Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Одним из путей повышения производительности труда и снижения себестоимости изготовления изделий является совершенствование действующих технологических процессов и их замена более прогрессивными.

Эта работа проводится на основе комплексного анализа, как конструкции изделий (деталей), так и технологии их изготовления, начиная с выбора более прогрессивных видов заготовки.

Учитывая то, что предприятия Республики Беларусь на сегодняшний день не имеют достаточных средств на приобретение нового технологического оборудования, основное внимание уделяется совершенствованию технологических процессов на основе имеющегося оборудования, применению более совершенных приспособлений и инструментов. Серьёзное внимание должно уделяться повышению качества выпускаемых изделий, повышению их надёжности и долговечности.

В курсовом проекте разрабатываются: технологический процесс механической обработки заданной детали, специальная оснастка, а также ряд непосредственно связанных с ним вопросов. Курсовой проект делится на графическую часть, пояснительную записку и техдокументацию

1 Назначение и конструкция детали

Вал-шестерня КТМ.401.119 предназначена для передачи крутящего момента на зубчатое колесо.

Поверхности 60к6 и 55к6 предназначены для подшипников. Точность размеров поверхностей обеспечивается по 6-му квалитету точности, т.к. подшипник имеет класс точности 0. Для того чтобы избежать перекоса подшипников при запрессовке и повышенного шума и вибрации при работе, данные шейки и прилегающие буртики должны иметь биение не более 0,02 мм.

Для обеспечения необходимых рабочих параметров в качестве материала для вала выбрана Сталь 45 ГОСТ 1055-88.

Таблица 1- Механические свойства стали 45

Предел текучести, МПа	Предел выносливости, МПа	Относительное сужение, S,%	Относительное удлинение,u,%
360	610	16	40

Химический состав стали 45 приведем в таблице 2.

Таблица 2- Химический состав стали 45

В процентах

С	Si	Мn
0,42-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8

2 Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности является одним из важных этапов в разработке технологического процесса, от которого зависят его основные технико-экономические показатели: металлоемкость, трудоемкость, себестоимость.

Деталь КТМ.401.119 представляет собой тело вращения и относится к валам. Вал имеет 7 ступеней, диаметры которых увеличиваются от торцов к середине, благодаря чему можно вести обработку на токарных операциях проходными резцами. Конструкция детали позволяет получить заготовку, форма и размеры которой будут максимально приближены к форме и размерам детали. Для получения заготовки могут быть применены методы, характерные для крупносерийного производства, например получение заготовки штамповкой на КГШП.

Вал обладает достаточной жесткостью, так как 10d>L. Это означает, что при обработке вала можно использовать нормативные режимы резания, не уменьшая их.

В качестве технологических баз при выполнении большинства операций могут быть использованы центровые отверстия, что обеспечивает принцип постоянства баз и обеспечивает минимальные значения торцового и радиального биения поверхностей вала.

К нетехнологичным элементам детали можно отнести глухое отверстие с резьбой М12.

В целом деталь можно считать технологичной.

В соответствии с ГОСТ 14.201-73 рассчитываем показатели технологичности конструкции детали.

Средний квалитет точности обработки детали рассчитываем по формуле [3]

где - номер квалитета точности i-ой поверхности;

- количество размеров деталей, обрабатываемых по -му квалитету.

Для расчета составляем исходную таблицу точности.

Таблица 3 - Точность поверхностей вала

Квалитет точности, JT	15	14	10	9	8	7	6
Количество размеров, n	1	20	2	1	1	2	2

Коэффициент точности обработки рассчитываем по формуле [3]

,

.

Средняя шероховатость поверхностей рассчитываем по формуле [3]

,

где - значение шероховатости i-ой поверхности;

-количество поверхностей, имеющих шероховатость .

Для расчета составляем исходную таблицу 3.2 шероховатости детали.

Таблица 4 - Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость Rа, мкм	1,25	1,6	2,5	3,2	6,3	12,5
Количество поверхностей n	1	4	3	2	4	13

Коэффициент шероховатости детали

.

