Проектирование технологических операций обработки детали
Рис. 3. Приспособление для контроля шлицев вала: 1 — полукольцо, 2 — стяжка. 3 — опорный контакт, 4 — контакт, 5 — винт, 6 — рычаг, 7 — контакт, 8 — винт, 9 — ИГ, 10 — образец. 11 — шлиц, 12 рычаг. 13 противовес Перед измерением устройство устанавливают тремя опорными контактами на плоскость образца 10, а оба измерительных средства настраивают на нуль. Затем устройство переносят на рабочую… Читать ещё >
Проектирование технологических операций обработки детали (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
1. Назначение и краткое техническое описание детали Деталь представляет собой ступенчатое тело вращения, что достаточно технологично, так как позволяет обработать множественные поверхности. Отношение длины детали к ее диаметру меньше пяти, следовательно, деталь достаточно технологична. Конструкция детали обеспечивает достаточную жесткость при механической обработке на металлорежущем оборудовании.
Рис. 1. Деталь — вал Деталь имеет элементы, удобные для закрепления заготовки при обработке. Формы поверхностей, подлежащих обработке, не представляют сложности (в основном — поверхности вращения); имеется возможность максимального использования стандартизованных и нормализованных режущих и измерительных инструментов.
С точки зрения обеспечения заданной точности и шероховатости поверхностей деталь не представляется сложной.
В конструкции детали имеются 2 шлицевых паза: центральный O38f7 и на конце вала O28f7, что требует специальной настройки станка и специальных режущих инструментов, что не технологично.
2. Конструктивно-технологический анализ детали Деталь «Вал» изготовлена из легированной конструкционной стали 40Х ГОСТ 4543–71, которая хорошо обрабатывается всеми видами лезвийного и абразивного инструмента. Применяется для изготовления валов, шестерен, муфт, пальцев и других улучшаемых деталей небольших размеров, к которым предъявляются высокие требования высокой прочности, упругости и износостойкости, а также допускается замена на сталь марок сталь 45Х, сталь 38ХА, сталь 40ХН, сталь 40ХС, сталь 40ХФА, сталь 40ХГТР.
Температура закалки в масле 860С, т = 780 мпа, в=980 мпа.
Отпуск 500С на воздухе, нв после отжига не более 300.
Температура ковки 1250сначало, 800с — конец.
Свариваемость — трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
Таблица 1. Массовая доля элементов и легированных добавок в стали 40х по ГОСТ 4543–71
Марка стали | С (%) | Si (%) | Mn (%) | Cr (%) | Ni (%) | S | P | Cu | |
не более в % | |||||||||
Сталь 40Х | 0,36−0,44 | 0,17−0,37 | 0,5−0,8 | 0,8−1,1 | до 0,3 | 0,035 | 0,035 | 0,30 | |
Одним из важных этапов проектирования является отработка конструкции на технологичность. Отработка конструкции на технологичность — это комплекс мероприятий, предусматривающих взаимосвязанные решения конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого его качества.
Оценка технологичности проводится качественно и количественно, с расчетом показателей технологичности по ГОСТ 14.201−83. При этом качественная характеристика предшествует количественной и характеризует технологичность конструкции обобщенно.
Технологичность детали оценивается сравнением трудоемкости и себестоимости изготовления различных вариантов ее конструкции.
Деталь, подвергаемая обработке резанием, будет технологична в том случае, когда ее конструкция позволяет применять рациональную заготовку, форма и размеры которой максимально приближены к форме и размерам готовой детали, а также использовать высокоэффективные процессы обработки.
Рис. 2 Эскиз детали Деталь имеет несложную конфигурацию.
Деталь требует создания искусственных технологических баз. Что не технологично.
Конструкция детали позволяет применять рациональные формы и размеры заготовок. Коэффициент унификации конструктивных элементов:
где: — число унифицированных элементов детали, шт.
— общее число конструктивных элементов детали, шт.
