Проект участка механического цеха по обработке детали типа "Вилка"
Качественный и количественный анализ технологичности детали. Выбор оборудования и разработка технологического процесса ее механической обработки. Методы управления качеством изготовления деталей. Организация производственной деятельности участка.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.05.2015 |
Размер файла | 583,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Развитие машиностроительного производства основывается на новых высокопроизводительных методах технологии с использованием новых электрофизических, физико-химических и химических процессов.
Темпы развития машиностроения в значительной мере определяются уровнем технологии обработки деталей. Чем выше культура производства, чем лучше оснащенность рабочего места, тем больше продукции может дать цех и завод, тем больше машин получат все отрасли народного хозяйства страны.
Современная стратегия развития машиностроительного производства в мире предлагает создание принципиально новых материалов, существенное повышение уровня автоматизации производственного процесса и управления с целью обеспечения выпуска продукции требуемого качества в заданный срок при минимальных затратах.
Технический уровень развития машиностроительного производства на современном этапе определяется в значительной степени широтой использования ЭВМ, обусловивших новые возможности быстрого развития такой важнейшей области, как механизация и автоматизация технологических процессов, процессов управления производством.
Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин имеет целью установить наиболее рациональное и экономный способ обработки, при этом обработка деталей на металлорежущих станках должна обеспечивать выполнение требований, предъявляемых к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей, правильности контуров, форм и т.д.
Таким образом, спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен, при его осуществлении обеспечивает выполнение требований, обуславливающих нормальную работу собранной машины. Основой для проектирования технологического процесса механической обработки деталей массового производства является оптимальный технологический процесс изготовления детали.
Для металлорежущего оборудования, выпускаемого в настоящее время, характерно быстрое расширение сферы применения ЧПУ с использованием микропроцессорной техники. Особое значение приобретает создание гибких производственных модулей, благодаря которым, без участия оператора, можно управлять технологическими процессами. На данном этапе развития машиностроения при проектировании технологических процессов стремятся к возможно полной механизации и автоматизации, применению малоотходных способов получения заготовок механической обработки без снятия слоя металла, уменьшению трудоемкости изготовления деталей.
Экономия материала достигается применением эффективных методов получения заготовок, таких как: штамповка на ГКМ, литье под давлением, вальцовка заготовок, малоотходная штамповка и другие, а также использование в методов технологической обработки: накатывание резьб, шлицев, зубьев зубчатых колес, выдавливание, раскатка, калибрование шариком и оправкой, формообразование детали методом обжатия и вытягивания.
Одним из новых направлений автоматизации технологического процесса является создание роботизированных комплексов, в которые входят: станок с числовым программным управлением ЧПУ и обслуживающий его промышленный робот.
Факторами роста эффективности хозяйствования являются повышение уровня технологии и совершенствование организации производства. Высокий уровень прогрессивности технологических средств и процессов позволяет получить максимальные результаты: производить продукцию высокого качества с наименьшими затратами.
Качество и надежность продукции должны соответствовать требованиям нормативно-технической документации. Реализация данных требований направлена на обеспечение заданного уровня качества и надежности продукции, как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации.
Срок службы и надежность являются важнейшими, наиболее обобщающими эксплуатационными параметрами изделий.
Уровень технологического оборудования и оснастки, степень прогрессивности технологии, механизации и автоматизации производственных процессов существенным образом влияют на эффективность результатов работы.
Темой дипломного проекта по специальности Технология машиностроения является «Проект участка механического цеха по обработке детали типа «Вилка» 8ТС.257.001.
Объектом исследования является изучение современных методов построения рациональных технологических процессов и их использование в проекте.
Предмет исследования - анализ заводского технологического процесса изготовления детали типа «Вилка» 8ТС.257.001.
Цель дипломного проекта заключается в совершенствовании заводского технологического процесса и технико-экономического обоснование выбранного варианта изготовления деталей на проектируемом участке. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить задачи, отраженные в содержание проекта.
Актуальность данной темы заключается в том, чтобы показать возможность использования современных технологий, оборудования на проектируемом участке механического цеха.
Значимость проекта заключается в возможности внедрения предлагаемого варианта предлагаемого варианта проекта в заводских условиях.
1. Теоретическая часть
Деталь типа «Вилка» предназначена для установки наклонной тяги на тележку электровоза ЭП-10. В проушинах вилки имеются два отверстия
Ш 85Н9мм, шероховатостью Ra 1,6, в которые запрессовываются втулки. Тяга соединяется с вилкой валиком. Хвостовик вилки с трапецеидальной резьбой
Тr 80 Ч4 - 7e, имеет два отверстия Ш 11H14 мм. На Ш 80h14 устанавливаются фланцы, которые затягиваются гайкой и фиксируются шплинтами.
Вилки наклонной крайней и средней тележек предназначены для передачи сил тяги и торможения от тележек к кузову.
Вилка изготовлена из стали 40ХН-2-ТО ГОСТ 4543-71. Стали с никелем, используют для тяжело нагруженных деталей машиностроения.
В заводских условиях деталь типа «Вилка» изготавливается методом поковки. Деталь симметрична относительно оси. Конструкция обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки. Конструкция детали достаточно жесткая.
Для достижения заданной точности обработки отверстия Ш85Н9 в процессе обработки необходимо соблюдение жесткости системы Станок - Приспособление - Инструмент - Заготовка (СПИЗ).
1.1 Анализ технологичности конструкции детали
В соответствии с ГОСТ 14.201-83 различают качественную и количественную оценку технологичности и конструкции изделия его элементов.
Качественный анализ - обеспечение условий создания оптимальных форм детали. Для этого применяют определенные технологические методы изготовления и обработки заготовок. Оценка конструкции детали и возможность ее обработки в зависимости от ее типа. Качественная оценка технологичности конструкции детали указывается словами «хорошо - плохо».
Выбор оптимальной формы детали зависит от ее конструктивного и эксплутационного назначения.
Технологичность конструкции изделия - это изготовление детали по наиболее эффективной технологии. Технологичность конструкции отражает его конструктивные особенности, состав и взаимное расположение его узлов, форму и расположение поверхностей, установка и их соединение, размеры, материалы и т.д. В свою очередь конструкция изделия во многом определяет его функциональные свойства: надёжность и технологичность.
Качественный анализ технологичности детали
1. Деталь является телом вращения и не имеет труднодоступных мест и поверхностей для обработки.
2. Симметрична относительно оси.
3. Конструкция детали обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки.
4. Деталь имеет надежные установочные базы, т.е. соблюдается принцип постоянства и совмещения баз, для получения заданной точности при обработке цилиндрической поверхности необходимо предварительно обработать установочную технологическую базу (отверстия Ш85Н9) на поверхностях проушин.
5. Конструкция детали достаточно жесткая.
6. Допуски на размеры точных поверхностей не усложняют технологию производства.
Данная конструкция детали является технологичной, т.к. удовлетворяет большинству технологических требований.
Количественный анализ технологичности детали
Количественный анализ конструкторских элементов детали осуществлен на основании конструктивных элементов, отраженных на рисунке 1 и приведен в таблице 1.
