Технология машиностроения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Технологическая часть

1.1 Описание конструкции детали и её технологический анализ

Деталь «Ротор 566» имеет форму тела вращения с габаритными размерами 30,3х12 мм. В качестве заготовки используют прокат, масса детали 7,8 г. Наружное поверхность детали имеет вырезанную из круга форму с перепадом толщины детали от 4,4 мм до 2,8 мм и до 7 мм внутренняя поверхность детали имеет цилиндрическую форму 4,2 мм. В нутрии отверстия выполнены два сквозных отверстия 0,95 мм.

Наиболее точно обрабатываемый размер выполняется по 7 квалитету, свободные размеры по 14 квалитету точности.

Деталь обрабатывается в основном с шероховатостью Rz 20 мкм. C шероховатостью Ra 1,25 мкм обрабатываются поверхность диаметром 4,2Н7 мм.

Детали всегда имеют отверстия, которые можно разделить на точные (основные), поверхности которых служат для фиксации валов, шпинделей и т.д., и вспомогательные - крепёжные и смазочные.Такими являются 4 отверстия М8х1-6Н и одно направляющее отверстие 5Н14 мм.

Заготовка детали представляет собой прокат размером 36х9 мм из сплава марки 50Н ГОСТ 10994 - 74. Материал детали обладает высокими прочностными свойствами, что очень важно при получении проката.

Данная деталь является жесткой, что обеспечивает достаточную жесткость при механической обработке. Имеет сквозное отверстие, свободные для механической обработки поверхности, доступные поверхности для механической обработки. Данную деталь можно считать технологичной.

Материал детали сталь 50Н ГОСТ 10994-74, химический состав и механические свойства которой представлены в таблице 1 и таблице 2 соответственно.

Таблица 1 - Химический состав сплава 50Н ГОСТ 10994-74 (%)

Fe	C	Si	Mn	Ni	S	P	Cu
48,33…50,55	до 0,03	0,15…0,3	0,3…0,6	49…50,5	до 0,02	до 0,02	до 0,2

Таблица 2 - Механические свойства сплава 50Н ГОСТ 10994-74

Предел прочности в, МПа	Предел текучести 0,2, МПа	Относительное удлинение д,%	Относительное сужение ш,%
440	145	35	60

Чертеж детали дает полное представление о конструкции детали и форме поверхностей. Все размеры, необходимые для изготовления детали, проставлены технологически грамотно, указаны шероховатость, допуска обрабатываемых поверхностей, приведены технические требования на ее изготовление. Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали, применяемых защитных покрытиях, массе детали. Чертеж детали выполнен с учетом последних требований систем стандартов ЕСКД и ЕСТД.

Таблица 3- Допуски на свободные размеры. (мм)

Размер по чертежу	Числовая величина размера
Ш 4,2А	Ш4,2Н7(+0,012)
7С5	7 h12(-0,15)
9A5	9 Н 12(+0,15)
2,8С5	2,8 h11(-0,06)
12C4	12 h11(-0,11)



1.2 Анализ технологичности конструкции детали

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами.

Под технологичностью конструкции понимают соответствие конструкции детали требованиям минимальной трудоёмкости и материалоёмкости. Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления изделия, тем более оно технологично.

Деталь «Ротор 566» технологична по следующим показателям:

1) Все отверстия в детали сквозные, что позволяет ее легче обрабатывать.

2) Деталь изготавливается методом проката, что позволяет повысить производительность заготовительных работ.

3) На детали удобные базы, что гарантирует надежность закрепления заготовки.

4) Поверхности имеют оптимальную точность и шероховатость.

5) Конструкция детали имеет малую протяженность обрабатываемых поверхностей

Деталь не технологична по следующим признакам:

1) Низкий коэффициент использования материала.

2) Деталь имеет малые размеры.

Из выше перечисленного следует, что деталь «Ротор 566» в целом технологична.

1.3 Обоснование типа производства

В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска изделия необходимо определить тип производства. Тип производства зависит от объёма выпуска и массы деталей. При массе детали m=7,8 г, тип производства - среднесерийное, т.к. программа выпуска составляет N=7000 шт.

Серийное производство характеризуется изготовлением деталей повторяющимися партиями или сериями. В серийном производстве используют наряду с универсальным специальное и специализированное оборудование. Оборудование располагают по ходу технологического процесса, часть оборудования располагают по типам станков. В серийном производстве широко используют переналаживаемые, быстродействующие приспособления, универсальный и специальный режущий инструмент, специальный мерительный инструмент, обеспечивающие повышение производительности труда, снижение себестоимости изготовления и квалификации исполнителя.