Таблица 3
№ п/п | Обозначение поверхностей | Квалитет | Шероховатость Ra. мкм | Унифицированные элементы | Базы | ||
У | Т | ||||||
1. | Цилиндр O 30 | k6 | 1.25 | Поверхность 1 | |||
2. | Цилиндр O 28 | f7 | 3.2 | Поверхность 2 | |||
3. | Цилиндр шлицевой O 28 | js6 | 1.25 | Поверхность 3 | |||
4. | Цилиндр шлицевой O 38 | f7 | 1.25 | Поверхность 4 | |||
5. | Цилиндр O 32 | f7 | 1.25 | Поверхность 5 | |||
6. | Цилиндр O 30 | k6 | 1.25 | Поверхность 6 | |||
7. | Цилиндр O 30 | k6 | 1.25 | Поверхность 7 | |||
8. | Канавка 1,4 | h14 | 6,3 | Поверхность 8 | |||
9. | Канавка 3,0 | h14 | 6.3 | Поверхность 9 | |||
10. | Канавка 3,0 | h14 | 6.3 | Поверхность 10 | |||
11. | Канавка 3,0 | h14 | 6,3 | Поверхность 11 | |||
12. | Торец O 28 | h14 | 3,2 | Поверхность 12 | |||
13. | Торец O 30 | h14 | 3,2 | Поверхность 13 | |||
14. | Фаска 1,6?45? | h14 | 6,3 | Поверхность 14 | |||
15. | Фаска 1,6?45? | h14 | 6,3 | Поверхность 15 | |||
Ку.э.=15/21=0,71
так как Куэ >0,6, то деталь по данному показателю технологична.
2. Коэффициент точности обработки:
Ктч=1-(1/Аср) где Аср. — средний квалитет точности, Аср. = (п1+2п2+3п3+…+19п19)/?п,
где n1,2… число поверхностей детали с точностью соответственно с 01 по 19 квалитет.
Аср. = 4?6+3?7+8?14/21=7,47
Ктч=1-(1/7,47) = 0,86
так как Ктч > 0,5, то изделие не точное и поэтому по данному показателю деталь технологична.
3. Коэффициент шероховатости:
Кш=1/Бср, где Бср — средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра Ra, мкм Бср=(0,01п,+0,02п2+…+40п, з+80п14)/ ?ni
где n1, n2-.-количество поверхностей, имеющих шероховатость соответственно данному числовому значению параметра.
Бср=1,25?6+3,2?3+6,3?6 /21=2,6
Кш=½, 6 = 0.38
так как Кш = 0.38? 0,16, то деталь сложная, не технологичная.
Вывод: На основании качественного и количественного анализа на технологичность можно сделать следующий вывод: деталь вполне технологична, нет необходимости вносить в ее конструкцию какие-либо изменения.
3. Выбор типа производства (единичное, серийное, массовое) Объем выпуска характеризует примерное количество машин, сборочных единиц, деталей, заготовок подлежащих выпуску в течение планируемого периода времени (год, квартал, месяц).
Годовой объем выпуска деталей «Вал» можно определить по формуле:
NД = NСЕ•n•(1+)
где NСЕ = 15 000 — годовой объём выпуска детали «Вал»,
n = 1 — количество деталей «Вал»;
? = 0% - процент запасных деталей.
NД = 15 000•1•(1+) = 15 000
Принимаем NД = 15 000 шт.
Такт выпуска деталей можно определить по формуле:
?В.Д. =
где FД = 2010 ч — действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах, мин Приближенно коэффициент закрепления операций можно вычислить по формуле:
КЗО = ,
где tШТ.СР. — среднее штучное время.
По заводскому технологическому процессу для операций механической обработки:
t ШТ.СР. = 2,05 мин Согласно рекомендациям ГОСТ 3.1108 — 74, в массовом и крупносерийном производстве: .
КЗО = 3,9 соответствует массовому типу производства.
В связи с этим определяем тип производства как массовый, который характеризуется достаточно большим объёмом выпуска с широкой номенклатурой изделий, изготовляемых повторяющимися партиями, что вызывает необходимость применения оборудования с высокой степенью механизации и автоматизации, но обладающего гибкостью, применения специальной технологической оснастки.
Размер партии деталей можно определить по формуле:
nД =
где tЗ = 21 день — срок, в течение которого должен храниться на складе запас деталей; Ф = 250 дней — число рабочих дней в году.
Принимаем размер партии деталей nД = 1260 шт.
Число запусков деталей в месяц:
iрасч = ,
Принимаем число запусков изделий в месяц i = 1.
4. Выбор и обоснование размеров заготовки и способа их получения Для современных требований, предъявляемых к изготовлению заготовок деталей изделий, характерны следующие технологические тенденции: максимальное приближение заготовок по формам и размерам к деталям, требующимся по чертежу; экономия материала; применение прогрессивных способов получения заготовок.
