Корпус гидрозамка

Машиностроение — одна из ведущих отраслей народного хозяйства. Задачей машиностроения является создание совершенных конструкций машин и передовой технологии ее изготовления. Объем продукции должен увеличиваться за счет автоматизации и механизации производства. Основное направление в развитии технического процесса — это создание принципиально новых технологических процессов производства и замена существующих процессов более точными и экономичными. Главное внимание уделяется вопросам сокращения сроков подготовки и повышению качества продукции машиностроения, в значительной степени качество и технико-экономические показатели выпускаемой продукции зависят от подготовки производства, важной составной частью которой является проектирование технологических процессов.

Внедряемые технологические процессы должны обеспечивать высокое качество, точность и низкую себестоимость выпускаемой продукции. Эти показатели обеспечиваются обоснованным применением высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки, а также средствами механизации и автоматизации.

В разрабатываемом проекте решается задача получения детали минимальными затратами при использовании высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки, также рационального метода получения заготовки.

Целью данного курсового проекта является систематизация, расширение и закрепление теоретических знаний студентов, обучение правильно и самостоятельно решать инженерные и исследовательские задачи, возникающие при проектировании технологических процессов изготовления изделий машиностроения и средств технологического оснащения, а также подготовить студентов к выполнению выпускной квалификационной работы.

В соответствии с поставленной целью в процессе курсового проектирования выделяют следующие задачи:

— развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы;

— овладение методикой проектирования технологических процессов механико-сборочного производства;

— приобретения опыта анализа существующих и конструирования современных видов технологической оснастки;

— овладение технико-экономическим анализом принимаемых решений;

— развития навыков самостоятельной защиты принимаемых технических решений.

Анализ исходной информации Служебное назначение и техническая характеристика узла и деталей Корпус входит в состав гидрозамка погрузчика. Гидрозамок предназначен для закрытия движения потока рабочей жидкости в рабочий орган погрузчика, что позволяет рабочему органу находится в заданном положении без потребления мощности гидромотора.

Давление рабочей жидкости передаётся через магистральный трубопровод. Давление нагнетается насосной станцией. Трубопроводы подводятся в гнёзда бобышек корпуса, Н, Ш, Сл, У.

При подаче рабочей жидкости в гнездо У поршень смещается влево и двигает штоком подпружиненый шарик. В гнздо Н подаётся рабочая жидкость от источника давления, рабочая жидкость при отжатии шарика попадает в гнездо Ш, далее к рабочему органу. Через гнездо Сл выводится рабочая жидкость поступающая из линии У для предотвращения излишнего отжатия шарика и удаления жидкости поступившей из линии У после перекрытия линии У. Также после прекращения поступления давление рабочей жидкости в линию У, шарик передвигается вправо и закрывает путь истечения жидкости из рабочего органа.

Корпус изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543–71. Химический состав данной стали, приведен в таблице.

Таблица 1

При обработке вала выполняется 5 оригинальных операций. Таким образом, деталь ПЭ1.001 А удовлетворяет всем требованиям курсового проекта.

1.1. Производственная программа выпуска изделий. Определение типа производства

Принимаем среднесерийный тип производства. В соответствии с этим по 17, табл. 3 найдя трудоёмкость сборки определим среднемесячный выпуск изделий. Трудоёмкость сборки находим избазовог технологического процесса: T = 2,4час Таким образом среднемесячный выпуск изделий:

N_изд = 81 — 800 шт Принимаем:

N_изд = 800 шт Определим количество обрабатываемых в год деталей.

где i — количество рассматриваемых деталей в сборке

шт По 17, табл. 4, исходя из массы детали и годовой программы выпуска, уточняем тип производства.

Масса детали: m = 0,81 кг Таким образом, тип производства при изготовлении 9600 деталей в годсреднесерийное.

Полученные значения сведены в таблицы 2 и 3.

Годовая программа выпуска изделий Таблица 2

Подетальная годовая производственная программа Таблица 3

В этой части курсового проекта тип производства определён приближённо, используя 17, табл. 3. В дальнейшем после разработки технологических процессов сборки и изготовления детали серийность производства будет уточняться. Уточнение производится по коэффициенту закрепления операций в соответствии с ГОСТ 14.004−83.

Коэффициент закрепления операций находится как:

где F_Д — действительный фонд рабочего времени работы оборудования, час;

N — годовая программа, шт;

t_ШТ-К.ср — среднее штучно-калькуляционное время выполнения операции, мин.

Для серийного определяется размер партии запуска:

шт где N — годовая программа, шт;

а — период запуска в днях, по рекомендациям 17, с. 11 принимаем, а = 12;

F — число рабочих дней в году, для 2003;го года F = 250.

шт.

Анализ действующих технологических процессов Базовый технологический процесс имеет структуру, представленную в таблице 4.

Базовый технологический процесс изготовления вала Таблица 4

1. В качестве заготовки в базовом технологическом процессе используется штамповка в открытом штампе. Способ получения заготовки рационален для существующего производства.

2. При токарной обработке на операциях 015, 020, 025 и сверлильной обработке на операциях 030 и 035 применяются универсальные станки, что недопустимо при разработке курсового проекта, их необходимо заменить более производительным оборудованием.