В целом конструкция вала является достаточно технологичной и позволяет сравнительно легко и гарантированно обеспечивать заданные требования известными технологическими способами. При этом на всех операциях обеспечивается соблюдение принципа единства и постоянства баз.

3 Определение типа производства

В связи с тем, что в задании отсутствует базовый техпроцесс изготовления детали, тип производства предварительно определяем по таблице [1], что производство серийное.

В серийном производстве детали изготавливаются партиями, размер партии рассчитывается по формуле [1]:

где N - годовой выпуск изделия;

а - количество дней запаса ();

Ф - количество рабочих дней в году ();

По размеру партии детали устанавливаем, что производство будет среднесерийным.

4 Выбор заготовки

Деталь представляет собой вал, у которого диаметры поверхностей уменьшаются от середины к торцам. Поэтому заготовка вала может быть получена штамповкой на КГШП с формированием отдельных поверхностей.

Определяем индекс заготовки по проектному варианту по ГОСТ 7505-89

Расчётная масса поковки

,

где - масса детали;

-расчётный коэффициент, =1,3.

Размеры описывающей поковку фигуры (цилиндра): D=113,4мм; L=367,5мм.

Расчётная масса описывающей фигуры

Отношение массы поковки к массе описывающей фигуры

=12,35:29,12=0,42

Класс точности- T3.

Степень сложности - С2.

Группа стали - М2.

Конфигурация поверхности разъема штампа - П.

Индекс заготовки-13 по ГОСТ 7505-89.

Расчет стоимости заготовок полученных штамповкой выполняется по формуле [3]

где - базовая стоимость одной тонны заготовок, =537500 руб.;

- масса заготовки, =12,35 кг;

- масса детали, =9,5 кг;

- стоимость одной тонны отходов, =53750 руб.;

- коэффициент, зависящий от класса точности , =1;

- коэффициент, зависящий от степени сложности , =0,84;

- коэффициент, зависящий от массы заготовки , =0,8;

- коэффициент, зависящий от марки материала, =1;

- коэффициент, зависящий от объема выпуска, =1.

5 Принятый маршрутный технологический процесс

В принятом технологическом процессе на всех операциях, требующих большой точности изготовления, базовыми поверхностями являются центровые отверстия. При этом технологические и конструкторские базы совпадают. Базы изменены лишь на тех операциях, где нет возможности использовать центровые отверстия, и вводятся дополнительные базовые поверхности там, где это необходимо (радиально-сверлильная).

Таблица 5 - Принятый технологический процесс

№ операции	Наименование и краткое содержание операции	Модель станка	Режущий инструмент, размеры, марка инструментального материала	Технологические базы
1	2	3	4	5
05	Фрезерно-центровальная 1.Фрезерование торцов 2. Сверление центровочных отверстий 6,3.	МР-75	Фреза торцовая (100,Т15К6) , центровочное сверло 6,3 (Р6М5)	Поверхность заготовки и торец
10	Токарная с ЧПУ 1.Черновое точение поверхностей 60, 70 2. Чистовое точение поверхностей 60, 70 3.Точение канавки	16К20Т1	Резец проходной 1625 Т15К6, резец канавочный	Центровые отверстия
15	Токарная с ЧПУ 1.Черновое точение поверхностей 50, 55, 70, 2. Чистовое точение поверхностей 50, 55, 70, 80 3.Точение канавок	16К20Т1	Резец проходной 1625 Т15К6, резец канавочный	Центровые отверстия
20	Вертикально-фрезерная 1. Фрезеровать шпоночный паз	6Р13Ф3	Фреза концевая 14 Р6М5	Поверхность заготовки и торец
25	Шлицефрезерная 1.Фрезеровать шлицы	5350А	Червячная модульная фреза
30	Зубофрезерная 1.Фрезеровать зубья	5В312	Фреза модульная	Центровые отверстия
35	Зубошевинговальная 1.Шевинговать зубья	5701	Шевер	Центровые отверстия
40	Термическая Закалка ТВЧ
45	Радиально-сверлильная 1. Сверлить отверстие 9,4; 2. Зенковать фаску; 3. Нарезать резьбу в отверстии	2Р135Ф	Сверло 9,4 (Р6М5); зенковка (Р6М5); метчик М12 (У11)	Центровое отверстие и поверхность заготовки
50	Торцекруглошлифовальная 1. Шлифовать поверхность 60 и торец	3Т153Е	Круг шлифовальный	Центровые отверстия
55	Торцекруглошлифовальная 1. Шлифовать поверхности 50, 55, 70 и торцы	3Т153Е	Круг шлифовальный	Центровые отверстия
60	Контрольная	Стол ОТК

Расчет необходимого количества операций проведем для поверхности

.

