Проект участка механической обработки детали "первичный вал" раздаточной коробки трактора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

дипломного проекта студента "Проект участка механической обработки детали “первичный вал” раздаточной коробки трактора".

- Чертежи поковки, агрегатного и фрезерного приспособлений, устройства контрольного приспособления и приспособления активного контроля, карты наладки на 3 операции, планировка участка.

Актуальность темы проекта подтверждается тем, что вал первичный раздаточной коробки - ответственная деталь трактора Т-150. Выпуск качественной и конкурентоспособной сельскохозяйственной техники является важной задачей машиностроения в современных условиях.

Предложено заготовки получать штамповкой на горизонтально-ковочных машинах, что позволит повысить исходную точность заготовок, сократить расход металла и уменьшить припуски на обработку. Применение многорезцовых токарных полуавтоматов и многопозиционных агрегатных станков позволяет сократить число операций, повысить производительность обработки, снизить себестоимость детали и одновременно обеспечить высокое качество изделий.

Разработан технологический процесс механической обработки, рассчитаны припуски на обработку, рассчитаны режимы резания и нормы времени на операции. Спроектированы два зажимных приспособления и выполнен силовой расчет. Спроектировано контрольное приспособление.

Выполнена планировка участка и определены основные технико-экономические показатели участка. Проработаны вопросы охраны труда и окружающей среды. Конструктивные разработки, результаты расчетов и технологические предложения, имеющиеся в проекте, могут быть использованы на машиностроительных предприятиях при производстве валов коробок передач.

Введение

Задачей учебного курса технологии машиностроения является изучение закономерностей, определяющих производительность и экономичность технологических процессов механической обработки и сборки машин и механизмов.

Прикладное значение курса предопределено использованием в технологии машиностроения теоретических и практических выводов связанных с ней смежных дисциплин: металлорежущие станки, резание металлов, режущий инструмент, техническое нормирование, основы взаимозаменяемости и технические измерения и др.

Дипломное проектирование преследует цель разрабатывать прогрессивные технологические процессы, которые обеспечивают высокую производительность труда при наименьшей себестоимости и высоком качестве выпускаемой продукции. От глубины проработки зависит качество технологической части дипломного проекта и его соответствие современному уровню техники.

1. Технологический раздел

1.1 Назначение детали «Первичный вал»

Первичный вал установлен в раздаточной коробке трактора Т-150К.

В качестве материала используется легированная сталь 25ХГТ по ГОСТ 4543-85. Первичный вал - это деталь, предназначенная для передачи вращающих моментов и для поддержания вращающихся вместе с ними относительно подшипников деталей машин. Опорами Первичного вала являются шариковый подшипник Н313-2 и роликоподшипник 2411-3. Подшипники установлены в стаканах. На шлицах вала установлена зубчатая втулка, посредством которой передается вращение и крутящий момент на шестерни рабочего и транспортного рядов.

Шестерня транспортного ряда относительно вала установлена свободно в двух шарикоподшипниках. Шестерня рабочего ряда - на металлической втулке.

Набор деталей на валу затянут гайкой с моментом 300 Нм. Гайка от самоотворачивания фиксируется стопорной шайбой, которая отгибается на 2 противоположные грани гайки, а 2 уса шайбы входят в пазы вала, которые выполнены на шейке с резьбой М521,5. Посредством зубчатого венца вала осуществляется передача крутящего момента со второго вала коробки передач, а также ходоуменьшителя. Вал испытывает радиальные нагрузки от сил, возникающих в зацеплении шестерен, а также передает крутящий момент. Рабочая среда - масло, температура - 65 - 95оС.

1.2 Конструкторский анализ детали

Деталь «Первичный вал» представляет собой деталь типа тело вращения - вал. Валы бывают: прямые, коленчатые и гибкие. Валы в большинстве случаев бывают круглого сплошного, а иногда кольцевого поперечного сечения. Отдельные участки валов имеют круглое сплошное или кольцевое сечение со шпоночной канавкой или со шлицами, а иногда профильного сечения. Наиболее распространены ступенчатые валы, так как их форма удобна для установки на них деталей. Иногда валы изготавливают заодно с шестернями или червяками.

Деталь " Первичный вал " представляет собой тело вращения и имеет четыре ступени. Габаритные размеры детали 95 375 мм. Заготовка - штамповка.

Поверхности посадочных шеек под подшипники, резьба, шлицы и зубчатый венец подвергаются нитроцементации в соответствии с таблицей 1.1.

На конце вала, имеющем большой диаметр, нарезается зубчатый венец (число зубьев Z = 18, модуль m = 5 мм со смещением х=+0,2). Нормальный исходный контур по ГОСТ 13755-81. Ширина венца - 98 мм. Шероховатость боковых поверхностей зубьев 2,5 . Следовательно, технологический процесс механической обработки детали должен включать операции предварительной и окончательной зубообработки.

Наружные поверхности вала за исключением посадочных шеек имеют точность по 14 квалитету и могут быть получены однократным или двукратным обтачиванием.

Таблица 1.1 Параметры термообработки поверхностей детали "Вал первичный"

Поверхность	Глубина	Твердость
Зубчатый венец Шлицы Посадочные шейки	h 0,8...1,3 мм h 0,5 мм h 0,5 мм	57...65 HRCэ HRCэ 52 (ядро 32...47 HRCэ) HRCэ 47

Поверхности посадочных шеек выполняются по 6 квалитету точности и имеют шероховатость Ra1,25. Следовательно, для их обработки на окончательной стадии необходима операция круглого шлифования.

Вал имеет шлицевую ступень. Шлицы прямоугольные. Количество шлицов - 8. Длина шлицев - 86 мм. Заданные высокие требования к точности и шероховатости поверхностей шлицев (допуск на ширину шлицев - 0,06 мм;

допуск на внутренний диаметр шлицев - 0,05 мм; шероховатость боковых поверхностей шлицев Rz20, шероховатость внутреннего диаметра шлицев Ra1,25) вызывают необходимость наряду с предварительным шлиценарезанием, ввести в технологический процесс две шлицешлифовальные операции: по дну шлицев и по боковым сторонам.

На конце вала меньшего диаметра нарезается резьба М521,5-6h. В условиях точного производства нарезание резьбы целесообразно осуществить на отдельной операции резьбофрезерования, что позволит обеспечить высокую производительность обработки и достаточную стойкость инструмента.

На резьбе выполнены два паза шириной 120,35 мм под углом 180о для установки стопорной шайбы. Фрезерование пазов может быть выполнено комплектом дисковых фрез на горизонтально-фрезерном станке.

Деталь Первичный вал изготавливается из легированной стали 25ХГТ ГОСТ 4543-85. Данный материал является наиболее подходящим для изготовления данной детали, т.к. имеет высокие механические свойства, необходимые для работы в узле.

Сталь 25ХГТ ГОСТ 4543-85 применяется для изготовления деталей машин работающих с повышенными нагрузками и в тяжелых условиях (абразивные, агрессивные среды и т.п.). Данный материал имеет достаточно мягкую сердцевину, а поверхность после улучшения обладает высокой твердостью. Перечисленные качества положительно сказываются на качестве и долговечности работы изделия выгодно отличает его от углеродистых и низколегированных сталей.

