Механическая обработка ступицы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Механическая обработка ступицы



Содержание

1. Выбор метода получения заготовки

2. Операция 020. Круглошлифовальная

3. Операция 030. Внутришлифовальная



1. Выбор метода получения заготовки

Заготовками для детали "Ступица" могут являться:

- круглый прокат;

- поковка круглого сечения, получаемая ковкой на молотах.

При выборе метода получения заготовки необходимо учитывать тип производства. Производство детали относится к единичному типу производства.

Нормативная стоимость заготовки-поковки выше нормативной стоимости проката и полосы. Кованая заготовка является более экономичной, чем прокат в случаях, когда она приближена к размерам и конфигурации детали. В нашем случае, это технически невозможно реализовать в условиях единичного производства.

Поэтому, в условиях единичного производства деталей, принимаем в качестве заготовки для детали "Ступица" круглый прокат по ГОСТ 2590-88 "Прокат стальной горячекатаный круглый".

Согласно рекомендациям, общий припуск по диаметру из горячекатаной стали устанавливается в зависимости от наибольшего наружного диаметра детали и от его длины.

Для ступицы: наружный диаметр - 102 мм, длина - 73 мм.

Расчет припусков представлен в таблице 1.

Таблица 1.

	Rz, мкм	h, мкм	Погр., мкм	2zmin, мкм	Td, мкм	dmax, мкм	dmin, мкм	2zmax, мкм	2zmin, мкм
прокат	200	300	182,5	-	2200	105,56	103,36	-	-
обдирка	125	120	0	1365	870	102,87	102	2690	1360

Общий припуск на диаметр составляет примерно 3 мм.

Общий припуск длину составляет 3 мм (1,5 мм с одной стороны, 1,5 мм с другой стороны).

Таким образом, расчетные размеры заготовки составят

D = 102 + 3 = 105 мм;

L = 73 + 3 = 76 мм.

Определим массу заготовки ступицы по формуле

,

где - плотность материала заготовки,

- объем заготовки, .

Принимаем для детали (сталь 40Х) .

Масса заготовки ступицы

.

Разработка маршрутной технологии

Разработаем маршрутную технологию изготовления детали "Ступица" в условиях единичного производства. Маршрут проектного технологического процесса изготовления ступицы представлен в таблице 2.

Деталь имеет 2 точные поверхности под подшипники: 59n6 и 35Н7. В разрабатываемой технологии необходимо это учесть, указанные поверхности должны шлифоваться. 4 отверстия 8 мм на токарно-винторезном станке сделать нельзя, поэтому в проектный техпроцесс внесем радиально-сверлильный станок.

Таблица 2.

№ операции	Наименование операции	Содержание	Тип и модель станка
005	Отрезная	Отрезать заготовку из проката 105 мм длиной 76 мм	Отрезной станок 8725
010	Токарно-винторезная	Установ А. Установить заготовку в 3-х кулачковый патрон, закрепить. Подрезать торец в размер 74,5±0,37 мм 1. Проточить до кулачков по диаметру в размер 102+0,87 мм 2. Центровать заготовку. 3. Сверлить насквозь отверстие 30+0,52 мм Установ Б. Переустановить деталь в 3-х кулачковом патроне, выверить, закрепить. 1. Подрезать второй торец в размер 73±0,37 мм. 2. Точить 69-0,74 мм на длину 63,5±0,37 мм за 11 проходов предварительно. 3. Точить 67-0,74 мм на длину 65±0,37 мм с подрезкой торца окончательно. 4. Точить 59,6±0,1 мм на длину 48±0,31 мм окончательно. 5. Точить 56-0,74 мм на длину 30±0,26 мм. 6. Точить фаску 1х45 на 56 мм и фаску 1х45 на 102. 7. Точить канавку шириной 2,2±0,125 мм и глубиной 1,1±0,125 мм на 56 мм. 8. Расточить отверстие 31+0,62 мм насквозь 9. Расточить отверстие 34,4±0,1 мм на длину 20±0,26 мм. 10. Расточить отверстие 35,5+0,62 мм на длину 9±0,18 мм. 11. Расточить канавку 37+0,62 мм шириной 1,4±0,125 мм на расстоянии 9±0,18 мм. Снять деталь после обработки.	Токарно-винторезный 16К20
015	Радиально-сверлильная	Установить деталь в 3-х кулачковый патрон на поворотный стол. Сверлить 4 отверстия 8+0,36 мм на расстоянии 85±0,435 мм	Радиально-сверлильный 2А55
020	Круглошлифовальная	Установить деталь на оправку в центра. Шлифовать поверхность 59n6 мм на длине 18±0,215 мм.	Круглошлифовальный 3А110В
025	Внутришлифовальная	Установить деталь в 4-х кулачковый патрон, выверить закрепить снять после обработки. Шлифовать 35Н7(+0,025) мм на длине 11±0,215 мм.	Внутришлифовальный 3К227А
030	Слесарная	Острые кромки притупить	Верстак слесарный
035	Контрольная	Контроль детали согласно чертежа.	Стол ОТК

