Разработка участка групповой обработки деталей типа "Корпус" с применением станков с числовым программным управлением (ЧПУ)

Размещено на http://www.allbest.ru

• СОДЕРЖАНИЕ
• Введение
• 1. Технологическая часть
• 1.1 Исходные данные
• 1.2 Определение объема выпуска, типа производства
• 1.3 Анализ чертежа детали
• 1.3.1 Служебное назначение детали
• 1.3.2 Анализ и нормоконтроль чертежа детали
• 1.3.3 Анализ технологичности детали
• 1.3.4 Метрологическая экспертиза чертежа и выбор средств измерения
• 1.4 Выбор и обоснование вида заготовки
• 1.5 Разработка операций технологического процесса и маршрута обработки
• 1.5.1 Формирование укрупненного маршрута обработки
• 1.5.2 Выбор комплектов баз
• 1.5.3 Определение этапов и методов обработки
• 1.5.4 Формирование этапов обработки
• 1.5.5 Формирование технологических операций и вариантов маршрута
• 1.5.6 Технологические эскизы обработки
• 1.5.7 Расчет операционных размеров и размеров заготовки
• 1.5.8 Выбор применяемого оборудования и приспособлений
• 1.5.9 Выбор и проектирование режущих инструментов
• 1.5.10 Расчет режимов резания
• 1.5.11 Техническое нормирование, определение количества и типа основного производственного оборудования. Организация работ. Окончательное формирование маршрута
• 1.5.12 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ
• 2. Конструкторская часть. Выбор, проектирование или модернизация средств технологического оснащения
• 2.1 Проектирование или модернизация оборудования и его элементов
• 2.1.1 Определение основных параметров технической характеристики оборудования
• 2.1.2 Разработка кинематической схемы проектируемого элемента оборудования
• 2.1.3 Обоснование структурной формулы компоновки
• 2.2 Проектирования или модернизация приспособления
• 2.2.1 Исходные данные, их анализ и техническое задание
• 2.2.2 Кинематическая схема и необходимые расчеты
• 2.2.3 Технический проект
• 2.3 Проектирования или усовершенствование инструмента
• 2.3.1 Исходные данные, их анализ и техническое задание
• 2.3.2 Выбор конструктивных элементов и необходимые расчеты
• 2.3.3 Технический проект
• 3. Безопасность, эргономичность и экологичность проектных решений
• 3.1 Безопасность технологического процесса
• 3.1.1 Экологичность и безопасность
• 3.1.2 Опасные и вредные производственныефактор
• 3.1.3 Мероприятия по охране труда на проектируемом участке
• 3.1.4 Микроклимат
• 3.1.5 Вентиляция средой
• 3.1.6 Электробезопасность
• 3.1.7 Освещение производственных помещений
• 3.1.8 Расчет освещения участка
• 3.1.9 Мероприятия по снижению вибраций
• 3.1.10 Мероприятия по снижению шума
• 3.1.11 Пожарная безопасность
• 3.1.12 Охрана окружающей среды
• 4. Эффективность принятых решений
• 5. Оформление комплекта технологической документации
• 6. Научно-исследовательская часть
• Заключение
• Список литературы
• Приложения
• Приложение А. Комплект технологической документации
• Приложение Б. Спецификации.
• Приложение В. Электронная версия материалов выпускной работы
• Список литературы



ВВЕДЕНИЕ

Основным направлением развития машиностроения является обеспечение требуемого качества продукции при необходимом размере выпуска при одновременном снижении трудовых и материальных затрат. Это обеспечивается путем совершенствования существующих и внедрение новых видов оборудования и технологических процессов, средств их механизации и автоматизации, а также улучшения организации и управления производством в соответствии с типом производства.

При разработке участка групповой обработки деталей типа «Корпус» с применением станков с ЧПУ необходимо решить несколько задач. На основании ряда расчетов составить оптимальный технологический процесс изготовления детали. Выбрать оборудование, необходимое для обработки, оснастку, режущий инструмент и контрольно-измерительные приспособления. Участок должен отвечать требованиям пожарной безопасности и безопасности труда. Должны быть проработаны вопросы по охране окружающей среды.

Анализируя на базовом предприятии методы изготовления деталей, начиная от заготовки и заканчивая готовым изделием, обнаруживается ряд недостатков. На предприятии применяется устаревшее оборудование, оно располагается в разных местах по технологическим группам. Следует на проектируемом участке располагать оборудование по ходу технологического процесса. заготовка деталь обработка технологический

Необходимо стремиться к рациональному использованию природных ресурсов и энергии, так как это является одной из важнейших задач производства, экономики и экологии. Поэтому в задачу проекта входит нахождение более прогрессивных методов получения заготовок и выбор оборудования, отвечающего современным требованиям. Создание комплексной автоматизации производственного процесса - одна из таких возможностей. Данная задача будет решаться путем повышения производительности труда, за счет внедрения высокопроизводительных методов, групповой технологии, применения высокопроизводительного многоцелевого оборудования, быстрой и эффективной переналадки оборудования на изменение сменного задания. Одним из путей решения этих задач является применение высокопроизводительного оборудования с числовым программным управлением.



1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Исходные данные

Деталь типа диск - тело вращения, с двухсторонним уступами, имеет радиусный уступ, что требует специального инструмента, не симметричный элемент, это не технологично.

Объём выпуска - 45000шт/год.

Таблица 1 - Определение типа производства

Масса детали, кг	Тип производства
	Единичное	Мелкосерийное	Ср. серийное	Кр. серийное	Массовое
До 1кг	До 10	10-2000	1500-75000	75000-200000	Свыше 200000
1-2,5	До 10	10-1000	1000-50000	50000-100000	Свыше 100000
2,5-5,0	До 10	10-500	500-35000	35000-75000	Свыше 75000
5,0-10,0	До 10	10-300	300-25000	25000-50000	Свыше 50000
Свыше10,0	До 10	10-200	200-10000	10000-25000	Свыше 25000

Основными поверхностями к которым предъявляются требования повышенной точности это поверхности:

НЦП - Внутренняя цилиндрическая поверхность (4) - Ш14.5Js6()

ВЦП - Внутренняя цилиндрическая поверхность (8) - Ш37 H7()

1.2 Определение объема выпуска, типа производства

Исходные данные для определения типа производства:

а) Объем выпуска деталей в год: N = 45000 шт/год;

б) Процент запасных частей: в = 5 %;

в) Процент неизбежных технологических потерь б = 3 %;

г) Количество деталей на одно изделие: m = 1

Общий объем выпуска деталей в год:

шт/год. [1, с.15]

Масса детали - 0,77 кг.

По заданной массе детали и объёму выпуска, можно сказать, что тип производства - средне серийный.

Коэффициент закрепления операции для средне серийный производства 1-10. Коэффициент показывает - сколько различных операций может выполняться на станке в течении месяца и соответствует количеству деталей разной номенклатуры проходящих через данную операцию. Значение данного коэффициента уточняется после разработки технологического процесса, расчетов числа основного оборудования и количества рабочих мест для проектируемого производственного подразделения.