Допуск заготовки согласно ГОСТ 7505-89 составляет 2,5 мм, т.е.

= 2500 мкм.

Допуск детали

= 0,019 мм = 19 мкм.

Необходимую величину уточнения определим по формуле [15]

С другой стороны, уточнение определяется как произведение уточнений, полученных при обработке поверхности на всех операциях(переходах) принятого техпроцесса:

,

где - величина уточнения, полученного на i-ой операции (переходе);

n - количество принятых в техпроцессе операций (переходов).

Для обработки данной поверхности в маршрутном технологическом процессе предусмотрены следующие операции:

1.Черновое точение

2.Чистовое точение

3.Шлифование

Промежуточные значения рассчитываются по формулам[15]

где - допуски размеров, полученные при обработке детали на первой, второй и т.д. операциях.

1) Черновое точение

460мкм;

2) Чистовое точение

120мкм;

3) Предварительное шлифование

19мкм.

Тогда

; ; .

Определяем общее уточнение для принятого маршрута обработки:

Полученное значение показывает, что при принятом маршруте точность обработки поверхности обеспечивается, т.к., т. е.

6 Расчёт припусков на обработку поверхности

Заготовка вала получена штамповкой на горячековочной машине. Маршрут обработки включает следующие операции (переходы):

1.Черновое точение

2.Чистовое точение

3.Шлифование

На всех операциях обработка рассчитываемой поверхности ведется в центрах, из чего следует, что погрешность установки детали в радиальном направлении равна нулю, т.е. =0.

Погрешность заготовки определяем по формуле [3]

,

где - погрешность заготовки по смещению, мм;

- погрешность заготовки по короблению, мм;

- погрешность зацентровки, мм.

Согласно ГОСТ 7505-89

= 0,8 мм.

,

где - удельная кривизна заготовки, мкм/мм;

l - расстояние от торца до середины заготовки, мм.

Согласно таблице 4.8 [3]

_К = 1 мкм/мм.

=1*175=175 мкм = 0,175мм.

Погрешность зацентровки определяем по формуле [3]

,

где - допуск на размер поковки, 3,0 мм.

мм.

Тогда

мм.

Величина остаточных пространственных отклонений [3]

1) после чернового точения

=0,06*1726=103 мкм;

2) после чистового точения

=0,04*1726=69 мкм;

3) после шлифования

=0,02*1726=34 мкм.

Выписываем параметры шероховатости и глубины дефектного слоя Т для всех операций:

1) заготовка

=150 мкм; Т=250 мкм;

2) точение черновое

=50 мкм; Т=50 мкм;

3) точение чистовое

=30 мкм; Т=30 мкм;

4) шлифование

=10 мкм; Т=20 мкм;

Расчёт минимальных значений припусков производим по формуле [3], предварительно заполнив расчётную таблицу 3.7.

,

где - высота неровностей, полученных на предыдущей операции;

- глубина дефектного слоя, полученного на предыдущей операции;

- пространственное отклонение, полученное на предыдущей операции.

Минимальные припуски

1) под черновое точение

=2*(150+250+1726)=2*2126 мкм;

2) под чистовое точение

=2*(50+50+103)=2*203 мкм;

3) под шлифование

=2*(30+30+69)=2*129мкм;

Определяем расчетный размер путем последовательного прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода, начиная с минимального размера:

=69,940 мм;

= 69,940+0,258=70,198 мм;

=70,198+0,406=70,604 мм;

=70,604+4,252=74,856 мм.

В графу записываем расчётные размеры. Графу «допуск» заполняем в соответствии с достигнутой точностью при обработке деталей на данной операции.