Для изготовления детали большую роль играет выбор рационального вида исходной заготовки и способа её получения. Способ получения заготовки должен быть обусловлен ее стоимостью и дальнейшей обработкой. Наиболее широко для получения заготовок применяют следующие методы: литьё, обработка металлов давлением и сварка, а также их комбинации.
Каждый из методов содержит большое число способов получения заготовок. Так, например отливки можно получать в песчано-глинистых формах, кокиль, по выплавляемым моделям, под давлением и т. д.; поковки и штамповки — ковкой на молотах, гидравлических прессах; штамповкой на штамповочных машинах, кривошипных горячештамповочных прессах, горизонтально-ковочных машинах и т. д. Способ получения заготовки определяется типом производства, материалом, формой и размерами детали.
В данном проекте деталью, для которой необходимо выбрать метод получения заготовки, является вал. Учитывая, что тип производства — массовый, качество материала должно быть равномерным, наиболее рациональна поковка, полученная в закрытом штампе методом прямого выдавливания. При этом структура материала заготовки получается более однородной, её размеры стабильны, а конфигурация — близка к конфигурации изделия. Оборудование — кривошипный горячештамповочный пресс.
При проектировании технологических процессов механической обработки заготовок необходимо установить оптимальные припуски, которые обеспечили бы заданную точность и качество обрабатываемых поверхностей. Определение припусков на механическую обработку проведём опытно-статистическим методом. Назначим припуски на механическую обработку по ГОСТ 7505–74. Для этого необходимо определить массу заготовки, класс точности, группу стали, степень сложности заготовки .
Проектирование и расчет заготовки из горячей штамповки:
Масса детали 2,56 кг.
Материал: сталь 40Х ГОСТ 4543–71.
Масса поковки :
Мп =Мд *Кр где Мдмасса детали, Кррасчётный коэффициент, Кр =1,3;
Мп = 2,56*1,3= 3,33 кг .
Класс точностиТ2 .
Группа стали — М2 .
Степень сложности — С3 .
Конфигурация поверхности штампа П (плоская) ;
Исходный индекс 13 ;
Назначим припуски и кузнечные напуски.
Основные припуски на размеры :
O38 — 1,5 мм, Длина 410 — 3,0 мм,
O30 — 1,5 мм,
O32 — 1,5 мм, Дополнительные припуски учитывающие :
смещение по поверхности разъёма штампа — 0,3 мм, отклонение от плоскостности — 0,3 мм.
Размеры поковки и их допускаемые отклонения Размеры поковки, мм:
O38+(1,5+0,3)*2=41,6 принимаем O42;
410+(3,0+0,3)*2=417,2 принимаем 417,0 ;
O30+(1,5+0,3)*2=33,6 принимаем O34,0;
O32+(1,5+0,3)*2=35,6 принимаем O36,0;
Допускаемые отклонения размеров:
O,, O, O
Неуказанные предельные отклонения размеров??? мм. Допускаемое смещение по поверхности штампа 0.7мм.
При получении заготовок на кривошипных прессах по сравнению со штамповкой на молотах припуски и допуски уменьшаются на 15−20%, расход металла снижается на 10−15%, что повышает коэффициент использования материала, снижает себестоимость самой заготовки и стоимость её обработки.
Рис. 3. Чертеж заготовки Выполним расчет экономической эффективности выбора получения заготовки.
Стоимость заготовки, получаемой методом горячей штамповки:
где — базовая стоимость 1 т заготовок;
— коэффициент, учитывающий класс точности заготовки;
— коэффициент, учитывающий группу сложности заготовки;
— коэффициент, зависящий от массы заготовки;
— коэффициент, зависящий от марки материала заготовки;
— коэффициент, зависящий от объема выпуска заготовок;
— цена 1 т отходов;
Для заготовки, получаемой горячей штамповкой:
= 26 600 руб. (http://www.uralvtorchermet.ru/contacts/chuvash);
= 1,00 для поковки нормальной точности ([2], стр37);
= 0,87 для поковки второй группы сложности ([2], табл.2.12);
= 0,72 ([2], табл.2.12);
= 1,13([2], стр.37);
= 1,00 ([2], стр.38);
= 8300 руб. (http://www.uralvtorchermet.ru/contacts/chuvash)
Проектирование и расчет заготовки из проката Программа КОМПАС 3D v13 подсчитала массу заготовки получаемой из проката. Масса заготовки получается
Рис. 4 Чертеж заготовки Выполним расчет экономической эффективности выбора получения заготовки.