1.3 Анализ чертежа детали

1.3.1 Служебное назначение детали

Деталь вентилятор служит в системе кондиционирования самолетов для ускорения воздушного потока и охлаждения системы. Рассматриваемая деталь «Вентилятор» относится к деталям типа диск

Все поверхности сведены в таблицу 2.

Все поверхности детали можно разделить на основные и неосновные. Основными поверхностями являются поверхности, описывающие внешний контур детали, поверхности, имеющие наивысшие технологические показатели. К основным поверхностям относятся все НЦП и ВЦП, ВТП, НТП (2,3,4,9,10,11,12,13,16,30,20,21,22,23,24,25,26,27,31,34,32,33,36,37).

Рисунок 1 - Эскиз детали

К неосновным поверхностям относятся поверхности, не оказывающие существенного влияния на технологическое назначение детали, а являются лишь вспомогательными поверхностями необходимыми для упрощения сборки. К неосновным поверхностям относятся наружные и внутренние фаски(14,28) канавки, радиусы(29,31).

1.3.2 Анализ и нормоконтроль чертежа детали

Анализ чертежа детали проводится с целью наличия и достаточности требований, необходимых для изготовления детали.

Таблица 2- Обрабатываемые поверхности детали

Номер поверхности	Вид поверхности	Размер и точность	Соответствие рядам предпочтительности	По ГОСТ 6636-69	Соотв. стандартному полю допуска	Стандартные поля допусков по ГОСТ 25346	Допуск формы Тф	Допуск расположения Тр
1	НЦП	Ш 70С3 -0,060	нет	Дополнительный размер 70	Заменяем	70h8(0-0,046)	-	-
2	ВЦП	Ш 25	Ra5	-	-		-	-
3	ВЦП	Ш23	нет	Дополнительный размер 23	-
4	ВЦП	Ш 14,5П1 +0,007 -0,005	нет	Дополнительный размер14,5	Заменяем	Ш 14,5Js6 +0,0055 -0,0055	0,005	-
5	ВШП	3Х5 +0,18 +0,06	Ra40	-	Заменяем	3С11 +0,12 +0,06
6	НЦП	Ш 40C3 -0,05	Ra 5	-	Заменяем	Ш 40h8 -0,039	-	0,05
7	ВЦП	Ш 37A	нет	Дополнительный размер 37	Заменяем	Ш37H7 +0,025	-	0,05
		+0.027
8	НЦП	Ш33C3 -0,05	нет	Дополнительный размер 33	Заменяем	Ш33h8 -0,039	-	0,05
9	ВЦП	Ш30	Ra 40	-	-		-	-
10	ВЦП	Ш20.5	нет	Дополнительный размер 20,5	-		-	-
11	ВЦП	Ш16	Ra5	-	-		-	-
12	BТП	4+0.1	Ra5	-	-		-	-
13	BФП	R0.4	Ra5		-	-
14.28	ФАСКА	0,6Х45?	нет	Дополнительный размер 0,6	-		-	-
15	Угол	15?	Ra 1.6	-	-		-	-
16,29,30	ФП	R1	Ra 5	-	-		-	-
17	НФП	R61	нет				-	-
18	НФП	R60	Ra 40	-	-		-	-
19	НФП	R26+/-0.15	Ra 40	-			-	0,05
20	НTП	16.5+/-0.2	нет	Дополнительный размер 16,5
21	НТП	2.8-0.5	Ra 40	-	-		-	0,05
22	НТП	18	Ra 20	-	-		-	-
23	ФП	R1-0.5	Ra 5	-	-		-	-
24	НТП	1.5+0.25	Ra 40
25	ФП	R0.5max	Ra 10	-	-
26	НТП	5,5	нет	Дополнительный размер 5,5
27	ФП	R2	Ra 10	-			-	-
31.34	НТП	10	Ra 5	-			-	-
32	НТП	30	Ra 40	-			-	-
33	НТП	8	Ra 10	-
35	НЦП	Ш97C3 -0,07	нет	-	Заменяем	Ш97h8 -0,054
36	НТП	2.3+/-0.1	нет	Дополнительный размер 2,3			-	-
37	ФП	R3	Ra40	-
38	Угол	4?	нет	-	-	-	-	-

Вывод к таблице 2: Все размеры детали соответствуют стандартным размерам.

Основными поверхностями детали являются: наружные цилиндрические поверхности и внутренняя цилиндрическая поверхность.

Также имеет зависимый допуск торцевого биения 0,05мм поверхности 21к поверхности 4.

Также имеет зависимый допуск соосности 0,05мм поверхности 6,7,8,21,19 к поверхности 4.

Допуск круглости и циллиндричности поверхности 4 не более 0,005мм.

Получается, что поверхности 4 и 6,7,8 должны выполняться на одном установе.

1.3.3 Анализ технологичности детали

Таблица 3 - Анализ технологичности

Технологично	Не технологично
- поверхности легко доступны для обработки и измерения.	- деталь - тело вращения, с множеством уступов, имеет радиусный уступ, что требует специального инструмента, не симметричный элемент. Фасонные поверхности элементы сопряжения - деталь невозможно обработать за один рабочий ход и за один установ, т.к. диск имеет многочисленные уступы, невозможность обработки детали за один установ. - Разная шероховатость на торцевых поверхностях и сопряженных с ними цилиндрических поверхностях. - Деталь имеет радиусный вырез на торце виде лопаток , что требует специального приспособления и инструмента.

Определение коэффициентов для оценки технологичности детали.

1 Коэффициент унификации.

>0,6-деталь технологична для среднесерийного производства.

2 Коэффициент точности.

А_ср=>9- Деталь не относиться к весьма точной и не является труднообрабатываемой.

3 Коэффициент шероховатости.

>0,28-деталь технологична по шероховатости.

1.3.4 Метрологическая экспертиза чертежа и выбор средств измерения

Цель метрологической экспертизы - определить, что проверять и чем проверять. Деталь должна быть пригодна для контроля, то есть проверка заданных норм точности должна быть обеспечена средствами измерения (СИ), а поверхности доступны для подвода к ним СИ.

Следует оценить правильность выбора измерительных баз, целесообразность и правильность применения допусков расположения, правильность обозначения единиц измерения.

Таблица 4 - Результаты метрологической экспертизы

№ поверхности	Обозначение поверхности	Контролируемая точностная характеристика	Уровень специализации средства	Вид контроля	Способ контроля	Средство измерения точностной характеристики	Контролируемая качественная характеристика	Средство измерения качественной характеристики
1	2	3	4	5	6	7	8	9
4	ВЦП Ш 14,5	Тр	С	Спл	П	Калибр пробка 14,5Js6 +0,0055 -0,0055	Ra	Профило метр
6	НЦП Ш 40h8 -0,039	ТФ				Калибр скоба Ш 40h8 -0,039
7	ВЦП Ш37H7 +0,025	Тф				Калибр пробка Ш37H7 +0,025
8	НЦП Ш33h8 -0,039	Тф	С	Спл	П	Калибр скоба Ш33h8 -0,039
35	НЦП Ш97h8 -0,054	Тф Тр	С	Спл	П	Калибр скоба Ш97h8 -0,054	Ra	Профило метр



1.4 Выбор и обоснование вида заготовки

Выбор метода получения заготовки определяется целым рядом факторов: конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, объёмом выпуска. Вид заготовки, метод получения, точность и изготовление непосредственно определяют точность, производительность и экономичность метода механической обработки. Поэтому более рациональным с точки зрения экономии металла является использование в качестве заготовки отливку.