Рисунок 1- Эскиз детали
Таблица 1- Количественный анализ детали типа «Вилка»
Наименование поверхности |
Кол-во поверхностей |
Кол-во унифицированных элементов |
Квалитет точности |
Класс шероховатости,Ra |
|
Наружная: ш80 |
1 |
1 |
h12 |
Ra6,3 |
|
Резьбовая Tr 80Ч4 - 7e |
1 |
1 |
7e |
Ra3,2 |
|
Канавка R6 |
1 |
1 |
Н11 |
Ra3,2 |
|
Канавка R5 |
1 |
1 |
Н11 |
Ra3,2 |
|
Внутренняя: отв ш85 |
2 |
2 |
H9 |
Ra1,6 |
|
Отверстие ш11 |
2 |
2 |
H14 |
Ra12,5 |
|
Отв. М16 - 7H |
2 |
2 |
7Н |
Ra6,3 |
|
Торец L=595 |
1 |
- |
IT12 /2 |
Ra6,3 |
|
Торец L=180 |
1 |
- |
IT14/2 |
Rа12,5 |
|
Толщина 35 |
2 |
2 |
h12 |
Rа6,3 |
|
Фаска 2,5Ч45є |
4 |
4 |
h12 |
Ra6,3 |
|
Уклон L=45; 15° |
2 |
- |
H14 |
Ra12,5 |
|
Торцов-4; наружных-2; фасок - 4; канавок - 2; отверстий - 6;уклонов - 2. |
Всего: Qэ = 20 |
Qу.э = 16 |
1. Коэффициент унифицированных элементов рассчитываем по формуле [4, с.12]
(1)
где Qу.э. - число унифицированных элементов детали, шт.;
Qэ - количество всех элементов детали.
Подставляя данные из таблицы 1 в формулу 1, получаем
По этому показателю деталь технологична, т.к. Ку.э = 0,8 > 0,6.
2. Коэффициент точности обработки рассчитываем по формуле [4, с.12]
(2)
где Аср - средний квалитет точности.
Средний квалитет точности рассчитываем по формуле [4, с.12]
(3)
где ni - число поверхностей детали, соответственно 1…19-му квалитетам.
Т.к. Ктч = 0,9 > 0,88, то деталь по этому показателю является технологичной.
3. Коэффициент шероховатости рассчитываем по формуле [4, с.12]
(4)
где Бср - средняя шероховатость поверхности, рассчитываемая по формуле
(5)
где ni - количество поверхностей, имеющих шероховатость, 3; 4 - класс шероховатости
По данному показателю деталь технологична т.к. Кш = 0,14 < 0,32
Качественная и количественная оценка технологичности конструкции детали показала, что деталь удовлетворяет основным требованиям, следовательно, является технологичной.
Анализ материала изделия и его свойств. Деталь типа «Вилка» изготавливается из стали 40ХН-2-ТО ГОСТ 4543-71.
Стали с никелем, используют для тяжело нагруженных деталей машиностроения.
Химический состав и механические свойства стали выбираем по [13, с. 24] и результаты сводим в таблицы 2 и 3.
Таблица 2 - Химический состав стали 40ХН-2-ТО ГОСТ 4543-71
Содержание химических элементов, % |
|||||||||
С |
Mn |
Si |
P |
S |
Cr |
Ni |
Cu |
Ni |
|
не более |
|||||||||
0,36-0,44 |
0,5-0,8 |
0,05-0,15 |
0,07 |
0,06 |
0,45-0,75 |
0,5 - 0,8 |
0,30 |
0,1 - 0,4 |
Таблица 3 - Механические свойства стали 40ХН-2-ТО ГОСТ 4543-71
НВ |
|||||
МПа |
% |
||||
785 |
980 |
11 |
45 |
207 |
Хромоникелевые стали имеют высокую прокаливаемость (сталь 40ХН нормализация 850С, закалка 820С), поэтому назначаются для тяжело нагруженных деталей машин.
Кованая сталь - имеет механические свойства после отжига, наиболее характерные для данной марки стали. Химический состав стали и механические свойства соответствуют требованиям назначения детали в конструкции изделия.
механический цех деталь качество
1.2 Установление типа производства
В зависимости от размеров производственной программы, характера производства и выпускаемой продукции, а так же технических и экономических условий осуществления производственного процесса различают три основных типа производства: единичное, серийное, массовое.
На основании зависимости типа производства от объема выпуска и массы детали (46 кг), [4, с. 14] примем годовую программу выпуска детали типа
«Вилка» Ni =9000 штук для среднесерийного производства.
Определим количество изготавливаемых деталей в год.
Т.к. производственная программа задана количеством деталей, необходимо заданную программу увеличить только на процент брака. Количество изготавливаемых деталей в год определяем по формуле [4, с.14].
Ni = m* Nm* ( 1 + в/100), (6)
где m - количество одноименных деталей на машине , m=1;
Nm - количество изготавливаемых деталей в год, N=9700 шт.;
в = 2 % - процент возможного брака при обработке заготовок.
Производственная программа с учетом процента брака рассчитывается по формуле 6
Ni = 1 * 9700 * ( 1 + 2/100 ) = 9894шт.
Размер партии деталей [4, с. 14] ,
n = Ni * a / 247 * y (7)
Рассчитываем размер партии деталей по формуле 7:
P = 9180 * 6 / 247 * 1 = 240 шт.
где a =6 , количество дней нахождения детали на складе;
247, число рабочих дней в году;
y = 1, количество смен работы цеха
На основании [4, с.14] и полученных расчетов можно сделать вывод, что тип производства - среднесерийный т.к. масса детали =46 кг>10 кг, так как принятая программа находится в установленных пределах от 200шт. до 10000шт.
Предложения по улучшению объекта разработки. При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления в современной технологии машиностроения:
-приближение заготовок по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям, что дает возможность сократить расход материала, значительно снизить трудоемкость обработки деталей на металлорежущих станках, а также уменьшить затраты на режущие инструменты, электроэнергию и прочее;
- повышение производительности труда путем применения: автоматических линий, автоматов, агрегатных станков, станков с ЧПУ, более совершенных методов обработки, новых марок материалов режущих инструментов;
- концентрация нескольких различных операций на одном станке для одновременной или последовательной обработки большим количеством инструментов с высокими режимами резания.
Применение станков с ЧПУ имеет ряд преимуществ, по сравнению с универсальными, сокращается вспомогательное и машинное время обработки, исключается предварительное ручные разметочные и доводочные операции, упрощается и удешевляется специальная оснастка, так как точность обработки обеспечивается точностью самих станков, сокращается время наладки и переустановки заготовок и т.д.
Для достижения этих целей в данном проекте разработаны следующие
мероприятия по улучшению изготовления детали:
- применение современного токарно-фрезерный обрабатывающий центр модели СКZ. Станки данной серии предназначены для обработки наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения ступенчатого и криволинейного профиля, различной сложности, включая нарезание резьб, сверление, зенкерование и др.