Стоимость заготовки, получаемой из проката:
где — базовая стоимость 1 т заготовок;
— коэффициент, учитывающий класс точности заготовки;
— коэффициент, учитывающий группу сложности заготовки;
— коэффициент, зависящий от массы заготовки;
— коэффициент, зависящий от марки материала заготовки;
— коэффициент, зависящий от объема выпуска заготовок;
— цена 1 т отходов;
Для заготовки, получаемой из проката:
= 26 600 руб. (http://www.uralvtorchermet.ru/contacts/chuvash)
= 1,05 для заготовки второго класса точности ([2], стр33);
= 0,7 для заготовки второй группы сложности ([2], табл.2.8);
= 1 ([2], табл.2.8);
= 1,04 ([2], табл.2.8);
= 1,00 ([2], табл.2.8);
= 8300 руб. (http://www.uralvtorchermet.ru/contacts/chuvash)
Так как заготовка, полученная горячей штамповкой, стоит дешевле заготовки, полученной из проката, то принимаем способ получения заготовки горячая штамповка в закрытом штампе.
5. Выбор и обоснование баз, способов закрепления для заготовки Перед разработкой ТП необходимо получить и изучить информацию, которая делится на базовую, руководящую и справочную.
Базовая — сведения, содержащиеся в конструкторской документации на изделие, объем выпуска, сроки подготовки производства. Рабочий чертеж детали содержит все размеры, технические требования к качеству и шероховатости, марку и твердость материала.
Руководящая — сведения, по развитию отрасли, план выпуска материала, средств технологического оснащения стандарты на ТП.
Справочная — сведения, о прогрессивных методах обработки, каталоги, номенклатурные справочники оборудования и оснастки. Материалы по выбору технологических нормативов (режимы обработки, припуски, расход материала и др.) и др. справочные материалы.
Всю механическую обработку разбивают по операциям и таким образом выявляют последовательность выполнения операций, их число для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособлений.
Задачей каждого предыдущего перехода является подготовка поверхности заготовки под последующую обработку и каждый последующий метод (операция или переход) должен быть точнее предыдущего т. е. обеспечивать более высокое значение показателей качества детали. Поэтому механическая обработка делится на:
— черновую обработку, когда удаляется большая часть припуска, что позволяет обнаружить возможные дефекты заготовки; на первых одной-двух операциях. При базировании по черновым базам обрабатываются основные технологические базы;
— чистовую обработку, когда в основном обеспечивается требуемая точность:
далее идут операции местной обработки, по ранее обработанным поверхностям, отделочные операции, когда достигается требуемая шероховатость поверхности и окончательно обеспечивается точность детали.
Контроль в ТП предусмотрен с целью технологического обеспечения заданных параметров качества, обработанной детали.
Разработанный ТП должен содержать общий план обработки детали и описание содержания операций ТП и выбор типа оборудования. Он должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества детали, сокращать материальные и трудовые затраты и быть экологически безопасным. Построение технологического маршрута обработки во многом определяется конструктивно-технологическими особенностями детали. Выбор маршрутной технологии существенно зависит от типа производства, уровня автоматизации и применяемого оборудования.
При массовом производстве применяют станки с ЧПУ, автоматы, полуавтоматы, агрегатные специализированые и специальные станки. Перспективным в массовом производстве является применение гибких производственных систем (линий, участков, цехов), особенно при наличии условий для групповой организации производства.
Выбор станка на операцию определяется возможностью изготовления на нем деталей необходимой конфигурации и размеров, обеспечения качества ее поверхности, производительности оборудования, а также экономическими параметрами.
Рис. 5. Вал
При проектировании проектного технологического процесса необходимо соблюдать принцип совпадения конструкторских, технологических, и измерительных баз. Только при его соблюдении, возможно говорить о правильности составления техпроцесса. Для деталей типа «Вал» с внутренним отверстием рекомендуется изначально базировать по наружней поверхности с последующем базированием на центровые отверстия.
Последовательность технологических переходов должна обеспечивать заданные чертежом детали параметры точности.
Для рассмотрения данного вопроса воспользуемся чертежом детали, изображенным на рис. 5. Для наглядности сведем результат в таблицу.