Для серийного производства количество деталей в партии определяется по формуле:

, (1)

где N-размер годовой программы выпуска продукции;

t- число дней, на которое нужно иметь запас деталей на складе;

Ф_у- число рабочих дней в году (Ф_у=253 при двух днях отдыха в неделю и продолжительности рабочей смены 8 часов).

шт.

Принимаем n_д= 200 шт.

По ГОСТ 31108-74 коэффициент закрепления операций для среднесерийного производства принимаем равным от 10 до 20.



1.4 Анализ существующего и разрабатываемого вариантов технологического процесса

1.4.1 Выбор вида заготовки и способа её получения

В современных условиях при проектировании новых технологических процессов одной из важнейших задач является выбор вида заготовки. Метод получения заготовок в значительной степени определяется размерами программы выпуска, материалом детали, ее назначением, техническими требованиями на изготовление, формой поверхности и размерами, а также экономичностью изготовления.

В машиностроении основными видами заготовок для деталей являются стальные и чугунные отливки, отливки из цветных металлов и сплавов, штампованные заготовки и всевозможные способы проката.

Предлагаю получать заготовку для детали «Ротор 566» из проката, так как материал заготовки и его механическая и физические свойства позволяют получать заготовки данным методом. В нашем случае требуются высокие прочность и плотность, поэтому применяют заготовки из сортового и специального проката. В процессе проката раскаленные литые болванки подвергаются многократному уплотнению между валками прокатных станов. Это придает заготовкам из проката высокую прочность и герметичность даже при небольшой их толщине.

Данный способ получения заготовки экономически обоснован, несмотря на невысокий коэффициент использования материала. При годовой программе выпуска деталей 3000 деталей применения поковок или штамповок будет не эффективным, так как потребует разработки дорогостоящих штампов. Выбираем круг длиной 9 мм диаметром 36 мм, квалитета h12, горячекатаный, нормальной точности изготовления.

Коэффициент использования материала определяется по формуле:

, (2)

где m_дет - масса детали, m_дет =7,8 г;

m_заг - масса заготовки, m_заг =86 г.

Подставив данные в вышеприведенную формулу, получим следующее соотношение.

КИМ= 7,8/86 = 0,09.

Эскиз заготовки представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Эскиз заготовки

1.4.2 Сравнение существующего и разрабатываемого технологических маршрутов обработки конструкция деталь обработка технологичность

Сравнение базового и разрабатываемого технологического процесса приведено в таблице 4.

Таблица 4 Базовый и разрабатываемый технологический процесс

Базовый технологический процесс	Разработанный технологический процесс
005	Контрольная(стол)	005	Пило-отрезная(МСК400-М)
010	Пило-отрезная(Н-260НВ)	010	Токарная (Basic 170)
015	Токарная (ИЖ250)	015	Наладка (ТП130)
020	Наладка (ТП130)	020	Токарная с ЧПУ (ТП130)
022	Токарная с ЧПУ (ТП130)	022	Наладка (Тakisawa)
025	Фезерная 6Ш80	025	Фезерная с ЧПУ (Тakisawa)
030	Фезерная 6Ш80	030	Сверлильная (JDP-17F)
035	Сверлильная (2Н106П)	035	Слесарная(верстак)
040	Слесарная(верстак)	040	Наладка (Тakisawa)
045	Наладка (Тakisawa)	045	Фезерная с ЧПУ (Тakisawa)
050	Фезерная с ЧПУ (Тakisawa)	050	Слесарная(верстак)
055	Слесарная(верстак)	055	Наладка (Decker)
060	Слесарная(верстак)	060	Фезерная с ЧПУ (Decker)
065	Наладка (Decker)	065	Слесарная(верстак)
Базовый технологический процесс	Разработанный технологический процесс
070	Фезерная с ЧПУ (Decker)	070	Моечная (ванна)
075	Слесарная(верстак)	075	Наладка (Schaublin-255)
080	Моечная (ванна)	080	Токарная ЧПУ (Schaublin-255)
085	Токарная (ИЖ250)	085	Слесарная(верстак)
090	Токарная (ИЖ250)	090	Моечная (ванна)
095	Токарная (ИЖ250)	095	Контрольная(стол)
100	Слесарная(верстак)
105	Моечная (ванна)
120	Контрольная(стол)
125	Упаковывание(стол)

Из таблицы 4 видно,что разрабатываемый маршрут изготовления детали являяется более эффективным. Сокращения маршрута обработки произошло в результате применения более прогрессивного оборудования, позволяющего объединить операции базового технологического процесса.