- применение прогрессивного режущего инструмента фирмы
Sandvik coromant - пластины нового поколения позволяют развивать высокую скорость резания, надежность обработки - значительное повышение стойкости к пластическим деформациям и износостойкости, благодаря усовершенствованной основе и покрытию, в котором отсутствуют остаточные напряжения. В результате этих разработок снизится себестоимость изделия, и будет получен годовой экономический эффект при изготовлении детали типа «Вилка».
2. Технологическая часть
2.1 Выбор заготовки и ее технико-экономическое обоснование
При выборе метода изготовления заготовки основным требованием является обеспечить свойства изготавливаемых деталей в заданных условиях эксплуатации и обеспечения требуемых свойств заготовки с учетом стоимости заготовки в конкретных производственных условиях.
В качестве технических критериев при выборе вида и метода изготовления заготовки принимают материал (задан), конфигурацию детали, размер, массу, требуемую точность изготовления и т.д. В качестве экономического критерия принимают себестоимость изготовления заготовки, так как материал заготовки сталь 40Х, то способом получения заготовки может быть штамповка на кривошипных прессах.
Заводской вариант получения заготовки поковка в открытых штампах, второй группы точности. Параметр шероховатости поверхности составляет Rz320. Для среднесерийного производства целесообразнее принять заготовку полученною методом штамповки на кривошипных прессах.
Штамповка на кривошипных прессах в 2-3 раза производительнее, припуски и допуски на 20-35 % ниже по сравнению со штамповкой в открытых штампах, расход металла на поковки снижается на 10-15 %.
Штамповкой на прессах изготовляют детали весом до 200 кг типа плоских поковок (штампуемых в торец), шестерён, квадратных фланцев со ступицами, ступенчатых валов, рычагов, коленчатых валов и т.д. Общие припуски на обработку определяются по ГОСТ 7505-89.
Прежде чем рассчитать массу заготовки, необходимо определить ее размеры. Для определения размеров определяются припуски на механическую обработку табличным методом на все поверхности и расчетно-аналитическим методом на одну поверхность, наиболее точную и результаты сводим в таблицу 4- для штамповки.
Порядок определения припусков на штамповку по ГОСТ 7505 - 89. Ориентировочная величина расчетной массы поковки М п р , кг, [18, c.11]
М п р = М д МК р, (8)
где М п р - расчетная масса поковки, кг;
М д - масса детали, кг;
К р - расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с
[18, приложение 3, табл. 20, c. 31].
Рассчитываем расчетную массу поковки по формуле 8
М п р = 46 М1,5 = 69, кг
Класс точности поковки - Т2 выбираем по [18, табл. 19, c.28].
Группа стали - М1 устанавливаем по [18, табл. 1, c.8].
Конфигурация поверхности разъема штампа - Ис [18, табл.1, c.8].
Степень сложности С1 [18, приложение2, c.30].
Масса описываемой фигуры Мзаг, кг
(9)
где с - плотность материала, для стали = 7,85 г/см3;
Vзаг - общий объем фигур описывающих заготовку.
Объем описываемой заготовку фигуры (цилиндрической формы) Vзаг, см3
, (10)
где D см ·1,05 - диаметр наружной поверхности, см;
l см ·1,05 - длина детали, см.
Объем описываемой заготовку фигуры (цилиндрической формы) рассчитываем по формуле 10
.
Объем описываемой заготовку фигуры (прямоугольной формы) Vзаг, см3
V2заг = ВЧlЧh, (11)
где В см ·1,05 - ширина, см;
l см·1,05 - длина, см;
h см·1,05 - высота, см.
Объем описываемой заготовку фигуры (прямоугольной формы) рассчитываем по формуле 11
Объем отверстий в фигуре (цилиндрической формы) рассчитываем по формуле 10
.
Находим общий объем заготовки Vобщ
.
Масса описываемой фигуры рассчитываем по формуле 9
Степень сложности поковки - С1 [18, с.30], т.к. соотношение
С1 = (Мп.р.) / Gф. (12)
Степень сложности поковки рассчитываем по формуле 12:
69 / 104 = 0,66.
Исходный индекс -10 [18, табл. 2, с.10].
Припуски на механическую обработку, мм [18, табл.3, с.12].
Дополнительные припуски, учитывающие:
смещение по поверхности разъема штампа - 0,5,мм [18,табл.4, с.14];
отклонение от плоскостности - 0,6, мм [18,табл.5, с.14].
Штамповочный уклон, град [18,табл.18, с.26]:
на наружной поверхности - 5° ;
на внутренней поверхности - 7 °.
Радиус закруглений наружных углов - не более 10 мм, допуск - 1мм
[18, табл.7, с.15].
Определение размеров заготовки - штамповки сводим в таблицу 4
Таблица 4 - Определение размеров заготовки (штамповки)
Наименование поверхности |
Размеры детали, мм |
Rа, мкм |
Класс точности |
Группа стали |
Конфигурация разъема штампа |
Степень сложности |
Исходный индекс |
Расчет припуска, мм |
Допуск, мм |
Размеры заготовки с допусками, мм |
гост |
|
Наружная |
Ш80h14 |
6,3 |
Т2 |
М1 |
Ис |
С1 |
10 |
2(1,5+0,5+0,2)=4,4 |
Ш |
7505-89 |
||
Торец |
595 |
6,3 |
2+0,5+0,5=3 |
|||||||||
Торец |
180 |
20 |
Т2 |
М1 |
Ис |
С1 |
10 |
1,4+0,5+0,3=2,2 |
||||
Плоскость |
35 |
6,3 |
2(1,5+0,5+0,2)=4,4 |
|||||||||
Внутренняя |
135 |
Т2 |
М1 |
Ис |
С1 |
10 |
1,6+0,5+0,2=2,3 |
+1,3 -0,7 |
На основании полученных размеров выполняем эскиз заготовки - штамповки с указанием всех размеров.
Для определения объема штампованной заготовки фигуру условно разобьем на простые фигуры, в соответствии с рисунком 2, с целью последующего расчета коэффициента использования материала.
Рисунок 2 - Эскиз заготовки
Рассчитываем объем фигуры цилиндрической формы V1по формуле 10
,
Рассчитываем объем фигуры прямоугольной формыV2 по формуле 11
,
Рассчитываем объемы фигур прямоугольной формыV3,4 по формуле 11
,
Рассчитываем объем фигур цилиндрической формы V5,6, по формуле 10
Находим общий объем заготовки Vзаг:
,
Рассчитываем массу заготовки по формуле 9
Расчет коэффициента использования материала Ким определяем по формуле
Ким=Мдет/Мзаг (13)
Подставляем данные массы детали и заготовки в формулу 14
Ким=46/60=0,76.
Для серийного производства он должен быть не менее 0,7.
На основании исходных данных (масса заводской заготовки - штамповка в открытых штампах (Мзаг = 72 кг) можем определить коэффициент использования материала по формуле 14
Ким=46/72=0,6.