3. Недостатком в конструкции корпуса с точки зрения технологичности является выполнение отверстия в бобышках.

4. Широко применяется универсальные инструмент, оснастка и приспособления, их замена специализированным повысит производительность и снизит затраты на производство.

5. Скругление острых кромок во внутренних отверстиях производится ручным способом, что увеличивает время изготовления и процент брака.

6. Базовый технологический процесс сборки расчленён на отдельные узловые сборки, что является технологичным. Стоит отметить отсутствие механизации процесса сборки. Положительным фактором является то, что не требуется механическая обработка после сборки.

7. Сборочный чертёж выполнен согласно соответствуеющим стандартам.

8. На рабочем чертеже корпуса выполнена одна проекция, шесть местных видов. Этого достаточно для однозначного определения конструкции детали. Обозначение шероховатостей, полей допусков, отклонений формы, и расположения поверхностей соответствуют требованиям оформления конструкторской документации.

Базовый технологический процесс сборки

Таблица 5

Технологический процесс сборки изделия Сборка состоит из минимально достаточных деталей для обеспечения работы изделия. Собираемость деталей, в общем, не представляет трудностей. Однако все же существуют затруднения при образовании фасок, для соприкосновения шариков. Но этот процесс можно автоматизировать, точно выбрав силу удара по шарику.

Отработка конструкции изделия на технологичность

В конструкции изделия допущен целый ряд решений, которые усложняют его производство в условиях серийного производства.

Цилиндрические бобышки расположены диаметрально противоположно, притом конструкция корпуса делает невозможным делать его сборным.

Составляем схему сборки изделия, используя рекомендации 14, с. 304…306. При этом стремимся разбивать технологический процесс на большее количество узловых сборок. При составлении схемы учитываем удобство соединения изделий.

Нормирование технологического процесса сборки

Таблица 6

Норма времени на сборочной операции для среднесерийного производства определяется по формуле:

,

где Топ — оперативное время, мин;

Тобс — время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, %;

Тотд — время на отдых и личные потребности, %;

К — коэффициент, учитывающий тип производства;

Кз — коэффициент, учитывающий условия сборки.

Для общей сборки гидрозамка норма времени:

=1,308 мин.

Расчет потребного количества сборочных стендов и коэффициентов его загрузки

Найдем расчетное количество сборочных стендов

, шт.

=0,06 шт.

Округляем в большую сторону С_Р=1. Коэффициент загрузки стенда будет равен 0,06.

Технологический процесс изготовления детали

Отработка конструкции детали на технологичность

Материал детали позволяет применять высокопроизводительные методы обработки.

Наличие радиусов закругления повышает стойкость инструмента. Целесообразная простановка размеров от оси детали до торцев бобышек, что облегчет наладку станка и сокращает трудоемкость обработки.

Введение

постоянных технологических баз позволяет повысить точность и сократить трудоемкость обработки ступенчатых соосных поверхностей.

Точность размеров, формы и относительного расположения поверхностей, а также их шероховатость соответствуют требованиям, предъявленным к детали. Эта точность достигается небольшим количеством последовательных операций с применением в основном стандартного инструмента и универсального оборудования.

Нетехнологичным элементом в конструкции корпуса является расположение отверстий перпендикулярно осями друг другу и выполненые в противоположном друг другу направлении, в остальном, деталь можно считать технологичной.

Выбор заготовок и методов их изготовления

При выборе вида заготовки и методов её изготовления рассматриваются два альтернативных варианта. В первом случае заготовкой является штампованная поковка в открытых штампах на кривошипном горячештамповочном прессе, во втором случае — поковка, получаемая на молоте с подкладными штампами.

Для последующих расчётов необходимо знать массу детали. Масса детали по чертежу, кг.

Используя рекомендации 4, с. 134…168 в качестве двух альтернативных вариантов заготовок принимаем горячую объёмную штамповку в открытых (заводской вариант) и закрытых штампах. Проектируем заготовку и рассчитываем технологическую себестоимость детали для обоих случаев.

Штамповка в открытых штампах

По заводскому варианту масса заготовки для штамповки 2,3 кг., масса штамповки 1,9 кг.

Штамповка в закрытых штампах (безоблойная)

Материал — Сталь 40Х ГОСТ 4543–71.

Оборудование — КГШП с выталкивателем.

Нагрев заготовок — индукционный.

Масса детали -0,81 кг.

Заготовку проектируем по ГОСТ 7505–89.

Группа стали, сложность поковки и масса — М2

По 2, П. 1 принимаем степень точности Т2.

Степень сложности определяем в следующей последовательности:

-минимальная масса простой фигуры, в которую вписывается деталь.

-ориентировочная масса заготовки

-коэффициэнт учитывающий форму и вид детали [2,ст31,п.2.3,тб20]

Коэффициэнт сложности=

Учитывая коэффициэнт сложности принимаем степень сложности С2 [2,ст30]

Исходный индекс — 7.

Конфигурация поверхности разъёма штампа — плоская.

Заготовку выполняем в виде вала с тремя цилиндрическими бобышками, оси бобышек перпендикулярены <<�валу>>. Две с одной стороны одна с другой стороны. Назначаем в местах сопряжения бобышек с <<�валом>> радиусы скругления 10 мм с целью облегчения заполнения штампа металлом и уменьшения напряжения в металле. В качестве баз выбираем осевую линию <<�вала>> и его торец (ближайший к бобышке).