1.4.3 Выбор технологического оборудования

В базовом технологическом процессе применяются станки устаревших моделей: 6Ш80, ИЖ250. В проектируемом технологическом процессе я предлагаю их заменить на более современное, прогрессивное оборудование позволяющее уменьшить трудоемкость изготовления детали.

Вместо универсальных станков модели 6Ш80 предлагаю использовать многоцелевой станок Тakisawa. Фрезерные станки Тakisawa предназначены для обработки наружных и внутренних плоских, фасонных поверхностей, уступов, пазов, прямых и винтовых канавок, шлицев на валах, нарезание зубчатых колес и т. д. Фрезерование позволяет получить изделия 9 - 12 квалитета с шероховатостью Rа = 0,8 - 10 мкм. Для фрезерования применяют работающие периферией цилиндрические, угловые и фасонные фрезы, работающие торцом торцовые фрезы, а также работающие и периферией и торцом дисковые, отрезные и концевые фрезы.

Технические характеристики:

Максимальный устанавливаемый диаметр 580 мм.

Максимальный диаметр обработки 460 мм.

Максимальная обрабатываемая длина 1134 мм.

Частота вращения шпинделя 6000 об/мин.

Мощность шпинделя 15 кВт.

Мощность приводной головки 3,7 кВт.

Размеры в плане 2,9Ч1,8 м.

Высота 1,96 м.

Вес 7700 кг.

Рисунок 1-Внешний вид станка Тakisawa

Вместо универсального станка модели ИЖ250 предлагаю использовать токарный станок модели Schaublin-225 с ЧПУ. Станок станок модели Schaublin-225 предназначен для токарной обработки деталей в полуавтоматическом режиме. Предусмотрено точение, нарезание резьбы (до 2000 об/мин), обработка канавки, обработка конуса и сферы, жесткое нарезание резьбы (левое и правое), точение конуса, сверление, снятие заусенцев, точение радиуса, восстановление резьбы и пр.

Технические характеристики:

Максимальный диаметр обработки200 мм

Максимальный просвет над кареткой115 мм

Высота центров над кареткой60 мм

Длина резания400 мм

Обороты шпинделя50 - 5000 об\мин

Мощность макс. 5,5 кВт

Рабочая подача Х/Z бесступенчато0 - 5 м/мин

Ускоренная подача Х/Z10 м/мин

Габариты станка: 1170 x 1200 x 1490 мм

Вес станка:1120 кг

Рисунок 2-Внешний вид станка Schaublin-225 с ЧПУ.

1.4.4 Выбор средств технологического оснащения

а) приспособлений

Базирование детали осуществляется при помощи различных приспособлений. Выбираю приспособление для операции 025 Фрезерной с ЧПУ.

Приспособление выбираю по коэффициенту загрузки:

, (3)

где - штучно - калькуляционное время выполнения данной операции, час;

- месячная программа выпуска изделия на единицу оснастки, час;

- месячный фонд времени работы оснастки, час.

В соответствии с ГОСТом в технологическом процессе целесообразно применять неразборные специальные приспособления (НСП), которые предназначены для целевого использования на данной операции. Достоинства НСП: надёжность, жесткость, точность, быстрота установки заготовки.

Для операции 115 Фрезерной на станке Тakisawa предлагаю использовать приспособление для фрезерования фрезерования контура и обработки отверстий 0,8^+0,01 и лыски 0,15 мм.

б) режущих инструментов

В разработанном технологическом процессе применяют в основном стандартный режущий инструмент.

1.4.5 Расчёт промежуточных припусков и размеров заготовки

Припуск на механическую обработку является одним из важнейших факторов, влияющих на производительность труда. Очень большие припуски увеличивают расход металла, число проходов, влияют на износ инструмента, что в конечном итоге сказывается на стоимости продукции. В другом случае, когда припуски имеют заниженные значения, есть вероятность получения брака. Припуск должен быть достаточным для того, чтобы при его срезании были устранены дефекты заготовки, а также для компенсации погрешностей установки и базирования заготовок на данной операции и погрешностей предыдущей операции.

Произведём расчёт припусков и межоперационных размеров для обработки торцов в размер 12_-0,11 мм.

Технологический маршрут обработки состоит из операции последовательного точения (чернового и чистового) двух противолежащих поверхностей (табл.5). Заготовка закрепляется в трехкулачковом патроне.

Таблица 5 - Расчет припусков и предельных отклонений по технологическим переходам на обработку поверхностей в размер 12_-0,11 мм.

