Изготовление шестерни

КАЛУЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ

Курсовая работа по предмету «Технология машиностроения»

Деталь: Шестерня.

Калуга 2009 г.

Расчёт типа производства

1)

Р-кол-во рабочих мест, на которых выполняются операции.

Где: N= годовая программа выпуска данного изделия в штуках.

tшт. = время изготовления 1 детали.

Кв = коэффициент выполнения норм.

Fэф -годовой фонд рабочего времени в часах.

Fф. =((Dг — Dв — Dпр.)Ч Tсм — Dппр.Чt) ЧSЧK

Где: Dг = 365 дней (количество дней в году).

Dв = 105 дней (количество выходных дней).

Dпр. = 11 дней (количество праздничных дней).

Tсм = 8 часов (продолжительность смены).

Dппр. = 4 дня (количество предпраздничных дней).

tк = 1 час (количество часов на сколько короче предпраздничный день).

S =2 смены (количество смен).

К = 0,97 (коэффициент потери рабочего времени на наладку и ремонт оборудования)

Fф. = (365 — 105 — 11) Ч8 — 4Ч1) Ч2Ч0.97 = 3870.3 (часа)

(шт.)

сл-но производство массовое Кз.о.-коэфициент закрепления операции Околичество операций, выполняемых с применением оборудования для изготовления данной детали.

Рколичество рабочих мест на которых выполняются операции.

Расчёт размерной цепи

А0=

Ао=25,5−7-12=6.5

Ао max=

Ао max=25.5−11.57−6/82=7.11

Ао min=

Ао min=25.29−12−7.18=6.11

Ао=7

Узел

Расчет отливки

1.Исходя из заданного типа производства определяем место получения заготовки.

2.Устанавливаем точность размеров отливки.

3.Определяем конфигурация оправки.

4.Определяем степень коробления отливки.

5.Определяем степень точности поверхности.

6. Определяем класс точности массы.

7.Находим допуск для класса точности.

8.Находим допуск для степени коробления.

9.Определяем суммарный допуск

10.Определяем допуск неровности отливки для степени точности.

11.Находим общий допуск на размер-сумма суммарного допуска и и допуска для степени точности.

12.Определяем массу заготовки

Mз==Wз*Р mдмасса детали

Wзобьем заготовки Рплотность материала

13.Определяем допуск массы отливки.

14. Находим ряд припусков заготовки.

15.Находим минимальный общий припуск на сторону.

16.Находим общий припуск.

17.Находим исполнительный размер заготовки.

18.определяем шероховатость поверхности отливки.

Расчет штамповки

Расчет производится по ГОСТУ7505−89

1. Определяем класс точности штампокки. Т4

2. Определяем конфигурацию заготовки

3.Определяем группу материалов М3

4.Определяем степень сложности заготовки С2

5. Определяем массу заготовки. М3=Мд*К=0,5*1,5=0,75

6.Определяем конфигурацию поверхности разъема штампа

7.Определяем исходный индекс заготовки11

8.Определяем основной припуск на поверхности Zосн

9.Определяем дополнительный припуск Zдоп.

10.Определяем допуск на размеры заготовки

11.Выполняем чертеж заготовки по полученным размерам Результаты расчетов заносим в таблицу.

Чертеж заготовки штамповки

Расчет операционных припусков

Анализ обрабатываемых поверхностей

Маршрут обработки

005-Заготовительная (штамповка).

010-Токарно-многошпиндельная 1К282

015-Токарно-многошпиндельная 1К282

020-Фрезерная 6Р13

025-Сверлильная 2H135 спец.

030-Слесарная

035-Фрезерная 53А20

040-Слесарная.

Анализ чертежа детали на технологичность

1 объективный анализ.

А) Кт= m/n=4/4=1 по точности деталь технологична.

Б) Кш= c/e=7/7=1 по шероховатости деталь технологична.

В) Км= Mзшт/Mз=0,75/0,625=1,2 по материалоемкости деталь технологична.

Г) КЕ= Кт*Кш*Км=1*1*1,2=1,2

Деталь в целом технологична.

2 Субъективный анализ.

Исходя из условий работы детали в изделии и заданных требований, считается деталь в целом технологична. Ее поверхности удобны для базирования и обработки.

Изменения в конструкции не вношу.

Описание отливки

При конструировании модели сначала разрабатывают технологический чертеж отливки.

На чертеже отливки наносят все технологические указания, необходимые при изготовлении модели.

Для удобства формовки и извлечения модели из уплотненной формовочной смеси модели делают разъемными.