Химический состав стали 25ХГТ по ГОСТ 4543-85:

С - 0,23-0,3%; Si - 0,17-0,37%; Mn - 0,8-1,1%; Ti - 0,03-0,9%; P - 0,023%; Cr - 1,1-1,3%; S - 0,03%.

Таблица 1.2 Механические свойства стали 25ХГТ:

уВ, кг/мм2	уТ, кг/см2	дi, %	ш, %	Твердость НВ
130	150	9	40	187

У стали 25ХГТ-1 - хорошая обрабатываемость резанием, высокая прокаливаемость, данная группа сталей относится к улучшаемым. Легирующие элементы стали относятся к группе карбидообразующих. Из легированной стали изготовляют детали от которых требуется повышенная выносливость и стойкость при работе в агрессивных средах и тяжелых нагрузках.



Рисунок 1 Первичный вал

1.3 Определение типа производства

Тип производства определяем по годовому объему выпуска и массе детали.

По заданию годовой выпуск детали- 12000 шт.

Масса детали - 7,65кг.

Ориентировочно находим тип производства в таблице3.1 стр.8. Для массы детали 5…10кг и объема выпуска в интервале 300…25000 получаем крупносерийное производство.

Серийное производство характеризуется выпуском деталей партиями через определенное время регулярно повторяющееся.

Партия - это число заготовок одного наименования и типа размера.

Характерные признаки:

1. Наряду с универсальными станками примеряются станки автоматы и полуавтоматы, станки с числовым программным управлением.

2. Для обработки деталей применяется специальная оснастка и специальный инструмент.

3. В крупносерийном производстве применяется обслуживание оборудования одним рабочим (многостаночное обслуживание).

4. При крупносерийном производстве определяется число деталей в партии.

Размер партии деталей nд в штуках запускаемых одновременно в производство рассчитывается по наиболее загруженной операции по формуле:

(1)

где Кд - коэффициент допустимых потерь времени на переналадку оборудования или практически допустимого соотношения подготовительного времени к времени работы оборудования, в течение которого на нем будет изготавливаться данная партия деталей.

Для крупносерийного типа производства Кд = 0,02.. .0,05 [1].

Выбор наиболее загруженной операции производим по таблице 1.3.

Таблица 1.3 Расчет загруженности операций техпроцесса

Наименование операции	tп-з, мин	tшт, мин	tп-з/tшт
Фрезерно-центровальная	11	0.988	11,13
Токарная автоматная	26	1.558	16,69
Токарная автоматная	26	2.503	10,39
Агрегатная	28	0.864	32,41
Токарная автоматная	31	1.168	26,54
Токарная автоматная	48	1.41	34,04
Шлицефрезерная	37	2.62	14,12
Зубофрезерная	37	4.285	8,63
Фрезерная	29	1.207	24,03
Шевинговальная	17	2.424	7,01
Слесарная	15	0.985	15,23
Круглошлифовальная	20	1.12	17,86
Круглошлифовальная	20	1.386	14,44
Шлицешлифовальная	22	2.34	9,4
Шлицешлифовальная	24	2.48	9,68
Резьбофрезерная	23	0.72	31,94
Слесарная	15	0.993	15,11

Наиболее загруженной, является токарная автоматная операция для которой tп-з/tшт=34,04. По данной операции определяем размер партии деталей.

Полученный предварительный размер партии деталей пд корректируется, учитывая следующее:

- количество деталей должно быть не ниже полусменной или сменной выработки рабочего на операции с наименьшей трудоемкостью, чтобы обеспечить минимальное количество переналадок оборудования в течение смены;

- для упрощения оперативно - производственного планирования количество деталей в партии должно быть кратным месячному заданию.

Учитывая равномерный выпуск деталей в течение года, принимаем размер партии деталей равный 1000шт.

1.4 Анализ технологичности детали

Анализ технологичности конструкции детали и корректировка ее чертежа проводятся с целью увязки конструкторских и технологических требований, предъявляемых детали при заданном объеме ее выпуска.

Деталь " Первичный вал" раздаточной коробки представляет собой тело вращения и имеет четыре ступени. Габаритные размеры детали 95 375 мм. Материал - сталь 25ХГТ (ГОСТ 4543-85). Заготовка - штамповка.

Технологическая характеристика детали определяется коэффициентом точности, коэффициентом шероховатости поверхности, коэффициентом использования металла.

Коэффициент точности обработки определяется по формуле:

, (2)

где JTср - средний квалитет точности обработки изделия.

Средний квалитет точности обработки изделия определяется по формуле:

, (3)

где JTi - квалитет точности;

ni - количество размеров, имеющих точность соответствующего квалитета;

nУ - общее количество принятых во внимание размеров детали.

Коэффициент шероховатости поверхности определяется по формуле

, (4)

где Raср-среднее числовое значение параметра шероховатости поверхности по Ra для всех обрабатываемых поверхностей.

Таблица 1.4 Технологическая характеристика детали «Первичный вал»

Поверхность	Квалитет точности	Шероховатость, Ra, мкм
	JT6	JT8	JT9	JT10	JT11	JT12	JT13	JT14	JT15	JT16	1.25	2,5	5	10	20
O70	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
O67	-	-	-	-	-	-	-	14	-	-	-	-	-	-	20
O64	-	-	-	-	-	-	-	14	-	-	-	-	-	-	20
O78	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
O65	6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1.25	-	-	-	-
O55	6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1.25	-	-	-	-
O53	-	-	-	-	-	-	-	14	-	-	-	-	-	-	20
O49.7	-	-	-	-	-	-	13	-	-	-	-	-	-	-	20
O65	-	-	-	-	11	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-
O56	-	8	-	-	-	-	-	-	-	-	1.25	-	-	-	-
O95	-	-	-	10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-
O54	-	-	-	-	-	-	-	14	-	-	-	-	-	-	20
M52x1.5	6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-
357	-	-	-	-	-	-	-	14	-	-	-	-	-	-	20
50	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
86	-	-	-	-	-	-	-	14	-	-	-	2,5	-	-	-
175	-	-	-	-	-	-	-	-	15	-	-	-	-	-	20
98	-	-	-	-	-	-	13	-	-	-	-	2,5	-	-	-
84	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
238	-	-	-	-	-	-	-	14	-	-	-	-	-	-	20
86	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
8	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	10	-
100	-	-	-	-	-	-	-	14	-	-	-	-	-	-	20
10	6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	5	-	-
50	-	-	-	-	-	-	-	14	-	-	-	-	-	10	-
12	-	-	-	-	-	-	-	-	15	-	-	-	-	10	-
12	-	-	-	-	-	-	-	-	15	-	-	-	-	10	-
5	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	10	-
4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	10	-
1x45°	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
1x45°	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
1x45°	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
1x45°	-	-	-	-	-	-	-	-	-	16	-	-	-	-	20
n,m	4	1	-	1	1	-	2	9	3	13	3	2	1	9	19
JTi•ni	24	8	-	10	11	-	26	126	45	208	-	-	-	-	-
Rai•mi	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	3.75	5	5	90	380
	JTср=13,47	Raср=14,23
	КТЧ=1-1/13,47=0,926	КШ=1-1/14,23=0,93

Заполняем таблицу, занося в нее размеры всех обрабатываемых поверхностей детали. Указываем их квалитеты точности и классы шероховатости.

