрезерная с ЧПУ

6Т13Ф20

020 Токарная с ЧПУ

16А20ФЗС15

025 Сверлильная

2Н135

030 Токарная с ЧПУ

16А20ФЗС15

035 Вертикально-фрезерная с ЧПУ

6Т13Ф20

040 Токарная с ЧПУ

16А20ФЗС15

045 Вертикально-сверлильная с ЧПУ

2Р135Ф2

050 Моечная

19512

055 Контрольная

Стол контрольный

Таблица 1.7.2 - Выбор методов обработки рукоятки

№	Поверхность	Точность	Шероховатость	Методы обработки
1	2	3	4	5
1	Высота головки 13-0,2	h12	Rа 2,5	Заготовка 16 квалитет 1.Точение черновое 14 квалитет 2. Шлифование 12 квалитет
2	Внутренняя цилиндрическая O25,3+0,1	H10	Rа 1,6	Заготовка 16 квалитет 1. Зенкерование 13 квалитет 2. Растачивание 12 квалитет
3	Фаска 0,6x45°	h14	Rа 2,5	Заготовка 16 квалитет Точение черновое 14 квалитет

Для поверхности внутренней цилиндрической O25,3+0,1.

Заготовка-- поковка КГШП, соответствует 16 квалитету, =1,3 мм.

1. Сверление черновое 14 квалитет, =0,52 мм.

2. Сверление чистовое 12 квалитет, =0,21 мм.

.

Расчетное уточнение на первом переходе:

.

Расчетное уточнение на втором переходе:

.

Общая расчетная величина уточнения:

.

технологический процесс сборка ключ трещоточный

Так как Ку<Кур (6,2<6,06), то назначенный маршрут обработки внутренней цилиндрической O25,3+0,1 обеспечит заданную точность.

На основании выборочных способов обработки разработаем технологический маршрут для детали рукоятка.

1. Сверлильная

2. Токарная

3. Плоскошлифовальная

4. Полировальная

5. Протяжная

По предварительному маршруту обработки произведем выбор оборудования и составим маршрут обработки.

010 Вертикально-сверлильная с ЧПУ

2Р135Ф2

015 Токарная с ЧПУ

16А20ФЗС15

020 Плоскошлифовальная

2Н118

025 Полировальная

3М634

030 Вертикально-протяжная

3М634

035 Моечная

19512

040 Контрольная

Стол контрольный

После выбора технологического маршрута обработки и выбора оборудования заполняем маршрутные карты технологического процесса по ГОСТ 3.11.03-82.

1.7 Выбор технологических баз

Выбор баз для механической обработки производится с учетом достижения требуемой точности взаимного расположения поверхностей детали, по линейным и угловым размерам, обеспечения доступа инструментов к обрабатываемым поверхностям, обеспечения простоты и унификации станочных приспособлений, а так же удобства установки в них заготовки.

В процессе обработки ротора предлагаю использовать следующие схемы базирования.

Чистовыми базами на дальнейших операциях механической обработки ротора будут являться поверхность O30 и поверхности квадратного хвостовика. Установка детали на токарных, фрезерных и сверлильных станках позволяет обеспечить доступ к большинству обрабатываемых поверхностей ротора.

Для сверления и нарезания резьбы в качестве баз используем квадратный хвостовик с установкой в оправку.

Рисунок 1.8.1 - Схема базирования при нарезании внутренней цилиндрической резьбы

Для точения уступа ротор закрепляется на спутнике за хвостовик.

Рисунок 1.8.2 - Схема базирования при точении уступа

При фрезеровании уступа ротор в качестве баз используем квадратный хвостовик с установкой в оправку.

Рисунок 1.8.3 - Схема базирования при фрезеровании уступа

Для сверления отверстия O5,1 в качестве чистовой базы используется O30. Ротор устанавливается в патрон.

Рисунок 1.8.4 - Схема базирования при сверлении отверстия

Для точения наружной цилиндрической поверхности ротор закрепляется в патрон.



Рисунок 1.8.5 - Схема базирования при точении наружной цилиндрической поверхности

При точении ротора по контуру и подрезке торца со стороны хвостовика деталь устанавливается в патрон.

Рисунок 1.8.6 - Схема базирования при контурном точении наружной поверхности и подрезке торца

При фрезеровании хвостовика деталь устанавливается в патрон

Рисунок 1.8.7 - Схема базирования при фрезеровании квадратной поверхности



Рисунок 1.8.8 - Схема базирования при точении наружной цилиндрической поверхности

В процессе обработки рукоятки предлагаю использовать следующие схемы базирования.