Оптимальный вариант изготовления заготовки устанавливается на основании технико-экономических расчётов. Повышение точности заготовок (уменьшение припусков) позволяет экономить металл, снижать стоимость и трудоёмкость обработки резанием.
Рассмотрим следующие два варианта выбора заготовки: первый вариант (заводской) - штамповка в открытых штампах, второй вариант (проектируемый- штамповка на кривошипных прессах. Показатели по этим двум вариантам сводим в таблицу 5.
Таблица 5 - Данные для расчета экономического эффекта заготовок при различных способах получения
Наименование показателей |
Варианты |
||
I |
II |
||
Вид заготовки |
Штамповка в открытых штампах |
Штамповка на кривошипных прессах |
|
Класс точности |
2 |
2 |
|
Степень сложности |
1 |
1 |
|
Масса заготовки M заг, кг |
72 |
60 |
|
Масса детали M дет, кг |
46 |
46 |
|
Коэффициент использования материала К им |
0,6 |
0,76 |
Годовая экономия металла при использовании наиболее выгодного варианта получения заготовки Э, кг, определяется по формуле [4, с.23]
Э = (M заг 1 - M заг 2) N (14)
где M заг 1 - масса заготовки заводского варианта, кг;
M заг 2 - масса заготовки принятого варианта, кг;
N - годовая программа выпуска изделий , шт. (9180)
Подставляем полученные данные в формулу 14
Э = (72 - 60) 9180 = 110160 кг.
Наиболее выгодным вариантом заготовки для заданного типа производства является штамповка на кривошипных прессах, т.к. экономия металла в год составляет 110160 кг.
2.2 Анализ заводского технологического процесса
В целях разработки маршрута технологического процесса изготовления детали необходимо проанализировать последовательность обработки поверхностей детали, выбор технологических баз, методов обработки каждой поверхности, используемое оборудование и технологическую оснастку в заводском технологическом процессе.
Анализируя заводской маршрут изготовления детали, который приведен в таблице 6, можно сделать вывод, что последовательность обработки обеспечивает достижение требуемой точности, параметры оборудования соответствуют требованиям технологических операций и обеспечивают заданную чертежом точность, однако их количество говорит о том, что производительность труда низкая, а себестоимость изготовления высокая.
В технологическом процессе используется универсальное технологическое оборудование, в основном универсальный режущий, мерительный инструмент и приспособления, что соответствует условиям мелкосерийного производства.
Таблица 6 - Применяемый маршрутный технологический процесс
№ |
Наименование операции или перехода |
Оборудование |
|
005 |
Разметка |
Плита 2-2-2500Ч1250 ГОСТ 10905-86 |
|
010 |
Фрезерная |
Продольно-фрезерный станок ГФ 2570 |
|
015 |
Фрезерная |
Продольно-фрезерный станок ГФ 2570 |
|
020 |
Фрезерная |
Продольно-фрезерный станок ГФ 2570 |
|
025 |
Контрольная |
Плита контрольная |
|
030 |
Слесарная |
Машина шлифовальная ИП-2203 |
|
035 |
Разметка |
Плита 2-2-2500Ч1250 ГОСТ 10905-86 |
|
040 |
Расточная |
Горизонтально - расточной станок 2620 |
|
045 |
Фрезерная |
Продольно-фрезерный станок 6606 |
|
050 |
Контрольная |
Плита контрольная |
|
055 |
Токарная |
Токарно-винторезный станок 1М63 |
|
060 |
Контроль |
Плита контрольная |
|
065 |
УЗД |
||
070 |
Сверлильная |
Радиально-сверлильный 2М65 |
|
075 |
Контрольная |
Плита контрольная |
|
080 |
Разметка |
Плита 2-2-1600Ч1000 ГОСТ 10905-86 |
|
085 |
Сверлильная |
Радиально-сверлильный 2М65 |
|
090 |
Контрольная |
Плита контрольная |
|
095 |
Слесарная |
Машина шлифовальная ИП-2203 |
2.3 Выбор оборудования и разработка технологического маршрута обработки детали
Одной из важных задач разработки маршрута является определение последовательности изготовления поверхностей детали.
Исходными данными для составления маршрутов обработки отдельных поверхностей служат чертежи и технические требования к деталям и заготовкам, а также сведения о производственно-технических возможностях и организационных условиях. По заданному квалитету точности и шероховатости данной поверхности и с учетом размера, массы и формы детали выбирают возможные методы окончательной обработки. Зная вид заготовки, таким же образом выбирают первый начальный метод маршрута. Базируясь на завершающий и первый методы обработки, устанавливают промежуточные припуски. При этом придерживаются следующего правила: каждый последующий способ обработки должен быть точнее предыдущего. Это значит, что каждая очередная операция, переход или рабочий ход должны выполняться с меньшим технологическим допуском, обеспечивать повышение качества и снижение шероховатости обрабатываемой поверхности.
При определении количества промежуточных операций исходят из технических возможностей выбираемых методов обработки с точки зрения достигаемых экономической точности и качества поверхностей. Технологический допуск на промежуточный размер и качество поверхности, полученные на предшествующем этапе обработки, должны находиться в пределах, при которых можно использовать намеченный последующий метод обработки (рекомендуется технологический допуск принимать в 2 -- 4 раза меньше припуска на последующую операцию). Нельзя, например, после сверления производить чистовое развертывание: нужно сначала перед чистовым развертыванием выполнить зенкерование или черновое развертывание и т.д.
Обеспечение заданной точности и качества поверхностей заготовки с наименьшими затратами труда и издержками производства является одной из главных задач технологического процесса.
При разработке технологического маршрута необходимо учитывать требования к точности расположения поверхностей. Если, например, предъявляются высокие требования к соосности, перпендикулярности, параллельности и т. п. поверхностей вращения, следует стремиться к их обработке на одной операции с одной установки.
Если деталь подвергается термической обработке, то технологический процесс механической обработки разделяется на два этапа: процесс до термической обработки и после неё. Для устранения возможных короблений часто приходится предусматривать правку деталей или повторную обработку отдельных поверхностей для обеспечения заданной точности и шероховатости.
Выбор оборудования при проектировании технологического процесса производится исходя из следующих соображений:
1 Размеры рабочей зоны станка должны соответствовать габаритным размерам детали;
2 Производительность станка должна соответствовать заданной программе выпуска;
3 Мощность, жесткость и кинематические возможности станка должны позволять обработку на оптимальных режимах резания с наименьшей затратой времени;
При проектировании нового варианта технологического процесса необходимо предусмотреть возможность использования многоцелевых обрабатывающих центров с целью сокращения количества операций, что приведет к увеличению производительности труда и снижению себестоимости изготовления детали
В целях повышения производительности труда, снижения себестоимости изготовления, а также на основании технико-экономического расчета заготовки получаемой методом штамповки на прессах, целесообразно принять токарно-фрезерный обрабатывающий центр CKZ. На данном станке по программе можно производить токарную обработку в патроне: обточку, расточку, обработку конических и фасонных поверхностей, подрезку торцов, проточку канавок, нарезание резьбы резцом, а так же фрезерование, сверление отверстий, расположенных перпендикулярно оси детали. Общий вид станка представлен на рисунке 3.