Используя, вышеуказанные формулы, находим коэффициент точности и коэффициент шероховатости изготовляемой детали.

Значение полученных коэффициентов близко к единице, что свидетельствует о невысокой точности большинства поверхностей детали и большой их шероховатости, но ряд поверхностей требуют высокого качества обработки.

Конструкция детали может быть признана технологичной поскольку точность и трудоемкость обработки большинства поверхностей низка. Форма обеспечивает удобство установки детали на станке или в приспособлении, свободный подход и выход инструмента к обрабатываемым поверхностям, что в сумме складывается в ее несложное и экономичное изготовление с наименьшей себестоимостью.

1.5 Выбор заготовки, технико - экономическое обоснование

Делая анализ данной детали можно предположить, что деталь «Первичный вал» может быть получена методом получения заготовки - штамповкой или прокатом, поскольку она выполнена из материала - сталь25ХГТ, обладающего удовлетворительными литейными и хорошими пластическими свойствами.

Предпочтительным должен быть тот метод, который обеспечивает наименьшую технологическую себестоимость изготовления детали и более высокий коэффициент использования материала, что обосновывается технико-экономическим анализом двух близких по своим технологическим параметрам способов получения заготовок с учетом затрат на механическую обработку.

Если деталь изготовлена из проката, то затраты на эту заготовку будут определяться по весу проката, требующегося на изготовление детали и весу снимаемой стружки. При этом принимается стандартная длина прутка, учитывающая габаритные размеры. Для этого используется формула:

(у.е.) (5)

где Q - масса заготовки, кг

S - цена 1кг материала заготовки (у.е.)

q - масса готовой детали, кг

Sотх - цена 1т отходов (у.е.)

Стоимость 1кг конструкционной и легированной стали равна 16 у.е.

Стоимость 1т отходов этого же материала равна 14,4 у.е.

Масса проката:

, (6)

где V - объем заготовки из проката, см3;

с - плотность конструкционной и легированной стали, с=7,85 г/см3;

d - диаметр заготовки, см;

L - длина заготовки, см.

гкг

у.е.

Определяем коэффициент использования материала при использовании проката:

; (7)

где - масса детали;

- масса заготовки.

Определяем стоимость заготовки, полученной методом штамповки.

(у.е.) (8)

где Ci - базовая стоимость 1т заготовок;

- коэффициенты зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства.

Сi =315 (у.е.) для конструкционных и легированных материалов.

Кс= 1,3-1,6 для деталей удлиненной формы таб.26 стр.256 СТМ-1.

КТ=0,9;

КВ=1;

КМ=0,85;

КП=1 (т.к. производство серийное).

При проектировании технологии изготовления поковки прежде всего необходимо установить исходный индекс поковки, определяемый его массой, маркой сплава, степенью сложности и классом точности.

Класс точности поковки определяем по табл.3.10. [3]. Находим массу поковки. Заготовка вала первичного получается объемной штамповкой на горизонтально-ковочной машине, следовательно класс точности поковки - Т4.

Группа стали зависит от ее химического состава: для сталей с массовой долей легирующих элементов 2..5% - группа М2.

По степени сложности поковки разделяют на группы С1, С2, С3, С4. Так как заготовка относится к поковкам простой формы без больших выступов, переходов, например, простые валики и валы малой длины, простые фланцы, диски, прямоугольные поковки, то она будет группы сложности С2.

После определения группы стали, степени сложности и класса точности поковки по рис 3.2 устанавливаем ее исходный индекс, который равен 15.

Основные припуски на механическую обработку определяем в зависимости от исходного индекса, линейных размеров и шероховатости детали из табл.28. стр 259 СТМ-1. Припуски назначаем на сторону на номинальные размеры детали. Значения припусков заносим в таблицу 1.5.

Таблица 1.5 Значения припусков

Размер поверхности	Общий припуск на обработку	Размер заготовки
O95	2•3,2
O65	2•3,2
O53	2•3,2
O67	2•3,2
98,2	2•3,2
357	2•4,5
238	2•3,6

Определяем массу поковки.

(9)

где - объем элементарных участков поковки (см3);

- диаметры элементарных цилиндров (см);

- длины элементарных цилиндров (см).

(см3);

(см3);

(см3);

(см3).

(см3).

Находим массу поковки:

(10)

где с - плотность конструкционной и легированной стали, с=7,85 г/см3;

гкг.

Тогда стоимость заготовки:

(у.е.)

Определяем коэффициент использования материала при получении поковки:

где - масса детали;

- масса заготовки.

Выбор способа получения заготовки зависит от формы и размеров детали. Очевидно, что заготовка детали "Вал первичный" может быть получена либо из прутка, либо объемной штамповкой. Изготовление детали из прутка приведет к большому объему механической обработки из-за перепада диаметров ступеней вала. Кроме того, увеличивается расход металла. Наиболее целесообразным способом получения заготовки вала является объемная штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ).

Штамповку на горизонтально-ковочных машинах выполняют в штампах с двумя плоскостями разъема: одна - перпендикулярна оси заготовки между матрицей и пуансоном, вторая - вдоль оси разделяет матрицу на неподвижную и подвижную половины, обеспечивающие зажим штампуемой заготовки. На ГКМ штампуют поковки типа стержней с утолщениями, с глухим отверстием, трубчатые, с полым утолщением и стержнем. Благодаря осевому разъему матриц уклон в участках зажатия на поковках не требуется.

На ГКМ получаются заготовки массой до 30кг, предпочтительна форма тела вращения.

1.6 Анализ базового технологического процесса

Укрупнено технологический процесс обработки детали "Вал первичный" можно разбить на следующие этапы:

- получение технологических баз для дальнейшей обработки;

- черновая токарная обработка;

- получистовая токарная обработка;

- обработка шлицев и зубчатого венца;

- обработка отверстий и пазов;

- термообработка;

- чистовое шлифование посадочных шеек;

- чистовое шлифование шлицев.

Первый этап обработки выполняется на операции фрезерно-центровальной. Обрабатываются торцы заготовки в размер 357h14 и центровое отверстие со стороны торца меньшего диаметра. На операции применяется трехпозиционный фрезерно-центровальный станок модели 2Г942. Базируется заготовка по цилиндрическим поверхностям 71,4мм и 60,6мм в механических тисках. В осевом направлении заготовка ориентируется подпружиненными упорами.

На второй позиции в качестве режущего инструмента используются две торцовые фрезы 200 мм, оснащенные пластинами из твердого сплава Т14К8. Число пластин - 14. На третьей позиции применяется центровочное сверло из быстрорежущей стали Р6М5, 8 мм. Сверло 2317-0111 ГОСТ 14952-75.