Наибольшие предельные размеры определяем прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру:

=69,94+0,03=69,970 мм;

=70,198+0,120=70,318 мм;

=70,604+0,460=71,064 мм;

=74,856+3,0=77,856 мм.

Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров и - как разность наименьших предельных размеров предыдущего и выполняемого переходов:

=70,318-69,97=0,348мм;

=71,064-70,318=0,746мм;

=77,856-71,064=6,792мм;

= 70,198-69,94=0,258 мм;

= 70,604-70,198=0,406 мм;

=74,856-70,604=4,252 мм;

Общие припуски Z_0max и Z_0min рассчитываем, суммируя их промежуточные значения и записывая их внизу соответствующих граф

=258+406+4252=4916 мкм;

=348+746+6792=7886 мкм.

Величину номинального припуска определяем с учётом несимметричности расположения поля допуска заготовки.

,

где - нижнее отклонение заготовки =1 мм;

- нижнее отклонение размера детали Н_з=0,016 мм.

=4,916+1+0,060=5,976 мм.

Номинальный диаметр заготовки

_,

=69,94+5,976=75,916мм.

Производим проверку правильности расчётов по формуле [3]

348-258=120-130 90=90

746-406=460-120 340=340

6792-4252=3000-460 2540=2540

Проверка показывает, что расчёты припусков выполнены правильно.

Таблица 6 - Расчёт припусков на обработку поверхности

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск, мкм	Расчётный размер dР, мм	Допуск , мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
		T
Заготовка	150	250	1726	-	74,856	3000	77,856	74,856
Точение черновое	50	50	103	2*2126	70,604	460	71,064	70,604	6792	4252
Точение чистовое	30	30	69	2*203	70,198	120	70,318	70,198	746	406
Предварительное шлифование	10	20	34,5	2*129	69,940	30	69,970	69,940	348	258
Итого									7886	4916

Строим схему графического расположения припусков и допусков поверхности (рисунок 6.1).



Рисунок 6.1 - схема графического расположения припусков и допусков на обработку вала

На остальные поверхности заготовки припуски назначаем по ГОСТ 7505-89 и результаты сводим в таблицу 7.

Таблица 7 - Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности вала

Размер	Припуск	Допуск
	табличный	расчетный
55	2*2,5	-
70f7	-	2*
80	2*2	-
108	2*2,5	-
60	2*2,5	-
40	2*2,25	-
117	2*1,5	-
15	2*1	-
350	2*3	-

7 Расчёт режимов резания

Расчёт режимов резания аналитическим методом

Операция 10 - токарная с ЧПУ. Чистовое точение 60, 70. Станок модели 16К20Т1. Резец проходной с пластиной из твердого сплава Т15К6.

Глубина резания t=0,4 мм;

Подача =0,2мм/об

Скорость резания рассчитываем по формуле [12]

где - постоянный коэффициент;

- стойкость инструмента;

-поправочный коэффициент;

- показатели степеней.

=350; =60мин; =0,2; =0,15; =0,35

Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]

=,

где - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности;

- коэффициент, учитывающий материал заготовки.

=1; =0,8; =0,65; nv=1.

,

=1,22*0,8*0,65=0,63,

.

Частоту вращения шпинделя при обработке рассчитываем по формуле [12]

,

где - скорость резания, м/мин;

- диаметр поверхности, мм.

Поверхность 60

мин

Принимаем по паспорту станка

=800мин^-1

Действительная скорость резания

м/мин.

Силу резания рассчитываем по формуле [12]

,

где - постоянный коэффициент;

- поправочный коэффициент;

, , - показатели степеней.

=300; =1,0; =0,75; =-0,15

Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]

=1,0; =1,0; =1,0; =1,0.

=0,85*1*1*1*1=0,85

Н

Мощность резания рассчитываем по формуле [12]

где - сила резания, Н; - скорость резания, м/мин.

кВт.

Мощность двигателя главного привода станка =10 кВт, К.П.Д. привода станка =0,85. Тогда

,

=10*0,85=8,5 кВт.

, т.е. 0,354 < 8,5

Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.