Рисунок 3 - Токарно-фрезерный обрабатывающий центр модели СКZ
Токарно-фрезерный обрабатывающий центр модели СКZ имеет следующие особенности конструкции:
-- литую из высококачественного чугуна станину с углом наклона 45°, вибрация станка сведена до минимума благодаря ребристой форме станины. Широкие линейные направляющие находятся на большом расстоянии друг от друга, что обеспечивает прекрасную устойчивость и высокую демпфирующую способность.
-- современное исполнение шпиндельной бабки гарантирует высокую стабильность теплового баланса шпинделя. В шпиндельной бабке применяются прецизионные подшипники ф. «NSK» Япония].
-- станок может одновременно управлять осями X, Z, У, В и С.
-- для силового фрезерования и сверления используется инструментальный шпиндель с широкими возможностями перемещений и поворота относительно детали в шпинделе или противошпинделе. Функция контролируемого поворота шпинделя вокруг оси позволяет гибко использовать в нем не только фрезерный, но и токарный инструмент (в том числе с внутренней подачей СОЖ). Станок оснащен магазином инструмента на 48/96 позиций.
-- Возможны следующие виды обработки: токарная обработка, фрезерование, сверление, расточка. Может осуществляться такая функция обработки как прямолинейная интерполяция, круговая интерполяция, резка в метрической и дюймовой системе, нарезание зубчатых колес, резка с использованием мультиголовки и пр. Станок предназначен для обработки кривых поверхностей различных форм, обработки валов и дисков, требующей высокой точности. Характеристики устройства приведены в таблице 7
Таблица 7- Характеристики токарно-фрезерного обрабатывающего центра модели CKZ
Технические характеристики |
Параметры |
|
Максимальный диаметр детали, обрабатываемой над станиной, мм |
500 |
|
Угол наклона станины |
45° |
|
Максимальный диаметр детали, обрабатываемой над суппортом, мм |
400 |
|
Максимальная длина обработки, мм |
750 |
|
Длина обработки для дисковых деталей, мм |
400x200 |
|
Отверстие шпинделя, мм |
65 |
|
Диаметр пиноли задней бабки, мм |
160 |
|
Ход пиноли задней бабки, мм |
160 |
|
Конус пиноли задней бабки, Морзе |
№ 5 |
|
Магазин инструмента |
48 |
|
Минимальная подача по оси С, В,мм |
0,001 |
|
Ускоренное перемещение осей Х/У/2, м/мин |
15/8/16 |
|
Перемещение по оси У, мм |
-75/+90 |
|
Перемещение по оси В |
-90°/+110° |
|
Минимальное разрешение для осей Х/У/2, мм |
0,001 |
|
Максимальная скорость вращения шпинделя, об/мин |
4000 |
|
Мощность главного двигателя, кВт |
22 |
|
Мощность двигателя противошпинделя, кВт |
12/18,5 |
|
Габаритные размеры (LхWхН), мм |
6920x2550x2550 |
Применение токарно-фрезерного обрабатывающего центра модели СКZ в условиях серийного производства позволит увеличить производительность труда, сократить сроки подготовки производства на 50 - 70 %, снизить себестоимость продукции в сравнении с использованием универсального оборудования. Проектируемый вариант технологического маршрута обработки детали представлен в таблице 8.
Таблица 8 - Проектируемый маршрутный технологический процесс
№ |
Наименование операции или перехода |
Оборудование |
|
005 |
Фрезерная с ЧПУ |
Токарно-фрезерный обрабатывающий центр CKZ |
|
010 |
Контроль |
Плита контрольная |
|
015 |
Токарно-фрезерная с ЧПУ |
Токарно-фрезерный обрабатывающий центр CKZ |
|
020 |
Контроль |
Плита контрольная |
Вывод: в проектируемом технологическом процессе сокращено количество операций за счет применения токарно-фрезерного обрабатывающего центра CKZ, что приведет к увеличению производительности труда и снижению себестоимости изготовления детали.
2.4 Разработка операционного технологического процесса механической обработки детали
Маршрут обработки изделия «Вилка» является одной из основных составляющих проектирования технологического процесса. На основании выбранного технологического оборудования, расчета промежуточных припусков на механическую обработку составляем операционный технологический процесс с указанием эскиза обработки, содержанием технологических переходов.
При разработке технологических операций необходимо особое внимание уделить выбору баз для обеспечения точности обработки деталей и выполнения технических требований чертежа. При выборе баз следует стремиться к выполнению правильного выбора черновых и чистовых баз, обеспечению принципов совмещения и постоянства баз.
Принцип постоянства баз заключается в том, что на большем числе операций используют одну и ту же технологическую базу.
Принцип совмещения баз заключается в том, что в качестве технологических баз используют конструкторские и измерительные базы. Если конструкторские и технологические базы не совпадают, возникают погрешности базирования (измерения).
Применение одновременно принципа постоянства и принципа совмещения баз создаёт условия для уменьшения погрешности при обработке резанием.
Базирование - придание заготовке ориентированного положения относительно осей координат. Выбор технологических баз проводим с учетом принципов базирования:
- за черновую базу (базу на первой операции механической обработки) принимаем поверхность, в дальнейшем не обрабатываемую или имеющую наименьший припуск;
- черновую базу нельзя использовать более одного раза;
- рекомендуется совмещать технологическую базу с измерительной и конструкторской (принцип совмещения баз);
- рекомендуется принимать за технологическую базу одну и ту же поверхность (принцип постоянства баз).
Базы должны обеспечить отсутствие недопустимых деформаций детали, а также простоту конструкции станочного приспособления с удобной установкой, креплением и снятием обрабатываемой детали.
Для механической обработки детали «Вилка» по предлагаемому технологическому процессу в качестве базовых поверхностей используются:
- для фрезерной с ЧПУ операции установочной технологической базой является наружная необработанная поверхность, точность обработки обеспечивается точностью оборудования;
- для токарно-фрезерной с ЧПУ операции установочной технологической базой является - обработанная внутренняя поверхность и центровое отверстие.
Принятое для 015 Токарно - фрезерной с ЧПУ операции базирование позволяет обеспечить выполнение требований точности и шероховатости поверхностей, соблюдается принцип совмещения конструкторской базы (ось) и установочной технологической (центровое отверстие). точность обработки обеспечивается точностью оборудования.
Для обработки поверхностей детали применяем прогрессивный режущий инструмент фирмы Sandvik coromant - пластины нового поколения позволяют развивать высокую скорость резания, надежность обработки - значительное повышение стойкости к пластическим деформациям и износостойкости, благодаря усовершенствованной основе и покрытию, в котором отсутствуют остаточные напряжения.
При обработке заданной детали целесообразно придерживаться следующей последовательности обработки, результаты которой сводим в таблицу 9.