Таблица 4
Выбор технологических баз и последовательности переходов
Номер оп. | Операция | Обрабатываемые поверхности | Базирование | |
Токарная с ЧПУ | 1,2,15,16,19 | Поверхность 7, центр.отв.6 | ||
Токарная с ЧПУ | 3,7,9,8,18 | Поверхность 1, центр.отв.6 | ||
Шлицефрезерная | 1,10 | Поверхность 7, центр.отв.6 | ||
Шлицефрезерная | 3,14 | Поверхность 7, центр.отв.6 | ||
Круглошлифовальная | Поверхность 7, 17 | |||
Круглошлифовальная | Поверхность 7, 17 | |||
Круглошлифовальная | 2,7,9 | Поверхности 1, центр.отв.6 | ||
6. Проектирование технологических операций обработки детали Разработку техпроцесса начинаем с выбора методов обработки каждой поверхности в зависимости от точности и шероховатости. Данные по методам обработки сведем в таблицу.
Таблица 5. Технологический процесс изготовления дет. «Вал»
№ операции | Наименование операций | Карта эскизов | Станок (оборудование), приспособление | |
Заготовительная Штамповка на КГШП | Заготовительный цех. Штамп | |||
Фрезерно-центровальная. Фрезеровать торцы одновременно; центровать торцы одновременно | Фрезерно-центровальный полуавтомат модели МР-71. Приспособление специальное: призмы, прихваты. | |||
Токарная ЧПУ. Точить заготовку с одной стороны, точить 3 канавки | Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф30 Приспособление: патрон поводковый, центр вращающийся. | |||
Токарная ЧПУ. Точить заготовку с другой стороны, точить канавку. | Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф30. Приспособление: патрон поводковый, центр вращающийся | |||
Шлицефрезерная Фрезеровать шлицы. | Шлицефрезерный горизонтальный полуавтомат модели 5350А. Приспособление: патрон поводковый, центр вращающийся. Фреза червячная чистовая с прямобочным профилем 2520−0738 ГОСТ 8027–86 | |||
Шлицефрезерная Фрезеровать шлицы. | Шлицефрезерный горизонтальный полуавтомат модели 5350А. Приспособление: патрон поводковый, центр вращающийся. Фреза червячная чистовая с прямобочным профилем 2520−0745 ГОСТ 8027–86 | |||
Слесарно-опиловочная. | Верстак | Слесарный верстак. | ||
Моечная. | Моечная машина | Ванна. | ||
Контрольная. | Верстак | Контрольный стол | ||
Термическая. Закалить деталь HB 210…260 | Термический цех | Печь термическая | ||
Круглошлифовальная. Шлифовать O 32f7 выдержав технические требования | Круглошлифовальный станок модели 3А110 В. Приспособление: центр жесткий, центр вращающийся, хомут. | |||
Круглошлифовальная. Шлифовать O 30к6 с двух сторон выдержав технические требования чертежа | Круглошлифовальный станок модели 3А110 В. Приспособление: центр жесткий, центр вращающийся, хомут. | |||
Моечная. | Моечная машина | Ванна. | ||
Контрольная. | Верстак | Контрольный стол | ||
7. Расчет припусков на обработку и определение размеров заготовки Припуск — слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатыв аемой поверхности детали. Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода.
Расчетным значением припуска является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе.
Определяем последовательность обработки заданной поверхности
Ra 1,25 по [8. табл. 4. стр. 8]
черновое точение O 34,5h12−0,25, Ra 6,3
чистовое точение O 32,3 h10−0,1, Ra 3,2
шлифование окончательное, Ra 1,25
Все расчеты сведем в таблицу 6.
Таблица 6. Расчет припусков и промежуточных размеров
Переходы обработки поверхности O 72IS7±0,015 | Точность обработки | Шероховатость Ra, мкм | Табличное значение припуска 2Z, мм | Принятый размер, мм | |
Заготовка (штамповка) | 14/0,87 | ; | 36h14 | ||
Черновое точение | 12/0,25 | 6,3 | 1,5 | 34,5 h12 | |
Чистовое точение | 10/0,1 | 3,2 | 2,2 | 32,3h10 | |
шлифование | 7/0,025 | 1,25 | 0,3 | ||
На основании расчета строим схему расположения промежуточных припусков, полей допусков и промежуточных размеров на обработку размера .