Расчёт режимов резания по нормативам

Операция 20 - вертикально-фрезерная. Фрезерование шпоночного паза 14N9 длиной 60мм . Станок модели 6Р13Ф3. Инструмент фреза шпоночная из быстрорежущей стали Р6М5.

Длину рабочего хода рассчитываем по формуле[10]

,

где длина резания, мм;

длина подвода, врезания и перебега, мм.

=60мм; 6мм

60+6=66мм

Подачу на зуб фрезы назначаем по таблице с.86[10]

=0,025мм/об

Определяем стойкость инструмента по нормативам Т в минутах резания.

Т=К*Т*

Где Т-стойкость инструмента наладки.

Т=60мин.

К-коэффициент, учитывающий количество инструментов в наладке.

К=1

- коэффициент времени резания инструмента



Т=1*60*0,91=54,6мин

Скорость резания назначаем по таблице с.98[10]

24м/мин

Частоту вращения инструмента рассчитываем по формуле[10]

,

где - скорость резания, м/мин;

диаметр фрезы, 14мм.

мин

По паспорту станка принимаем частоту вращения n=545 мин^-1

Действительная скорость резания

м/мин

Рассчитываем минутную подачу по принятому значению числа оборотов шпинделя.

s=s*z*n

где s-подача на зуб фрезы, мм/зуб.

z-число зубьев инструмента.

n-частота вращения шпинделя по паспорту станка, мин.

s=0,025*2*545=27,25мм/мин.

По паспорту станка принимаем s=30мм/мин.

Мощность резания находим по формуле[10].

N=E

Где Е-величина, определяемая из таблицы с.102 [10].

Е=0,4.

v-скорость резания, м/мин.

b-ширина фрезерования, мм.

z-число зубьев инструмента.

К-коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

К=1,15

N=0,4

Мощность двигателя главного привода станка =3 кВт, К.П.Д. привода станка =0,85. Тогда

,

=3*0,85=2,55 кВт.

, т.е. 0,24<2,55

Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.

Аналогично рассчитываем режимы резания на остальные операции и результаты сводим в таблицу 8.

Таблица 8 - Сводная таблица режимов резания

№ операции	Наименование операции, перехода	Глубина резания t, мм	Длина резания, lрез, мм	Подача So, мм/об	Скорость V, м/мин	Частота вращения, мин-1	Минутная подача Sм, мм/мин	Основное время tо, мин
				расчетная	принятая	расчетная	принятая	расчетная	принятая
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
05	Фрезерно-центровальная 1.Фрезерование торцов 2. Сверление центровочных отверстий 6,3.	3 3,15	60 13,8	1,12 0,12	1,12 0,12	114 23,1	111,1 22,2	363,06 1167	354 1125	396 135	0,31 0,09
10	Токарная с ЧПУ 1.Черновое точение поверхностей 60 70, 2. Чистовое точение поверхности 60 3.Точение канавки 59,5	4 4 0,4 1	33 15 33 3	0,5 0,5 0,2 0,2	0,5 0,5 0,2 0,2	94,8 91,9 154 76,3	94,2 87,9 150,7 74,7	503,2 415 817 408	500 400 800 400	250 200 160 80	0,15 0,1 0,23 0,02
15	Токарная с ЧПУ 1.Черновое точение поверхностей 50 55 70 80 108 2. Чистовое точение поверхности 50 55 70 108 3.Точение канавки 54,5 4.Точение канавки 69,5	4 4 4 4 4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5	75 30 117 40 40 75 305 117 40 3 3	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2	98,3 96,5 91,9 89,5 84,3 159,7 156,7 149,3 136,9 112,5 114,2	78,5 86,35 87,9 79,1 67,8 157 138,2 138,5 136 108 109	636,6 558,5 418 356 248 1017 907 679,2 403,7 657 523,1	500 500 400 315 200 1000 800 630 400 630 500	250 250 200 157,5 100 200 160 126 80 126 100	0,31 0,13 0,6 0,28 0,44 0,39 0,21 0,96 0,55 0,02 0,02
20	Вертикально-фрезерная 1. Фрезеровать шпоночный паз	1,5	60	0,025	0,025	24	24	545	545	13,625	19,3
25	Шлицефрезерная 1.Фрезеровать шлицы	4,2	120	2	2	23,7	22	108	100	200	0,35
30	Зубофрезерная 1.Фрезеровать зубья	9	40	3,12	3,12	88,5	80,4	176	160	500	2,2
35	Зубошевинговальная 1.Шевинговать зубья	0,24	40	-	-		173		290	105
45	Раиально-сверлильная 1. Сверлить отверстие 9,4; 2. Зенковать фаску; 3. Нарезать резьбу	3,8 1 1,3	9,4 1 30	0,12 0,14 1	0,12 0,14 1	15,4 8,18 11,4	14,7 7,9 11	523 186 304	500 180 292	60 25,2 292	0,14 0,23 0,08
55	Торцекруглошлифовальная 1. Шлифовать поверхность 60 и торец	0,2	30	0,0065	0,0065	31,67	30,1	168,3	160	1,04	35,6
55	Торцекруглошлифовальная 1. Шлифовать поверхность 50 и торец	0,2	75	0,0065	0,0065	27,1	25,1	172,3	160	1,04	217