Плоскость разъема как правило, проходит через ось исметрии будущей модели, но обязательно так чтобы ее части (верхняя и нижняя) беспрепятственно удалялись из полуформ.

Для обеспечения выема модели из уплотненной смеси на все ее вертикальных поверхностях по отношению к плоскости разъема РМ наносят формовочный или литейный уклон. Величина уклонов зависит от размеров и места расположения поверхности. Наружный уклон от 1 30 до 0 30 и внутр. от 3 до 0 45.

В местах сопряжения поверхности моделей в водят радиусы округления.

Конструкция литниковой системы должно состоять из стандартных элементов, легко изготовляемых и заменяемых при износе.

Перед заполнением формы металлом верхнюю полуформу прижимают к нижней при помощи грузов, болтов, скоб, для предотвращения всплытия верхней полуформы. От статического напора метала и утечки его из формы по плоскости разъема.

Затем происходит заполнение формы металлом, выбивка метала из формы после кристаллизации и охлаждения метала, выбивают стержень из отливки, проверяют ее качество и механической обработкою.

Штамповка на кривошипных горячештамповых прессах

Для штамповки поковок применяются прессы усилием от 500до8000т.

Они успешно заменяют паровоздушные штамповочные молоты с весом падающих частей от 0,5до8т. Таким образом, 1000 т усилия пресса эквидистантно 1 т веса падающих частей. Такой пресс имеет рис1 клиноременную пере дачю 1 от шкива электродвигателя 2 на маховик 3 сидящий на передаточном валу 4, зубчатую передачу 5 с передаточного вала 6, шатуна 7 и ползуна 8 с возвратно поступательным движением в направляющих станины, на которых и смонтированы перечисленные выше основные узлы пресса.

Кинематическая схема пресса.

Верхняя часть пресса крепится болтами к ползуну с низу; нижняя часть (неподвижная)

Устанавливается на клиновидном столе на нижней части станины.

Включение кривошипно-шатунного механизма, осуществляется пневматической многодисковой фрикционной муфтой 9, остановка при помощи пневматического ленточного тормоза 10.

Точность размеров поковок по высоте обеспечивается постоянством хода ползуна и жесткостью всех конструкций пресса.

Наличие механических выталкивателей позволяет применять штамповочные уклоны в 2−3 раза меньше, чем у молотовых поковок.

Обработка совершается за 1 ход пресса, а на молоте за несколько ходов, поэтому производительность пресса в 2 раза выше чем у молота.

Существенным недостатком этих прессов, усложняющим технологию штамповки на них, является невозможность протяжки и прокатки.

1. 241.246HB

2. Смещение по линии разъема штампа.

3. Неуказанные уклоны наружные 7: внутренние 10.

4. Радиусы R5.

5. Класс точности штамповки Т4.

6. Группа материала М3.

7. Степень сложности заготовки С2.

8. Исходный индекс заготовки 11.

Нормирование токарно-многошпиндельной операции

1. Определяем глубину резания t=1,7 мм.

2. Определяем подачу S=0,36мм/об: Sи=Sт*К1*К2*К3*К4… Sи=0,36*1,15*1*1,25=0,5мм/об.

3. Определяем скорость резания V=34м/мин.: Vи=Vт*К1*К2*К3 Vи=34*0,92*1,17*1,36*3*1=156,7м/мин

4. Определяем частоту вращения n=1000V/ПD=1000*156,7/3,14*94,27=529,3мин-1 N=442,5мин-1 (по паспорту)

5. Рассчитываем действительную скорость резания Vд=ПDn/1000=130м/мин

6. Определяем основное время t=l/S*n=25/0.5*442.5=0.11мин

1. Определяем глубину резания t=2,1 мм.

2. Определяем подачу S=0.35мм/об: Sи=Sт*К1*К2*К3*К4… Sи=0,35*1,15*1*1,25=0,45мм/об

3. Определяем скорость резания V=34м/мин: Vи=Vт*К1*К2*К3 Vи=149,7м/мин.