Находим основные припуски на размеры поковки.

Находим основные припуски на размеры поковки по [2,ст10,тб13]:

21,0-длина 140 мм с чистотой поверхн. Rа12,5;

20,9- длина 40 мм с чистотой поверхн. 12,5;

Находим дополнительные припуски.

Смещение по поверхности разъёма штампов — Т = 0,1 мм [2.ст14,тб4].

Допуск величины смещения поверхности разъёма: Т = 0,3 мм [2,ст20,тб9].

Радиусы закруглений:

При глубине полости ручья до 25 мм -2мм.

В местах сопряжения диаметров 38 мм и 30 мм принимаем -10мм.

Величина остаточного заусенца = 0,4 мм, Допуски на радиусы:

R2

R5

Рассчитываем размеры поковки, округляя их до 0,1 мм, и назначаем допуски.

140+2(1,0+0,1+0,3) = 142,8; принимаем

40+2(0,9+0,1+0,3) = 42,6; принимаем

Штамповочные уклоны -5 град.

Допуски на штамповочные уклоны -0,25 от номинальной величины.

Массу поковки определяем объёмным прочерчиванием:

кг

Выбор варианта производства заготовок

Выбор варианта производства заготовок производим по технологической себестоимости заготовок:

руб где — масса заготовки штамповки при открытой штамповке, кг;

G_Д — масса детали, кг;

К_ИМ — коэффициент использования материала с учётом заусенца при открытой штамповке;

К_ИМ1 — коэффициент использования материала без учёта заусенца при закрытой штамповке;

С_ЗАГ — удельная стоимость материала заготовки, рубкг;

С_С — средняя по машиностроению стоимость срезания одного килограмма стружки при механической обработке, рубкг.

С_ЗАГ = 315 рубкг в ценах 1991 г. [2], С_ЗАГ = 10,5 рубкг, отсюда коэффициэнт инфляции равен 33,(333)

В ценах 1991 г средняя по машиностроению стоимость срезания одного килограмма стружки при механической обработке составляет 0,495 рубкг, с учётом инфляции получаем:

С_С = 14,5 рубкг При открытой штамповке:

руб/шт При закрытой штамповке:

руб/шт Экономический эффект:

Э_т=(39,96−34,06)9600 = 56 640 руб/год В качестве заготовки выбираем штампованную поковку, получаемую в закрытых штампах на КГШП.

Выбор баз

005. Токарная с ЧПУ

Базирование осуществляется по двум цилиндрической поверхности в самоцентрирующемся двухкулачковом патроне, на кулачки установлены призмы, и по плоскости торца в упор.

Так как размер 141,4 (143,06-с учётом штамповочных уклонов) получается при настройке станка, то погрешность базирования в данном случае равна нулю — е_б = 0.

Погрешность базирования для остальных размеров — е_б = 0.5, что не превышает допуск на эти размеры.

Рис. 1. Токарная с ЧПУ Базирование осуществляется при помощи трёхкулачкового самоцентрирующего патрона

Так как размер 140,40,5 получается при настройке станка, то погрешность базирования в данном случае равна нулю — е_б = 0.

Погрешность базирования для остальных размеров — е_б = 0.5, что не превышает допуск на эти размеры.

Рис. 2 Фрезерно-сверлильная Базирование корпуса осуществляется по цилиндрической и конической поверхностям в трёх кулачковом патроне и вращающемся центре для обработки полых деталей.

Погрешность базирования для размеров измеряемых вдоль осей обрабатываемых отверстий — е_б =0.

Погрешность базирования для размеров определяющих расположение осей отверстий относительно торца корпуса — е_б = 0.5, что не превышает допуск на эти размеры.

Рис.3

Составление технологического маршрута механической обработки

Таблица 7

Выбор средств технологического оснащения

Оборудование

005, 010. Токарная с ЧПУ. Модель СТП220АП.

Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной — 400 мм.

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия:

— над станиной — 250 мм;

— над суппортом — 220 мм.

Наибольшая длина обрабатываемого изделия:

— наружное точение — 350 мм;

— растачивание — 170 мм.

Наибольший рабочий ход суппорта:

— в продольном направлении — 430 мм;

— в поперечном направлении — 200 мм.

Бесступенчатое регулирование частоты вращения шпинделя.

Пределы частот вращения шпинделя — 11…2800 обмин.

Наибольший крутящий момент на шпинделе — 150 кгсм.

Пределы рабочих подач суппорта — 0…4000 мммин.

Максимальный шаг нарезаемой резьбы — 20 мм.

Класс точности нарезаемой резьбы — 6H, 6g.

Количество инструментов, устанавливаемых в револьверную головку — 12.

Габаритные размеры:

— длина — 4570 мм;

Мощность электропривода главного движения — 22 кВт.