8 Расчет норм времени

Расчёт нормы времени на операцию 10 - токарная с ЧПУ

Тип производства изготовления вала соответствует среднесерийному производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучно-калькуляционное время [15]

,

где - основное время;

вспомогательное время;

время на обслуживание рабочего места;

- время на отдых;

- подготовительно-заключительное время;

- размер партии.

Основное время рассчитываем по формуле [15]

,

где длина резания,

величина врезания и перебега, 4мм [11]

количество рабочих ходов, ;

подача на оборот,

число оборотов.

Основное время на черновое точение 60

 мин

Основное время на черновое точение 70

мин

Основное время на чистовое точение 60

мин

Основное время на чистовое точение 70

мин

Основное время всей операции рассчитаем как сумму основных времен переходов.

мин

Вспомогательное время рассчитываем по формуле [15]

,

где время на установку и снятие детали, 0,15мин;

время на закрепление и открепление детали; 0,19мин

время на приемы управления станком;

время на измерение детали.

Время на приемы управления детали состоит из:

1) времени включения станка кнопкой - 0,01мин;

2) времени подвода или отвода инструмента к детали при обработке - 0,016мин

=0,026мин

Время на измерение детали состоит из времени измерения скобой односторонней диаметров: 60, 70, 59,5.

мин

Вспомогательное время

мин

Для среднесерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле

,

где коэффициент, зависящий от типа производства, 1,85.

мин

Оперативное время рассчитывается по формуле[15]



мин

Время на обслуживание и отдых в серийном производстве по отдельности не определяются. Оно задается в процентах от оперативного времени

= мин

Подготовительно заключительное время

=7 мин;

Размер партии 118 шт.

Штучно-калькуляционное время составляет

мин.

Расчёт нормы времени на операцию 205 -вертикально-фрезерную

Тип производства изготовления вала соответствует среднесерийному производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучно-калькуляционное время [15]

,

где - основное время;

вспомогательное время;

время на обслуживание рабочего места;

- время на отдых;

- подготовительно-заключительное время;

- размер партии.

,

где - основное время;

вспомогательное время;

время на обслуживание рабочего места;

- время на отдых.

Основное время рассчитываем по формуле [15]

,

где длина резания, =60мм;

величина врезания и перебега, 6мм [11]

количество рабочих ходов, 4;

подача на оборот, 0,025мм/об;

число оборотов, 545 мин.

Основное время на операцию

мин

Вспомогательное время рассчитываем по формуле [15]

,

где время на установку и снятие детали, 0,121мин;

время на закрепление и открепление детали, 0,024мин;

время на приемы управления станком;

время на измерение детали,t=0,16мин.

Время на приемы управления детали состоит из:

1) времени включения станка кнопкой - 0,01мин;

2) времени подвода или отвода инструмента к детали при обработке - 0,035мин;

мин

Вспомогательное время

мин

Для среднесерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле

,

где коэффициент, зависящий от типа производства, 1,85.