Технологичес-кие переходы	Элементы припуска, мкм	Расчет-ный припуск 2Zmin, мкм	Расчет-ный размер lp, мм	Допуск T, мкм	Предельные размеры, мм	Предельные значения припуска, мкм
	Rz	h	с	е				lmin	lmax
Заготовка	150	150	27	-	-	12,996	500	13	13,5	-	-
Точение черновое	50	50	2	110	544	12,112	300	12,1	12,4	900	1100
чистовое	10	20	1	7	214	11,89	110	11,89	12	210	400
Итого		1110	1500

Суммарное значение пространственных отклонений определяется по формуле

, (4)

где - величина коробления, мкм;

Величина коробления определяется по следующей формуле:

, (5)

где - удельное коробление отливки, =0,9 мкм/мм.

D - диаметр обрабатываемой детали, D =30 мм.

0,9Ч30=27 мкм.

27 мкм.

Величину остаточных пространственных отклонений с_ост определяем по формуле

(6)

гдеk_у - коэффициент уточнения формы.

Величина остаточных пространственных отклонений

-после точения чернового

с_ост = 0,06 Ч 27 = 2 мкм;

-после точения чистового

с_ост = 0,04 Ч 27 = 1 мкм.

Погрешность установки на выполняемом переходе определяется по формуле

(7)

гдее_б - погрешность базирования, в трехкулачковом патроне е_б =0 мкм;

е_з - погрешность закрепления, мкм.

Погрешность закрепления в трехкулачковом патроне составит 110 мкм.

Погрешность установки при черновом точении

мм = 110 мкм;

Остаточная погрешность установки при чистовом точении

е_у = 0,06 0,11 = 0,007 мм = 7 мкм.

Расчёт минимальных припусков определяется по формуле:

, (8)

где R_{z i-1} -высота неровностей профиля, мкм;

h_i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя, мкм;

- суммарное отклонение расположения поверхности, мкм;

- погрешность установки, мкм.

Минимальный припуск под черновое точение:

2 мкм.

- под чистовое точение:

мкм.

Определяем расчетный размер, начиная с конечного размера по формуле:

(9)

гдеl_pk-1 - расчетный размер для перехода, предшествующего конечному, мм;

l_pk - расчетный размер, полученный на выполняемом переходе, мм;

2Z_mink-1 - минимальный расчетный припуск на предшествующем переходе, мм.

После конечного перехода (точения чистового) расчетный (чертежный) размер равен 11,89 мм.

l_{p точ.чист.} = 11,89 мм;

l_{p точ.черн.} =11,89 + 0,232 =12,112 мм;

l_{p заг.} = 12,112 + 0,874 = 12,996 мм.

Определим наименьшие предельные размеры для каждого технологического перехода, округляя размеры до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер.

l_{min точ.чист.} = 11,89 мм; l_{min точ.черн.} = 12,1 мм;

l_{min заг.} = 13 мм.

Наибольшие предельные размеры получают прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру. Для точения чистового значение допуска составляет Т = 110 мкм (по чертежу); для точения чернового Т = 300 мкм; для заготовки Т = 500 мкм.

l_{max точ.чист.} = 11,89+0,11=12 мм;

l_{max точ.черн.} = 12,1 + 0,3 = 12,4 мм;

l_{max заг.} = 13 + 0,5 = 13,5 мм.

Предельные значения припусков определяем согласно [6]: Z^пр_max - как разность наибольших предельных размеров, а Z^пр_min - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

Для точения чистового:

2Z^пр_min = 12,1 - 11,89 = 0,21 мм = 210 мкм;

2Z^пр_max = 12,4 -12 = 0,4 мм = 400 мкм.

Для точения чернового:

2Z^пр_min = 13- 12,1 =0,9 мм = 900 мкм;

2Z^пр_max = 13,5 - 12,4 = 1,1 мм =1100 мкм.

Проверка правильности вычислений:

2Z^пр_{max точ.чист.} - 2Z^пр_{min точ.чист.}= 400- 210 = 190.

Т _{точ.черн.} - Т_{точ.чист.} = 300 - 110= 190 мкм.

2Z^пр_{max точ.черн.} - 2Z^пр_{min точ.черн.} = 1100 - 900 = 200 мкм.

Т _заг. - Т _{точ.черн..}= 500 - 300 = 200 мкм.

Схема расположения допусков и припусков на обработку поверхностей в размер 12_-0,11 мм представлена на рисунке 3.

1.4.6 Назначение и расчет режимов обработки

Определяем режимы резания для операции 025, состоящую из 7 переходов.

Технологическая операция будет состоять из 7 переходов.