Для протягивания внутреннего цилиндрического отверстия рукоятка устанавливается в патрон быстросменный.

Рисунок 1.8.9 - Схема базирования при протягивании внутреннего цилиндрического отверстия

Устанавливается деталь на магнитной плите при шлифовании торцов.



Рисунок 1.8.9 - Схема базирования при шлифовании торцов

При подрезке торцов, растачивании и снятии фаски на внутреннем цилиндрическом отверстии рукоятка устанавливается в патрон.

Рисунок 1.8.10 - Схема базирования при сверлении внутреннего цилиндрического отверстия

При зенкеровании внутреннего цилиндрического отверстия рукоятка устанавливается в патрон.

Рисунок 1.8.11 - Схема базирования при зенкеровании внутреннего цилиндрического отверстия

1.8 Разработка технологического маршрута обработки

На данном этапе разрабатывается общий план обработки детали, определяется содержание операций техпроцесса. При этом заполняются маршрутные карты техпроцесса (приложение).

При составлении маршрута обработки воспользуемся базовым технологическим процессом, а также следует учитывать следующие положения:

-каждая последующая операция должна уменьшить погрешность и улучшить качество поверхности;

-в первую очередь следует обрабатывать те поверхности, которые будут служить технологическими базами для следующих операций.

Предварительная разработка и выбор варианта технологического маршрута ротора

Операция 005 Транспортная

Доставить заготовки на участок обработки

Операция 010 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный с ЧПУ 16А20ФЗС15

Точить наружную цилиндрическую поверхность O30 мм

Операция 015 Вертикально-фрезерная с ЧПУ

Станок: вертикально-фрезерный 6Т13Ф20

Фрезеровать квадратный хвостовик

Операция 020 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный с ЧПУ 16А20ФЗС15

Точить по контуру со стороны хвостовика

Операция 025 Вертикально-сверлильная с ЧПУ

Станок: вертикально-сверлильный 2Р135Ф2

Сверлить внутреннее глухое отверстие O5,1мм

Операция 030 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный с ЧПУ 16А20ФЗС15

Подрезать торец в размер 25-0,5 и точить O25,3 мм

Операция 035 Вертикально-фрезерная с ЧПУ

Станок: вертикально-фрезерный 6Т13Ф20

Фрезеровать уступ

Операция 040 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный с ЧПУ 16А20ФЗС15

Точить уступ R50

Операция 045 Сверлильная

Станок: сверлильный 2Н135

Сверлить внутреннее отверстие и нарезать резьбу М6-7Н

Операция 050 Слесарная

Верстак слесарный.

Калибрование резьбы. Опиливание острых кромок.

Операция 055 Моечная

19512

Промыть деталь

Операция 060 Контрольная

Стол контрольный

Операция 065 Транспортная

Транспортировать деталь на участок сборки

Предварительная разработка и выбор варианта технологического маршрута рукоятки

Операция 005 Транспортная.

Доставить заготовки на участок обработки

Операция 010 Вертикально-сверлильная с ЧПУ

Станок: вертикально-сверлильный 2Р135Ф2

Зенкеровать отверстие O23+0,4 мм

Операция 015 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный 16А20ФЗС15

Подрезать торец, расточить отверстие O25 и снять фаску

Операция 020 Плоскошлифовальная

Станок: 2Н118

Шлифовать торцы в размер 13-0,2

Операция 025 Полировальная

Станок: 3М634

Полировать ручку по контуру

Операция 030 Вертикально-протяжная

Станок: 3М634

Протянуть зубья по внутреннему отверстию

Операция 035 Моечная

19512

Операция 040 Контрольная

Стол контрольный

Операция 045 Транспортная

Транспортировать деталь на участок сборки

1.9 Разработка технологических операций

На этом этапе окончательно определяется состав и порядок выполнения переходов в пределах каждой технологической операции, производится выбор моделей оборудования, станочных приспособлений, режущих и измерительных инструментов.

Разработка технологических операций для детали ротор

Операция 005 Транспортная.

Доставить заготовки на участок обработки.