Таблица 9 - Маршрут обработки детали «Вилка»
№ Операции |
Эскиз обработки. Содержание переходов |
Режущий и измерительный инструмент |
|
005 |
Фрезерная с ЧПУ Токарно-фрезерный обрабатывающий центр СКZ |
Торцовая фреза Ш 250 Z-20. Пластина R245-250 Q60-12M Базовый держатель, ползун, корпус фрезы. Фреза концевая Ш 35мм R216.35 20045 AK55N 1620; Патрон цанговый, цанга. Концевая фреза Ш 20 мм R216.20-1 2050-AK26P 1630. Патрон цанговый, цанга. Сверло центровочное Ш 2 R840-0510-50-AOA 1220. Патрон цанговый, цанга. Зенковка R216.35 20045 AK55N 1620; Сверло Ш 13,9 R230-1315-90. Патрон цанговый, цанга. Метчик Е4416 М16-7Н. Патрон, вставка. |
|
А Закрепить заготовку, снять заготовку. 1 Фрезеровать поверхность, выдержав размер 186,4(техн.) Б Повернуть деталь на 180° 2 Фрезеровать вторую поверхность, выдержав размер 5 3 Фрезеровать уклон, выдержав размеры:3, 10, В Повернуть деталь на 180° 4 Фрезеровать другой уклон, выдержав размеры: 3, 10, Г Повернуть деталь на 90° 5 Фрезеровать внутренний паз, выдержав размеры: 4, 6, 11, 12 Д Повернуть деталь на 90° 6 Фрезеровать отверстие до Ш 84,2 мм (техн.) 7 Расфрезеровать отверстие, выдержав размеры: 1. 9, 8 Центровать 2 отверстия под резьбу М16-7Н, выдержав размеры: 14, 15, 13 9 Сверлить на проход 2 отверстия под резьбу до Ш 13,9+0,4 (техн.) 10 Зенковать 2 фаски, выдержав размер 17 11Нарезать резьбу в двух отверстиях, выдержав размер 16 |
|||
010 |
Контроль промежуточный |
Штангенциркуль ШЦ-I-125-01-2 ГОСТ 166-89; Штангенциркуль ШЦ-II- 400-01-2 ГОСТ 166-89; Калибр - пробка Г 31-352; Образцы шерох. Rа 12,5; Rа 1,6 |
|
015 |
Токарно-фрезерная с ЧПУ Токарно-фрезерный обрабатывающий центр СКZ А Установить заготовку в приспособление с базированием по внутреннему диаметру, выверить, закрепить, 1. Точить под люнет Ш81(техн.), выдержав размер L= 182,2 мм Б Подвести люнет по программе 2 Точить торец выдерживая размер 5 3 Сверлить центровое отверстие, выдерживая размеры: Ш3,15мм на L = 7мм (техн.) В Отвести люнет по программе, подпереть деталь вращающимся центром 3 Точить поверхность до Ш 81(техн.), 4 Точить торец, выдержав размер 1 5 Точить фаску 2,5Ч45 и поверхность, выдержав размер 6 6 Точить канавку, выдерживая размеры: 2, 9 , 7 Точить канавку, выдерживая размеры: 7, 8, 15, 16 8 Точить диаметр под резьбу, выдержав размер 80 (техн.) 9 Нарезать резьбу выдерживая размеры: 13, 14, , 10 Фрезеровать 2 отверстия Ш11Н14, выдержав размеры: 10, 11, 12 |
Резец проходной 2103-0697 с твердосплавной пластиной 01114-220412; Фреза концевая Ш 11мм R207.11 20045 AK55N 1620. Патрон цанговый, цанга. |
|
020 |
Контроль окончательный |
Штангенциркуль ШЦ-I-125-01-2 ГОСТ 166-89; штангенциркуль ШЦ-II- 400-01-2 ГОСТ 166-89; Образцы шероховатости Ra 20; Ra 6,3; Ra 3,2; Ra1,6; ГОСТ 9378 - 75; Фаскомер И81-2112 |
Расчет операционных припусков и межоперационных размеров
Чтобы обеспечить возможность обработки поверхности заготовки снятием стружки, при назначении размеров заготовки учитывают припуски на обработку резанием.
Припуском на обработку называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали.
Размер припуска определяют разностью между размером заготовки и размером детали по рабочему чертежу; припуск задаётся на сторону. Величина припуска зависит от размеров детали, вида заготовки, материала и требуемой точности изготовления детали. Припуск должен быть минимальным, но достаточным для получения заданных размеров и качества обрабатываемых поверхностей детали.
Различают общий и межоперационные припуски на обработку:
Общим припуском называется слой металла, необходимый для выполнения всех технологических операций по обработке рассматриваемой поверхности. Он представляет собой сумму операционных припусков и равен разности размеров исходной заготовки и готовой детали.
Межоперационным припуском называется слой металла, предназначенный для снятия при выполнении одной технологической операции. Межоперационный припуск определяется разностью размеров, полученных на предыдущих операциях.
Промежуточные припуски на обработку можно установить двумя методами:
– опытно-статистическим, пользуясь таблицами технологических справочников и других источников;
– расчетно-аналитическим, используя специальные формулы, с учетом многих факторов обработки.
При расчетно-аналитическом методе рассчитываются минимальные операционные припуски в соответствии с технологическим маршрутом обработки.
Для определения минимального межоперационного припуска (на диаметр) для тел вращения (валы, отверстия) используют формулу [3, с.65]
Zi min = 2(Rzi-1 +Ti-1 + i-1 + ei-1), мкм; (15)
где Rzi-1 - средняя высота микронеровностей, образованных при выполнении предыдущего технологического перехода или операции, мкм;
Ti-1 - глубина дефектного поверхностного слоя, образованного при выполнении предыдущего технологического перехода или операции, мкм;
i-1 - геометрическая сумма пространственных отклонений от правильной формы (коробление эксцентричность и др.), образованных при выполнении предыдущего технологического перехода или операции (суммарное значение пространственных отклонений с каждым последующим переходом 1=0,06i; 2=0,05i; 3=0,04i, мкм;
ei-1- погрешность установки, образующаяся при выполнении данной технологической операции, мкм;
i-1 - индекс, характеризующий предшествующую операцию;
i- индекс, характеризующий данную операцию.
Отсюда следует, что в межоперационный припуск входят погрешности предшествующей операции и погрешности установки данной операции.
Порядок расчета припусков на обработку и предельных размеров представлен в таблице [3, с.63-64].
Аналитические формулы определения расчетных величин минимальных припусков Zmin для различных видов механической обработки и различных поверхностей взяты из таблицы 25 [3, с.65].
Значения Rzi и Ti для основных видов заготовок, различных методов механической обработки заготовок из проката, штамповок и отливок, а также для наиболее распространенных видов обработки отверстий приводятся в таблице 27 - 28 [3, с. 65-66].
Значения Rzi и Ti после механической обработки приведены в таблице 29 [3, с.67].
Расчетные формулы для определения суммарного значения пространственных отклонений, приведены в таблице 30 [3, с.68].
Удельная кривизна заготовок, погрешности штампованных заготовок по эксцентричности, короблению, смещению приведены в таблицах 32 [3, с.73-74].