1 переход: Фрезеровать поверхности выдерживая размеры согласно эскиза: 7_-0,1 мм, 200,05 мм; 7,7_-0,1 мм, 1,7^+0,02 мм с припуском 0,15 мм предварительно.

2 переход: Фрезеровать фаску1,545^о, выдерживая размеры согласно эскиза с припуском 0,15 мм предварительно.

Рисунок 3- Схема расположения припусков

3 переход: Фрезеровать поверхности выдерживая размеры согласно эскиза: 200,05 мм; 7,7_-0,1 мм.

4 переход: Фрезеровать поверхности выдерживая размеры согласно эскиза: 7_-0,1 мм, 26^+0,21 мм, 1,7^+0,02 мм; 2,1^+0,02 мм и R0,2 мм.

5 переход: Фрезеровать фаску1,545^о окончательно.

6 переход: Центровать 2 отв.

7 переход: Сверлить 2 отв. Ш2,95 мм.

Рассчитаем режимы резания на 1-ом переходе данной операции - фрезерование контура детали.

Скорость резания определяется по формуле [13]:

, (10)

гдеС_v - постоянный коэффициент;

q, х, m, y, u, p - показатели степени;

D - диаметр фрезы, D = 10 мм;

Т - период стойкости инструмента, Т=60 мин;

S_z - подача на зуб, S_z =0,02 мм/об.;

Z - число зубьев фрезы, Z = 3;

В - ширина фрезерования, В= 10 мм;

t - ширина фрезерования, t=0,5 мм;

С_v = 22,5; q = 0,35; x = 0,24; y = 0,48; u = 0,03; p = 0,1; m = 0,27. (справочник [2] таблица 39, стр 287). K_v = 1.

132,7 м/мин.

Число оборотов шпинделя рассчитывается по формуле

, (11)

об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 4000 об/мин и пересчитываем скорость резания по формуле:

, (12)

м/мин.

Величина окружной силы резания при фрезеровании определяется по формуле

, (13)

гдеК_мp - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала, К_мp =0,86.

С_р = 82; х = 0,75; у = 0,6; u = 1,0; q = 0,86; w = 0. (справочник [2] таблица 41, стр. 291).

Н.

Крутящий момент на шпинделе станка определяется по формуле

.(15)

Нм.

Мощность резания рассчитывается по формуле

.(16)

кВт.

0,34? 15.

Обработка возможна.

Аналогичным образом рассчитаем режимы резания для остальных переходов фрезерования - 2,3,4, 5, 6. Данные расчетов занесем в таблицу 6.

Таблица 6 - Результаты расчета режимов резания по переходу 2 и 3.

№ перехода	S, мм/зуб	t, мм	V, м/мин	n, мин-1	P, H	Мкр, Hм	Ne, кВт
2	0,03	2	99,18	5264	51,11	1,53	0,16
3	0,02	0,2	150,72	6000	6,23	0,25	0,57
4	0,02	0,2	113,04	6000	7,97	0,24	0,39
5	0,02	0,15	113,04	6000	6,56	0,20	0,41
6	0,15	1	12,85	2045	153	0,39	0,04

Переход 7: Сверление 2 отверстий диаметром 2,95 мм.

Инструмент - сверло из быстрорежущей стали Р6М5 диаметром D = 2,95 мм по 2300-0310 ГОСТ 10902-77. Глубина резания при сверлении равна половине диаметра сверла t = 1,475 мм. Подачу назначаем S = 0,15 мм/об. Скорость резания при сверлении определится по формуле

, (17)

гдеС_v - постоянный коэффициент;

q, m, y - показатели степени;

D - диаметр сверла, D = 2,95 мм;

Т - период стойкости инструмента, Т=10 мин;

S - подача, S =0,1 мм/об.;

K_v - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, рассчитывается по формуле

, (18)

гдеК_мv - коэффициент на обрабатываемый материал, К_мv =1,0;

K_иv - коэффициент на инструментальный материал, K_иv = 1,0;

K_lv - коэффициент, учитывающий глубину сверления, K_lv = 1,0;

.

Сv = 3,5; q = 0,5; y = 0,45; m = 0,12 (справочник [2] таблица 30, стр 279).

12,85 м/мин.

1387 об/мин.

n_пас = 1250 мин^-1.

Корректируем скорость резания

==11,58 м/мин.

Крутящий момент и осевую силу при сверлении определяется по формулам

, (21)

, (22)

гдеС_м, С_р - постоянные коэффициенты;

q, y - показатели степени;

K_p - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением К_р = К_мр.