Трактор-погрузчик Q=20кН. Тара Р1448, 2ЯН1286 Q=2тс

Операция 010 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный с ЧПУ 16А20ФЗС15

Точить наружную цилиндрическую поверхность O30 мм

Приспособление: четырехкулачковый патрон

Режущий инструмент: Резец проходной 2102-1371 ГОСТ 24996-81

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05 ГОСТ 166-89

Операция 015 Вертикально-фрезерная с ЧПУ

Станок: вертикально-фрезерный 6Т13Ф20

Фрезеровать квадратный хвостовик в размер ?10-0,565-0,475 и 12,7-0,3

Приспособление: фрезерное 7220-6095

Режущий инструмент: фреза 2223-0116 ГОСТ 166-89

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05 ГОСТ 166-89

Операция 020 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный с ЧПУ 16А20ФЗС15

Точить по контуру со стороны хвостовика, подрезать торец и точить фаску 1,6x45°, выдерживая длину 11-0,11 и фаску 0,6x45°.

Приспособление:

Режущий инструмент: резец проходной 2102-1371 ГОСТ 24996-81, резец фасон.2126-4007

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05 ГОСТ 166-89

Операция 025 Вертикально-сверлильная с ЧПУ

Станок: вертикально-сверлильный 2Р135Ф2

Сверлить внутреннее глухое отверстие O5,1мм

Приспособление: оправка 6030-4008

Режущий инструмент: сверло 2300-6175 ГОСТ 10902-77, метчик 2620-1115 ГОСТ 3266-81

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89, пробка 8130-4159, калибр 8389-40005

Операция 030 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный с ЧПУ 16А20ФЗС15

1. Подрезать торец в размер 25-0,5 .

2. Черновое точение O25,3 мм.

3. Получистовое точение O25,3 мм.

4. Чистовое точение O25,3 мм.

Приспособление: четырехкулачковый патрон

Режущий инструмент: резец проходной 2102-1371 ГОСТ 24996-81

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05 ГОСТ 166-89

Операция 035 Вертикально-фрезерная с ЧПУ

Станок: вертикально-фрезерный 6Т13Ф20

Фрезеровать уступ, выдерживая размеры 7+0,1 и 17,6+0,3.

Приспособление: фрезерное 7220-6095.

Режущий инструмент: фреза 2234-0355Р9 ГОСТ 9140-78.

Измерительный инструмент: штангенциркуль Ц 111-1-125-0.05 ГОСТ 166-89

Операция 040 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный с ЧПУ 16А20ФЗС15

Точить уступ R50, выдерживая размеры 2 и 9,5-0,5.

Приспособление: пневмопривод, спутник М305.01.001

Режущий инструмент: резец 01214-080404 ГОСТ 19048-80

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89, шаблон 1176.000

Операция 045 Сверлильная

Станок: сверлильный 2Н135

Сверлить внутреннее отверстие и нарезать резьбу М6-7Н

Приспособление: четырехкулачковый патрон

Режущий инструмент: сверло 2300-6175 ГОСТ 10902-77 ,метчик №1 2620-1115 ГОСТ 3266-81

Операция 050 Слесарная

Верстак слесарный.

Калибрование резьбы. Опиливание острых кромок.

Операция 055 Моечная

19512

Промыть деталь

Операция 060 Контрольная

Стол контрольный

Операция 065 Транспортная

Транспортировать деталь на участок сборки

Разработка технологических операций для детали рукоятка

Операция 005 Транспортная.

Доставить заготовки на участок обработки.

Трактор-погрузчик Q=20кН. Тара Р1448, 2ЯН1286 Q=2тс

Операция 010 Вертикально-сверлильная с ЧПУ

Станок: вертикально-сверлильный 2Р135Ф2

Зенкеровать отверстие O23+0,4 мм

Приспособление: подставка 7347-4275, патрон 109-В16 ГОСТ 15935-79

Режущий инструмент: зенкер 2330-4015

Измерительный инструмент: пробка 8154-4088, пробка 8154-4087

Операция 015 Токарная с ЧПУ

Станок: токарный 16А20ФЗС15

Подрезать торец в размер 13 ,расточить отверстие O25 и снять фаску 0,6x45°

Приспособление: патрон трёхкулачковый с пневмозажимом

Режущий инструмент: резец подрезной 2112-0007 ГОСТ 18880-73, резец проходной 2102-4003