Погрешности базирования при обработке в приспособлениях приведены в таблице 36 [3, с.76-78].
Расчет припусков аналитическим методом
Расчет припусков на обработку и промежуточные предельные размеры производим для внутреннего диаметра Ш85Н9 детали типа “Вилка”.
Принятый маршрут обработки для поверхности Ш85Н9(+0,087) состоит из двух операций: фрезерование черновое и фрезерование чистовое.
Маршрут обработки и квалитеты точности сводим в таблицу 10.
Таблица 10 - Расчет операционных припусков на обработку и межоперационных размеров для внутренней поверхности Ш85Н9(+0,087)
Технологический переход |
Квалитет |
Элементы припуска, мкм |
Расчетный припуск. мкм. |
Расчетные размер мм |
Допуск, мкм |
Предельный размер, мм |
Предельные значения припусков, мкм |
|||||
Rz |
T |
с |
2 Zmin |
Dр |
Тd |
dmin |
dmax |
2 Zmin |
2 zmax |
|||
Заготов ка |
14 |
200 |
300 |
1442 |
- |
80,859 |
870 |
79,989 |
80,859 |
- |
- |
|
Фрезерование: |
||||||||||||
Черновое |
12 |
50 |
50 |
72 |
2·1942 |
84,743 |
350 |
84,393 |
84,743 |
4404 |
3884 |
|
Фрезерование |
||||||||||||
Чистовое |
9 |
20 |
25 |
43 |
2·172 |
85,087 |
87 |
85 |
85,087 |
607 |
344 |
|
Всего |
5011 |
4228 |
Расчет припуска на обработку 2Zmin, мкм, производим по формуле [3, с. 65]
, (16)
где - высота микронеровностей после предшествующего перехода, мкм;
- толщина (глубина) дефектного слоя полученного на предшествующем переходе (обезуглероженный слой), мкм;
- суммарное значение пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей от правильной формы (коробление, эксцентричность) оставшиеся после выполнения предшествующего перехода, мкм;
ei- погрешность установки, образующаяся при выполнении данной технологической операции, мкм.
Определяем значение Rz =150, T=250 для заготовки по [3, табл.27, с. 65]. Значение Rz=50мкм, T= 50мкм после черновой механической обработки наружных поверхностей находим по [3, табл.29, с.67]. Значения Rz=30мкм,
T= 30мкм после чистовой механической обработки наружных поверхностей находим по [3, табл.29, с.67].
Определяем суммарное отклонение по формуле [3, с.92]
(17)
где Рсм - погрешность заготовки по смещению (Рсм =1,2);
Ркор. - погрешность штампованной заготовки по эксцентричности и короблению (Ркор =0,8) [3, с.92].
Рассчитываем суммарное отклонение по формуле 17
1,442мм.
Остаточная величина пространственного отклонения:
- для чернового фрезерования ;
- для чистового фрезерования .
Подставляем полученные данные в формулу 19 и определяем припуски на каждый технологический переход:
;
Определяем расчетный размер на фрезерной операции путем вычитания допуска от номинального размера (для отверстия расчетный размер соответствует dmax )
Для чистового точения и последующих технологических переходов расчетные размеры определяем путем прибавления к диаметрам промежуточных припусков:
,
,
,
,
.
Определяем
,
.
Определяем
;
.
Определяем сумму значений 2Zmin и 2Zmax
Производим проверку правильности выполненных работ [3, с.94]
, (18)
,
.
Вывод: проверка показала, что расчет припусков выполнен, верно. Данные припуски будут использованы при установлении глубины резания для расчета режимов резания.
Расчет режимов резания и основного времени
На токарно-фрезерном обрабатывающем центре CKZ расфрезеровывают сквозное отверстие диаметром 84,2 до диаметра 85Н9, длиной 35мм. Параметр шероховатости Ra1,6. Материал заготовки - сталь 40ХН с ув = 750МПа;
НВ 235…277. Заготовка - штамповка на прессах. Система: станок - приспособление-инструмент - заготовка достаточно жесткая.
1 Выбираем фрезу и устанавливаем ее геометрические параметры. Принимаем фрезу для обработки сквозных отверстий. Материал пластины - R216.20-12050-AK26P 1630 , материал державки - У7, длина фрезы - 170мм. Геометрические параметры [10, приложение12, с.315], передний угол
г-20?, задний угол б-16°.
2 Назначаем режим резания.
2.1 Глубина резания при черновой стадии обработки t1=2,2 мм; при чистовой стадии обработки t2=0,3мм.
2.2 Назначаем подачу на зуб [10, карта 81, с.216]
Для параметра шероховатости поверхности Ra1,6, при обработке стали
фрезой Ш20, число зубьев-4, В-35; при черновой стадии обработки
sz =0,04мм/зуб. При чистовой стадии обработки sz =0,03мм/зуб. Поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от: твердости обрабатываемого материала Ksм =1,20; материала режущей части фрезы Кsu =1,00; отношения фактического числа зубьев к нормативному (), Кsz =1,30; отношения вылета фрезы к диаметру (l ? Ш), Кsс =1,00
Полученное значение подачи на зуб сравниваем с допустимым значением подачи при заданной шероховатости обработанной поверхности [15, с.218]; sz=0,08 мм/зуб. Полученные значения подачи на зуб меньше допустимого значения подачи, следовательно, выбираем при черновой стадии обработки sz1=0,06 мм/зуб; при чистовой стадии обработки sz2 =0,05мм/зуб.
2.3 Назначаем период стойкости фрезы.
При одноинструментальной обработке рекомендуется Т= 180мин,
hз=0,4 [15, приложения15,18, с.320,324].
2.4 Определяем скорость резания V, м/мин, допускаемую режущими свойствами фрезы по формуле [15, с. 282]
, (19)
где D - диаметр фрезы;
T - стойкость фрезы;
t - глубина резания;
Sz - подача на зуб;
B - ширина фрезерования;
Z - количество зубьев фрезы;
Сv - постоянный поправочный коэффициент на скорость резания;
q, m, x, y, u, p - показатели степеней;
Кv - поправочный коэффициент на скорость резания определяется по формуле [15, с. 282]
, (20)
где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала.
, (21)
Кuv=0,65 (табл.6), Кnv=1,0 (табл.5)
Подставляем полученные значения в формулу 21
Значения коэффициентов для пластинок из твердого сплава Т15К6 по
[15, с.286, табл.39] будут равны: СV =234; q=0,44; x=0,24; y=0,26; u=0,1; p=0,13; m=0,37.
Подставляем полученные значения в формулу 19
,
.
2.5 Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания , об/мин., определяется по формуле
, (22)
где н - скорость резания, м/мин;
D - диаметр фрезы, мм.
Подставляем полученные значения в формулу 22
,
.
Корректируем частоту вращения шпинделя по станку и устанавливаем действительную частоту вращения: nд1 = 1350об/мин, nд2 = 2150 об/мин.
2.6 Действительная скорость резания определяется по формуле
, (23)
Подставляем полученные значения в формулу 23
,
.