Рис. 8 Схема расположения полей допусков
8. Расчёт режимов резания и нормирование штучного времени Операция № 020. Комплексная с ЧПУ. Токарный станок с ЧПУ 1В340Ф30.
Содержание перехода:
1. Точить с O36Is14 на O32,3h10, Ra — 6,3 мкм методом продольной подачи.
Марка обрабатываемого материала — сталь 40Х ГОСТ 4543–71 (?в = 530МПа). С охлаждением эмульсией. СПИД — средняя.
1. Выбор режущего инструмента Принимаем токарный проходной упорный правый резец 2140−0059 ГОСТ 18 879– — 83. Материал пластинки — твердый сплав ВК8; [2, табл.3. 116]
Материал державки — сталь 45, сечение державки 25?16, длина резца 280 мм. Геометрические параметры резца: форма передней поверхности — плоская с фаской тип IIб,
2. Назначаем режимы резания:
Устанавливаем глубину резания.
При снятии припуска за один проход t = 1,85 мм
3. Назначаем подачу Sтабл.=1,2 мм/об: [2., табл. 11, стр.266]
4. Назначаем период стойкости резца, мин., Т = 60 мин [5., стр.30]
5. Определяем скорость главного движения резания, допускающую режущими свойствами резца м/мин.
Где — коэффициент, является произведением коэффициентов, учитывающий влияние материала заготовки
состояние поверхности (поковка): ;
материала инструмента (ВК8): [2.табл.6., стр.263]
учитывающий вид токарной обработки:
Кv = Кmv? Кnv? Кuv = 1,54 ?0,8?0,83 = 1,02
м/мин.
Принимаем м/мин
6. Частота вращения шпинделя, соответствующая рассчитанной скорости резания:
= 1000?130/(3,14?36) = 1150 об/мин Устанавливаем nст. = 1150 об/мин, тогда фактическая скорость резания:
Vд = ?? D? nст./1000 = 3,14?36?1150/1000 = 129,9 м/мин
7. Мощность, затрачиваемая на резание:
Nрез = Pz? Vд/(102?60), кВт Где
Для заданных условий обработки
(Сталь 40Х):;;;,
Учитывая поправочные коэффициенты на силу резания, определяем силу резания по формуле:
Находим:
;[2., табл. 9, стр.264]
;
Nрез = Pz? Vд/(102?60) = 38,46?129,9/6120 = 0,8 кВт [2., стр.271]
Проверяем достаточна ли мощность привода станка. У станка мод.1В340Ф30 мощность на шпинделе станка:
Nшп =Nдв? = 22 ?0,8 = 17,6 кВт,
Обработка возможна.
8. Определим основное время:
Длина рабочего хода резца :
Врезание
Перебег принимаем равным мм; мм Число рабочих ходов принимаем i=1.
Тогда
Основное время:
Расчет норм штучного времени.
1. Нормирование вспомогательного времени:
мин где Туст — время на установку и снятие детали, мин;
tпер — время, связанное с переходом, состоит из времени на приемы: подвод инструмента, установка инструмента на размер, включение подачи и вращения шпинделя, отвод инструмента и т. д., мин;
tдоп — вспомогательное время на дополнительные приемы, мин;
tконт — вспомогательное время на контрольные измерения, которые производятся после окончания обработки поверхности.
2. Нормирование времени на обслуживание рабочего места:
мин где Ттех — время на техническое обслуживание рабочего места, мин;
Торг — время на организационное обслуживание рабочего места, мин В условиях среднесерийного производства время на обслуживание рабочего места выражают в процентах от оперативного времени в зависимости от группы станка.
от оперативного времени.
3. Нормирование времени на отдых и личные надобности:
Время на отдых и личные надобности зависит от условий труда, которые в свою очередь, определяются факторами утомляемости и определяют в процентах от оперативного времени.
от оперативного времени.
4. Нормирование подготовительно-заключительного времени:
Содержание подготовительных работ зависит от типа производства, применяемых форм организации производства и труда, а также характера нормируемой операции.
Нормирование производится по нормативам.
Расчет нормы штучного времени:
мин где-То — основное время на обработку, мин;
Тв — вспомогательное время на операцию К — время на обслуживание рабочего места и время на отдых и личные надобности, в процентах от оперативного времени, %:
К = аоб + аотл, % = 8,4%
где: — время на установку, мин;
— время связанное с операцией, мин;
— время на измерения, мин;
— время на смену инструмента Квремя на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, % от оперативного времени, мин.