Таблица 4.1 - Механические свойства стали АК6

Марка	Термическая обработка	ув, МПа (кгс/мм2)	Относит. удлинение, д, %	Твердость по Бринеллю НВ
АК6		0,002	12,5	HB 10 -1 = 95 - 100 МПа

Таблица 4.2 - Химический состав стали АК6 ГОСТ 4784-97

Вид материала	Содержание элементов, %
	Fe	Si	Mn	Ni	Ti	Al	Cu	Mg	Zn	Примесей
АК6	до 0.7	0.7-1.2	0.4-0.8	до 0.1	до 0.1	93.3 -96.7	1.8 -2.6	0.4 -0.8	до 0.3	прочие, каждая 0.05; всего 0.1

Сталь АК6 имеет хорошие технологические свойства: легко прокатывается, сваривается, штампуется.

Коэффициент обрабатываемости Kv=1,1 работки. Поэтому в условиях крупносерийного производства более рациональным с точки зрения экономии металла является использование в каВывод к таблице 6: Из таблицы видно что коэффициент относительной обрабатываемости равен 1,1 по отношению к стали 45, т. е. материал АК6 обрабатывается легче чем сталь 45.

Выбор метода получения заготовки определяется целым рядом факторов: конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, объёмом выпуска. Вид заготовки, метод получения, точность и изготовление непосредственно определяют точность, производительность и экономичность метода механической обчестве заготовки отливку. Тип литья - по выплавляемым моделям

Рисунок 2 - Эскиз заготовки

1.5 Разработка операций технологического процесса и маршрута обработки

Основной задачей этого этапа проектирования является выбор таких методов и средств обработки, которые позволили бы самым коротким и экономичным путем превратить заготовку в деталь и обеспечить при этом ее качество по всем показателям.

1.5.1 Формирование укрупненного маршрута обработки

В соответствии с техническими требованиями чертежа, предъявленными к детали, необходимо сформировать укрупненный маршрут технологического процесса: Мех. Обработка - Мойка - Сушка - Покрытие - Контроль



Таблица 6 - Разработка операционного процесса

Установ	База	Обрабатываемые поверхности	Количество	Квалитет	Оборудование	Планы обработки
А	20,16	6	15	11Эп/чист	Токарный станок ЧПУ с противо шпинделем Повышенной точности	Точение
		7				Точение
		8				Точение
		9				Точение
		10				Точение
		11				Точение
		22				Точение
		23				Точение
		24				Точение
		25				Точение
		26				Точение
		27				Точение
		31.34				Точение
		33				Точение
		35				Точение
А	20,16	6	15	9Эчист	Токарный станок ЧПУ с противо шпинделем Повышенной точности	Точение
		7				Точение
		8				Точение
		9				Точение
		10				Точение
		11				Точение
		22				Точение
		23				Точение
		24				Точение
		25				Точение
		26				Точение
		27				Точение
		31.34				Точение
		33				Точение
		35				Точение
А	20,16	6	4	8-7 Эпов/точ	Токарный станок ЧПУ с противо шпинделем Повышенной точности	Точение
		7				Точение
		8				Точение
		35				Точение
Б	20,24	1	20	11Эп/чист	Токарный станок ЧПУ с противо шпинделем Повышенной точности	Точение
		2				Точение
		3				Точение
		4				Точение
		5				Фрезерование
		12				Фрезерование
		13				Фрезерование
		14.28				Точение
		15				Точение
		16				Точение
		29				Точение
		17				Точение
		18				Точение
		19				Точение
		20				Точение
		21				Фрезерование
		32				Точение
		36				Точение
		37				Точение
		38				Точение
Б	20,24	1	14	9Эчист	Токарный станок ЧПУ с противо шпинделем Повышенной точности	Точение
		4				Точение
		14.28				Точение
		15				Точение
		16				Точение
		17				Точение
		18				Точение
		19				Фрезерование
		20				Точение
		21				Точение
		32				Точение
		36				Точение
		37				Точение
		38				Точение
Б	20,24	1	2	8-7 Эпов/точ	Токарный станок ЧПУ с противо шпинделем Повышенной точности	Точение
		4				Точение
Б	20,24	4	1	6 Эвыс/точ	Токарный станок ЧПУ с противо шпинделем Повышенной точности	Точение
	Мойка
	Сушка
	Покрытие
	Контроль

1.5.2 Выбор комплектов баз

Выбор баз производится в соответствии с формой детали, выбранным оборудованием, типовыми схемами установки детали данной формы на применяемом оборудовании с учетом выполнения всех технологических переходов, указанных в содержании потенциальной операции для обработки с одной стороны.

На операции 005 Установ А базовыми поверхностями являются поверхности 20и16

На операции 005 Установ Б - поверхность 20и24



1.5.3 Определение этапов и методов обработки

Таблица 7 - Разработка этапов и методов обработки

Номер поверхности	Вид поверхности	Размер и точность	Ra	Окончательный метод обработки	Этапы обработки поверхности	Базы
					Эобд	Эчерн	Эп/чист	Эчист	Эп/т	Эв
1	НЦП	70h8(0-0,046)	1,6	Точение п/т	-	-	1	1	1		20,24
2	ВЦП	Ш 25	1,6	Точение п/ч	-	-	1				20,24
3	ВЦП	Ш23	1,6	Точение п/ч	-	-	1				20,24
4	ВЦП	Ш 14,5Js6 +0,0055 -0,0055	0,4	Точение в/т	-	1	1	1	1	1	20,24
5	ВШП	3С11 +0,12 +0,06	1,6	Фрезерование п/ч	-	-	1				20,24
6	НЦП	Ш 40h8 -0,039	1,6	Точение п/т	-	-	1	1	1		20,16
7	ВЦП	Ш37H7 +0,025	0,8	Точение п/т	-	-	1	1	1		20,16
8	НЦП	Ш33h8 --0,039	1,6	Точение п/т	-	-	1	1	1		20,16
9	ВЦП	Ш30	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
10	ВЦП	Ш20.5	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
11	ВЦП	Ш16	3,2	Точение ч	-	-	1	1			20,16
12	BТП	4+0.1	3,2	Фрезерование п/ч	-	-	1				20,24
13	BФП	R0.4	1,6	Фрезерование п/ч	-	-	1				20,24
14.28	ФАСКА	0,6Х45?	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24
15	Угол	15?	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24
16	ФП	R1	1,6	Точение ч	-	-	1	1
29	ФП	R1	3,2	Точение п/т	-	-	1				20,24
17	НФП	R61	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24
18	НФП	R60	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24
19	НФП	R26+/-0.15	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24
20	НTП	16.5+/-0.2	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24
21	НТП	2.8-0.5	1,6	Фрезерование ч	-	-	1	1			20,24
22	НТП	18	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
23	ФП	R1-0.5	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
24	НТП	1.5+0.25	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
25	ФП	R0.5max	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
26	НТП	5,5	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
27	ФП	R2	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
31.34	НТП	10	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
32	НТП	30	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24
33	НТП	8	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,16
35	НЦП	Ш97h8 -0,054	1,6	Точение ч	-	-	1	1	1		20,16
36	НТП	2.3+/-0.1	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24
37	ФП	R3	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24
38	Угол	4?	1,6	Точение ч	-	-	1	1			20,24

Вывод к таблице 7:

Из таблицы видно, что достаточно много поверхностей можно получить уже на заготовительном этапе, это позволит сократить время на обработку и сократит номенклатуру. Точных поверхностей только четыре(6,7,8,35), и одна высокой точности (4) остальные получаются на черновом и чистовом этапе, в качестве точных методов используются тонкое точение и тонкое растачивание и развертывание.