мин

Оперативное время рассчитывается по формуле[15]

мин

Время на обслуживание составляет 1,4% от оперативного времени:

= мин

Подготовительно заключительное время

=14 мин;

Размер партии 118 шт.

Штучно-калькуляционное время составляет

мин

Расчеты норм времени на остальные операции выполняется аналогично и сводятся в таблицу 9.

Таблица 9-Сводная таблица норм времени.

№ операции	Наименование операции	Осн. время , мин	Вспомогательное время , мин	Оперативное время мин	Время обслуживания , мин	Время подг.заключиельное. , мин	Штучн.-кал. время, мин
			мин	мин	мин
05	Фрезерно-центровальная	0,31	0,053	0,13	0,22	1,21	0,072	8,5	1,38
10	Токарная с ЧПУ	0,62	0,150	0,026	0,36	1,96	0,13	7	2,09
15	Токарная с ЧПУ	4,27	0,150	0,026	0,6	6,05	0,39	7	6,5
20	Вертикально-фрезерная	19,3	121	0,045	0,16	19,94	0,27	14	20,98
25	Шлицефрезерная	0,35	0,086	0,04	0,25	1,08	0,082	20	1,33
30	Зубофрезерная	2,2	0,17	0,07	0,16	2,94	0,212	21	3,33
35	Зубошевинговальная
45	Радиально-сверлильная	2,05	0,11	0,04	0,5	3,25	0,29	4	3,57
50	Торцекруглошлифовальная	35,6	0,150	0,15	0,09	36,32	2,54	20	39,74
55	Торцекруглошлифовальная	217,3	0,150	0,15	0,29	218,2	15,27	20	234,6

9 Расчет точности операции

деталь вал шестерня технологический обработка

Расчет точности выполняем на токарную операции 10, где выполняется чистовое точение поверхностей 70 и 60. Допуск на обрабатываемые поверхности Т=120 мкм.

Суммарную погрешность обработки рассчитываем по формуле

,

Где - погрешность, обусловленная износом режущего инструмента;

- погрешность настройки станка;

- поле рассеяния погрешности обработки, обусловленных технологическими факторами случайного характера, =35 мкм;

- погрешность установки заготовки.

Определим погрешность, обусловленная износом режущего инструмента по формуле

,

где - относительный износ инструмента, =9мкм/км;

- путь резания;

,

где - подача на оборот шпинделя, =0,18 мм/об;

- количество деталей в партии, =30.

м,

мкм.

Определим погрешность настройки станка по формуле

,

где - смещение центра группирования размеров пробных деталей относительно по рассеяния размеров;

- погрешность регулирования положения режущего инструмента на станке, =20 мкм;

- погрешность измерения пробных деталей;

,

где m - количество пробных деталей, m=5;

мкм.

При использовании микрометра первого класса точности =9 мкм

мкм

При установке детали в центрах =0.

мкм.

Требуемая точность обработки обеих поверхностей 70 и 60 обеспечивается, так как

, т.е.

10 Расчёт и проектирование станочного приспособления

Назначение и устройство станочного приспособления

Станочное приспособление предназначено для фрезерования шпоночных пазов в деталях типа тел вращения (вал, червяк, вал-шестерня).

Приспособление состоит из корпуса 1, на котором смонтированы все узлы станочного приспособления. Опорная призма 7, упор 4, прихват 5.

Деталь устанавливается опорными шейками на призмы, которые предварительно настраиваются на 0,5 - 1мм ниже оси центров приспособления.

Рукояткой зажимается гайка, которая прижимает прихватом деталь к призмам. Для фиксации положения детали используют упор .

Открепление происходит в обратной последовательности.

Расчет привода приспособления

Исходными данными для расчета приспособления является сила резания и крутящий момент.

Расчет выполняем для операции 020

Осевую силу резания рассчитываем по формуле [12]

,

где - постоянный коэффициент;

- поправочный коэффициент;

,q - показатели степеней.

=68; =0,7; q=1;

Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]

Н

Крутящий момент Н*м на шпинделе рассчитываем по формуле [12]

,

где - постоянный коэффициент;

- поправочный коэффициент;

, - показатели степеней.