Определим вспомогательное время, связанное с операцией.
а) = 0,15 мин [5, карта 3, лист 1, поз.7],
б) на операцию:
б) время на контроль:
[5, карта 15, лист 5],
мин.
г) время на смену инструмента
= 0,08 мин. [5, карта 25, лист 4],
мин.
Время на обслуживание и отдых и личные надобности.
К=7% [5, карта 16],
Определим штучное время:
мин.
Аналогично рассчитываем режимы резания на остальные операции и результаты сводим в таблицы 1.
Таблица 7 — Сводная таблица режимов резания для принятого техпроцесса
Номер операции | Наименование операции, переход | Глубина резанияt, мм | Длина резания lрез, мм | Подача Sо, мм/об | СкоростьV, м/мин | Частота вращения, мин-1 | Минутная подача SM, мм/мин | Основное время Тo, мин | ||||
расчетная | принятая | расчетная | принятая | расчетная | принятая | |||||||
Фрезерно-центровальная 1. Фрезеровать торцы 2. Сверлить центровые отверстия | 2,0 | 13,8 | 0,12 | 0,12 | 0,15 0,1 | |||||||
Токарная с ЧПУ 1. Черновое точение поверхностей O38 | 1,2 | 1,2 | 130,4 | 0,18 | ||||||||
Номер операции | Наименование операции, перехода | Глубина резанияt, мм | Длина резания lрез, мм | Подача Sо, мм/об | СкоростьV, м/мин | Частота вращения, мин-1 | Минутная подача SM, мм/мин | Основное время Тo, мин | ||||
расчетная | принятая | расчетная | принятая | расчетная | принятая | |||||||
O32 | 0,6 | 0,6 | 0,12 | |||||||||
O30 | 1,3 | 0,6 | 0,6 | 0,2 | ||||||||
2. Чистовое точение поверхностей O38 | 0,6 | 0,3 | 0,3 | 0,152 | ||||||||
O32 | 0,5 | 0,3 | 0,3 | 0,09 | ||||||||
O30 | 0,8 | 0,3 | 0,3 | 0,08 | ||||||||
3. Точить 2 канавки b=3 O38, O32,0 | 0,25 | 0,2 | 0,2 | 0,15 | ||||||||
4. Точить канавку b=1,4 O30 | 0,95 | 1,4 | 0,2 | 0,2 | 0,05 | |||||||
Токарная с ЧПУ 1. Чистовое точение поверхностей O30 | 2,0 | 0,1 | 0,12 | 0,45 | ||||||||
O28 | 1,0 | 0,1 | 0,1 | 0,29 | ||||||||
Точить канавку b=3 O30 | 0,25 | 3,0 | 0,1 | 0,1 | 0,08 | |||||||
Фрезеровать щлицы на O38 | 3,0 | 0,3 | 0,3 | 9,9 | ||||||||
Фрезеровать щлицы на O28 | 2,5 | 0,3 | 0,3 | 2,3 | ||||||||
Шлифовать поверхность O32f7 | 0,125 | 0,05 | 0,05 | 3,8 | ||||||||
Шлифовать поверхность O30k6 с 1 стороны | 0,125 | 0,05 | 0,05 | 72,5 | 1,7 | |||||||
Шлифовать поверхность O30k6 с 2 стороны | 0,125 | 0,05 | 0,05 | 72,5 | 1,7 | |||||||
9. Выбор станков и режущего инструмента, обеспечение точности обработки Инструментальная оснастка представляет собой совокупность инструментов, предназначенных для обработки резанием или пластическим деформированием, а также устройств для закрепления инструмента.
Выбор режущих инструментов при оснащении технологической операции механической обработки заготовок производится, исходя из условий обработки с учетом вида станка, материала обрабатываемой заготовки, ее размеров и конфигурации, требуемой точности обработки, шероховатости поверхности, типа производства.
Вспомогательный инструмент (оправки, резцовые блоки и т. п.) должен обеспечивать надежное закрепление режущего инструмента, быструю и легкую его смену, возможность регулировки на станке, а также наладки и подналадки его на заданный размер вне станка.
Измерительный инструмент выбирается в зависимости от вида обрабатываемой поверхности и требуемой точности. В массовом производстве применяется универсальный измерительный инструмент.