Измерительный инструмент: пробка 8130-4187

Операция 020 Плоскошлифовальная

Станок: 2Н118

Шлифовать торцы головки в размер 13-0,2

Приспособление: плита магнитная 7208-83

Режущий инструмент: круг шлиф.1450x63x203 24А40СМ 1К ГОСТ 2424-83

Измерительный инструмент: скоба 8150-4217

Операция 025 Полировальная

Станок: 3М634

Полировать торец ручки, соблюдая плавность перехода с полированной поверхностью

Режущий инструмент: круг войлочный Пг400x40x45 ГОСТ 10684

Операция 030 Вертикально-протяжная

Станок: 3М634

Протянуть зубья по внутреннему отверстию

Приспособление: патрон быстросменный 6153-4023, приспособление 7632-4025

Режущий инструмент: прошивка 7632-4025/4-61

Измерительный инструмент: пробка 8130-4385

Операция 035 Моечная

19512

Операция 040 Контрольная

Стол контрольный

Операция 045 Транспортная

Транспортировать деталь на участок сборки

1.10 Разработка технологии сборки

Рисунок 1.3 - Эскиз ключа трещоточного

Ключ трещоточный состоит из: 1 - крышки, 2 - ротора, 3 - сектора, 4 - пружины, 5 - рукоятки , 6 - гранулы полиэтилена, 7 - винта.

Установить ротор на подставку с неподвижной головкой. Надеть ручку на ротор. Взять пружину и сектор, и вставить пружину двумя концами в отверстие сектора. Вставить в паз ротора сектор с пружиной. Наложить крышку, вставив штифт в перегиб пружины. Завернуть винт до упора, затем отвернуть его на 1/2 …3/4 оборота. Переключить крышку 2-3 раза, удостоверившись в работе сектора. Проверить работоспособность ключа. Для этого установить ключ квадратом ротора в неподвижную головку квадрата 10 и ключ в обе стороны (в одну сторону ключ работает на Мкр, в другую слышен характерный треск сектора по зубьям рукоятки).

1.11 Аналитический расчет припусков на обработку

Произведём расчёт припусков расчётно-аналитическим методом на две различные поверхности, а так же построим для них схемы расположения припусков и допусков.

Произведём расчёт припусков расчётно-аналитическим методом на две различные поверхности, а так же построим для них схемы расположения припусков и допусков.

Рассчитаем припуски и предельные размеры по переходам на обработку наружной цилиндрической поверхности ротора 25,3-0,13.

Исходные данные: Заготовка - поковка. Класс точности Т4. Группа стали М2. Степень точности С2. Исходный индекс 9 ГОСТ 7505-89. Масса заготовки 0,09 кг. Обработка детали ведется в патроне. Параметры поковки: 16 кв, Rz=80 мкм, h=150 мкм (т.27[2]).

Составим технологический маршрут получения поверхности 25-0,13 с указанием Rz и h по переходам(т.29[2]):

1-й переход - точение черновое, 14 квалитет, Rz=50 мкм, h=50 мкм;

2-й переход - точение получистовое, 12 квалитет, Rz=30 мкм, h=30мкм;

3-й переход - точение чистовое, 11 квалитет, Rz=25 мкм, h=25 мкм.

Пространственное отклонение формы поверхности заготовки рассчитаем по формуле:

, (1.11.1)

где ссм -смещение полуматриц друг относительно друга, штампуемой части заготовки относительно стержня исходного материала, ссм=0,3 мм (т.34[2]);

скор -коробление(кривизна) заготовки.

, (1.11.2)

где Дк - удельная кривизна заготовки, Дк=6 мкм/мм (т.32[2]);

l - длина поверхности, l=L/2=25/2=12,5 мм.

Следовательно имеем : скор = 6 · 12,5 = 75 мкм.

мкм.

Остаточное пространственное отклонение по переходам определяем по формуле:

сост = с·Ку, (1.11.3)

где Ку - коэффициент уточнения формы.

1-й переход - с1 =0,06·с=0,06·309=18,54 мкм;

2-й переход - с2 =0,04·с=0,05·18,54=0,927 мкм;

3-й переход - с3=0,02·с=0,04·0,927=0,04 мкм.

Погрешность установки детали на всех операциях еу равна нулю (базирование в патроне).

Расчёт минимальных значений межоперационных припусков производим по формуле:

, (1.11.4)

где i - выполняемый переход.

Тогда минимальный припуск по переходам будет следующим:

1-й переход мм;

2-й переход мм;

3-й переход мм;

Расчётные размеры рассчитываем, начиная с конечного максимального чертёжного размера, последовательным вычитанием 2Zmini каждого технологического перехода:

3-й переход DP3 =25,17 мм;

2-й переход DP2 =25,17 +0,122=25,292 мм;

1-й переход DP1 = 25,292 +0,237=25,529 мм;

Заготовка Dр.загот =25,529 +1,078=26,607 мм.