Станок отрезной ножовочный 8725

Станок отрезной ножовочный 8725 предназначен для отрезки круглого и профильного материала из стали, чугуна и цветных металлов.

У ножовочного отрезного станка 8725 в качестве режущего инструмента используется ножовочное полотно длиной 450-500 мм.

Применяется в условиях индивидуального и серийного производства. Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69-УХЛ4, класс точности станка Н по ГОСТ 8-82Е.

Таблица 3.

Межцентровое расстояние ножовочного полотна, мм	500
Наибольший диаметр отрезаемой заготовки круглого сечения (угол реза 90 градусов), мм	250
Наибольший диаметр отрезаемой заготовки круглого сечения (угол реза 45 градусов), мм	140
Наибольший размер отрезаемой заготовки квадратного сечения (угол реза 90 градусов), мм	250 x 250
Наибольший размер отрезаемой заготовки прямоугольного сечения (угол реза 45 градусов), мм	140 x 250
Длина заготовки, поступающей на резку	350
Длина хода пильной рамы ножовочного отрезного станка 8725А	180
Ширина пропила, мм	3,5
Установленная мощность, кВт	2,2
Габаритные размеры, мм	1690 x 700 x 900
Масса, кг	700

Токарно-винторезный станок16К20

Токарно-винторезный станок 16К20 предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: обтачивания и растачивания цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и внутренних метрических, дюймовых, модульных и питчевых резьб, а также сверления, зенкерования, развертывания,и т.п. Отклонение от цилиндричности 7 мкм, конусности 20 мкм на длине 300 мм, отклонение от прямолинейности торцевой поверхности на диаметре 300 мм - 16 мкм. Однако бывают станки 16К20 без ходового винта. На таких станках можно выполнять все виды токарных работ, кроме нарезания резьбы резцом.

Ниже приводится таблица с техническими характеристиками токарно-винторезного станка 16К20.

Наименование параметров	Ед.изм.	Величины
Класс точности		Н
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной	мм	400
Наибольший диаметр точения над поперечным суппортом	мм	220
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка	мм	50
Наибольшая длинна обрабатываемого изделия	мм	710, 1000, 1400, 2000
Предел числа оборотов шпинделя	об/мин	12,5-1600
Пределы подач
- продольных	мм/об	0,05-2,8
- поперечных	мм/об	0,025-1,4
Наибольшее усилие допускаемое механизмом подач на упоре
- продольное	кгс	800
- поперечное	кгс	460
Наибольшее усилие допускаемое механизмом подач на резце
- продольное	кгс	600
- поперечное	кгс	360
Мощность электродвигателя главного движения	кВт	11
Габариты станка (Длинна)
- длинна	мм	2505, 2795, 3195, 3795
- ширина	мм	1190
- высота	мм	1500
Масса станка	кг	2835, 3005, 3225, 3685

Радиально-сверлильный станок 2А55

Станок радиально-сверлильный модели 2А55 предназначен для широкого применения в промышленности. Благодаря своей универсальности станок находит применение везде, где требуется обработка отверстий, от ремонтного цеха, до крупносерийного производства.

Радиально-сверлильный станок общего назначения 2А55 служит для сверления, рассверливания, зенкерования, подрезки торцов в обоих направлениях, развертывания, растачивания отверстий и нарезания резьбы метчиками в крупных деталях, перемещение которых по столу станка осуществлять тяжело, а в некоторых случаях и невозможно. Радиальный сверлильный станок 2А55 предназначен для получения сквозных и глухих отверстий в деталях с помощью сверл, для развертывания и чистовой обработки отверстий, предварительно полученных литьем или штамповкой, и для выполнения других операций.