4. Определяем частоту вращения n=1000V/ПD=1000*149,7/3,14*55=866,8мин-1

По паспорту n=867,5мин-1

5. Рассчитываем действительную скорость резания Vд=ПDn/1000=3,14*55*867,5/1000=149,8м/мин

6. Определяем основное время t=l/S*n=32,5/0,45*867,5=0,1мин l=l+l1+l2=7+20+5.5=32.5

1. Определяем глубину резания t=2,7 мм

2. Определяем подачу S=0.314мм/об: Sи=0,14*0,85*1*1,2*1,25=0,17мм/об

3. Определяем скорость резания V=41м/мин: Vи= Vт*К1*К2*К3

Vи= 41*1,1*0,92*1,17*1,1*2*1,05=112м/мин

4. Определяем частоту вращения n=1000V/ПD=1000*112/3,14*29=1201,6мин-1

N=1214,5 по паспорту

5. Рассчитываем действительную скорость резания Vд=ПDn/1000=110,5м/мин

6. Определяем основное время t=l/S*n=25/0,17*1214=0,12мин

l=l+l1+l2=20+5=25

1. Определяем глубину резания t=1мм

2. Определяем подачу S=0.27мм/об: Sи=0,27*1*0,82*1*0,5*1,3=0,15мм/об

3. Определяем скорость резания V=50м/мин: Vи= Vт*К1*К2* Vи=50*0,79*0,92*0,85*1,36*1,2*0,85*1,35=59м/мин

4. Определяем частоту вращения n=1000V/ПD=1000*59/3,14*29=647мин-1

5. Рассчитываем действительную скорость резания Vд=ПDn/1000=57,1м/мин

6. Определяем основное время t=l/S*n=2/0,15*628=0,02мин

1. Определяем глубину резания t=3,5 мм

2. Определяем подачу S=0.26мм/об: Sи=0,26*1*0,82*1*0,5*1,3=0,13мм/об

3. Определяем скорость резания V=45м/мин: Vи= Vт*К1*К2* Vи=45*0,79*0,92*0,85*1,36*1,2*0,85*1,35=52м/мин

4. Определяем частоту вращения n=1000V/ПD=1000*52/3,14*94,27=175,6мин-1 n=161,3 (по паспорту)

5. Определяем действительную скорость резания Vд=ПDn/1000=47,7м/мин

6. Определяем основное время t=l/S*n=20/0,13*161,3=0,9мин

l=l+l1+l2=12+5+3=20

Расчет вспомогательного времени на токарно-многошпиндельную операцию

1. Определяем tо на операцию tо=0,8+0,02+0,11+0,1+0,12=1,15мин

2. Находим вспомогательное время tв1=0,18мин-время на установку и снятие заготовки. Tв2=0,14+0,35+0,14+0,19=0,82мин время на комплекс приемов связанных с переходом tв3=0,07+0,06+0,07+0,5+0,02=0,72мин время на приемы связанные с переходом, но недошедшие в комплекс

Tв4 .1=0,18мин установка резцов (нормирование

Tв4.2=0,07мин взятие пробной стружкивремени стр. 64.

Tв4.3=0,25мин установка резца по лимбукарта85.)

Tв4=0,25+0,07+0,18=0,5мин

3. Находим %контроля Tв4*50%/100=0,5*50%/100=0,25

4. Определяем расчетное время Tвр=0,18+0,82+0,72+0,25=1,97мин

5. Определяем Tn время на обработку партии Tn=(tо+tвр)*n/480=(1,15+1,97)*5000/480=32,5мин tв=tвр*Кtв tв=1,97*1,52=2,99мин

6. Определяем Tоб: Tоб=а%/100*tоб: tоб= tо+ tвр=1,15+1,97=3,12 tоб=4/100*3,12=0,12мин

7. Определяем tотл: tотл=B/100* tоg=4/100*3.12=0,12мин

8. Определяем t шт: tшт=tо+tв+tоб+tотл= 1,15+2,99+0,12+0,12=3,67мин

9. Определяем Tп. з: Tп. з =4+6+0,15+0,15+3+2+8+7+4+5,5=39,8мин

10. Определяем Tштк: Tштк=Tшт+Tпз/n=3,67+39,8/5000=3,77мин

11. Определяем Tп: Tп= Tштк*n=3,77*5000=18 850мин

Нормирование токарно-многошпиндельной операции

Переход№ 1

1. Определяем глубину резания t=h=2.1мм

2. Определяем подачу S=0.35мм/об: Sи=0,35*1,15*1*1,25=0,45мм/об

3. Определяем скорость резания V=34м/мин: Vи= Vт*К1*К2* Vи=34*0,92*1,17*1,36*3*1,02=149,7м/мин

4. Определяем частоту вращения n=1000V/ПD=1000*149,7/3,14*94,27=505,7мин-1 n=442,5мин-1 (по паспорту)

5. Рассчитываем действительную скорость резания Vд=ПDn/1000=130,9м/мин

6. Определяем основное время t=l/S*n=32/0,45*442,5=0,16мин l=l+l1+l2=27+5=32

7.