Назначаем допуски на технические переходы по таблице, а допуски на заготовку по ГОСТ 7505 - 85.

Заготовка - 1300 мкм;

1-й переход - 520 мкм;

2-й переход - 210 мкм;

3-й переход - 130 мкм;

Предельный размер Dmin определяем, округляя Dp до большего значения в пределах допуска на данном переходе, а Dmax определяем прибавлением к Dmin допусков соответствующих переходов:

3-й переход: D3 min=25,17мм; D3 max=25,17+0,13= 25,3 мм;

2-й переход: D2 min=25,4 мм; D2 max=25,4+0,21= 25,61 мм;

1-й переход: D1 min=25,7 мм; D1 max=25,7+0,52= 26,22 мм;

заготовка Dзаг.min=26,5мм, Dзаг.max=26,5+1,3=27,8 мм.

Максимальное предельное значение припусков 2Zmax.ПР находим как разность наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а минимальные значения 2Zmin.ПР - как разность наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующих переходов.

3-й переход:

2Z3maxПР = 25,61-25,3=0,31 мм;

2Z3minПР = 25,4-25,17 = 0,23 мм;

2-й переход:

2Z2 maxПР = 26,22-25,61=0,61 мм;

2Z2 minПР = 25,7-25,4=0,3 мм;

1-й переход:

2Z1 maxПР = 27,8-26,22=1,58 мм;

2Z1 minПР = 26,5-25,7=0,8 мм.

Общий минимальный припуск находим как сумму минимальных промежуточных припусков, а общий максимальный - как сумму максимальных припусков:

2Z0max=1,58+0,61+0,31=2,5 мм;

2Z0min=0,8+0,3+0,23=1,7 мм.

Общий номинальный припуск 2Z0ном вычисляем по формуле:

2Z0ном=Z0min+Нз-Нд, (1.11.5)

где Нз и Нд - соответственно нижнее отклонение допуска заготовки и детали.

2Z0ном=1,7+0,5-0,13=2,33мм.

Следовательно номинальный диаметр поверхности заготовки будет равен:

DЗном=DДном+2Z0ном=25,3+2,33=27,63 мм.

Производим проверку правильности расчётов по формулам:

2Zmaxi-2Zmini=дDi-1- дDi, (1.11.6)

2Z0max-2Z0min=дDЗ- дDД, (1.11.7)

Для нашего случая имеем:

3-й переход 210-130=310-230; т.е. 80=80;

2-й переход 520-210=610-300; т.е. 310=310;

1-й переход 1300-520=1580-800; т.е. 780=780;

общий припуск 2800-1630=1300-130; т.е1170=1170.

Расчёт произведён правильно.

Все расчёты параметров припусков приведём в таблицу 1.11.1.

Таблица 1.11.1 - Результаты расчёта припусков на поверхность ротора 25,3-0,13

Технологические переходы обработки поверхности O45js7	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2Zmin, мкм	Расчётный размер Dр, мм	Допуск на размер D, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мм
	Rz	h	с				Dmin	Dmax	2ZmахПР	2ZminПР
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Заготовка	80	150	309	-	26,307	1300	26,5	27,8	-	-
1-й переход	50	50	18,54	1078	25,229	520	25,7	26,22	1,58	0,8
2-й переход	30	30	0,927	237	24,992	210	25,4	25,61	0,61	0,3
3-й переход	25	25	0,04	122	24,87	130	25,17	25,3	0,31	0,23
Общий припуск	2,5	1,33

На основании таблицы строим схему графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности ротора 25,3-0,13.



Рисунок 1.11.1 -- Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности диаметром 25,3-0,13

Выберем технологический маршрут обработки отверстия 25,3+0,1 и определим величины Rz и h по переходам:

Заготовка 16 квалитета: Rz = 80, h = 150

1-й переход: зенкерование 13 кв. Rz = 40, h = 40

2-й переход: растачивание 12 кв. Rz = 32, h = 30

Определим значения пространственных отклонений для заготовки.

где см - смещение оси головки относительно общей оси; см = 0

кор - коробление вала;

кор = ?К l;

где ?К - удельная кривизна заготовки, ?К =8;

l - длина заготовки.