Далее заготовка передается для черновой токарной обработки, которая осуществляется на двух операциях с одной и с другой стороны. Для обработки используются токарно-копировальные станки модели ЕМ273. Базирование заготовки осуществляется в центрах, а закрепление - в самозажимном патроне.

На одной операции обрабатывается поверхность большего диаметра и подрезается торец. На второй операции обрабатывается ступенчатая наружная поверхность меньшего диаметра и подрезается торец. В качестве режущих инструментов на обеих операциях используются резцы универсальные подрезные и канавочные широкие из твердого сплава Т15К6.

Главный угол в плане у резцов копировального суппорта = 93о. Ширина резцов поперечного суппорта b = 4 мм.

После этого осуществляется обработка центральных отверстий, служащих базами для дальнейшей обработки. Применяется специальный агрегатный полуавтомат модели АИ-7987 с четырехпозиционным приспособлением. Одна из позиций является загрузочной, а остальные три - рабочие. На каждой позиции устанавливается по две заготовки. Заготовки устанавливаются на две призмы по диаметрам 66 мм и 56 мм и прижимаются сверху планкой. В осевом направлении заготовки базируются по упору торцом меньшего диаметра.

На позиции 2 осуществляется черновое зенкерование отверстия 64,5 мм. На позиции 3 - окончательное зенкерование отверстия 67 мм. На позиции 4 накладывается фаска на отверстие.

На агрегатной операции применяется следующий режущий инструмент: зенкеры из стали Р6М5 и зенковка с углом 60о из стали Р6М5.

Следующий этап обработки - получистовое обтачивание. Токарная обработка осуществляется на двух операциях. Применяются токарно-копировальные станки ЕМ273-1. Базами служат обработанные конические поверхности центральных отверстий. Закрепление осуществляется в самозажимном патроне.

Для обтачивания наружных поверхностей используются проходные твердосплавные резцы, а для обработки канавок - специальные прорезные резцы из сплава Т15К6.

Передний центр выполнен плавающим.

На следующем этапе осуществляется обработка шлицев и зубчатого венца.

Черновое нарезание шлицев и зубчатого венца осуществляется на зубофрезерных станках модели 5Б312. На операции фрезерования шлицев заготовка устанавливается на рабочей позиции на плавающий центр и закрепляется в поводковом устройстве. Сверху заготовка прижимается контрподдержкой с жестким центром.

Инструмент для обработки - однозаходная шлицевая фреза из быстрорежущей стали Р6М5К5. Параметры фрезы - D = 100 мм. Нарезание шлицев осуществляется по циклу с радиальным врезанием на полную глубину и последующей продольной подачей.

На операции зубонарезания базирование заготовки осуществляется аналогично предыдущей операции. Различие состоит только в том, что заготовка устанавливается тонким концом вниз. Поводковое устройство захватывает меньший диаметр.

Режущий инструмент - стандартная однозаходная червячная фреза диаметром 120 мм, длиной l = 135 мм из быстрорежущей стали Р6М5К5. Обработка осуществляется по циклу с радиальным врезанием и последующей осевой подачей. Параметры нарезания зубчатого венца: m = 5 мм; z = 18.

Поскольку нарезаемый зубчатый венец в соответствии с требованиями чертежа имеет отличие от эвольвентного профиля (на вершине зуба имеется фланк 0,30,3 мм), на операции применяется специальная червячная фреза.

На операциях нарезания шлицев и зубчатого венца применяется автоматическая загрузка деталей на рабочую позицию. Для этого сзади стола станка установлены накопитель роторного типа емкостью 8 заготовок. Перенос заготовок с накопителя на рабочую позицию осуществляется поворотным захватом.

Обработка зубчатого венца детали осуществляется в два этапа: предварительное зубонарезание и чистовая зубообработка. Чистовая зубообработка производится на операции зубошевингования. Операция осуществляется на зубошевинговальном станке модели ВС-02-649 стандартным дисковым косозубым шевером из быстрорежущей стали марки Р6М5.

Контроль шлицев и зубьев венца осуществляется по элементам и комплексными калибрами, обеспечивающими заданные размеры и взаимозаменяемость деталей в сопряжении.

Следующей операцией технологического процесса механической обработки вала является сверление отверстий 6Н15. На операции используется вертикально-сверлильный станок модели 2Н135. Заготовка устанавливается на призмы по обработанным наружным поверхностям. Режущий инструмент - сверла диаметром 6 мм ГОСТ 12121-77 из быстрорежущей стали марки Р6М5 устанавливаются в двухшпиндельной сверлильной головке. Для направления инструментов используются кондукторные втулки.

Далее осуществляется обработка двух пазов 120,35 мм. Операция выполняется на горизонтально-фрезерном станке модели 6Р81Г в специальном двухместном приспособлении. Приспособление подробно описано ниже в пояснительной записке.

В качестве режущего инструмента применяется комплект из двух исковых фрез на одной оправке. Фрезы 80 мм с числом зубьев Z = 12 из быстрорежущей стали Р6М5.

После этого осуществляется слесарная обработка - зачистка заусенцев и притупление острых кромок. Перед и после термообработки производится предварительный технический контроль по специальным картам выборного контроля. Термическая обработки выполняется по отдельному технологическому процессу отдела главного металлурга, и не рассматривается в данном проекте.

Последней стадией обработки детали "первичный вал" является шлифование наружных цилиндрических поверхностей и шлицев.

На операциях груглого шлифования осуществляется обработка шеек:

на операции 65 - шейка 65к6() мм длиной 84 мм;

на операции 70 - шейка 55h6(-0,019) мм длиной 96 мм.

Кроме этого на операции 65 шлифуется упорный торец зубчатого венца.

Шероховатость шлифовальных поверхностей - 1,25 .

Требования к форме обработанных поверхностей:

некруглость шеек - не более 0,005 мм;

нецилиндричность шеек - не более 0,005 мм.

Требования по взаимному расположению поверхностей:

радиальное биение шеек относительно оси центров - не более 0,04 мм;

торцовое биение упорного торца зубчатого венца относительно оси центров - не более 0,025 мм.

На обеих операциях используются круглошлифовальные станки модели 3М162. Деталь устанавливается в жестких центрах с поводковым устройством. Обработка осуществляется силовым врезным шлифованием. Инструмент - шлифовальный круг ПВК 60060203 91А40НБ25К5 ГОСТ 2424-83. Правка круга осуществляется алмазным карандашом ГОСТ 607-80.

На операциях 65 и 70 используется прибор активного контроля с индуктивным датчиком.

Следующий этап - чистовая обработка шлицев. Окончательное шлифование шлицев осуществляется на двух операциях:

75 - шлифование окружности впадин 56л() мм, шероховатость 1,25;

80 - шлифование боковых поверхностей шлицев в размер 10 мм, шероховатость Rz20 .

Требования к взаимному расположению поверхностей:

радиальное биение окружности дна шлицев относительно общей оси шлифовальных шеек вала - не более 0,05 мм;

непараллельность боковых поверхностей шлицев оси центров вала - не более 0,05 мм на 100 мм длины.