1.5.4 Формирование этапов обработки

Выявляются этапы обработки для детали-представителя с учетом дополнительных операций. Формирование этапов представляется в табличной форме.

Таблица 8 - Формирование этапов обработки

Этапы обработки	Содержание этапа
Механическая обработка	Эчр,поверхности заготовка
Механическая обработка	Эп/ч, поверхности все поверхности
Механическая обработка	Эч,поверхности.6,7,8,9,10,11,22,23,24,25,26,27,31,34,33,35,1,4,14,28,15,16,17,18,19,20,21,32,,36,37,38
Механическая обработка	Эпт, поверхности1,4,6,7,8,35,
Механическая обработка	Эв, поверхности4
Покрытие	Все поверхности
Контроль	Все поверхности

Вывод к таблице 8: Технологический процесс выполнен правильно, с учетом этих этапов.

1.5.5 Формирование технологических операций и вариантов маршрута

С учетом сложности формы детали, типа производства, используемых методов обработки, формируется последовательность выполнения операций, которая представляется в виде предварительного маршрута обработки детали.

Таблица 9 - Предварительный маршрут обработки

Базовые поверхности	Содержание позиций и переходов	Вариант маршрута
		№ операции	Установ	Требования к оборудованию
20,16	Эп/ч, 6,7,8,9,10,11,22,23,24,25,26,27,31,34,33,35 Эч, 6,7,8,9,10,11,22,23,24,25,26,27,31,34,33,35 Эп/т 6,7,8,35	005	А	Токарный станок ЧПУ с противо шпинделем Повышенной точности
20,24	Эп/ч, 1,2,3,4,5,12,13,14,28,15,16,29,17,18,19,20,21,32,36,37,38 Эч, 1,4,14,28,15,16,17,18,19,20,21,32,36,37,38 Эп/т 1,4 Эв/т 4	005	Б	Токарный станок ЧПУ с противо шпинделем Повышенной точности

1.5.6 Технологические эскизы

Так как обработка детали ведётся на станках с ЧПУ и ОЦ на технологических эскизах обязательно указываются координатная система детали, нулевая и исходная точки, необходимые константы, показывается траектория движения инструмента. Режущий инструмент изображается схематично на свободном поле эскиза. Для каждого инструмента на эскизе указывается материал режущей части.

Операционные размеры на эскизах проставляются с отклонениями в соответствии с выполняемым этапом обработки. Каждый размер обозначают арабской цифрой, начиная с первого номера, номер проставляется в окружности соединённой с размерной или выносной линией.

На каждой обрабатываемой поверхности указывается её шероховатость в соответствии с выполняемым этапом обработки. Эскизы обработки приведены в графической части проекта.

1.5.7 Расчет операционных размеров и размеров заготовки

В этом разделе приводится расчёт линейных и диаметральных операционных размеров. При расчёте линейных операционных размеров сначала укажем последовательность выполнения с указанием номера операции, установа, позиции, перехода, оборудования и этапа обработки (таблица 1.14).

В соответствии с приведённой последовательностью выполнения линейных операционных размеров построим схему операционных размеров и припусков.Составляем уравнения размерных цепей:

1. А=А9=82()

2. Б= A9-A7

3. В=A9-A7-A14

4. ZA14= A13-A14

5. ZA13=A12-A13

6. ZA12=A11-A12

7. ZA11= A10-A11

8. ZA9= A8-A9

9. ZA8=A2-A8

10. ZA7=A6-A7

11. ZA6=A5-A6

12. ZA5=A4-A5

13. ZA4=A3-A4

14.ZA2=A1-A2

15.ZA1=A0-A1

Рисунок 5 - Схема операционных размеров и припусков



Расчет искомых величин на каждом этапе обработки:

[6,с.8]

1) В=А₄

А₄ = 40,5_-0,16 мм.

2) Е_min=А_4min-А_10max

А_10max =А_4max -E_min

=40,5-9=31,5 мм.

принимаем допуск на размер по 12 квалитету = 0,18 по табл 5 [6,с.84]

тогда =А_10max - =31,5-0,18=31,32

окончательно =31,41±0,09 мм.

3) F=А_4min-А_12max

А_12max = А_4min - F

=40,34 - 4,5=35,84мм.

принимаем допуск на размер = 0,25

тогда =А_12max -=35,59

окончательно =35,71±0,125 мм

4) Д= А₁₂ - А₈

Д_min=А_12min-А_8max

= А_{12 min} - Д_min

=35,59 - 30,2=5,39 мм.

принимаем допуск на размер = 0,18

тогда =А_8max -=5,39-0,18=5,21

окончательно =5,3±0,09 мм.

5) Z_2min=А_3min-А_4max

А_3min = А_4max + Z_2min

припуск Z₂ равен 0,4 [6,с.81]

=40,5+0,4=40,9мм.

принимаем допуск на размер = 0,16

тогда =А_3min +=40,9+0,16=41,06

окончательно =40,98±0,08 мм.

6) Z₈=А₂-А₃

Z_{8 min} =А_2min - А_3max

=А_3max + Z_{8 min}

припуск Z₈ равен 0,4

=41,06+0,4=41,46 мм.

принимаем допуск на размер = 0,16

тогда =А_2min +=41,46+0,16=41,62

окончательно =41,54±0,08 мм.

7) Z₉=А₂-А₁

Z_{9 min} =А_2min - А_1max

=А_2min - Z_{9 min}

припуск Z₉ равен 1,2

=41,46+1,2=42,66 мм.

принимаем допуск на размер = 0,25

тогда =А_1max - =42,66-0,25=42,41

окончательно =42,535±0,125 мм.

Аналогично рассчитываем остальные уравнения, результаты расчетов приведены в таблице 1.16.

Таблица 8- Результаты расчета линейных операционных размеров

№ уравнения	Уравнение искомого размера	Допуск искомого размера, мм	Числовое значение искомой величины, мм
1	В=А6	0,16	40,5-0,16
2	Б=А5+А6	0,18	13,27±0,09
3	А=А2+А6	0,21	31,41±0,09
4	Г=А4+ А6	0,3	4,5±0,15
5	Д=А3+ А6	0,18	5,4±0,09
6	Z2=А1-А2	0,25	44,285±0,125
7	Z7=А0-А1	0,16	40,98±0,08

Определяем диаметральные межоперационные размеры и окончательные размеры заготовки при обработке внутренней цилиндрической поверхности детали. Наименьший припуск будем определять аналитическим методом.