заг=кор = 138 = 104 мкм

Остаточное пространственное отклонение по формуле:

ост = з КУ

где КУ - коэффициент уточнения формы.

Погрешность установки детали на выполняемом переходе у определяем по формуле:

где b - погрешность базирования, b = 0;

з - погрешность закрепления, з = 80.

1-й переход 1 = 0,05104 = 5,2 мкм; 1 = 800,05 = 4 мкм

2-й переход 2 = 0,045,2 = 0,208 мкм; 2 = 40,04 = 0,16 мкм

Расчёт минимальных межоперационных припусков:

Тогда минимальный припуск по переходам будет следующим:

1-й переход

2-й переход

Расчётный размер диаметра отверстия DР вычислим, начиная с конечного максимального чертёжного размера путём последовательного вычитания минимального припуска каждого предыдущего перехода:

2-й переход: DР растч.. =25,4-20,045 = 25,31 мм

1-й переход: DР зенк. = 25,31-20,334 = 24,642 мм

Назначаем допуски на технологические переходы:

Заготовка - 1300 мкм

1-й переход - 330 мкм

2-й переход - 210 мкм

Предельный размер Dmax определяем, округляя Dp до меньшего значения в пределах допуска на данном переходе, а Dmin определяем вычитая из Dmax допуски соответствующих переходов:

2-й переход: Dmax растч..=25,4 мм; Dmin растч..= 25,4-0,21=25,19 мм

1-й переход: Dmaxзенкл = 25,31 мм; Dmin зенк. = 25,31-0,33 = 24,98 мм

заготовка: Dmax заг. = 24,642 мм Dmin заг. = 24,642-1,3 = 23,342 мм

Минимальные предельное значение припусков 2Zmin.ПР. находим как разность наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения 2ZmaxПР - как разность наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующих переходов.

2-й переход:

1-й переход:

Общий минимальный припуск находим как сумму минимальных промежуточных припусков, а общий максимальный - как сумму максимальных припускав:

Общий номинальный припуск находим по формуле:

где ВЗ - верхнее отклонение заготовки по ГОСТ 2590 - 71

ВД - верхнее отклонение детали по чертежу.

Тогда номинальный диаметр заготовки:

Проверяем правильность произведённых расчётов:

2-й переход: 0,21-0,09 =0,33-0,21 мм 0,12=0,12 мм

1-й переход: 1,638-0,668 = 1,3-0,33 мм 0,97=0,97 мм

Общий припуск: 1,848-0,758 = 1,3-0,21 мм 1,09=1,09 мм

Проверка правильна, значит, расчёты межоперационных припусков произведены верно.

Таблица 1.11.2 Результаты расчёта припусков на поверхность рукоятки 25,3+0,1

Технологические переходы обработки поверхности 25,3+0,1	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2Zmin, мкм	Расчётный размер Dp, мкм	Допуски размеров, мкм	Предельный размер, мкм	Предельные размеры припусков, мкм
					Dmin	Dmax	2ZminПР	2ZmaxПР
	Rz	h		у
заготовка	80	150	104	80	-	-	1300	23,342	24,642	-	-
1-й переход	40	60	5,2	4	2·334	25,31	330	24,98	25,31	0,668	1,638
2-й переход	50	50	0,208	0,16	2·45	24,64	210	25,19	25,4	0,09	0,21
2Z0НОМ = 0,858 мм	Сумма 0,758 1,848

На основании таблицы строим схему графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности рукоятки 25+0,1.



Рисунок 1.11.2 -- Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия 25+0,1

1.12 Расчет режимов резания

Произведем расчет режимов резания для двух разных типов операций. Одной - чернового точения поверхности ротора 25,3-0,13 на операции « 030 Токарная с ЧПУ». Другой - протягивания отверстия рукоятки 25,3+0,1 на операции « 030 Токарная с ЧПУ».

Расчет проведем по эмпирическим формулам по методике [3].

Произведём расчёт режимов резания обработки размера 25,3+0,1 протяжкой.

Глубина резания - t =5 мм;

Подача- a = 0,1 мм.

Скорость резанья при протягивании, определяемую требованиями к точности обработки и параметрам шероховатости обработанной поверхности, выбирают в зависимости от группы скорости, устанавливаемой по методике [3]. При нормативной скорости резания заданный параметр шероховатости поверхности может быть достигнут при оптимальных значениях переднего и заднего углов.