Заготовка на обеих операциях устанавливается в центрах с поводком. Обработка осуществляется на станках шлицешлифовальных модели 3П451. На операции 85 инструмент - шлифовальный круг ПВК 50020152 ГОСТ 2424-83. На операции 90 - два тарельчатых шлифовальных круга 500 мм.

Обработка в первом случае осуществляется периферией круга, а во втором - торцом.

На обеих операциях применяются устройства для автоматической правки круга.

Последней операцией механической обработки вала является нарезание резьбы М521,5-6h на тонком конце на длине 16 мм. Операция выполняется на резьбофрезерном станке модели 5К63.

Инструмент - фреза резьбонарезная 80 мм, Z = 12 из быстрорежущей стали Р6М5К5. Режимы обработки: Sо = 0,034 мм; n=190 мин-1; V = 48 м/мин. Обработка осуществляется за один проход.

Заготовка для обработки устанавливается на жестких центрах с поводковым устройством.

После механической обработки осуществляется зачистка заусенцев, маркировка и окончательный технический контроль.

1.7 Выбор технологических баз на операциях обработки

Первой операцией технологического процесса является фрезерно центровальная. На этой операции обрабатываются торцы вала и центровое отверстие, служащие базами для последующей обработки.

При выборе баз для черновой обработки следует учитывать технологические рекомендации:

1. За базовые на первой операции следует принимать те поверхности, которые в дальнейшем не подвергаются механической обработке.

2. Базами при черновой обработке следует выбирать те поверхности, с которых при последующей механической обработке необходимо снять наименьший припуск.

Поскольку у вала первичного не остается необработанных поверхностей, воспользуемся второй рекомендацией. Минимальный припуск при обработке нужно снять с поверхности 65к6() мм. Это позволит уменьшить диаметр заготовки и сократить расход металла.

Таким образом, за базовые принимаем цилиндрическую поверхность заготовки меньшего диаметра. Данная схема базирования может быть реализована при установке заготовок на широкую призму или две узкие призмы, как выполнено в приспособлении на фрезерно-центровальной операции.

В осевом направлении заготовку следует базировать по торцу большего диаметра, поскольку он является конструкторской базой и от него проставлено большинство осевых размеров. Последней степени свободы заготовка лишается при закреплении.

Установка заготовки в призмах осуществляется в самоцентрирующих тисках, что позволяет совместить ось базовой цилиндрической поверхности заготовки с осью инструментальных шпинделей станка.

На всех остальных операциях используем типовые схемы установки деталей типа вал.

На операциях 10 и 15 - черновой токарной обработки в качестве баз используются поверхности, обработанные на первой операции. Базирование осуществляется в центрах с поводковым самозажимным патроне.

На агрегатной операции 20 осуществляется обработка базовых поверхностей для чистовой токарной и шлифовальной операции. В качестве баз на агрегатной операции используются цилиндрические поверхности 66 мм и 56 мм и торец меньшего диаметра. Заготовка устанавливается на две узкие призмы.

При получистовой токарной обработке операции 25 и 30 базами являются внутренние конические поверхности, обработанные на агрегатной операции под углом 60о. На операциях зубообработки и шлиценарезания базами являются те же внутренние конические поверхности. Установка заготовок осуществляется в центрах. При выполнении фрезерной обработки базовыми являются цилиндрические поверхности вала, полученные при получистовой токарной обработке.

На операциях круглого шлифования, шлицешлифования и резьбофрезерования деталь устанавливается в жестких центрах с поводком

1.8 Разработка маршрутного техпроцесса обработки детали

Составление маршрута обработки детали «Первичный вал» провожу при заполнении следующей таблицы 1.6