015. Вертикально-фрезерный станок. Модель ГФ 2171С5

Интерполятор 2С42−65

Размеры рабочей поверхности стола (длинаширина), мм 1 600 400

Наибольшее перемещение стола, мм продольное Х, 1000попнрнчное Y, 400

вертикальное Z 250

Наибольшее перемещение ползуна, ммкоордината Z 260

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 250…500

Расстояние от оси шпинделя До вертикальных направляющих станины, мм 500

Колличество Т-образных пазов, шт 3

Расстояние между Т-образными пазами, мм 100

Ширина Т-образных пазов, ммцентрального18Н8

крайних18Н12

Размер конуса шпинделя с конусностью 7/2450

Наибольшая масса обрабатываемой детали и приспособления устанавливаемых на столе станка, кг, не более400

Предельные размеры обрабатываемых

поверхностей (длинаширинавысота), мм 250 850 380

Ёмкость магазина инструментов, шт12

Время смены инструментов, с не более20

Максимальный диаметр инструмента, ммторцевой фрезы 125

концевой фрезы 40

сверла30

Максимальный вес инструмента, кг не более15

Вылет инструмента от торца шпинделя, мм не более250

Колличество частот вращения шпинделя18

Пределы частот вращения шпинделя, об/мин40−2000

S: 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250,1600, 2000

Пределы подач стола, ползуна, мм/мин3−6000

Скорость быстрого перемещения стола по координатам

X, Y, и ползуна по координате Z, мм/мин6000

Мощность электродвигателя главного движения, кВт7,5

Наибольший крутящий момент на шпинделе, кНм0,615

Допустимое усилие подачи, Н координата X, Y15690

координата Z9806

Тип устройства ЧПУ — контурно-позиционный Колличество управляемых координат3

Колличество одновременно управляемых координат при линейной интерполяции3

при круговой интерполяции2

— Масса — 4700 кг.

Приспособления и инструменты

005. Токарная с ЧПУ Резец 002−3862 — Т5К10 ГОСТ 18 884–73

Сверло центровочноеСверло 10 СТП 406−1234−76.

Сверло комбинированное трёхступенчатое специальное.

Резец расточной =93⁰ К.01.4983.000−06 ТУ2−035−1040−86

Резец резьбовой =60⁰ с треугольной пластиной К.01.4957.000−00 ТУ2−035−1040−86

Патрон специальный;

Шаблон 5^+0,4 106−6757, шаблон 32,4^+0,4 103−740.

Калибр на собираемость150−2629

Штанген нутромер 101−984

ШЦ-250−0,1 ГОСТ 166–80

Очки О ГОСТ 12.4.013−85

Тара 505−190

010. Токарная с ЧПУ Резец 002−3862 — Т5К10 ГОСТ 18 884–73

Сверло центровочноеСверло 10 СТП 406−1234−76.

Сверло 18 ГОСТ 10 903–77.

Сверло комбинированное трёхступенчатое специальное.

Зенкер комбинированный двухступенчатый.

Резец канавочный 5 мм К.01.4963.000−00 ТУ2−035−1040−86.

Резец расточной =93⁰ К.01.4983.000−06 ТУ2−035−1040−86.

Резец расточной S 20S-XTFP R/L 11, пластина 1103.

Развёртка комбинированная специальная 037−717.

Развёртка комбинированная специальная 037−718.

Резец резьбовой SANDVIK CTGPR-1212−11, пластиной TPUN.

Патрон 7108−0023 ГОСТ 12 595–72;

Шаблон 4^+0,4 106−6757, шаблон 32,4^+0,4 103−740.

Калибр на собираемость250−2629

Штанген нутромер 101−984

ШЦ-250−0,1 ГОСТ 166–80

Очки О ГОСТ 12.4.013−85

Тара 505−190

015. Фрезерная с ЧПУ.

Фреза 2214−0192 Т5К10 ГОСТ 22 085;76 (торцовая насадная с механическим креплением круглых твёрдосплавных пластин).

Сверло центровочноеСверло 10 СТП 406−1234−76.

Сверло комбинированное трёхступенчатое специальное.

Зенковка 023−806

Гребенчатая резьбовая фреза 2672−0577−7Н ГОСТ 1336–77

Шаблон 3^+0,4 106−6737, шаблон 21,8Н11 103−720.

Специальное приспособление с базированием корпуса в трёхкулачковом патроне жёстком заднем центре.

Калибр на собираемость 350−2629

Штанген нутромер 101−984

Очки О ГОСТ 12.4.013−85

Тара 505−190

Кран-укосина — 0,5 т

Расчёт припусков

Расчёт припусков производим аналитическим методом.

Расчёт припусков на механическую обработку поверхности 28Н8

Выбираем следующие технологические переходы:

— сверление чернвое

— рассверливание

— зенкерование

— развёртывание черновое

— развёртывание чистовое Штамповка Шероховатость поверхности — Rz = 160 мкм Глубина дефектного слоя — h = 200 мкм Суммарные отклонения формы и расположения поверхностей — Д_У = мкм Где — _к=_к l_к

Где — _к=0,20 мкм/мм[14]

l_к= 38 мм

_к=0,2038=8 мкм

_y=0,25T=0,25 840=210 мкм Д_У ==213 мкм

Сверление предварительное Выполняем по 13-му квалитету.

Шероховатость поверхности — Rz = 32 мкм Глубина дефектного слоя — h = 40 мкм Суммарные отклонения формы и расположения поверхностей — Д_У = мкм Где — _у=0,7 мкмувод сверла на 1 мм длины отверстия[14, с. 190, тб28]

Где — С₀=25 мкм[14, с. 190, тб28]

Д_У ==27 мкм Рассверливание Выполняем в соответствии с таблицами точности 14 по 12-му квалитету.