Согласно методике [3], выбираем группу скорости 3. Следовательно, получаем нормативную скорость резания:

Vн=2,5 м/мин

Сравним нормативную скорость резания с максимальной скоростью рабочего хода станка.

, м/мин (1.31)

где N - мощность двигателя станка, кВт; N= 10 кВт

Pz - сила резания при протягивании; Pz=0.8•105 H

з - КПД станка; з=60%

м/мин

где KМV - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

KПV - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

KИV - коэффициент, учитывающий материал инструмента.

, (1.12.3)

где B - физический параметр, характеризующий обрабатываемый материал;

КГ и nv - коэффициент и показатель степени, характеризующие группу стали по обрабатываемости.

=

KИV = 1,15; KПV = 0,8;

Определяем окружную скорость вращения заготовки:

Силы резания при точении, Н:

(1.12.4)

где Ср - поправочный коэффициент, Ср =300;

х, у, n - показатели степеней, х=1, у=0,75, n = -0,15;

Кр - поправочный коэффициент.

, (1.12.5)

где - коэффициенты, учитывающие фактические условия резания

Кцp=1,08, Клp=1, Кґp=0,87.

Определяем Кмр по формуле:

, (1.12.6)

где n0 - показатель степени, nv = 0,9.

=

Тогда:

.

.

Определим частоту вращения по формуле:

, (1.12.7)

где n - частота вращения шпинделя, мин-1;

Частота вращения заготовки:

(1.12.8)

Принимаем n = 1350 oб/ мин.

Определяем мощность, затрачиваемую на резание по формуле:

, (1.12.9)

Находим мощность резания:

Определяем основное время То:

, (1.12.10)

где Sо - оборотная подача, об/мин ;

мин.

Таблица 1.12.1 - Сводная таблица режимов резания ротора

№ опер	Наименование операции или перехода	t, мм	Lpx мм	T мин	S мм/ об	n мин-1	v м/ мин	Sмин, мм/ мин	Т0, мин
010	Токарная с ЧПУ	2	13,6	60	0,45	1250	113	563	0,02
015	Вертикально-фрезерная с ЧПУ	1,5	12	50	0,1	320	25	32	1,6
020	Токарная с ЧПУ - подрезать торец - точить по контуру	1,3 2	14,6 6	60 60	0,6 0,45	1020 1250	80 113	612 563	0,02 0,01
025	Вертикально-свер-лильная с ЧПУ	4	10	25	0,12	1500	24	180	0,05
030	Токарная с ЧПУ - подрезать торец - черновое точение -получистовое точение - чистовое точение	1,3 2 1 0,5	34,6 9 9 9	60 60 60 60	0,45 0,6 0,1 0,07	1250 1350 2000 3000	113 106 220 250	563 810 200 210	0,06 0,01 0,045 0,04
035	Вертикально-фрезерная с ЧПУ	7	9	20	0,1	1000	130	100	0,09
040	Токарная с ЧПУ	2	19,6	60	0,4	320	50	128	0,15
045	Сверлильная	0,75	13	70	1,5	320	86	480	0,027

Таблица 1.12.2 - Сводная таблица режимов резания рукоятки

№ опер	Наименование операции или перехода	t мм	Lpx мм	T мин	S мм/ об	n мин-1	v м/ мин	Sмин, мм/ мин	Т0, мин
010	Вертикально-сверлильная с ЧПУ	1,2	14,6	60	0,45	320	23	144	0,1
015	Токарная с ЧПУ -подрезать торцы - расточить отверстие	1,3 2	34,6 25	60 50	0,3 0,1	1480 500	20 40	444 50	0,08 0,5
020	Плоскошлифо-вальная	Vкр м/c 35	lДЕТ мм 13	а, мм 0,15	Vдет м/мин 31,4	nдет мин-1 250	SР, мм/об 0,005	SР, мм/мин 1,5	0,12
030	Вертикально- протяжная

1.13 Определение норм времени на операции

При серийном производстве норма штучного времени определяется по формуле:

(1.13.1)

(1.13.2)

где То--основное (машинное) время обработки детали, мин;

Тв--вспомогательное время на операцию (время на установку и снятие детали, подвод и отвод инструмента, время на управление станком и т.д.), мин;

Тобс--время на техническое и организационное обслуживание рабочего места (время на замену затупившегося инструмента, время на уборку рабочего места в конце работы), мин;

Тотд--время на отдых и личные надобности, мин.