Таблица 5.

Класс точности станка	Н
Наибольший условный диаметр сверления в стали 45, мм	50
Наибольший условный диаметр сверления в чугуне, мм	63
Расстояние от оси шпинделя до направляющей колонны (вылет шпинделя), мм	450...1500
Наибольшее горизонтальное перемещение сверлильной головки по рукаву, мм	1050
Наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя до плиты, мм	470...1500
Наибольшее вертикальное перемещение рукава по колонне (установочное), мм	680
Частота прямого вращения шпинделя, об/мин	30...1900
Количество скоростей шпинделя прямого вращения	19
Частота обратного вращения шпинделя, об/мин	37,4...1900
Количество скоростей шпинделя обратного вращения	18
Пределы рабочих подач на один оборот шпинделя, мм/об	0,05...2,2
Число ступеней рабочих подач	12
Электродвигатель привода главного движения, кВт	4,5
Габариты станка (длина ширина высота), мм	2625х968х3265
Масса станка, кг	4100

Круглошлифовальный станок мод. 3А110В

Техническая характеристика станка:

Диаметр обрабатываемой детали, мм ………………140

Длина детали, мм …………………………200

Длина шлифования, мм ………………..……850,270,500

Габариты станка ДлиннаЧШиринаЧВысота, (мм) …..1600Ч1670Ч1550

Масса, кг …………………………………….……….2100

Мощность двигателя кВт ……………………………...1,5

Пределы частоты вращения шпинделя Min/Max, об/мин ..……45/2240

Конус Морзе шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки..…4, 3

Наибольшие размеры шлифовального круга, мм:

наружный диаметр…………..……..250

высота…………………………...25

Число инструментов в магазине …………………..12

Внутришлифовальный станок 3К227В

Шлифовальные станки серии 3К227А предназначены для обработки цилиндрических и конических отверстий диаметром от 20 до 150 мм и длиной до 125 мм в деталях тел вращения типа втулки и диска методом шлифования.

Технические характеристики внутришлифовального станка 3К227А (В):

Параметр	Значение
Диаметр обрабатываемых отверстий, мм	20-150
Наибольшая длина шлифования (при наибольшем диаметре отверстия), мм	125
Наибольший диаметр устанавливаемого изделия, мм:	400
Наибольший диаметр устанавливаемого изделия в кожухе, мм	250
Наибольший угол поворота бабки изделия (при шлифовании конусных отверстий), град.	45
Поперечное перемещение шлифовальной бабки (ручное) за один оборот маховика, мм:
	грубое (наладочное)	2,5
	тонкое	0,25
	на одно деление лимба	0,001
	от рычага дозированной подачи	0,001
Величина автоматической поперечной подачи на сторону, мм/дв.ход.	0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,005; 0,006
Скорость движения стола, м/мин:
	при правке круга	0,1-2
	при шлифовании	1-7
	при быстром продольном подводе и отводе	10
Наибольший ход стола, мм	450
Пределы числа оборотов шпинделя изделия (регулировка бесступенчатая), об/мин	60-1200
Скорость вращения внутришлифовальных шпинделей, об/мин	5000-28000
Скорость вращения торцевого шпинделя, об/мин	5600
Мощность всех электродвигателей (без преобразовательных агрегатов), кВт	9,23
Размеры станка в плане с баком гидросистемы, баком эмульсии, электрошкафом, мм
	длина	2815
	ширина	1900
Масса станка с приставным оборудованием, кг	4300

Выбор инструмента для проектируемого техпроцесса.

Назначим инструмент на каждую операцию.

Операция 010.

Приспособление: 3-х кулачковый патрон 7103-005 ГОСТ 3890-82.

Инструмент режущий:

Резец проходной подрезной с трехгранной пластиной, Т5К10, ТУ 2-035-892-82 MWLNR2020R06; Сверло центровочное 2317-0106 ГОСТ 14952-75 (3,15 мм), Сверло спиральное с коническим хвостовиком 2301-3674 ГОСТ 10903-77 (30 мм), резец расточной ГОСТ 1883-73, с пластиной Т5К10 по ГОСТ 25379-82, резец расточной ГОСТ 1883-73, с пластиной Т15К6 по ГОСТ 25379-82,

Резец канавочный для наружного точения, резец канавочный для внутренних канавок.