Таблица 1.6 Маршрут обработки

№ операц.	Наименование операции Содержание перехода	Оборудование Тех. оснастка	Режущий инструмент	Изм. контр. инстр.
005 010 015	Фрезерно-центровальная Фрезеровать торцы выдерживая размер 357-1,4 поверхности 1 , 2 Сверлить центровочное отверстие поверхность 4 на глубину 18мм Зенковать фаску поверхность 3 Токарная Точить поверхность 6 в размер O70-1,2 до дос- тижения размера 101-0,87 Точить поверхность 5 в размер O98-0,35 на длину 101-0,87 Токарная Точить торец 6 в размер 98-0,54, точить торец 7 в размер O78-1,9 до достижения размера 95-0,87 Точить поверхности 8 , 9 в размер O66-0,45 выдержав размер 238 Точить поверхность 10 в размер O56-0,45 на длину 104. Точить поверхность 13 в размер O53-0,45 до достижения размера 342-1,4 Снять фаски 2x45° поверхности 11 , 12 , 14	Фрезерно-центровальный станок 2Г942, патрон, оправка Токарный копировальный станок ЕМ-273, центра. Токарный копировальный станок ЕМ-273, поводковый патрон.	Фреза торцевая насадная O200, z=14, Т15К6 Центровочное сверло O8мм, Р6М5,2ц=60° Зенковка O80, 2ц=60°, z=14, Р6М5. резец проход- ной упорный левозаходный ц=93°,Т15К6 резец проход- ной упорный правозаходный ц=93° Т15К6	Калибр-скоба Штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ166-80 Штангенглубиномер ШГ ГОСТ162-80 Штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ166-80 Штангенциркуль ШЦ-II ГОСТ166-80 Калибр-скоба.
020 025 030	Агрегатная Зенкеровать пов-ть 15 в размер O 67+0,74 на глубину 50+1,6 зенкеровать отверстие 15 Зенковать поверхность 3 в размер O70+1,9 Токарная Снять фаску 7x15° поверхность 17 от размера O78,5-1,9 Снять фаску 3x30° поверхность 18 Точить поверхность 5 в размер O95-0,26 на длину 87мм Снять фаску 1x45° поверхность 16 Обработать торец поверхность 6 выдерживая размер 99-0,75 Токарная Снять фаску в размер 1x45° поверхность 14 Точить поверхность 13 в размер O51,88-0,12 на длину 18,5мм Снять фаску 12 в размер 1,3x45° до размера O55,5-0,39 Точить поверхность 10 в размер O55,5-0,39 на длину 93,5мм Снять фаску 11 в размер 1,3x45° до размера O65 -0,3 Точить поверхность 9 в размер O65 -0,3 на длину 90мм	Специальный агрегатный АИ7987 Токарный гидрокопировальный полуавтомат ЕМ-273-1, центра. Токарный гидрокопировальный полуавтомат ЕМ-273-	Зенкер O64,5 Z=8, Р6М5 Зенкер O67 Z=8, Р6М5 Зенковка O80 Z=12, Р6М5 2ц=60° резец проход- ной упорный правозаходный ц=93° Т15К6 резец проход- ной упорный левозаходный ц=93° Т15К6 резец проходной упорный левозаходный ц=93° Т15К6	Калибр-пробка Калибр-пробка Штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ166-80 Микрометр гладкий МК ГОСТ6507-78 Штангенцир- куль ШЦ-II ГОСТ166-80 Штангенциркуль ШЦ-II ГОСТ166-80 Микрометр гладкий МК ГОСТ6507-78 Калибр-скоба
035 040	Точить поверхность 8 в размер O65,5-0,19 на длину 84+2,2 Обработать торец 6 выдерживая размер 98,2-0,54 Обработать канавочный паз с фаской 1x45° поверхность 22 шириной 3,2мм и выдерживая размер O49,7-0,39 Обработать канавочный паз с 2 фасками 1x45° поверхность 21 шириной 8±0,45, выдерживая размер O53-0,74 Обработать канавочный паз с фаской 1x45° поверхность 20 шириной 4±0,375, выдерживая размер O54-0,74 Обработать канавочный паз с фаской 1x45° поверхность 19 шириной 5±0,375 , выдерживая размер O64-0,74 Шлицефрезерная Фрезеровать шлицевые пазы поверхность 23 на длину 86+2,2 Зубофрезерная Фрезеровать зубья поверхность 24	Зубофрезерный полуавтомат 5Б312 Зубофрезерный полуавтомат 5Б312	Резец канавочный b=3,2мм, Т15К6 Резец канавочный b=8мм, Т15К6 Резец канавочный b=4мм, Т15К6 Резец канавочный b=5мм, Т15К6 Червячная фреза для обработки шлицевого вала, O100мм Червячная фреза для нарезания зубчатых колес, O120, L=135мм, m=5, z=18. Дисковая фреза O80, z=12,	Штангенцир- куль ШЦ-II ГОСТ166-80 Микрометр гладкий МК ГОСТ6507-78 Шаблоны Шаблон Штангенцир- куль ШЦ-II ГОСТ166-80 Микрометр гладкий МК ГОСТ6507-78 Шаблон Штангенциркуль ШЦ-II ГОСТ166-80 Микрометр гладкий МК ГОСТ6507-78
045 050 055 060 065 070 075	Фрезерная Фрезеровать 2 шпоноч-ных паза поверхность 25, 26 в размер 12±0,35 на длину 30±1,05 выдерживая размер 50-0,62 Шевинговальная Шевинговать зубья поверхность 24 до шероховатости Ra2.5 Слесарная Зачистить заусенцы Термическая Обработать токами высокой частоты поверхностный слой глубину 1…1,5мм до 45-50HRC Шлифовальная Шлифовать поверхность 8 в размер O65-0,002 шероховатостью Ra1.25 на длину 84+2,2 и поверхность 6 шеро-ховатостью Ra2.5 до достижения размера 98-0,54 Шлифовальная Шлифовать поверхность 10 в размер O55-0,019 на длину 100+0,87 шероховатостью Ra1,25 Шлифовальная Шлифовать внутренний диаметр шлицевого вала в размер O56-0,105 шероховатостью Ra1,25 поверхность 23	Горизонталь- нофрезерный 6Р81Г Специальное приспособление Зубошевинговальный станок ВС-02-649 Верстак Установка ТВЧ Кругошлифо-вальный станок 3М162. В жестких центрах с поводковым устройством. Кругошлифовальный станок 3М162 В жестких центрах. Шлицешлифовальный станок 3П451 В центрах с поводком.	Дисковый косозубый шевер (Р6М5) Напильник 2820-0013 ГОСТ1465-80 Шлифовальный круг Шлифовальный круг Шлифовальный круг	Калибр Штангенцир- куль ШЦ-II ГОСТ166-80 Микрометр гладкий МК ГОСТ6507-78 Шаблон Микрометр гладкий МК ГОСТ6507-78, скоба. Микрометр гладкий МК ГОСТ6507-78, скоба Специальное контрольное приспособление
080 085 090 095	Шлифовальная Шлифовать боковые поверхности шлицев до размера 10-0,12 поверхность 23 Резьбофрезерная Фрезеровать метрическую резьбу М52x1,5-6Н поверхность 27 на длину 16мм Слесарная Зачистить заусенцы Контрольная	Шлицешлифо-вальный станок 3П451 В центрах с поводком. Резьбофрезер-ный станок 5К63 Верстак Стол ОТК	Два тарельчатых шлифовальных круга 500 мм Фреза резьбонарезная Напильник 2820-0013 ГОСТ1465-80	Микрометр гладкий МК ГОСТ6507-78, шаблон Шаблон

1.9 Расчет припусков на обработку

По заданию требуется определить припуски на обработку поверхности 10, которая выполняется в размер O55-0,019 на длину 100+0,87мм.

Технологический маршрут обработки этой поверхности состоит из:

- заготовка;

- черновое точение;

- чистовое точение;

- термообработка;

- шлифование.

В качестве заготовки используется поковка. Крепление заготовки для получения поверхности 10 O55-0,019 целесообразно производить при точении в центрах на токарном копировальном станке ЕМ-273, шлифование в центрах на кругошлифовальном станке 3М162.

Двусторонний минимальный припуск на обработку наружных поверхностей определяется по формуле:

(11)

где - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

- глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем

переходе, мкм;

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм;

- суммарное отклонение расположения поверхности, мкм.

Находим и для заготовки (поковка) таблица 12 стр.333 (для массы заготовок в диапазоне 4 - 25кг). Для механической обработки и определяем по таблице 25 стр.335 СТМ-1 (обтачивание наружных поверхностей для валов ступенчатых). При шлифовании деталей после термической обработки поверхностный слой должен быть сохранен; следовательно слагаемое должно быть исключено из расчетной формулы.

Значение выбираем из таблицы 15 стр.333 СТМ-1 на механическую обработку.

Погрешность установки вала в центрах на точении и шлифовании равна нулю: .

Найденные величины заносим в таблицу 1.7

Исходя из вышеизложенного, определяем расчетные величины минимального припуска:

- на черновое точение:

;

- на чистовое точение:

;

- на шлифование:

.

Таблица 1.7 Данные расчета припусков поверхности O55-0,019

Элементарная поверхность детали и технологический маршрут ее обработки	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск, мкм	Расчетный минимальный размер, мкм	Допуск на изготовление Td, мкм	Принятые (округленные) размеры по переходам, мкм	Полученные предельные припуски, мкм
	Rz	h	Д	е				dmin	dmax	2zmin	2zmax
Заготовка	200	250	8• 100	0	-	58,241	3200	58,2	61,4	-	-
Точение: черновое чистовое	50 25	50 25	1,5• 100 0,05•100	0 0	2500 500	55,741 55,241	460 190	55,74 55,24	56.20 55.43	2460 500	5200 770
Закалка ТВЧ	-	-	0,75• 100	-	-	-	-	-	-	-	-
Шлифование	5	-	0,1•100	0	260	54,981	19	54,981	55	259	430

Рассчитанные припуски по всем переходам заносятся в таблицу 1.7. Таблицу заполняем в следующей последовательности.

Технологический маршрут обработки поверхности, на которую рассчитывается припуск, значения элементов припуска и расчетный минимальный припуск переносятся в таблицу без изменений.

Нахождение «Расчетного минимального размера» начинаем с определения минимального размера детали по чертежу. Для диаметра вала O55h6(-0,019) минимальный размер равен: 55-0,019=54,981 (мм). Этот размер должен быть получен после окончательной обработки - шлифования.