Для получения данной поверхности необходимо выполнить следующие этапы и методы обработки: растачивание черновое, получистовое, чистовое, повышенной точности и высокой точности. Строим схему расположения припусков и допусков с учетом принятого количества этапов.

Так как выбран расчетно-аналитический метод решения, то рассчитываем минимальное значение припуска Z min по формуле:

Минимальное значение припуска 2Zmin при обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей (двухсторонний припуск) определяется:

[5, с.11]

где Rzi-1 - высота микронеровностей поверхности, которая осталась после выполнения предшествующего этапа перехода);

hi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего этапа (перехода);

- суммарные отклонения расположения поверхности и отклонения формы, возникающие при выполнении предшествующего этапа (перехода);

eyi - погрешность при установке на выполняемом этапе (переходе).

Максимальное значение припуска на обработку для двухстороннего припуска определяется по формуле:

2Z_max=2Z_min+T _i-1+T_i , [5, с.7]

где Ti-1 - допуски размеров на предшествующем этапе (переходе);

Ti - допуски размеров на выполняемом переходе.

Расчет минимального и максимального значения припусков на всех этапах обработки:

Для чернового этапа:

мм

2Z_max=1,953+1,8+0,18=3,93 мм

Для получестового этапа:

мм

2Z_max=0,332+0,18+0,11=0,62 мм

Для чистового этапа:

мм

2Z_max=0,18+0,11+0,043=0,33 мм

Для этапа повышенная точность:

мм

2Z_max=0,083+0,043+0,018=0,14мм

Для высокоточного этапа:

мм

2Z_max=0,07+0,018+0,011=0,039 мм

Расчет максимальных размеров для каждого этапа:

Для этапа повышенной точности:

А_max.п.т..= А_{max. в.}+ 2Z_min.в+Т_п/т= 14,5055 мм

Для чистового этапа:

А_{max.чист.}= А_{max. п/т.}+ 2Z_min.п/т+Т_чист= 14,4116 мм

Для получистового этапа:

А_max.п/ч..= А_{max. чист.}+ 2Z_min.чист+Т_п/ч= 14,2139 мм

Для чернового этапа:

А_{max.черн.}= А_{max. п/ч.}+ 2Z_min.п/ч+Т_черн= 13,8387 мм

Для обдирочного этапа:

А_max.обд.= А_{max. черн.}+ 2Z_min.черн+Т_обд= 11,7756 мм

Для заготовки:

А_max.заг.= А_{max. обд.}+ 2Z_min.обд+Т_заг= 11,5956 мм

Расчет минимальных размеров для каждого этапа:

Для этапа повышенной точности:

А_{min.пов/т.}= А_max.в. + 2Z_{min в.} = 14,4945 мм

Для чистового этапа:

А_{min.чист.}= А_max.п/т. + 2Z_{min п/т.} = 14,394 мм

Для получистового этапа:

А_min.п/ч.= А_{max.чист.} + 2Z_{min чист.} = 14,171 мм

Для чернового этапа:

А_{min.черн.}= А_max.п/ч. + 2Z_{min п/ч.} = 13,729 мм

Для обдирочного этапа:

А_min.обд.= А_{max.черн.} + 2Z_{min черн.} = 11,596 мм

Для заготовки:

А_min.заг.= А_max.обд. + 2Z_{min обд.} = 9,796 мм

Рисунок 6 - Схема расположения припусков, допусков и межоперационных размеров мм.



Таблица 9 - Расчет припусков, межоперационных размеров и размеров заготовки мм. аналитическим методом Ш 14,5Js6
Вид заготовки и план обработки поверхности	Элемент припуска, мкм	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
	Rzi-1	hi-1	ДУi-1	eyi				Dmax	Dmin
Отливка	360	120	210	-	1,8	-	-	11,5956	9,796	1,8000
Черновая	36	80	22	450	0,18	1,953	3,93	11,7756	11,596	0,1800
П/чистовая	22	35	18	45	0,11	0,332	0,62	13,8387	13,729	0,1100
Чистовая	8,6	20	7	27,5	0,043	0,180	0,33	14,2139	14,171	0,0430
Пов. точн.	3,6	10	4	10,75	0,018	0,083	0,14	14,4116	14,394	0,0180
Выс. точ	2,2	4	2	4,5	0,011	0,039	0,07	14,5055	14,4945	0,0110

Для остальных размеров расчет производится опытно-статистическим методом.

Таблица 10 - Результаты расчета операционных размеров

опытно-статистическим методом Ш 14,5Js6
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
				Dmax	Dmin
Штамповка	1,8	0	0	13,0935	11,294	1,8000
Черновая	0,18	0,7	2,68	13,2735	13,094	0,1800
П/чистовая	0,11	0,2	0,49	14,0835	13,974	0,1100
Чистовая	0,043	0,1	0,25	14,3265	14,284	0,0430
Пов. точн.	0,018	0,05	0,18	14,4445	14,427	0,0180
высокой точноститочн.	0,011	0,03	0,08	14,5055	14,4945	0,0110
опытно-статистическим методом 3С11
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
				Dmax	Dmin
Штамповка	1,8	0	0	2,2200	0,420	1,8000
Черновая	0,14	0,7	2,64	2,3600	2,220	0,1400
П/чистовая	0,12	0,2	0,46	3,1800	3,060	0,1200
опытно-статистическим методом Ш 40h8
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
				Dmax	Dmin
Штамповка	1,8	0	0	41,6720	43,472	-1,8000
Черновая	0,25	0,8	2,85	41,4220	41,672	-0,2500
П/чистовая	0,16	0,25	0,66	40,4620	40,622	-0,1600
Чистовая	0,062	0,15	0,37	40,1500	40,212	-0,0620
Пов. точн.	0,039	0,06	0,16	39,9610	40,0000	-0,0390
опытно-статистическим методом Ш 37H7
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
				Dmax	Dmin
Штамповка	1,8	0	0	35,3280	33,528	1,8000
Черновая	0,25	0,8	2,85	35,5780	35,328	0,2500
П/чистовая	0,16	0,25	0,66	36,5380	36,378	0,1600
Чистовая	0,062	0,15	0,37	36,8500	36,788	0,0620
Пов. точн.	0,025	0,06	0,15	37,0250	37,0000	0,0250
опытно-статистическим методом Ш 33h8
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
				Dmax	Dmin
Штамповка	1,8	0	0	34,6720	36,472	-1,8000
Черновая	0,25	0,8	2,85	34,4220	34,672	-0,2500
П/чистовая	0,16	0,25	0,66	33,4620	33,622	-0,1600
Чистовая	0,062	0,15	0,37	33,1500	33,212	-0,0620
Пов. точн.	0,039	0,06	0,16	32,9610	33,0000	-0,0390
опытно-статистическим методом Ш 70h8
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
				Dmax	Dmin
Штамповка	1,8	0	0	72,0640	73,864	-1,8000
Черновая	0,3	1	3,10	71,7640	72,064	-0,3000
П/чистовая	0,19	0,3	0,79	70,5740	70,764	-0,1900
Чистовая	0,074	0,2	0,46	70,2000	70,274	-0,0740
Пов. точн.	0,046	0,07	0,19	69,9540	70,0000	-0,0460
опытно-статистическим методом Ш 97h8
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
				Dmax	Dmin
Штамповка	1,8	0	0	99,9400	101,740	-1,8000
Черновая	0,35	1	3,15	99,5900	99,940	-0,3500
П/чистовая	0,22	0,3	0,87	98,3700	98,590	-0,2200
Чистовая	0,87	0,2	1,29	97,2000	98,070	-0,8700
Пов. точн.	0,054	0,07	0,99	96,9460	97,0000	-0,0540

1.5.8 Выбор применяемого оборудования и приспособлений

В данном разделе должен быть произведен обоснованный выбор применяемого оборудования и стандартизированных приспособлений для каждой операции.