Инструмент измерительный и вспомогательный:

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1-1 ГОСТ166-89, резцедержатель с базирующей призмой 191811002; микрометр МК-125 ГОСТ 6507-78, Штангенглубиномер ШГ-160-0,05-1 ГОСТ162-90, Нутромер НИ18-50-1 ГОСТ868-82. Операция 015.

Приспособление: 3-х кулачковый патрон и поворотный стол.

Инструмент режущий:

Сверло спиральное с коническим хвостовиком 2301-3568 ГОСТ 10903-77 (8 мм)

Инструмент измерительный и вспомогательный:

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1-1 ГОСТ166-89.

Операция 020.

Приспособление: Оправка, центра при станке.

Инструмент режущий:

Шлифовальный круг 1 400х40х203 24А 40Н СМ2 6К5 35 А кл1 ГОСТ 2424-83

Инструмент измерительный и вспомогательный:

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1-1 ГОСТ166-89, микрометр МК-125 ГОСТ 6507-78, образцы шероховатости 0,2-12,5ШЦ ГОСТ9378-93.

Операция 025.

Приспособление: 4-х кулачковый патрон 7103-005 ГОСТ 3890-82

Инструмент режущий:

Круг шлифовальный 20х25х8 24А 20С1К5 ГОСТ 2424-83

Инструмент измерительный и вспомогательный:

Нутромер НИ18-50-1 ГОСТ868-82, Штангенглубиномер ШГ-160-0,05-1 ГОСТ162-90, образцы шероховатости 0,2-12,5ШЦ ГОСТ9378-93.

Расчет и назначение режимов обработки

Производим подробную разработку операций проектируемого технологического процесса механической обработки ступицы, лимитирующих качество детали в целом.

2. Операция 020. Круглошлифовальная

Оборудование: круглошлифовальный станок модели 3А110В.

Технологические базы: фаски <60O в центровых отверстиях, торец.

Содержание операции:

Заготовка устанавливается на оправку в центра станка с использованием хомутика 7107-0065 ГОСТ 16488-70.

Переход 1. Шлифовать поверхность .

Режущий инструмент:

Шлифовальный круг 1 400х40х203 24А 40Н СМ2 6К5 35 А кл1 ГОСТ 2424-83

Измерительный инструмент:

Микрометр МК50 ГОСТ 6507-90,

Применяемое смазочно-охлаждающее технологическое средство (СОТС): водная эмульсия "Ифхан-35".

Режимы резания:

Припуск на шлифование поверхности h = 0.3 мм.

Радиальная подача круга Sр = 0.005 мм/об

Скорость вращения детали: Vд = 20 м/мин.

Частота вращения детали: nд = 560 мин-1.

Частота вращения шлифовального круга: nкр = 1590 мин-1.

Основное технологическое время на обработку поверхности рассчитываем по формуле

,

Где К - коэффициент, учитывающий выхаживание и доводку при шлифовании, 1.2…1.5.

Определение штучно-калькуляционного времени на операцию.

Штучно-калькуляционное время на операцию определяется по формуле

, где

- штучное время на операцию;

- подготовительно-заключительное время на операцию,

- партия запуска деталей,

Подготовительно-заключительное время на операцию включает в себя

время на организационную подготовку, а так же время на наладку станка, приспособления, инструментов.

Норма штучного времени на операцию определяется по формуле

,

где

- вспомогательное время на операцию;

- поправочный коэффициент на вспомогательное время;

- время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности, в % от оперативного

Вспомогательное время на операцию рассчитывается по формуле

,

где

- время на установку и снятие детали, мин,

- время, связанное с операцией, мин

- время на технические измерения, мин

Принимаем

Принимаем = 0.21 мин = 0.1 мин

Принимаем время на измерение поверхностей:

микрометром -

Шаблоном 0,1 мин

Таким образом,

Принимаем

Тогда,

3. Операция 030. Внутришлифовальная

Оборудование: внутришлифовальный станок модели 3К227А.

Технологические базы: торец, наружный диаметр.