Расчетный минимальный размер, получаемый на операции чистового точения, определяется как сумма минимального размера детали и минимального расчетного припуска на операции шлифования: 54,981+0,260=55,241(мм).

Для чернового точения: 55,241+0,500=55,741(мм).

Для заготовки: 55,741+2,500=58,241(мм).

Определение «Допуска на изготовление» осуществляем на основании расчетов допусков на заготовку, промежуточных значений допусков на черновое и чистовое точение в зависимости от квалитетов точности, обеспечиваемого конкретным видом обработки. Величину допуска после окончательной обработки (окончательной операцией является шлифование) должна соответствовать чертежу детали. Допуски на заготовки, изготавливаемые штамповкой необходимо принимать из таблицы 28 стр.260 СТМ-1.

Значения dmin находим округлением значений «Расчетного минимального размера» до того же знака десятичной дроби, с каким указан допуск на размер перехода. Минимальное значение размера, соответствующее чертежу, не округляется. Значения размеров dmax получается в результате суммирования минимальных размеров и допусков на изготовление по каждому переходу.

Значение максимального припуска на черновое точение 2zmax определяется как разность между наибольшим размером заготовки и размером, полученным при черновом точении: 61,4-56,20=5,2(мм)=5200(мкм).

Для чистового точения: 56,20-55,43=0,77(мм)=770(мкм).

Для шлифования: 55,43-55=0,43(мм)=430(мкм).

Значение минимальных припусков 2zmin определяются как разность минимальных размеров на предшествующем и последующих переходах.

Для чернового точения: 58,2-55,74=2,46(мм)=2460(мкм).

Для чистового точения: 55,74-55,24=0,5(мм)=500(мкм).

Для шлифования: 55,24-54,981=0,259(мм)=259(мкм).

После определения предельных значений припусков рассчитывается размер для изготовления участка поковки вала. Расчетный наименьший предельный размер поверхности 10 определяется по формуле:

(12)

Наименьший предельный размер поверхности 10 по чертежу мм. Тогда: (мм).

Наибольший предельный размер поверхности 10 по чертежу

(мм)

Действительный размер поверхности будет равен

(мм).

1.10 Расчет режимов резания

Рассчитываем режимы резания на Операцию 010 Токарная.

Инструмент - резец проходной упорный ц=93° (материал Т15К6)

Глубина резания (из расчетов припусков)

мм. (13)

Подача s=0,5 табл.11стр364. для легированной стали, t<3мм и d=30?60мм.

Вычисляем скорость резания по формуле:

(14)

По табл.17 стр 368 СТМ-2 находим значения периода стойкости инструмента Т=30?60мин, коэффициентов Сv=290, x=0,15, y=0,35, m=0,2.

Определяем значение коэффициента Кv.

КМV=1 табл.3. стр.360 для марки стали.

КПV=0,8 для поковки табл.5 стр.361.

КИV=1 для инструментального материала Т15К6 табл.6. стр.361.

, тогда

Находим частоту вращения шпинделя.

, (15)

где D - диаметр заготовки.

Корректируем значение по паспорту станка.

.

Определяем действительное значение скорости резания по формуле:

(16)

.

Вычисляем силу резания.

Сила резания находится по формуле:

, (17)

где

По табл.22. стр372 СТМ-2 находим значения коэффициентов СР=204, x=1,0, y=0,75, n=0.

По табл.9,10,23 стр.372. находим значения коэффициентов:

для ц=90° (Т15К6)

для г=0°;

;

для r=1мм.

,

тогда сила резания равна

(Н).

Определяем мощность.

кВт.

Рассчитываем режимы резания на Операцию 045 Фрезерная.

Инструмент - фреза O80мм z=12 (материал Т15К6)

Глубина резания (из чертежа)

мм.

Подача s=0,06 мм/зуб.

Вычисляем скорость резания по формуле:

(18)

По табл.82 стр 411 СТМ-2 находим значения периода стойкости инструмента Т=120мин, коэффициентов Сv=68,5, q=0,25, x=0,3, y=0,2, р=0,1, u=0,1, m=0,2.

Определяем значение коэффициента Кv.

КМV=1 табл.3. стр.360 для марки стали.

КПV=1 ;

КИV=1 для инструментального материала Т15К6 табл.6. стр.361.

, тогда

Находим частоту вращения шпинделя.

где D - диаметр фрезы.



Корректируем значение по паспорту станка.

.

Определяем действительное значение скорости резания по формуле:

.

Вычисляем силу резания.

Сила резания находится по формуле:

, (19)

где ;

По табл.83. стр412 СТМ-2 находим значения коэффициентов СР=68,2, x=0,86, y=0,72, u=1, q=0,86, w=0.

Тогда сила резания равна

(Н).

по табл. 84 стр.413 СТМ-2

(Н).

Определяем мощность.

;

кВт.

Заполняем таблицу режимов резания на всех операциях.

Таблица 1.8 Режимы резания всех операций

Наименование и номер операции	№ перехода	t, (мм)	s, (мм/об)	v, (м/мин)	n, (об/мин)
005 Фрезерно-центровальная	1.фрезерование торцев 2. сверление отверстия 3. зенкование	2 4 2,5	0,09 0,125 0,125	125,6 18,8 21,4	200 400 100
010 Токарная	1.точить торец 2.точить цилиндр	4 3	0,05 0,4	128,1 90,5	400 400
015 Токарная	1. точить контур 2.точить торцы	2 4	0,5 0,05	114,7 128,1	630 400
020 Агрегатная	1. зенкеровать отв. 2. зенкеровать отв. 3. зенковать фаску	2 1,25 1,5	0,9 0,8 0,08	16,2 16,8 22	80 80 100
025 Токарная	1. точить контур 2. точить торец	1 1	0,5 0,1	102,9 115,2	500 500
030 Токарная	1. точить контур 2. точить канавки	1,06 8	0,5 0,1	102,9 122,5	500 500
035 Шлицефрезерная	1. фрезеровать шлицы	4,2	2	31,4	100
040 Зубофрезерная	1. фрезеровать зубья	8	2	37,7	100
045 Фрезерная	1. фрезеровать паз	2,5	0,06	62,8	250
050 Шевинговальная	1. шевинговать зубья	0,6	0,04	35,8	250
065 Шлифовальная	1. шлифовать шейку 2. шлифовать торец	0,25 0,25		35 м/с 35 м/с	nкр=890 nд=156 -/-
070 Шлифовальная	1. шлифовать шейку	0,25		35 м/с	-/-
075 Шлифовальная	1. шлифовать окруж-ности впадин шлицев	0,2	0,044 мм./дв.х.	29,8 м/с	3800
080 Шлифовальная	1. шлифовать боковые поверхности шлицев	0,2	0,046 мм./дв.х.	34,5 м/с	3300
085 Резьбофрезерная	1. фрезеровать резьбу	1,5	0,034	48	190

1.11 Техническое нормирование операций

Нормирование технологического процесса.