(1.13.3)

где Тус--время на установку и снятие детали, мин;

Тзо--время на закрепление и открепление детали, мин;

Туп--время на приемы управления, мин;

Тиз--время на измерение детали, мин.

(1.13.4)

где Ттех--время на техническое обслуживание рабочего места, мин;

Торг--время на организационное обслуживание рабочего места, мин.

Оперативное время Топ:

(1.13.5)

Время на организационное и техническое обслуживание определяется в процентах от оперативного времени.

Tтех + Tорг =к*Tоп/100%

Время на отдых:

(1.13.6)

где П--затраты времени на отдых в процентном отношении к оперативному.

Рассчитаем норму штучного калькуляционного времени для операции 015 ротора (вертикально-фрезерной). Производство среднесерийное, масса детали 0,45 кг.

Тус+Тзо=0,06+0,024=0,084 мин, Туп=0,01+0,2=0,21 мин. -- время на включение станка и подвод инструмента (станок включается кнопкой)

Время на измерение штангенциркулем ШЦ-I-125-0,05 Тиз=0,12 мин

Вспомогательное время:

Тв=0,084+0,21+0,12=0,414 мин

Оперативное время:

Топ=1,6+0,414 =2,014 мин

То=1,6 - основное время на обработку заготовки на данной операции

Затраты времени на обслуживание рабочего места и отдых в процентном отношении к оперативному равно 7%, тогда:

Тобс=2,014·7/100=0,145 мин

Подставляем полученные значения времен:

Тшт=1,6+0,414+0,145=2,15 мин

Tп.з.- подготовительно-заключительное время на партию заготовок

- время на наладку станка и установку приспособлений 14 мин

- время на установку фрез (1 шт.) 2 мин

- получить наряд, чертеж, технологическую документацию, режущий и вспомогательный инструмент, контрольно-измерительный инструмент, приспособление, заготовки исполнителем до начала и сдать их после окончания обработки партии деталей 13 мин

-ознакомится с работой, чертежом, технологической документацией, осмотреть заготовки 2,0 мин

-инструктаж мастера 2,0 мин

Tп.з.=14+2+13+2+2=33 мин

Количество деталей в партии:

n=50000·6/254=1181 шт.

Время, приходящееся на одну заготовку из партии:

Tп.з./n=33/1181=0,028

Tшт.к.=0,028+2,15=2,18 мин

Рассчитаем норму штучного калькуляционного времени для операции 015 рукоятки (Токарная с ЧПУ). Производство среднесерийное, масса детали 0,125 кг.

- установить заданное взаимное положение детали и инструмента по координатам X,Y,Z и при необходимости произвести подналадку 0,32 мин

- включить и выключить лентопротяжный механизм 0,04 мин

- открыть и закрыть крышку лентопротяжного механизма, перемотать, заправить ленту в считывающее устройство 0,31 мин

- проверить переход детали/инструмента в заданную точку после

обработки 0,15 мин

- продвинуть перфоленту в исходное положение 0,19 мин

- установить и снять щиток от набрызгивания эмульсией 0,03 мин

Тус+Тзо=0,05+0,024=0,074 мин

Туп=0,31+0,04+0,32+0,15+0,19+0,03=0,752 мин.

Время на измерение штангенциркулем ШЦ-I-125-0,05: Тиз=0,12 мин Вспомогательное время:

Тв=0,074+0,752+0,12=0,946 мин

Оперативное время:

Топ=0,946+0,65=1,596 мин

То=0,65 - основное время на обработку заготовки на данной операции

Затраты времени на обслуживание рабочего места и отдых в процентном отношении к оперативному равно 6%, тогда:

Тобс=1,596·6/100=0,096 мин

Подставляем полученные значения времен:

Тшт=0,946+0,65+0,096=1,69 мин

Tп.з.- подготовительно-заключительное время на партию заготовок

- получить наряд, чертеж, технологическую документацию, программоноситель, режущий и вспомогательный инструмент, контрольно-измерительный инструмент, приспособление, заготовки исполнителем до начала и сдать их после окончания обработки партии деталей 13 мин

- ознакомится с работай, чертежом, технологической документацией, осмотреть заготовки 2,0 мин

- инструктаж мастера 2,0 мин

- установить и снять патрон трехкулачковый 2,5 мин

- установить исходные режимы станка 0,15 мин

- установить и снять кулачки 6,5 мин

- расточить кулачки 6,2 мин

- установить и снять инструментальный блок или отдельный режущий инструмент (время на один инструмент( блок)) 0,2 мин