Переход№ 2

1. Определяем глубину резания t=h=2.1мм

2. Определяем подачу S=0.2мм/об: Sи=0,2*1,15*1*1,25*0,55=0,17мм/об

3. Определяем скорость резания V=41м/мин: Vи= Vт*К1*К2* Vи=41*0,02*1,17*1,36*1,02=60,1м/мин

4. Определяем частоту вращен. n=1000V/ПD=1000*60,1/3,14*40=478,5мин-1

5. Рассчитываем действительную скорость резания Vд=ПDn/1000=55,5м/мин

6. Определяем основное время t=l/S*n=7/0,17*442,5=0,11мин

Переход№ 3

1. Определяем глубину резания t=h=0,5 мм

2. Определяем подачу S=35мм/об: Sи=0,35*1,15*1*1,25=0,45мм/об

3. Определяем скорость резания V=34м/мин: Vи= Vт*К1*К2* Vи=34*0,92*1,17*1,36*3*1,02=149,7м/мин

4. Определяем частоту вращен. n=1000V/ПD=1000*149,7/3,14*40=1101мин-1

n=767,5мин-1 (по паспорту)

5. Определяем действительную скорость резания Vд=ПDn/1000=108,9м/мин

6. Определяем основное время t=l/S*n=9/0,45*867,5=0,02мин

Нормирование режимов резания и времени на сверлильную операцию

1. Определяем глубину резания t=1,5 мм

2. Определяем подачу S=0,06−0,07мм/об:

3. Определяем скорость резания V=21м/мин: Ксv1−0,66; Ксv2−1; Ксv3−0,85; Ксv4−1: Vи=21*0,66*1*0,85*1*=11,7м/мин

4. Определяем частоту вращен. n=1000V/ПD=1185об/мин-1

n=1190об/мин-1 (по паспорту)

5. Определяем действительную скорость резания Vд=ПDn/1000=11,2м/мин

6. Определяем основное время t=l+l1/S*n=5+2/1190*0,06=0,13мин

7. Определяем время на установку и снятие детали tуст=0,24мин

Карта 57

8. Определяем время связанное с переходом tпер=0,18

9. Тв= tуст+ tпер=0,24+0,18=0,42мин;

карта62

10. Определяем время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности Тобс=(Tj+Td)2/100=(0.13+0.42)5/100=0.03мин

11. Определяем штучное время Тшт=tо+tв+tобс= 0,13+0,42+0,03=0,58мин

12. Определяем Тпз: Тпз1=7мин-способ. Крепления детали. Тпз2-мин. Тпз31мин=на дополнительные приемы. Тпз4=7мин-на получение инструмента приспособление до начало и сдачи. Тпз=17мин

карта 67

13. Определяем Тшт. к ;

Тшт.к =tшт+Тпз/n=17/5000+0,58=0,59мин

14. Определяем Тп Тп=tштк.*n: Тп=0,59*5000=2917мин.

Нормирование фрезерной операции

1. Определяем припуск на обработку t=4мм

2. Определяем Szтабл.=0,04мм/зуб

3. Определяем скорость резания V=97м/мин; Vд= Vт*Кмv*Ктv*Квv*Киv= 97*1*0.77*1*0.75=56м/мин

4. Определяем n=1560мин-1; nд=nт*Кмп*Ктп*Кип= 1560*1*0,77*1*0,75=900,9мин-1

5. Определяем Sм; Sм=430,мм/мин; Sт=Sт*Кмs*Ктs*Квs*Киs= 430*1*0,77*1*0,75=248мм/мин Корректируем по паспорту станка n и Sм; n=950мин-1; Sм=235мм/мин

6. Определяем Vф и Sz $ Vф= ПDn/1000= 3,14*20*950/1000=59,7м/мин; Sz=Sм/n*z=235/950*8=0,03мм/зуб

7. Определяем мощность N=Nэф; Nэф=17*0,85=14,5квт.; Nрез=1,1квт.; 1,1=14,5(верно)

8. Определяем То; То=i+i1+i2/Sм=13+27/230,17мин; То=0,16*3= 0,48мин lдлина обраб-й. поверхности l1-врезание и перебег

Нормирование припуск на обработку

1. Определяем припуск на обработку hчер=1,4*2,25=3,15; hчист.=0,6*m=0.6*2.25=1.35

2. Определяем группу станков-3 (5К324А)

3. Определяем осевую подачу; Sо табл.чер.=1,8мм/об;

Sо табл. чист=1,2мм/об;

Sо черн.=Sо*Кмs*Кs=1,8*0,9*0,65=1,05мм/об; Sо чист= Sо*Кмs*Кs=1,2*0,9*0,65=0,7мм/об корректируем по паспорту