2.7 Минутная подача Sm, м/мин, определяется по формуле [15, с. 282]
, (24)
где n - частота вращения фрезы, об/мин;
z - число зубьев фрезы.
Подставляем полученные значения в формулу 24
,
.
Действительная подача на зуб фрезы определяется по формуле
[15, с. 282]
, (25)
Подставляем полученные значения в формулу 25
2.8 Окружная сила резания
Определение силы резания , Н по формуле [15, с. 282]
, (26)
где Кp =1,05 - поправочный коэффициент на силу резания;
Ср, x, y, n - коэффициент и показатели степени;
Выписываем из таблицы показатели степеней формулы для стали с
ув = 750МПа и концевых фрез из твердого сплава: Ср= 12,5; хр = 0,85; ур=0,75; ир=1; wр=0,13; qр= 0,73.
Учитываем поправочный коэффициент кр
,
Подставляем полученные значения в формулу 26
,
.
2.9 Определяем величину крутящего момента Мкр, Нм, на шпинделе по
[15, с.290].
, (27)
где D - диаметр фрезы, мм.
Подставляем полученные значения в формулу 27
,
.
2.10 Определяем мощность Nрез,кВт, затрачиваемую на резание:
, (28)
Подставляем полученные значения в формулу 28
,
.
2.11 Проверяем, достаточно ли мощность привода станка. Мощность на шпинделе станка СКZ Nшп=Nд * з=22·0,75=16,5 кВт. Следовательно, Nрез ? Nшп , то есть обработка возможно.
3 Основное время То, мин, определяется по формуле [15, с. 282]
(29)
где - расчетная длина обработки, мм.
(30)
где l-длина обрабатываемой поверхности, по чертежу 171 мм;
- величина врезания фрезы, мм;
- величина перебега фрезы, мм
Врезание . Принимаем перебег l2=5мм.
Тогда L1=265+6+5=276мм, L2 = 267+2+5=274мм.
,
.
Общее время на обработку двух отверстий То=2 (То1+То2)
То=2(0,9+0,6)=3 мин.
На остальные операции технологического процесса режимы резания сводим в таблицу 11.
Таблица 11 - Сводная таблица режимов резания
Наименование операции, перехода |
Размеры обработки поверхностей, мм |
S, мм/об |
Sм, мм/мин |
V, м/мин |
Vпр, м/мин |
n, об/мин |
Nр, кВ |
To, мин |
|||
D |
t |
L |
|||||||||
005 Фрезерная с ЧПУ 7,95 |
|||||||||||
1 Фрезеровать поверхность, выдержав размер 186,4 мм (техн.) |
250 |
2,2 |
331 |
1,4 |
630 |
353 |
353 |
450 |
18 |
0,5 |
|
2 Фрезеровать вторую поверхность, выдержав размер 5 |
250 |
2,2 |
331 |
1,4 |
630 |
353 |
353 |
450 |
18 |
0,5 |
|
3 Фрезеровать уклон, выдержав размеры: 3, 10, |
250 |
2,2 |
86 |
1,4 |
630 |
353 |
353 |
450 |
18 |
0,1 |
|
4 Фрезеровать другой уклон |
250 |
2,2 |
86 |
1,4 |
630 |
353 |
353 |
450 |
18 |
0,1 |
|
5 Фрезеровать внутренний паз, выдержав размеры:4, 6, 11, 12 |
70 |
2,2 |
537 |
0,60 |
210 |
39 |
38 |
350 |
2,12 |
2,5 |
|
6 Фрезеровать отверстие до Ш 84,2 мм 7 Расфрезеровать отверстие, выдержав размеры: 1. 9 |
20 |
2,2 |
276 |
0,24 |
324 |
84 |
85 |
1350 |
0,9 |
1,8 |
|
20- |
0,3 |
274 |
0,2 |
430 |
135 |
135 |
2150 |
0,3 |
1,2 |
||
8 Центровать 2 отверстия под резьбу, выдержав размеры: 13, 14. |
2 |
1 |
5 |
0,05 |
200 |
27 |
25 |
4000 |
0,19 |
0,05 |
|
8 Сверлить 2 отверстия Ш 13,9+0,4 мм под М16-7Н |
13,9 |
6,95 |
38 |
0,29 |
174 |
27,3 |
26 |
600 |
1,1 |
0,6 |
|
9 Зенковать фаски, выдержав размер 17 |
17,9 |
2 |
2 |
0,06 |
7,5 |
7,9 |
8 |
125 |
0,14 |
0,5 |
|
10 Нарезать резьбу в двух отверстиях, выдержав размер 16 |
16 |
1,08 |
45 |
2 |
900 |
18 |
Подобные документы
Назначение детали "Корпус", анализ технологичности ее конструкции. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута, расчет режимов резания. Программирование станков с ЧПУ. Проектирование механического участка.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 29.09.2013Описание конструкции и служебного назначения детали. Определение типа производства и его характеристика. Анализ детали на технологичность и разработка технологии обработки. Проектирование технологической оснастки. Организация участка механического цеха.
дипломная работа [643,0 K], добавлен 17.11.2010Служебное назначение детали, качественный и количественный анализ её технологичности. Выбор типа производства. Разработка технологического процесса изготовления детали с расчетом припусков на обработку, режимов резания и норм времени на каждую операцию.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 02.02.2016Описание конструкции и служебного назначения детали, анализ ее технологичности. Характеристика заданного типа производства и расчет партии запуска. Выбор получения заготовки. Маршрут механической обработки, расчет припусков и экономической эффективности.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 28.03.2019Определение типа производства для изготовления детали "вал–шестерня". Разработка операционного технологического процесса обработки детали. Расчёт погрешности базирования заготовки в приспособлении и усилий зажима. Потребность в оборудовании и персонале.
дипломная работа [115,6 K], добавлен 03.05.2012Описание конструкции и назначение детали "Корпус толкателя". Выбор и расчет заготовки. Литье по выплавляемым моделям, в кокиль. Расчет количества оборудования и его загрузки. Разработка технологического процесса, маршрута механической обработки детали.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 29.04.2012Определение типа производства для изготовления штампа совмещенного действия. Выбор заготовок деталей штампа. Разработка маршрутной технологии изготовления детали. Выбор оборудования для обработки. Расчет и назначение режимов резания для обработки детали.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 22.06.2012Анализ технологичности конструкции детали. Определение типа производства и партии запуска. Выбор схем базирования и способа получения заготовки. Разработка маршрута механической обработки детали "шека". Расчет припусков и межоперационных размеров.
реферат [65,6 K], добавлен 31.10.2016Анализ технологичности конструкции детали, выбор способа получения заготовки и разработка плана обработки. Выбор основного технологического оборудования и технологической оснастки, расчет режимов резания и припусков на обработку, анализ схем базирования.
курсовая работа [480,1 K], добавлен 09.09.2010Разработка технологического процесса механической обработки детали типа корпус. Анализ технологичности конструкции детали, определение типа производства. Выбор и обоснование способа получения заготовки, разработка маршрутной и операционной технологии.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.02.2012