Тип станка	CTX beta 1250 TC 4A
Рабочая зона
Наибольший диаметр устанавливаемой детали	mm	540
Диаметр обточки, максимальный	mm	340
Узел токарно-фрезерного шпинделя (верхний)
Поперечное перемещение (X1)	mm	450 (-10)
Перемещение в вертикальном направлении (Y1)	mm	±100
Перемещение в горизонтальном направлении (Z1)	mm	1 200
Салазки револьверной головки (нижние)
Поперечное перемещение (X2)	mm	195
Перемещение в вертикальном направлении (Y2)*	mm	±40
Перемещение в горизонтальном направлении (Z2)	mm	1 200
Главный шпиндель
Шпиндельная головка (плоский фланец)	mm	170h5 | (220h5)*
Прохождение прутка	mm	65 (76)* | (102)
Диаметр шпинделя в передней опоре	mm	130 | (160)*
Зажимной патрон	mm	200 / 250 / 315 | 315 / 400
Мощность привода (40/100% цикла нагрузки)	kW	32 / 25 | (48 / 40)*
Момент, максимальный (40/100% цикла нагрузки)	Nm	360 / 280 | (680 / 570)*
Скорость, максимальная	об/мин	5 000 | 4 000
Контршпиндель
Шпиндельная головка (плоский фланец)	mm	170h5
Диаметр шпинделя в передней опоре	mm	130
Патронные заготовки*	mm	200 / 250 / 315
Мощность привода (40/100% цикла нагрузки)	kW	32 / 25
Момент, максимальный (40/100% цикла нагрузки)	Nm	360 / 280
Скорость, максимальная	об/мин	5 000
Привод подачи переменного тока, салазки 1, быстрый ход по X/Y/ Z	m/min	30 / 30 / 45
Токарно-фрезерный шпиндель
Установка инструмента		HSK-A63 | (Capto C6)*
Скорость вращения шпинделя, максимальная	об/мин	12 000
Мощность привода, максимальная (40?% цикла нагрузки)	kW	29
Момент, максимальный (40% цикла нагрузки)	Nm	79
Ось B (моментный привод)
Диапазон наклона (B)	degrees	220
Момент, максимальный (40% цикла нагрузки)	Nm	614
Гидравлическая система зажима	Nm	2 800
Инструментальный магазин
Количество инструментов		Disk 24 (chain 120)*
Длина инструмента	mm	300
Масса инструмента G1/G2	kg	7
Диаметр инструмента, максимальный (с пустым местом)	mm	80
Привод подачи переменного тока, салазки 2, быстрый ход по X2/Y2*/ Z2	m/min	30 / 30 / 45
Инструментальный блок (револьверная головка, нижняя)3)
Количество инструментальных станций		12 (16)* | (12 / 16)*
станции приводных инструментов		12 (16)* | (12 / 16)*
Диаметр хвостовика (DIN 69880)	ш mm	40 (30)* | (40 / 30)*
Мощность привода (40% цикла нагрузки)	kW	40 (30)* | (40 / 30)*
Момент, максимальный (40% цикла нагрузки)	Nm	28 | (34)*
Скорость, максимальная	об/мин	4 000 | (10 000)*
Задняя бабка
Ход задней бабки (автоматически проходимая)	mm	-
Центральный кернер	MT	-
Мощность задней бабки, максимальная	daN	-
Масса
Масса станка без шкафа управления	kg	15 000

Рисунок - Токарно-фрезерный станок

Рисунок - Устройство токарно-фрезерного

Такие станки оснащаются системами ЧПУ, которые имеют следующие особенности: значительный объем УП, большое число управляемых координат (до 7-8), возможность обеспечить высокую точность позиционирования исполнительных органов станка (до 0,001 мм), широкий диапазон регулирования частоты вращения шпинделя и скорости подач, высокая надежность при эксплуатации, возможность работы как в автоматическом режиме так и от персонального компьютера верхнего уровня. Такие станки оснащены, как правило, позиционно-контурной системой УЧПУ типа CNC.

1.5.9 Выбор и проектирование режущих инструментов

Вид режущего инструмента определяется назначенным методом обработки определённого вида поверхности. Тип режущего инструмента обуславливается видом технологического перехода.

При назначении типа инструмента, учитываем следующие задачи:

- в соответствии с типом производства детали (среднесерийное) используем стандартный инструмент;

- обработка детали ведётся по программе, так как используются ОЦ.

Инструмент назначен по каталогу фирмы Walter.

В качестве режущих материалов используются различные твердые сплавы с покрытием нитритом титана. Марки материалов представлены в виде кода производителя. Цифровая часть кода имеет привязку к обрабатываемому материалу по ИСО.

Таблица 12 - Назначение режущего инструмента

№	Установка	№ поверхности	Вид инструмента	Тип инструмента	Материал режущей части	Код инструмента	Код пластины
005	А	1.2.3.4.5.7.16. 14	Резец проходной упорный правый	Стандарт	WK1	SVJBR2525M11	VCGT110302-PM2
		10.11. 12.	резец канавочный	Стандарт	WK1	G1111.2525R3T19-034GX24	GX241E020N020GD3
		9.8.6.	резец канавочный	Стандарт	WK1	G1111.2525R4T20034GX24	GX24-3R2.00N
		13	Сверло	Стандарт	WK1	A3389DPL-14
		15	Фреза	Стандарт	WK1	P314801-12.5
		13	Развертка	Стандарт	WK1	F1342-14.5
005	Б	1.2.3.4.6.5.8	Резец проходной упорный правый	Стандарт	WK1	SVJBR2525M11	VCGT110302-PM2
		9,10	Фреза	Стандарт	WK1	P8112017-6
		7	Фреза	Стандарт	WK1	H901411-3

Вывод: Весь инструмент со сменными режущими пластинами(кроме сверл, монолитных фрез), что позволит вести быструю, качественную обработку без затрат времени на смену инструмента.

1.5.10 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания

Расчет режимов резания подсчитаем для двух операций, относящихся к различным методам обработки.

Произведем расчет режимов резания для операции 005 Токарная (Эчр), позиция I.