Таблица 8
Операция | Оборудование | Инструмент | |
010 Фрезерно-центровальная. | Фрезерно-центровальный полуавтомат модели МР-71 | Фреза торцевая O80 ГОСТ 26 596–91, сверло центровочное O 4,0 ГОСТ 14 952 | |
015 Токарная с ЧПУ | Токарно-револьверный с ЧПУ 16К20Ф30 | Резец 2103−0671 Т15К6 ГОСТ 5348–69 Корпус C5-PCLNR/L-17 090−12 Пластина CNMG 3,0 04 08-PF 1525 Пластина CNMG 1,4 04 08-PF 1525 | |
020 Токарная с ЧПУ | Токарно-револьверный с ЧПУ 16К20Ф30 | Корпус C5-PCLNR/L-17 090−12 Пластина CNMG 12−08-PF 4225 Пластина CNMG 1,4 04 08-PF 1525 | |
025 Шлицефрезерная. | Шлицефрезерный горизонтальный полуавтомат модели 5350А | Фреза червячная чистовая с прямобочным профилем 2520−0738 O 80 ГОСТ 8027–86 | |
030 Шлицефрезерная. | Шлицефрезерный горизонтальный полуавтомат модели 5350А | Фреза червячная чистовая с прямобочным профилем 2520−0745 O70 ГОСТ 8027–86 | |
055 Шлифовальная | Круглошлифовальный станок модели 3А110 В. | 2П 300 75 4A 50-М28 С1 6 К, А 35м/с ГОСТ 17 123–79 | |
060 Шлифовальная | Круглошлифовальный станок модели 3А110 В. | 2П 300 75 4A 50-М28 С1 6 К, А 35м/с ГОСТ 17 123–79 | |
10. Выбор контрольно-измерительных инструментов для оценки точности обработки На рис. 3 показано устройство для контроля взаимного расположения шлицев вала, состоящее из двух полуколец 1, жестко соединенных между собой двумя стяжками 2 с помощью четырех винтов 5. К каждому полукольцу слева неподвижно крепятся опорные контакты 3, а справа — подвижные измерительные Контакты 4, установленные на рычагах 6. Последние могут поворачиваться на осях и своими плоскими контактами 7 взаимодействовать с контактами ИГ 9, фиксируемых в полукольцах винтами Для устойчивого расположения измерительного устройства на Рабочих поверхностях измеряемых шлицев 11 на правой стяжке установлен рычаг 12 с третьим опорным контактом, а на левойпротивовес 13, масса которого равна массе двух измерительных средств 9, находящихся в правой части полуколец.
Рис. 3. Приспособление для контроля шлицев вала: 1 — полукольцо, 2 — стяжка. 3 — опорный контакт, 4 — контакт, 5 — винт, 6 — рычаг, 7 — контакт, 8 — винт, 9 — ИГ, 10 — образец. 11 — шлиц, 12 рычаг. 13 противовес Перед измерением устройство устанавливают тремя опорными контактами на плоскость образца 10, а оба измерительных средства настраивают на нуль. Затем устройство переносят на рабочую поверхность измеряемых шлицев и по шкалам измерительных средств считывают отклонения расположения рабочей поверхности правого шлица относительно поверхности левого шлица, на которой расположены два опорных контакта, фиксируя отклонения расположения шлицев в плоскости.
Для наглядности расположения шлицев воспроизводится графически, а чтобы получить более достоверные результаты, установку устройства на нуль и измерение шлицев повторяют несколько раз.
заготовка штучный припуск деталь
Библиографический список
1. Афонькин М. Г., Магницкая М. В. Производство заготовок в машиностроении. — Л.: Машиностроение, 1987. — 256 с.
2. Балабанов А. Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. — М.: Машиностроение, 1992. — 420 с.
3. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. — Мн.: Выш. школа, 1983. — 256 с.
4. Обработка металлов резанием: Справочник технолога /Под общ.ред. А. А. Панова. — М.: Машиностроение, 1988. — 736 с.
5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т.1 / Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. — М.: Машиностроение, 2001. — 912 с.
6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т.2 / Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. — М.: Машиностроение, 2001. — 944 с.
7. Технология машиностроения: В 2 кн. Кн.1. Основы технологии машиностроения / Под ред. С. Л. Мурашкина. — М.: Высш. школа, 2003 278 с.
8. Технология машиностроения: В 2 кн. Кн.2. Производство деталей машин Под ред. С. Л. Мурашкина. — М.: Высш. школа, 2003. — 295 с.
.ur