Sо черн.=1мм/об; Sо чист=0,8мм/об

4. Определяем стойкость инструмента Ттабл.черн.=720мин; Ттабл.чист.=480мин

5. Определить скорость резания Vтабл черн.=34,5м/мин; Vтабл.чист.=24,6м/мин ;

Vчерн.= Vтабл *К1*К2*К3=34,5*0,9*1,3*0,85*1,05*1=35,7м/мин

Vчист.= Vтабл *К1*К2*К3=24,6*0,9*1,2*0,85*1,05*1=26,3м/мин

6. Определяем частоту вращения n=1000V/ПD; nчерн=1000*35,7/3,14*80=142об/мин: чист.=1000*26,3/3,14*80=104,6об/мин; корректируем по паспорту станка, nчерн=126об/мин; nчист.=100об/мин

7. Определяем фактическую скорость резания Vф=ПDn/1000 Vфчерн= 3,14*80*126/1000=31,65м/мин

8. Vфчист=3,14*80*100/1000=25,12м/мин шестерня фрезерная токарная сверлильная операция

9. Рассчитываем tо; tо=Lр*Z/n*Sо*Zо; tочерн=52*40/126*1*3=5,5мин; Lр=12+40=52; tочист= 100*40/100*0,8*3= 16,6мин; Lр=12+80+8=100

6Т10 Вертикально-фрезерный станок

Горизонтально-фрезерный станок 6Р82

1П365 Токарно-револьверный станок

Револьверный суппорт

Шпиндель

Вертикально-фрезерный 6Р13

Размеры рабочей поверхности стола (ширина х длина), мм 400×1600

Наибольшее перемещение стола, мм:

— продольное 1000

— поперечное 300

— вертикальное 420

Перемещение гильзы со шпинделем, мм 800

Наибольший угол поворота шпиндельной головки, град. ±45

Внутренний конус шпинделя (конусность 7:24) 50

Число скоростей шпинделя 18

Частота вращения шпинделя, об/мин 31,5−1600

Число подач стола 18

Подача стола, мм/мин

— продольная и поперечная 25−1250

— вертикальная 8,3−416,6

Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин

— продольная и поперечная 3000

— вертикальная 1000

Мощность эл.дв. привода гл. движения, кВт 11

Габаритные размеры, мм

— длина 2560

— ширина 2260

— высота 2120

Масса, кг 4200

Радиально сверлильный станок 2М55

Выбор методов обработки поверхностей

Сверлильный станок 2Н135

Наибольший условный диаметр сверления в стали, мм 35

Рабочая поверхность стола, мм 450×500

Наибольшее расстояние от торца шпинделя

до рабочей поверхности стола, мм 750

Вылет шпинделя, мм 300

Наибольший ход шпинделя, мм 250

Наибольшее вертикальное перемещение, мм:

— сверлильной (револьверной) головки 170

— стола 300

Конус Морзе отверстия шпинделя4

Число скоростей шпинделя 12

Частота вращения шпинделя, об/мин 31−1400

Число подач шпинделя (револьверной головки)9

Подача шпинделя (револьверной головки), мм/об 0,1−1,6

Мощность эл.дв. главного движения, квт4

Габаритные размеры, мм 1030×825×2535

Масса, кг 1200

Расчет массы заготовки

V1=(3.14*302/4)*186 = 246 000 cм3

V2= 70*26*15 = 27 300 cмІ

V3= V1 + V2 = 273 300 смі

V4=(57*54*186) = 572 508 см³

V5=(15*26*186)*2 = 145 080 см³

V6= V4 + V5 = 717 588 см³

Vобщ.= V3 — V6 = 444 288 см³

m=р* V = 7*444 288 = 3110,016= 3,11 кг

Ким=2,85/У3,11=0,916

Способы базирования

005 Вертикально — фрезерная (6Т10)

010 Горизонтально — фрезерная (6Р82)

015 Токарно — револьверная (1П365)

020 Токарно-револьверная (1П365)

025 Сверлильная (2М55)

035 Сверлильная (2М55)

040 Фрезерная (6Р13)

Список используемой литературы

1.Работа на многошпиндельных автоматах и полуавтоматах.-Итин-Родищев.

2.нормативы по расчету режимов резания и времени на фрезерные операции.

3.Нормативы на режимы резания и времени на сверлильную операцию.

4.Нормативы на режимы резания и времени на зубофрезерные и зубодолбежные операции.

5.Общемашинностроительные нормативы времени и режимов резания (Москва 1980 г.)