Шероховатость поверхности — Rz = 32 мкм Глубина дефектного слоя — h = 40 мкм Суммарные отклонения формы и расположения поверхностей — Д_У = мкм Где — _у=0,7 мкм — увод сверла на 1 мм длины отверстия[14, с. 190, тб28]

Где — С₀=25 мкм[14, с. 190, тб28]

Д_У ==27 мкм Зенкерование черновое Выполняем в соответствии с таблицами точности 14 по 10-му квалитету.

Шероховатость поверхности — Rz = 40 мкм Глубина дефектного слоя — h = 40 мкм Развёртывание черновное Выполняем в соответствии с таблицами точности 14 по 9-му квалитету.

Шероховатость поверхности — Rz = 40 мкм Глубина дефектного слоя — h = 50 мкм Развёртывание чистовое Выполняем в соответствии с таблицами точности 14 по 8-му квалитету.

Шероховатость поверхности — Rz = 2,5 мкм Глубина дефектного слоя — h = 20 мкм Результаты приведены в таблице 8.

Таблица 8

Общие припуски 2Z_Оmin = 945 мкм, 2Z_Оmax = 1752 мкм Проверка расчёта припусков:

мкм

мкм

Расчёт режимов резания

005. Токарная с ЧПУ Переход I: Подрезать торец 38 мм в размер 143,06; точить поверхн. 37_-0,25, l=300,1

Расчёт режимов производим аналитическим методом.

Пластина Т5К10, ц = ц₁ =45⁰.

1. Глубина резания t=1,4 мм.

2. Подачу выбираем по 14, с. 268, табл. 14.

S = 0,66 мм/об, r=0,8 мм.

3. Скорость резания

м/мин, где

T=60 мин — период стойкости материала пластины;

C_V, x, y, m — коэффициент и показатели степени;

C_V =350; x=0,15; y=0,35; m=0,2 [29,табл.17, c.269];

[29,с.261, табл.17];

К_г=0,95, n_v=0.9 [29,с.262, табл.2];

[29,с.263, табл.5]; [29,с.271, табл.18];

K_V=1,1 860,80,870,94=0,6614;

112,23 м/мин.

145,222 м/минподольное точение

4. Частота вращения шпинделя

941 об/мин

1218 об/минродольное точение

5. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:

Н, где

C_P, x, y, n — коэффициент и показатели степени,

C_P=300, x=1, y=0,75, n=-0.15 [14,табл 2, ст273]

К_P =К_мрК_рК_рК_рК_rр

n=0,75

К_р=1,0; К_р=1,1; К_р=1,0; К_rр=0,93

К_P=0,951,01,10,93=0,971

Н

6. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:

кВт,

кВт

7. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

0,38 417,6 кВт.

Условие выполняется.

8. Основное время.

мин, где

i=1 — число проходов.

l₁=38 мм

L₁=l₁+l_вр+l_пер=38+5=43 мм,

L₂=30 мм

L₂=l₂+l_вр+l_пер=30+5=35 мм,

мин Переход II: Центровать отв. 9 мм, l=4,5 мм Сверло центровочное Р6М5, 2ц=90⁰.

1. Скорость резания

14, с. 278, табл. 28;

где Т=25 — стойкость сверла, мин 14, с. 279, табл. 30;

C_V, m, x, yопределяются по 14, с. 278, табл. 28;

C_V = 7,0

m = 0,2

y = 0,7

q = 0,4

S=0,15мм/об14, с. 277, табл. 25;

К_1V =1.014, с. 263, табл. 6;

К_ИV =1.014, с. 280, табл. 30;

K_V=1.10 861,01,0=1,1 086

=33,7775 м/мин

2. Частота вращения шпинделя

1195 об/мин

3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:

Нм,

где С_М, q, x, y — коэффициент и показатели степени, С_М=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];

К_Р= [14, табл. 9, с. 264];

Нм.

4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:

Н, где С_Р, x, y, q — коэффициент и показатели степени, С_Р=68, x=-, y=0,7, q=1,0 [14, табл. 32, с. 281];

К_Р= [14, табл. 9, с. 264];

Н,

5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:

кВт,

кВт.

6. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=7,5 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

0,7617,6.

Условие выполняется.

7. Основное время Т_О=,

l=4,5 мм, l_пер=5 мм, i=1.

Т_О==0,053 мин.

Переход III: Сверлить отв. 14Н14, l=61_-1 мм, сверлить конус 120⁰2⁰; сверлить отв.25Н14, l=420,5; сверлить конус60⁰1⁰; сверлить отв. 25,43Н13, l=220,5. Одновременно.

Сверление (расчёт мощности, силы резания по наибольшему диаметру)

1. Скорость резания

14, с. 276;

где Т=50 — стойкость сверла, мин 14, с. 279, табл. 30;

C_V, m, x, yопределяются по 14, с. 278, табл. 28;

C_V = 9,8

m = 0,2

y = 0,5

q = 0,4

S=0,33мм/об14, с. 277, табл. 25;

К_1V =1.014, с. 263, табл. 6;

К_ИV =1.014, с. 280, табл. 30;

K_V=1.10 861,01,0=1,1 086

=35,531 м/мин

2. Частота вращения шпинделя

450об/мин

3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:

Нм, где С_М, q, x, y — коэффициент и показатели степени, С_М=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];

К_Р= [14, табл. 9, с. 264];

Нм.