Исходные данные:

материал детали - АК6

точность IT11

шероховатость 1,6

заготовка - штамповка

масса - 0,9

материал резца Твердый сплав

Скорость резания при наружном продольном, поперечном точении и растачивании выбирается [7, с.265]

где Сv = 485, x = 0,12, y = 0,25, m = 0,28 [7, с.270]

kV= кмV·кпV·киV

где кмV = 1,2 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания [7, с.262, табл.3]

кпV = 0,9 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания [7, с.263, табл.5]

киV = 1 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания [7, с.263, табл.6]

Стойкость инструмента Т=60мин.

Подача S=0,2 мм/об [7, с.268]

Рассчитаем число оборотов шпинделя

об/мин

об/мин

Принимаем по паспорту станка 1969 об/мин

Тогда = 600 м/мин

Проверим назначенные режимы обработки по мощности привода главного движения [7, с.271]

где Pz - тангенциальная сила резания, Н [7, с.271]

где = 40 [7, с.274]

х=1, y=0,75, n=0 - коэффициенты [7, с.274]

- поправочный коэффициент , учитывающий фактические условия резания:

где =2,75 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости [7, с.265]

=1 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане на силу резания [7, с.275]

= 1,1 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние переднего ушла на силу резания [7, с.275]

= 1- поправочный коэффициент, учитывающий влияние угла наклона главного лезвия на силу резания [7, с.275]

=0,93 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине r

= 2,75·1·1,1·1·0,93=2,81

354,06 Н

Рассчитанное значение не превышает мощности главного привода движения станка.

Аналогично произведем расчет режимов резания для операции Сверление (Эчр), позиция I.

Исходные данные:

материал детали - АК6

точность IT11

шероховатость 1,6

заготовка - штамповка

масса - 0,9

материал резца WK1

подача S=0,12-0,18 мм/об.

Скорость резания при сверлении определяется по формуле [6].

[7, с.265]

где,CV, x, y, m, q- коэффициенты;

D- диаметр обрабатываемой поверхности;

kV= кмV·киV·кlV

где, кмV= 1,2- коэффициент, в зависимости от обрабатываемого материала;

киV= 1- коэффициент, в зависимости от материала инструмента;

кlV=1- коэффициент, в зависимости от глубины сверления.

СV=36,3; q=0,25; у=0,55; m=0,125; система охлаждения - есть.

T=60мин. -стойкость инструмента

Глубина сверления - 30 мм.

Частота вращения шпинделя n, об/мин:

Крутящий момент и осевую силу рассчитываем по формуле:

Мкр = 10СмDqsyKp [7, с.277]

где См = 0,005 ; q = 2; y = 0,8

- поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки в данном случае, зависит от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением:

= 2,75 [7, с.265, табл. 10]

Т.е.

Мкр = 10•0,005•52•0,140,8•2,75=0,7 Н•м

P0 = 10СpDqsyKp

где Сp = 9,8 ; q = 1; y = 0,7

P0 = 10•9,8•51 •0,140,7 •2,75=336,87 Н

Мощность резания определяем по формуле:

где n - частота вращения инструмента или заготовки

об/мин

об/мин

Принимаем n=3357 об/мин

тогда v = 147 м/мин

Рассчитанная величина не превышает мощности резания станка.

Аналогично рассчитываем остальные режимы резания и заносим данные в таблицу.

№ операции	Установ	№ пов	Режимы обработки
			t,мм	S, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	N, кВт (рас)	Pz	Kv	Kp
								(H)
005	А	1,2,3,4,5,7,16,14	1,8	0,36	1969	600	2,57	739,8	1,08	2,55
		10,11,12	1,4	0,28	1500	236	2,06	571,6	1,08	2,68
		9,8,6	1,2	0,2	1500	236	1,55	571,6		2,68
		13	1,2	0,2	3357	147	1,55	403,4	1,08	2,81
		15	1	0,12	50	15	1,04	235,2	1,08	2,94
		13	0,5	0,2		0		235,2	1,08	2,94
	Б	1,2,3,4,5,6,8	0,8	0,2	650	198	1,43	354,06	1,08	2,81
		9,10,	1	0,6	6000	113	1,43	354,06	1,08	2,81
		7	1,62	0,12	9000	85	1,56	381	1,08	2,95

1.5.11 Техническое нормирование, определение количества и типа основного производственного оборудования. Организация работ. Окончательное формирование маршрута

Результаты технического нормирования 005 токарная в таблице 15

Таблица 15 - Техническое нормирование 005токарная

№	Приемы	Основное время Тм мин	Вспомог время Твсп инстр мин	Время Твсп Контроля мин
1	Взять деталь установить в приспособление		0,16
2	Закрепить деталь		0,01
3	Подвод инструмент к детали автоматически		0,02
4	Обработать поверхность детали	0,27
5	Быстрый отвод инструмента автоматический		0,01
6	Открепить снять деталь		0,01
7	Снять и уложит в тару		0,34
8	Контроль детали			0,10
	Итого	0,27	0,55	0,10

Определяем оперативное время Топ, мин

Топ=tм + tв

где tм - основное время;

tв - вспомогательное время;

Топ = 0,27+0,55+0,1 = 0,92 (мин).

Норма штучного времени на операцию слагается из следующих составляющих:

где - время технического и организационного обслуживания рабочего места, мин

Торг=(аоргТоп)/100

где аорг = 4% время на организационно - техническое обслуживание в процентах от основного

Торг = (41,14)/100 = 0,05 (мин).

время на отдых и личные надобности, мин

Тотл=(аотлТоп)/100)

где аотл = 5% время на отдых и личные надобности в процентах от основного

Тотл = (51,04)/100 = 0,06 (мин).

0,55+0,1+0,05+0,06=1,03 (мин).

Проектируемый участок работает в условиях серийного производства, поэтому при изготовлении деталей партиями норма времени на операцию рассчитывается с учетом подготовительно-заключительного времени на настройку станка и подготовку операции.

Норма штучного калькуляционного времени на операцию:

где = 22 мин. - подготовительно-заключительное время;

= 29 шт. - количество деталей в партии.

В итоге норма штучного калькуляционного времени составит:

(мин)

Маршрутная карта технологического процесса

Наименование детали Вентилятор

Чертеж № 3145.003 Материал АК6 ГОСТ 4784-97

Вид заготовки Штамповка



Таблица 14 - Маршрутная карта

№ оп.	Наименование и краткое содержание операции	Базы	Оборудование
005	Токарно-фрезерная А: 6,7,8,9,10,11,22,23,24,25,26,27,31,34,33,35 Б: 1,2,3,4,5,12,13,14,28,15,16,29,17,18,19,20,21,32,36,37,38	20,16 20,24	Токарно-фрезерный ОЦ CTX beta 1250 TC 4A
010	Промывка		Моечная машина
015	Покрытие
020	Контроль

1.5.12 Разработка управляющей программы

Разработаем управляющую программу на токарно-фрезерную операцию 005.

Станок - ОЦ CTX beta 1250 TC 4A.

Система ЧПУ - SINUMERIK 840D.