=0,0345; =0,8; q=2,0;

Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]

н*М

Определяем необходимую силу прижима

,

где ;

k=1,1,

Определяем силу зажима прихвата

где q - сила сжатия пружины, q=100Н;

l - расстояние между точкой прижатия заготовки и осью прижима, l=70мм;

Н - высота прижима, H=120 мм;

f - коэффициент трения между корпусом и прижимом, f=0,1;



Определим момент, необходимый для создания силы зажима прихвата

,

где - dср - средний диаметр резьбы;

б - угол наклона резьбы;

tgц - коэффициент трения в резьбе;

fт - коэффициент трения на торцовой части.

Определим номинальный диаметр резьбы

мм,

где [у]=80…100Мпа;

С=1,4.

Определим длину рукоятки

где - Pпр - сила, приложенная к рукоятки, Pпр=150H.

Расчет приспособления на точность

В качестве расчетного параметра выбираем допуск параллельности шпоночного паза относительно поверхности < 1:10, не более 0,02 мм.

Погрешность изготовления приспособления определяем по формуле.

пр Т - Кт₁ (kт₁*б)²+з+у²+и² +пи²+( kт₂*)² ,

где Т - допуск выполняемого размера, Т = 0,043 мм.

Кт₁ - коэффициент, учитывающий отклонения значений составляющих величин от закона нормального распределения, Кт₁ = 1.

б - погрешность базирования,

з - погрешность закрепления,

у - погрешность установки,

и - погрешность износа установочных элементов,

пи - погрешность от смещения инструмента,

- экономическая точность обработки,

kт₁ - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках, kт₁ = 0,8,

kт₂ - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами не зависящими от приспособления,kт₂ = 0,6

Погрешность базирования

б=

где -допуск на размер детали ()

угол призм.

б=

Погрешность закрепления з = 0,04мм.

Погрешность установки заготовки у=0.

Погрешность от смещения инструмента пи = 0,06мм

Погрешность износа установочных элементов и = 0,08мм,

Экономическая точность обработки по 9-му квалитету точности, = 0,043 мм.

пр0,043-1*0,032мм.

Расчет приспособления на прочность

Наиболее нагруженным элементом приспособления считается болт, который присоединен к гайке. Болт работает на срез.

где - допускаемое напряжение на срез = 135 мПа

d-диаметр ненарезанной части болта, мм.

Р-сила, действующая на соединение, Н.

Па=6,39мПа.

6,39<135мПа

Условие по прочности болта выполнено.

Список используемых источников

1 Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособие.- Мн.: Беларусь, 1991.

2 Афонькин М.Г. Производство заготовок в машиностроении / М.Г. Афонькин, М.В. Магницкая.- Л: Машиностроение, 1987.

3 Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.- Мн.: Выш. шк., 1983.

4 Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справ. - М: Машиностроение, 1979.

5 Дипломное проектирование по технологии машиностроения / Под общ. ред. В.В. Бабука. - Мн.: Выш. шк., 1979.

6 Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Зуборезные, горизонтально-расточные станки. - М.: Машиностроение, 1974.

7 Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на шлифовальных и доводочных станках. - М.: Машиностроение, 1974.

8 Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования. Серийное производство. - М.: Машиностроение, 1974.

9 Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справ. / В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В.И. Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1990.-400с.: ил.

10 Режимы резания металлов: Справ. / Под ред. Ю.В. Барановского - М.: Машиностроение, 1972.

11 Справочник технолога-машиностроителя. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение, 1985.

12 Справочник технолога-машиностроителя. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение, 1985.

13 Станочные приспособления: Справ. Т.1 / Под ред. Б.Н. Вардашкина и А.А. Шатилова. - М.: Машиностроение, 1984.

14 Технология автоматизированного производства. Т.2 / Под ред. А.А. Жолобова. - Мн.: Дизайн ПРО, 1997.

15 Курсовое проектирование по технологии станкостроения. Методические указания для студентов специальности Т.03.01.00 - Могилев: МГТУ, 2003. - 34с.

Размещено на Allbest.ru