Нормирование технологического процесса сводится к нахождению времен:

tО - основное технологическое время;

tВ - время вспомогательное техническое;

tОП - оперативное время;

tобсл - время на обслуживание станка и личные надобности;

tПЗ - подготовительно-заключительное время;

tшт - штучное время.

Операция 005 Фрезерно-центровальная.

Инструмент - Фреза торцевая насадная O200, z=14, Т15К6, центровочное

сверло O8мм, Р6М5,2ц=60°, зенковка O80, 2ц=60°, z=14, Р6М5.

Приспособление - патрон, оправка

Станок - Фрезерно-центровальный станок 2Г942.

Основные режимы резания:

1.фрезерование торцев t=2мм; s=0,09мм/об; v=125,6м/мин; n=200об/мин.

2. сверление отверстий t=4мм; s=0,125мм/об; v=18,8м/мин; n=400об/мин.

3. зенкование t=2,5мм; s=0,125мм/об; v=21,4м/мин; n=100об/мин.



Рисунок 3 Эскиз обработки

Определить основное технологическое время.

, (20)

где l - длина обрабатываемой поверхности, определяется по чертежу;

l1 - величина врезания и перебега инструмента, мм;

i - число ходов;

n - число оборотов шпинделя;

s - подача;

i - число ходов инструмента.

Обработка проходит за один проход.

l=17,9мм

l1=2?5мм

мин.

То = 0,48 мин - основное технологическое время на лимитирующей позиции 3 при сверлении центрового отверстия.

Вспомогательное время.

(21)

Туст. = 0,21 мин - время на установку и снятие детали в призматических самоцентрирующих тисках при массе заготовки до 12 кг (карта 10 [8]);

Тпер. = 0,04 мин - время на включение станка (карта 14 [8]);

Тизм = 0,16 мин - время на измерение размера 357h14 скобой (карта 15 [8]);

Вспомогательное время на первой позиции перекрывается основным временем выполнения позиций 2 и 3.

К основному технологическому времени добавляется внутрицикловое вспомогательное время на индексацию барабана и подвод инструментов.

Время на индексацию барабана tинд = 0,2 мин.

Время холостых перемещений инструмента на лимитирующей позиции:

Тогда время цикла работы станка:

мин.

Определим время на обслуживание и время на личные надобности. Эти два времени полностью завися от

Определяем подготовительно-заключительное время.

По карте №21 при креплении в поводковом патроне

.

Определяем штучное и калькуляционное время.

мин

.

Операция 010 Токарная.

Определяем значения при обработке детали. Материал сталь25ХГТ. Вес детали 7,65кг.

Инструмент - упорный проходной резец ц=93° (Т15К6).

Приспособление - поводковый патрон.

Станок - ЕМ-271.

Основные режимы резания:

t=2мм;

s=0,5мм/об;

v=114,7м/мин;

n=630об/мин.

Рисунок 4 Эскиз обработки

Определить основное технологическое время.

где l - длина обрабатываемой поверхности, определяется по чертежу;

l1 - величина врезания и перебега инструмента, мм;

l2 - дополнительная длина на взятие пробной стружки;

i - число ходов;

n - число оборотов шпинделя;

s - подача;

i - число ходов инструмента.

Обработка проходит за один проход.

l=256мм

l1=2?5мм

l2=0мм.

мин.

Вспомогательное время.

Определяем время на установку.

По карте №2 для массы детали до8кг и крепления в поводковом патроне мин.

Вспомогательное время на переход.

Для обработки на станке с полуавтоматическим циклом мин.

Время на измерения.

калибр-скоба 66-0,45.

калибр-скоба 56-0,45.

мин

мин.

Определим время на обслуживание и время на личные надобности. Эти два времени полностью завися от

Определяем подготовительно-заключительное время.

По карте №21 при креплении в поводковом патроне

.

Определяем штучное и калькуляционное время.

мин

.

1.12 Описание характерных операций

Обработка вала на фрезерно-центровально-обточном станке 2Г942.00.

На данной операции производим фрезерование торцов вала в размер 320+0,3 мм и сверление центровых отверстий.

Основные технические характеристики полуавтомата:

пределы диаметров устанавливаемых в тисках валов - 20...160 мм;

наибольшее усилие зажима обрабатываемой детали - 25500 Н;

диаметры применяемых центровочных сверл - 2...10 мм;

наибольший диаметр сверления - 16 мм;

наибольший диаметр устанавливаемой фрезы - 160 мм;

наибольший диаметр фрезеруемого торца - 150 мм;

количество шпинделей - 4 шт;

пределы бесступенчатых подач сверлильного шпинделя -20...2000 мм/мин;

пределы бесступенчатых подач фрезерного шпинделя -20...2000 мм/мин;

количество скоростей фрезерного шпинделя - 6;

пределы частот вращения фрезерного шпинделя - 130...740 об/мин;

ускоренный ход:

продольный - 3,5 м/мин;

поперечный - 6,5 м/мин;

ход пиноли сверлильного шпинделя - 100 мм;

наибольшее усилие подачи при фрезеровании - 1500 Н;

габариты станка - 447017502000 мм;

длина обрабатываемой детали - 100...1000 мм;

пределы частот вращения сверлильного шпинделя - 204...2192 об/мин;

количество скоростей сверлильного шпинделя - 8.

По своим техническим характеристикам станок полностью подходит для обработки данного вала.

Конструкция станка имеет следующие особенности.

Расположение фрезерных и сверлильных шпинделей - горизонтальное. Загрузка, фрезерование, зацентровка и выгрузка обрабатываемых деталей производится последовательно. Обрабатываемая деталь неподвижна, перемещение имеют фрезерные и сверлильные головки. Левые и правые сверлильные и фрезерные головки не снабжены механизмами синхронизации. Одновременность работы левых и правых шпинделей обеспечивается гидроприводом. Приводы подач сверлильных и фрезерных шпинделей, зажима детали, упора заготовок - гидравлическое. Обработка на станке за одну установку торцов детали и сверление на них центровых отверстий обеспечивает высокую точность баз для дальнейшей обработки. Причем, обработка торцов является окончательной. Станок работает в полуавтоматическом и наладочном режимах, которые устанавливают с пульта управления станка. При налаженном полуавтоматическом цикле работы станка после отхода силовых узлов в исходное положение и отключения электродвигателей основного движения оператор должен: отжать деталь (от кнопки на пульте), снять деталь, очистить от стружки базовые элементы приспособления, установить заготовку в приспособление до упора, зажать заготовку (от кнопки на пульте) и убедиться визуально в отводе упора в исходное положение, нажать кнопку "Цикл" (выдается команда на начало автоматической части цикла). Автоматическая часть цикла работы станка включает в себя: быстрый подвод кареток, рабочая подача фрезерования, быстрый отвод кареток, быстрый подвод сверлильных шпинделей, рабочая подача сверления, быстрый отвод сверлильных шпинделей. На станке используются фрезы с механическим креплением твердосплавных пластин марки Т15К6 и центровочные сверла из быстрорежущей стали.

2. Конструкторский раздел

2.1 Анализ проектируемого приспособления