4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:

Н, где С_Р, x, y — коэффициент и показатели степени, С_Р=68, x=-, y=0,7, q=1.0 [14, табл. 32, с. 281];

К_Р= [14, табл. 9, с. 264];

Н,

5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:

кВт,

кВт.

6. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_{рез общ}=4,29+0,153=4,443 кВт

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=7,5 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

3,16 717,6.

Условие выполняется.

7. Основное время Т_О=,

Разбиваем рабочий ход на три прохода по 20, 40, 61 мм

l=121 мм, l_вр=5 мм, i=1.

Т_О==0,85 мин Переход IV: Сверлить отв. 7Н12, l=2,50,5 мм

1. Скорость резания

14, с. 276;

где Т=25 — стойкость сверла, мин 14, с. 279, табл. 30;

C_V, m, x, yопределяются по 14, с. 278, табл. 28;

C_V = 7,0

m = 0,2

y = 0,7

q = 0,4

S=0,11мм/об14, с. 277, табл. 25;

К_1V =1.014, с. 263, табл. 6;

К_ИV =1.014, с. 280, табл. 30;

K_V=1.10 861,01,0=1,1 086

=37,95 м/мин

2. Частота вращения шпинделя

1726 об/мин

3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:

Нм, где С_М, q, x, y — коэффициент и показатели степени, С_М=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];

Нм.

4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:

Н, где С_Р, x, y, q — коэффициент и показатели степени, С_Р=68, x=-, y=0,7, q=1.0 [14, табл. 32, с. 281];

К_Р= [14, табл. 9, с. 264];

Н,

5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:

кВт,

кВт.

6. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

0,5217,6.

Условие выполняется.

7. Основное время Т_О=,

l=2,5 мм, l_вр=2,5 мм, i=1.

Т_О==0,026 мин Переход V: Точить конус под углом 45⁰; точить фаску 32,4Н11 с улом 15⁰1⁰. Расчёт режимов производим аналитическим методом.

Пластина Т15К6, ц = 93⁰, ц₁ =30⁰.

1. Глубина резания t=2,01 мм.

2. Подачу выбираем по 14, с. 268, табл. 14.

S = 0,250,45=0,1125 мм/об, r=0,4 мм.

3. Скорость резания

м/мин, где

C_V =420; x=0,15; y=0,2; m=0,2 [29,табл.17, c.269];

[29,с.263, табл.5]; [29,с.271, табл.18];

K_V=1,1 861,00,870,910,94=0,75 228;

194,217 м/мин.

4. Частота вращения шпинделя

1909 об/мин

5. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:

Н, где

C_P, x, y, n — коэффициент и показатели степени,

C_P=300, x=1, y=0,75, n=-0.15 [14,табл 2, ст273]

К_P =К_мрК_рК_рК_рК_rр

n=0,75

К_р=1,0; К_р=1,1; К_р=1,0; К_rр=0,93

К_P=0,951,01,10,93=0,971

Н

6. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:

кВт,

кВт

7. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

2,9217,6 кВт.

Условие выполняется.

8. Основное время.

мин, где

i=1 — число проходов.

l=6 мм

L=l+l_вр+l_пер=6+5=11 мм,

мин Переход VI: Нарезать резьбу М27×1,5−7Н, в размер l=18min

1. Скорость резания

14, с. 295;

где: C_V, m, x, y — определяются по 14, с. 296, табл. 49;

K_V — общий поправочный коэффициент на скорость резания.

Т = 70 мин

C_V = 332

m = 0,2

x = 0,23

y = 0,3

14, с. 297;

К_ТГ=1,014, с. 298, тб50;

м/мин

2. Частота вращения шпинделя

1446 об/мин

3.. Силу резания найдем по формуле [29, с. 297]:

Н где

C_P, x, y, n — коэффициент и показатели степени,

C_P=148, y=1,7, n=0.71 [14,табл 2, ст273]

К_P =К_мрК_рК_рК_рК_rр

К_р=0,94; К_р=1,1; К_р=1,0; К_rр=0,87

К_P=0,950,941,11,0=0,9823

811,66, Н

4. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:

кВт,

кВт

5. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

1,62 617,6 кВт.

Условие выполняется.

6. Основное время.

мин, где

i=1 — число проходов.

l=18 мм

l_вр+l_пер=5мм

L=l+l_вр+l_пер=18+5=23 мм,

мин Основное время операции

Т_0общ=0,114+0,053+0,85+0,023+0,026+0,066=1,132 мин

010 Токарная с ЧПУ Переход I: Подрезать торец 38 в размер 1400,5

Расчёт режимов производим аналитическим методом.

Пластина Т5К10, ц = ц₁ =45⁰.

1. Глубина резания t=1,4 мм.

2. Подачу выбираем по 14, с. 268, табл. 14.

S = 0,66 мм/об, r=0,8 мм.