Выбираем значение коэффициента Cp и показателей степеней q; y из таблицы 32, стр. 281.

С_м=0,041; q=2; y=0,7. С_р=143; q=1,0; y=0,7;

, (23)

гдеп - показатель степени, п =0,75.

0,68.

100,0412,95²0,1^0,70,68= 0,48 Нм,

101432,95¹0,1^0,70,68= 286,8 Н.

Мощность резания определяется по формуле

. (24)

N_е= 0,481250/9750 = 0,06 кВт.

Проверяем достаточна ли мощность привода станка.

N_е ?N_ш.п . (25)

0,06? 15.

Обработка возможна.

1.4.7 Нормирование технологического процесса

Определяем норму времени для операции 025 Фрезерной с ЧПУ.

Структуру нормы штучного времени T_шт, мин. можно представить следующим образом:

(26)

где Т_о - основное (технологическое) время на операцию, мин;

Т_в - вспомогательное время на операцию, мин;

К_t.в - поправочный коэффициент на вспомогательное время, учитывающий характер серийности, К_t.в=1,15;

Q_обс - время на обслуживание рабочего места, составляет 4% от оперативного времени при работе на станках фрезерно-сверлильной группы, мин;

Q_отл - время на отдых и личные надобности, составляет 4% от оперативного времени, мин.

Основное время на операцию определяется по формуле:

(27)

где n - количество переходов;

Т_oi - основное время i-го перехода, мин.

Операция 115 состоит из 3 технологических переходов. Рассчитаем основное время для каждого перехода.

Основное (технологическое) время определяется по формуле:

(28)

где l - длина обрабатываемой поверхности, мм (определяется по чертежу);

l₁ - величина врезания инструмента, мм;

l₂ - длина перебега инструмента, мм;

S - подача на оборот шпинделя, мм/об;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

i - число проходов.

Переход 1.

l=36 мм; l₁+ l₂=10 мм; S=0,06 мм/об, n=4000 об/мин, i=6.

1,15 мин.

Переход 2.

l=36 мм; l₁+ l₂=6 мм; S=0,06 мм/об, n=6000 об/мин, i=4.

0,532 мин.

Переход 3.

l=36 мм; l₁+ l₂=8 мм; S=0,04 мм/об, n=6000 об/мин, i=2.

0,367 мин.

Переход 4.

l=36 мм; l₁+ l₂=6 мм ; S=0,04 мм/об, n=6000 об/мин , i=2.

0,35 мин.

Переход 5.

l=34 мм; l₁+ l₂=6 мм; S=0,04 мм/об, n=6000 об/мин, i=2.

0,333 мин.

Переход 6.

l=1,2 мм; l₁+ l₂=1 мм; S=0,15 мм/об, n=2045 об/мин, i=2.

0,014 мин.

Переход 7.

l=6,2 мм; l₁+ l₂=1 мм; S=0,15 мм/об, n=1250 об/мин, i=2.

0,077 мин.

Основное время на операцию согласно формуле (28)

Т_о=1,15+0,532 +0,367 +0,35 +0,333+0,0140+0,077 =2,823 мин.

Вспомогательное время на операцию определяем по формуле:

Т_в=t_уст+t_пер+t_изм, (29)

где t_уст - время на установку и снятие детали, мин;

t_пер - вспомогательное время, связанное с переходом, мин;

t_изм - вспомогательное время на контрольные измерения, мин.

Вспомогательное время на установку и снятие детали предусматривает выполнение следующей работы: установка и снятие детали, включение и выключение станка, открепление и закрепление детали, очистка приспособления от стружки.

t_уст = 1,5 мин.

Вспомогательное время, связанное с переходом:

- обработка фрезами - 0,15Ч3 =0,45 мин;

- обработка сверлами - 0,04Ч2=0,08 мин;

- изменить число оборотов шпинделя - 0,05Ч6=0,3 мин;

- изменить величину подачи - 0,07Ч5=0,35 мин;

- открыть и закрыть заградительный щиток - 0,05Ч2=0,1 мин;

- вспомогательное время на операцию с автоматическим циклом - 2,15 мин.

t_пер= 0,45+0,08+0,3+0,35+0,1+ 2,15=3,45 мин.

Вспомогательное время на контрольные измерения t_изм. Из них штангенциркулем - 0,12Ч6=0,72 мин; макрометром - 0,12Ч6=0,72 мин; калибром - 0,1Ч3=0,3 мин; индикатором часового типа - 0,15Ч6=0,9 мин. t_изм.=2,64 мин.