RV:1 WZ:T01105 KB:EINSTECH-DREHMEISSEL BS:3 ID:089807550

N1000 T05

N1010 TC(1)

N1020 SETMS(4)

N1030 G96 S4=160 M4=3 M108

N1040 G00 Z-36.2

N1050 G00 X87.

N1060 G01 X86.75

N1070 G03 X85.55 Z-35.6 CR=0.6

N1080 G02 X84.35 Z-35. CR=0.6

N1090 G01 X76.826

N1100 G03 X76.226 Z-34.7 CR=.3 F0.1

N1110 G01 Z-33

N1120 G00 X87.

N1130 Z-29.5 S4=150

N1140 G01 X86.75 F0.1

N1150 G02 X85.55 Z-30.1 CR=0.6

N1160 G03 X84.35 Z-30.7 CR=0.6

N1170 G01 X76.826

N1180 G02 X76.226 Z-31.0 CR=.3

N1190 G01 Z-33

N1200 G00 X87.

N1210 G0 G53 X=R690 D0 M109

N1220 G0 G53 Z=R691 D0 M4=5

N1221 M67 M00

;NC SEQUENCE NAME : PLSL2

;RV:1 WZ:T01107 KB:KOPIER-DREHMEISSEL RS:0.2 ID:089

;TEST WP LACH D-CPMW 42221267

;WERKZEUGHALTER SCLCR 1616K 09-S MIT UNTERLEGPLATTE 9x16x70mm

N1230 T07

N1240 TC(1)

N1250 SETMS(4)

N1260 G97 S4=2100 M4=3 M108

N1270 G00 Z-17.

N1280 X86.

N1290 G01 Z-40. F0.15; F0.04

N1300 X87

N1310 G00 Z-17.

N1320 X85.8

N1330 G01 Z-40.

N1340 X86.5

N1350 G00 Z-17.

N1360 X85.48

N1370 G01 Z-40. F0.15 ;F0.01

N1380 X86.5

N1390 G0 G53 X=R690 D0 M109

N1400 G0 G53 Z=R691 D0 M4=5

N1410 M67 M30



2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ. ВЫБОР, ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИЛИ МОДЕРНИЗАЦИЯ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ

В данном разделе может проектироваться или усовершенствоваться технологическое оснащение или отдельные его узлы с целью повышения эффективности спроектированного технологического процесса.

2.1 Проектирование или модернизация оборудования и его элементов

2.1.1 Определение основных параметров технической характеристики оборудования

Наименование станка	nшп. max, мин-1	Nдв, кВт	Емкость магазина инструментов, шт.	Размеры рабочей поверхности стола, мм	Габаритные размеры, мм	Вес, кг	Класс точности станка
Токарно-фрезерный ОЦ CTX beta 1250 TC 4A.		12	25	36	1250	4180x1777x1950	15000		В



2.1.2 Разработка кинематической схемы проектируемого элемента оборудования

Рисунок - Схема работы станка

2.1.3 Обоснование структурной формулы компоновки

Рассмотрим 4 схемы компановки станка, которые могут быть применимы к изготовлению данной детали:

Рисунок - Варианты компоновки

Из предложенных вариантов выбираем первый, т.к. он самый оптимальный, упрощает обработку, все органы станка дополняют друг друга и такая компоновка самая распространённая.

2.2 Проектирование или модернизация приспособления

2.2.1 Назначение, устройство и принцип работы спец. приспособления

Конструируемым в рамках данного курсового проекта специальное приспособление - трехкулочковый самоцентрирующийся патрон. Он предназначенный для закрепления заготовки обрабатывающем центе с ЧПУ

Предназначен для выполнения операций фрезерования и точения различных деталей из цветных металлов и их сплавов в условиях среднесерийного производства Мощный привод главного движения и тщательно подобранные передаточные отношения обеспечивают оптимальные режимы обработки при различных условиях резания и полное использование возможностей режущего инструмента. Простота обслуживания и быстрая переналадка приспособлений и инструмента представляют значительные удобства при использовании станка в в среднесерийном производстве. Автоматическая система смазки узлов обеспечивает неприхотливость и надёжность станка в самых жестких условиях эксплуатации.

Преимущества гидравлических токарных патронов.

Основное преимущество гидравлических патронов, заключается в том, что они являются быстродействующими и обеспечивают на кулачках постоянное зажимное усилие.

При работе в патронах с ручным приводом, для того чтобы предупредить ослабление зажима и проскальзывание изделия в процессе обработки, приходится зажимать деталь с силой большей, чем это требуется. В гидравлических патронах кулачки все время сжимают изделие с одинаковой силой и всякие случайные обстоятельства, возникающие во время работы, не могут ослабить зажим.

Передаточное отношение в механизме гидравлического патронов берут а пределах от 1:1 до 1 :4 (в ручных патронах передаточное отношение по необходимости берется большим), поэтому гидравлические патроны имеют высокий коэффициент полезного действия. Гидравлические патроны легко управляемы, требуют ничтожной затраты усилий на зажим, понижают физическую утомляемость рабочего. Выбором соответствующего диаметра поршня и давления в сети можно достичь очень больших усилий зажима на кулачках, что позволяет легко зажимать и крупные изделия. Главное преимущество гидравлических патронов - в быстроте зажима.

Трехкулочковый самоцентрирующийся патрон состоит из втулки (4), которая защищает патрон от попадания загрязнения, располагающемся в корпусе патрона (1), базовых кулачков которые перемещаются по салазкам корпуса за счет системы гидравлики (3) Винты с т-образными гайками для крепления сменной части кулачка(46) что позволяет сделать быструю переналадку оборудования (5). Внутреннее пространство механизма закрывается крышкой, крепящейся винтами. Механизм передачи движения находится в шпинделе станка. Механизм гидростанции располагается за станком.



Рис. 1. Приспособление специальное

Для данной детали базирование осуществляется по наружному диаметру ш97 мм с упором в торец.

Исходя из служебного назначения детали, при обработке пазов лопаток, необходимо выполнить следующие требования:

- обеспечить точность обработки пазов заданном технологией допуске.

Схема базирования для данной детали представлена в виде:

Рис. 2- Схема базирования

2.2.2 Расчёт усилия зажима приспособления

Рассмотрим схему сил, действующих на деталь, установленную в трехкулачковый самоцентрирующийся патрон:

На заготовку, закрепленную в трехкулачковом патроне, действует момент резания Мрез. Заготовка удерживается от проворота моментом трения между кулачками и заготовкой.

Усилие равновесия:

, откуда .

Так как осевая сла велика и заготовка не упирается в торец, необходима дополнительная сила трения, которая будет препятствовать осевому сдвигу заготовки:

Определяем силу закрепления по формуле:



,

где - коэффициент трения в местах контакта заготовки с зажимными механизмами;

- момент резания;

=739,8Ч0,14=103,57 Нм

- расстояние от оси до кулачков;

- расстояние от места приложения силы до оси;

- сила резания, оказывающая влияние на , Н;

- осевая составляющая силы, Н;

- коэффициент запаса, который учитывает нестабильность силовых воздействий на заготовку.

.

Коэффициенты выбираем по[1, т. 64,65; с. 152-153]:

- гарантированный коэффициент запаса, = 1,5;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях заготовок, = 1;