3. Скорость резания

м/мин, где

T=60 мин — период стойкости материала пластины;

C_V, x, y, m — коэффициент и показатели степени;

C_V =350; x=0,15; y=0,35; m=0,2 [29,табл.17, c.269];

[29,с.261, табл.17];

К_г=0,95, n_v=0.9 [29,с.262, табл.2];

[29,с.263, табл.5]; [29,с.271, табл.18];

K_V=1,1 860,80,870,94=0,6614;

112,23 м/мин.

4. Частота вращения шпинделя

941 об/мин

5. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:

Н, где

C_P, x, y, n — коэффициент и показатели степени,

C_P=300, x=1, y=0,75, n=-0.15 [14,табл 2, ст273]

К_P =К_мрК_рК_рК_рК_rр

n=0,75

К_р=1,0; К_р=1,1; К_р=1,0; К_rр=0,93

К_P=0,951,01,10,93=0,971

Н

6. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:

кВт,

кВт

7. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

0,38 417,6 кВт.

Условие выполняется.

8. Основное время.

мин, где

i=1 — число проходов.

l=38 мм

L=l+l_вр+l_пер=38+5=43 мм,

мин Переход II 010 операции аналогичен переходу II 005 операци Переход III: Сверлить отв. 18Н13, l=700,5 мм

1. Скорость резания

14, с. 276;

где Т=45 — стойкость сверла, мин 14, с. 279, табл. 30;

C_V, m, x, yопределяются по 14, с. 278, табл. 28;

C_V = 9,8

m = 0,2

y = 0,5

q = 0,4

S=0,33мм/об14, с. 277, табл. 25;

К_1V =1.014, с. 263, табл. 6;

К_ИV =1.014, с. 280, табл. 30;

K_V=1.10 861,01,0=1,1 086

=36,29 м/мин

2. Частота вращения шпинделя

642 об/мин

3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:

Нм, где С_М, q, x, y — коэффициент и показатели степени, С_М=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];

К_Р= [14, табл. 9, с. 264];

Нм.

4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:

Н, где С_Р, x, y, q — коэффициент и показатели степени, С_Р=68, x=-, y=0,7, q=1.0 [14, табл. 32, с. 281];

К_Р= [14, табл. 9, с. 264];

Н,

5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:

кВт,

кВт.

6. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

3,0617,6.

Условие выполняется.

7. Основное время Т_О=,

Разбиваем переход на три прохода, 25, 50, 70

l=145 мм, l_вр=5 мм, i=1.

Т_О==0,708 мин Переход IV: Рассверлить отв. 22Н12, l=700,5 мм; рассверлить отв. 25Н12, l=500,5 мм; рассверлить отв. 28,43Н12, l=200,5 мм. Одновременно Сверление (расчёт мощности, силы резания по наибольшему диаметру)

1. Скорость резания

14, с. 276;

где Т=50 — стойкость сверла, мин 14, с. 279, табл. 30;

C_V, m, x, yопределяются по 14, с. 279, табл. 29;

C_V = 16,2

m = 0,2

y = 0,5

q = 0,4

х=0,2

S=0,33мм/об14, с. 277, табл. 25;

К_1V =1.014, с. 263, табл. 6;

К_ИV =1.014, с. 280, табл. 30;

K_V=1.10 861,01,0=1,1 086

=44,63 м/мин

2. Частота вращения шпинделя

500 об/мин

3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:

Нм, где С_М, q, x, y — коэффициент и показатели степени, С_М=0,09, q=1,0, x=0,9, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];

К_Р= [14, табл. 9, с. 264];

Нм.

4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:

Н, где С_Р, x, y, q, х — коэффициент и показатели степени, С_Р=67, x=1,2, y=0,65, q=- [14, табл. 32, с. 281];

Н,

5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:

кВт,

кВт.

6. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

2,417,6.

Условие выполняется.

7. Основное время Т_О=,

Разбиваем переход на три прохода, 25, 50, 70 мм

l=145 мм, l_вр=5 мм, i=1.

Т_О==0,91 мин Переход V: Зенкеровать отв. 24Н10, l=23,50,5 мм; зенкеровать конус 27Н14, под углом 30⁰1⁰, зенкеровать отв. 27,2Н10, l=340,5 мм. Одновременно.

1. Скорость резания

14, с. 276;

где Т=50 — стойкость зенкера, мин 14, с. 279, табл. 30;

C_V, m, x, yопределяются по 14, с. 278, табл. 28;

C_V = 16,3

m = 0,2

y = 0,5

х=0,2

q = 0,3

S=0,8мм/об14, с. 277, табл. 25;

К_1V =1.014, с. 263, табл. 31;

К_ИV =1.014, с. 280, табл. 6;

K_V=1.10 861,01,0=1,1 086

=16,724 м/мин

2. Частота вращения шпинделя

197 об/мин

3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:

Нм, где С_М, q, x, y — коэффициент и показатели степени, С_М=0,09, q=1,0, x=0,9, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];

Нм.

4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:

Н, где С_Р, x, y — коэффициент и показатели степени, С_Р=67, x=1.2, y=0,65 [14, табл. 32, с. 281];

К_Р= [14, табл. 9, с. 264];

Н,

5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:

кВт,

кВт.

6. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

1,6217,6.

Условие выполняется.

7. Основное время Т_О=,

Разбиваем переход на три прохода, 25, 50, 73,5 мм

l=148,5 мм, l_вр=5 мм, i=1.