Определяем вспомогательное время для операции:

Т_в= 1,5+3,45+2,64 =7,59 мин.

Штучное время согласно формуле (26):

.

Штучно-калькуляционное время определяем по формуле:

T_шк=Т_шт+ , (30)



где Т_шт - штучное время, мин.;

Т_пз - подготовительно-заключительное время, мин.;

n - колличество деталей в партии, шт.

Т_шт.к=12,48+21/200=14,10 мин.

Аналогично производим расчеты норм времени для остальных операций. Результаты расчетов сводим в таблицу 8.

Таблица 8 - Нормы времени по операциям

Наименование операции	Оборудование (модель)	Объем партии	Время на операцию, мин	Тшк,
			То	Тв	Тшт.	Тпз	Тшк	час
005	Пило-отрезная	МСК400	200	0,3	1,63	2,22	16	2,30	0,0383
010	Токарная	Basic 170	200	0,7	0,87	1,8	18	1,89	0,0315
020	Токарная с ЧПУ	ТП130	200	1,05	1,04	2,4	19	2,50	0,0416
025	Фезерная с ЧПУ	Тakisawa	200	2,83	7,59	12,48	21	12,59	0,2098
030	Сверлильная	JDP-17F	200	0,1	0,53	0,72	16	0,80	0,0133
045	Фезерная с ЧПУ	Тakisawa	200	1,95	1,86	4,38	21	4,49	0,0748
060	Фезерная с ЧПУ	DECKEL	200	1,87	1,94	4,38	21	4,49	0,0748
080	Токарная с ЧПУ	Schaublin-255	200	5,1	5,33	12	18	12,09	0,2015

1.4.8 Определение профессий и квалификации исполнителей

Определение профессий и квалификации исполнителей осуществляется по сложности выполняемых операций. Результаты сводим в таблицу 9.

Таблица 9 - Выбор профессий и разряда рабочих

Наименование операции	Оборудование	Тшт, мин	Тп-з, мин	Разряд работы
Пило-отрезная	МСК400-М	2,22	16	4
Токарная	Basic 170	1,8	18	4
Токарная с ЧПУ	ТП130	2,4	19	4
Фезерная с ЧПУ	Тakisawa	12,48	21	4
Сверлильная	JDP-17F	0,72	16	4
Фезерная с ЧПУ	Тakisawa	4,38	21	4
Фезерная с ЧПУ	DECKEL	4,38	21	4
Токарная с ЧПУ	Schaublin-255	12	18	4



2. Конструирование и расчёт средства контроля

В качестве средства контроля для измерения отверстий 0,95^(+0,1) мм при выполнении 060 операции конструирую и рассчитываю пробку гладкую двухстороннюю. При расчете использую [3]. Пробка гладкая двухсторонняя состоит из ручки, вставки НЕ, ПР.

В качестве средства контроля для измерения отверстий 0,95Н12^(+0,1) мм при выполнении сверлильной операции конструирую и рассчитываю пробку гладкую двухстороннюю. При расчете использую [3]. Пробка гладкая двухсторонняя состоит из ручки, вставки НЕ, ПР.

Определяем размеры калибра - пробки для отверстия диаметром 0,95 мм с полем допуска Н12. По ГОСТ 25347-82 находим предельные отклонения отверстия; они равны +100 мкм и 0. Следовательно D_max= 1,05 мм; D_min=0,95 мм.

По ГОСТ 24853-82 находим допуски и предельные отклонения калибров для JT12:

z = 0,01 мм; y = 0 мм; H = 0,004 мм.

Наибольший размер новой проходной калибр- пробки определяется по формуле :

(43)

ПР_max = 0,95 +0,01+0,004/2=0,962 мм.

Размер калибра ПР, проставляемый на чертеже, при допуске на изготовление Н = 4 мкм равен 0,962 _-0,004 мм.

Исполнительные размеры:

- наибольший 0,962 мм;

- наименьший 0,958 5 мм.

Наименьший размер изношенной проходной калибр - пробки при допуске на износ у=0 мкм равен:

(44)

.

Наибольший размер новой непроходной калибр - пробки равен:

(45)

Размер калибра НЕ, проставляемый на чертеже, равен 1,052_-0,004 мм.

Исполнительные размеры:

- наименьший 1,052 мм;

- наибольший 1,048 мм.

Схема расположения полей допусков калибра и эскиз калибра для контроля отверстия 0,95Н12^(+0,1) представлены на рисунках 6 и 7.