Содержание операции:

Заготовка устанавливается в 4-х кулачковый патрон.

Переход 1. Шлифовать отверстие .

Режущий инструмент:

Круг шлифовальный 20х25х8 24А 20С1К5 ГОСТ 2424-83

Измерительный инструмент:

Нутромер НИ18-50-1 ГОСТ868-82, Штангенглубиномер ШГ-160-0,05-1 ГОСТ162-90

Применяемое смазочно-охлаждающее технологическое средство (СОТС): водная эмульсия "Ифхан-35".

Режимы резания:

Припуск на шлифование поверхности h = 0.3 мм.

Радиальная подача круга Sр = 0.03 мм/об

Скорость вращения детали: Vд = 60 м/мин.

Частота вращения детали: nд = 1000 мин-1.

Частота вращения шлифовального круга: nкр = 4500 мин-1.

Основное технологическое время на обработку поверхности рассчитываем по формуле

,

где

К - коэффициент, учитывающий выхаживание и доводку при шлифовании, 1.2…1.5.

Определение штучно-калькуляционного времени на операцию.

Штучно-калькуляционное время на операцию определяется по формуле

, где

- штучное время на операцию;

- подготовительно-заключительное время на операцию,

- партия запуска деталей,

Подготовительно-заключительное время на операцию включает в себя

время на организационную подготовку, а так же время на наладку станка, приспособления, инструментов.

Норма штучного времени на операцию определяется по формуле

,

где

- вспомогательное время на операцию;

- поправочный коэффициент на вспомогательное время;

- время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности, в % от оперативного

Вспомогательное время на операцию рассчитывается по формуле

,

где

- время на установку и снятие детали, мин,

- время, связанное с операцией, мин

- время на технические измерения, мин

Принимаем

Принимаем = 0.21 мин = 0.1 мин

Принимаем время на измерение поверхностей:

микрометром -

Шаблоном 0,1 мин

Таким образом,

Принимаем

Тогда,

На остальные переходы операций технологического процесса механической обработки "Ступицы" режимы резания представлены в таблице 6. поковка заготовка сталь горячекатаный

Таблица 6

	Наименование операции, переходы	t, мм	So, мм/об	Vs,, мм/мин	V, м/мин	n, мин-1	To, мин
010	Токарно-винторезная. 1. Подрезать торец.	1,5	0,7	28	13,2	40	3,89
	2. Проточить до кулачков по диаметру в размер 102+0,87 мм	1,5	0,5	25	16	50	2,66
	Центровать заготовку.	1,57	0,2	116	68	265	0,84
	4. Сверлить насквозь отверстие 30+0,52 мм	15	0,8	128	15,08	160	0,59
	1. Подрезать торец.	1,5	0,7	28	13,2	40	3,89
	Точить 69-0,74 мм на длину 63,5±0,37 мм за 11 проходов предварительно.	3	0,5	31,5	13,66	63	12,38
	Точить 67-0,74 мм на длину 65±0,37 мм с подрезкой торца окончательно.	1,5	0,5	31,5	13,26	63	2,13
	Точить 59,6±0,1 мм на длину 48±0,31 мм окончательно.	1,2	0,35	35	18,72	100	4,29
	Точить 56-0,74 мм на длину 30±0,26 мм.	0,9	0,35	43,75	21,99	125	1,46
	Точить фаску 1х45 на 56 мм и фаску 1х45 на 102.	1	0,6	30	16	50	0,13
	Точить канавку шириной 2,2±0,125 мм и глубиной 1,1±0,125 мм на 56 мм.	1,1	0,5	12,5	8	25	0,34
	Расточить отверстие 31+0,62 мм насквозь	1	0,06	24	37,6	400	3,17
	Расточить отверстие 34,4±0,1 мм на длину 20±0,26 мм.	1,7	0,06	18,9	30,68	315	2,33
	Расточить отверстие 35,5+0,62 мм на длину 9±0,18 мм.	1,1	0,06	18,9	34,04	315	1,16
	Расточить канавку 37+0,62 мм шириной 1,4±0,125 мм на расстоянии 9±0,18 мм.	1	0,125	25	21,61	200	0,04
015	Радиально-сверлильная Сверлить 4 отверстия 8 мм.	4,0	0,14	140	25	1000	0,09

Размещено на Allbest.ru