Т_О==0,974 мин Переход VI: Расточить отв. 32,4Н14, l=14_-1.

Пластина Т5К10, ц = 90⁰, ц₁ =0⁰.

Прорезание канавки шириной 5 мм, глубиной 1,98 мм

1. Подачу выбираем по 14, с. 268, табл. 14.

S = 0,47 мм/об, r=0,4 мм.

2. Скорость резания

м/мин,

где

C_V =47; y=0,8; m=0,2 [14,табл.17, c.269];

[14,с.263, табл.5]; [14,с.271, табл.18];

K_V=1,1 861,00,870,70,94=0,58;

21,94 м/мин.

3. Частота вращения шпинделя

215 об/мин

4. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:

Н, где

C_P, x, y, n — коэффициент и показатели степени,

C_P=408, x=0,72, y=0,8, n=0 [14,табл 2, ст273]

К_P =К_мрК_рК_рК_рК_rр

К_р=0,89; К_р=1,1; К_р=1,0; К_rр=0,87

К_P=0,950,891,10,87=0,7356

Н

5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:

кВт,

кВт

6. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

0,22 217,6 кВт.

Условие выполняется.

Точение канавки

7. Скорость резания

м/мин,

где

C_V =350; x=0,15; y=0,35; m=0,2 [14,табл.17, c.269];

[14,с.263, табл.5]; [14,с.271, табл.18];

K_V=1,1 861,00,870,70,94=0,58;

147,8 м/мин.

8. Частота вращения шпинделя

1452 об/мин

9. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:

Н, где

C_P, x, y, n — коэффициент и показатели степени,

C_P=300, x=1,0, y=0,75, n=-0,15 [14,табл 2, ст273]

К_P =К_мрК_рК_рК_рК_rр

К_р=0,89; К_р=1,1; К_р=1,0; К_rр=0,87

К_P=0,950,891,10,87=0,7356

Н

10. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:

кВт,

кВт

11. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

2,8317,6 кВт.

Условие выполняется.

12. Основное время.

мин,

где

i=1 — число проходов.

L₁=l₁+l_вр =1,98+2=3,98 мм,

L₁=l₂ =9 мм

0,053 мин Переход VII аналогичен переходу IV 005 операции с отличием по длине рабочего хода, поэтому считаем машинное время:

Основное время.

мин, где

i=1 — число проходов.

l=5 мм

L=l+l_вр+l_пер=5+5=10 мм,

мин Переход VIII: Развернуть отв. 24,6Н9, l=23,50,5 мм, развернуть отв. 27,6Н9, l=200,5 мм. Одновременно.

1. Скорость резания

14, с. 276;

где Т=80 — стойкость развёртки, мин 14, с. 280, табл. 30;

C_V, m, x, yопределяются по 14, с. 278, табл. 28;

C_V = 10,5

m = 0,4

y = 0,65

х=0,2

q = 0,3

S=1,2 мм/об14, с. 278, табл. 27;

К_1V =1.014, с. 263, табл. 31;

К_ИV =1.014, с. 280, табл. 6;

K_V=1.10 861,01,0=1,1 086

=5,624 м/мин

2. Частота вращения шпинделя

64 об/мин

3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:

Нм,

где С_Р, x, y — коэффициент и показатели степени, С_Р=200, x=1.0, y=0,75 [14, табл. 32, с. 281];

=31,9 Нм

4. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:

кВт,

кВт.

5. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

0,2117,6.

Условие выполняется.

6. Основное время Т_О=,

l=51,5 мм, l_вр=2 мм, i=1.

Т_О==0,7 мин Переход IX: Развернуть отв. 25Н8, l=23,50,5 мм, развернуть отв. 28Н8, l=200,5 мм. Одновременно

1. Скорость резания

14, с. 276;

где Т=80 — стойкость развёртки, мин 14, с. 280, табл. 30;

C_V, m, x, yопределяются по 14, с. 278, табл. 28;

C_V = 10,5

m = 0,4

y = 0,65

х=0,2

q = 0,3

S=0,96 мм/об14, с. 278, табл. 27;

К_1V =1.014, с. 263, табл. 31;

К_ИV =1.014, с. 280, табл. 6;

K_V=1.10 861,01,0=1,1 086

=6,2 м/мин

2. Частота вращения шпинделя

70 об/мин

3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:

Нм, где С_Р, x, y — коэффициент и показатели степени, С_Р=200, x=1.0, y=0,75 [14, табл. 32, с. 281];

=20,22 Нм

4. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:

кВт,

кВт.

5. Проверка на достаточность привода станка:

где

N_шп — мощность привода станка;

N_шп=N_ст, N_ст=22 кВт, =0,8 — КПД привода;

N_шп=220,8=17,6 кВт.

0,14 517,6.

Условие выполняется.

6. Основное время Т_О=,

l=51,5 мм, l_вр=2 мм, i=1.

Т_О==0,8 мин Переход X: Точить торец 23 мм в размер l=74,50,5 мм, трочить радиус R1max. Одновременно Пластина Т15К6, ц = 90⁰, ц₁ =5⁰.

1. Ширина резания t=1,0 мм.

2. Подачу выбираем по 14, с. 268, табл. 14.

S = 0,66 мм/об, r=1,0 мм.