Рисунок 6- Схема расположения допусков

Рисунок 7 - Эскиз калибра для контроля отверстий 0,95Н12^(+0,1) мм

В качестве средства контроля на операции сверлильной для контроля расположения 2 отверстий 0,95 мм с допуском 0,14 мм конструирую специальный калибр. Калибр проектируется в связи со сложностью контроля данного параметра универсальными и стандартными мерительными инструментами.

Предельные отклонения рассчитываем по формулам табл. 2[ГОСТ 16085-80]. Для пробок:

, (46)

, (47)

, (48)

где- соответственно наибольший и наименьший предельные размеры базового измерительного элемента нового калибра, мм;

- размер предельно изношенного поэлементного проходного калибра предназначенного для контроля размера, мм;

d_kmax, d_kmin - соответственно наибольший и наименьший предельные размеры измерительного элемента нового калибра, мм;

T_p - позиционный допуск поверхности, T_p =0,14 мм;

F - основное отклонение размера измерительного элемента калибра, F=0,026 мм;

H - допуск на изготовление измерительного элемента калибра, Н=0,008 мм;

W - величина износа измерительного элемента калибра (определяет размер предельно изношенного измерительного элемента при полном использовании допуска на его изготовление), W=0,01 мм;

D_min - наименьший предельный размер отверстия в детали, D_min = 0,95 мм.

Для пробок:

0,95-0,14+0,026= 0,836 мм,

0,836 -0,008 =0,828 мм,

0,836 -0,008-0,01 =0,818 мм.

Позиционный допуск осей пробок Т_рк=0,016 мм. Предельные отклонения длины центров двух любых пробок +дl=0,011 мм.

Сборная конструкция калибра состоит из двух сборочных единиц:

1- корпус, материал - сталь У10А ГОСТ 1439-99, 60...65 HRC; 2- пробка (2 шт.) материал - сталь сталь У10А ГОСТ 1439-99, 50...53 HRC.

Данный калибр является проходным. Изделие считается годным, если калибр (проходит) соединяется с изделием по всем контролируемым поверхностям.

Эскиз калибра для контроля расположения отверстий Ш0,95Н12 представлены на рисунке 8.



Рисунок 8 - Эскиз калибра для контроля расположения двух отверстий 0,95 мм



Заключение

В пояснительной записке курсового проекта спроектирован участок механического цеха для обработки детали «Ротор 566», произведен анализ технологичности конструкции детали, проанализирован заводской технологический процесс, на основании которого разработан новый технологический процесс изготовления детали.

Для разработанного технологического процесса было выбрано оборудование, приспособление, режущий, мерительный и вспомогательный инструмент. Так же были произведены расчёты припусков на механическую обработку, режимов резания и норм времени для операции 025 Фрезерной с ЧПУ.

В конструкторской части спроектировано станочное приспособление для 025 Фрезерной с ЧПУ. На операцию 065 для измерения отверстия Ш0,95^+0,1 мм сконструирована калибр-пробка и калибр-расположения.

В графической части проекта представлены чертеж детали, карты наладок, чертеж средства контроля.

На разработанный технологический процесс оформлен комплект документации.

Все расчеты выполнены на основании объективных данных.



Список использованных источников

1. Боровик, А.Г. Металлорежущие станки[Текст]: учебно-методический комплекс. - М: Проспект, 2015.- 224 с.

2. Википедия [Электронный ресурс]: свободная энцикл. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki.

3. Ильянков, А.И. Технология машиностроения[Текст]: Практикум и курсовое проектирование. : учеб, пособие для студ. учреждений сред. проф.образования / А.И. Ильянков, В.Ю. Новиков. - М.: Издательский центр«Академия», 2014 - 432 с.

4. Кондаков, А.И. Курсовое проектирование по технологии машиностроения[Текст]: учебное пособие. / А.И. Кондаков. - М.: Кнорус, 2012 - 400 с.

5. Моряков, О.С. Оборудование машиностроительного производства[Текст]: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / О.С. Моряков. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. - 256с.

6. Новиков, В.Ю. Технология машиностроения [Текст]: в 2ч., Ч. 1: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.Ю. Новиков, А.И. Ильянков - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2014. - 345 с.

7. Новиков, В.Ю. Технология машиностроения [Текст]: в 2ч., Ч. 2: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.Ю. Новиков, А.И. Ильянков - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2014. - 4305 с.

8. Справочник технолога - машиностроителя [Текст] в 2 томах, том 1/Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой и др. - М.: Машиностроение, 2003. -912 с.

9. Справочник технолога - машиностроителя [Текст] в 2 томах, том 2/Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой и др. - М.: Машиностроение, 2003.-944 с.

Размещено на Allbest.ru