Проектирование шлифовальных операций по обработке поверхностей деталей
Здесь 1.85 — коэффициент, учитывающий серийность производства. Данный технологический процесс проектируется для среднесерийного производства. Обработку будем вести на внутришлифовальном станке СШ162. Выполняем шлифование с продольной подачей. В качестве инструмента выбираем круг. Рисунок 15 — график загрузки оборудования с учетом оптимизации Ведомость комплекта документов, подлежащих сдаче… Читать ещё >
Проектирование шлифовальных операций по обработке поверхностей деталей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
- 1. Проектирование внутришлифовальной операции
- 2. Проектирование хонинговальной операции
- 3. Проектирование шлифовальной операции
- 4. Проектирование операции суперфиниширования
1. Проектирование внутришлифовальной операции.
Операция 70 внутришлифовальная.
Рисунок 1 — схема обработки на внутришлифовальной операции.
1. Параметры обрабатываемой поверхности:
Ш17.96 H6, Ra 0,63, L=46.
2Z=0.3 мм; t=0.019 мм.
2. Определение вида шлифования и цикла обработки.
Обработку будем вести на внутришлифовальном станке СШ162. Выполняем шлифование с продольной подачей. В качестве инструмента выбираем круг.
ПП 17×15×6 25А20ПС14К1А 18 м/с 2кл.
Рисунок 2 — геометрия шлифовального круга.
Так как выполняем окончательное шлифование, обработку будем вести по полному циклу [1, c.11].
Рисунок 3 — полный цикл шлифования.
3. Определяем скорость круговой подачи заготовки.
.
4. Определяем частоту вращения заготовки.
В соответствии с паспортом станка выбираем ближайшие станочные обороты.
. [2, c.35, т. 20].
Тогда.
5. Определяем окружную скорость шлифовального круга.
Принятое оборудование обеспечивает частоту вращения шлифовального круга.
[2, c.35, т. 20].
Тогда.
6. Определение продольной подачи:
Принимаем ближайшее значение продольной подачи (скорость движения стола) в соответствии с паспортом станка:
[2, c.35, т. 20].
7. Величина рабочего хода стола L=33 (см. рис.1).
8. Определяем поперечную подачу (глубину шлифования) на один ход стола:
9. Определяем число одинарных и двойных ходов стола в минуту:
10. Определение основного времени:
11. Определение эффективной мощности шлифования:
Cледовательно, операция на данном оборудовании выполнима.
12. Выполним проверку энергетических режимов шлифования на условие бесприжоговости.
Определим удельную мощность, приходящуюся на 1 мм активного участка.
Сопоставим полученную величину с допустимой по условиям бесприжеговости.
Здесь для круга твердостью С1.
Условие бесприжоговости выполняется.
шлифовальная операция поверхность деталь.
2. Проектирование хонинговальной операции.
Операция 75 Хонинговальная.
Рисунок 4 — схема обработки на хонинговальной операции.
1. Параметры обрабатываемой поверхности:
Ш20 H7, Ra 0,63, L=44.
2. Припуск на хонингование принимаем 2z=0.04 в соответствии со справочными данными. [1, с. 29, т.9].
Назначаем припуски на черновую и чистовую обработку:
Выбор оборудования: используем станок 3821.
3. В соответствии со справочными данными назначаем состав, размеры и число брусков хонинговальной головки.
Материал зерна — 63 С, зернистость — М 40, твердость — С1, связка — керамическая. [2, с. 432, т.73].
Определяем длину бруска длину рабочего хода:
Рисунок 5 — схема обработки на хонинговальной операции.
Определим режущий диаметр, как:
Исходя из полученного значения, назначаем ширину бруска B=10 (мм).
4. Назначаем скорость прямолинейного движения и окружную скорость вращения.
Vпр=5 (м/мин).
Соотношение скорости прямолинейного движения и скорости вращения определяется следующим образом:
Для черновой обработки К=3, для чистовой — К=7. [2, с. 436, т.74].
5. Назначаем поперечную подачу:
6. Определяем число двойных ходов:
7. Определим основное время:
8. Треугольники скоростей для черновой и чистовой обработки имеют вид:
Рисунок 6 — треугольники скоростей для черновой и чистовой обработки.
3. Проектирование шлифовальной операции.
Операция 80 шлифовальная.
Рисунок 7 — схема обработки на шлифовальной операции.
1. Параметры обрабатываемой поверхности. Ш34.6 h8; Rz 6.4; L=42. 2Z=0.5 мм.
2. Определение вида шлифования и цикла обработки.
Обработку будем вести на круглошлифовальном станке модели 3151. Так как мм, а максимально возможная высота круга B=100 мм, будем выполнять врезное шлифование периферией круга. В качестве инструмента используем круг ПП 500×60×250 15А40ПСМ25К7A 35м/с 2кл.
Рисунок 8 — геометрия шлифовального круга.
Так как выполняем предварительное шлифование, обработку будем вести по бездоводочному циклу.
Рисунок 10 — цикл без доводочного шлифования.
3. Определяем скорость круговой подачи заготовки.
4. ф.
.
5. Определяем частоту вращения заготовки.
В соответствии с паспортом станка выбираем ближайшие станочные обороты.
. [1, c.18].
Тогда.
6. Определяем окружную скорость шлифовального круга.
Принятое оборудование обеспечивает частоту вращения шлифовального круга.
[1, c.18].
Тогда.
7. Определение радиальной подачи.
Учитывая принятый цикл обработки, определяем радиальную подачу на участках цикла 0−1 и 0−2.
[1, c.22].
8. Определяем основное время:
9. Определим потребную мощность станка на каждом из участков цикла.
Таким образом, операция на выбранном оборудовании выполнима.
10. Выполним проверку энергетических режимов шлифования на условие бесприжоговости.
Определим удельную мощность, приходящуюся на 1 мм активного участка.
Сопоставим полученную величину с допустимой по условиям бесприжеговости.
Здесь для круга твердостью СМ2.
Условие бесприжоговости выполняется.
Операция 85 шлифовальная.
Рисунок 10 — схема обработки на шлифовальной операции.
1. Параметры обрабатываемой поверхности. Ш34.04 h7; Ra 1.6; L=42. 2Z=0.26 мм.
2. Определение вида шлифования и цикла обработки.
Обработку будем вести на круглошлифовальном станке модели 3151. Так как мм, а максимально возможная высота круга B=100 мм, будем выполнять врезное шлифование периферией круга. В качестве инструмента используем круг ПП 500×60×250 24А20ПС15К7А 35 м/с 2кл.
Рисунок 11 — геометрия шлифовального круга.
Так как выполняем окончательное шлифование, обработку будем вести по полному циклу.
Рисунок 12 — полный цикл шлифования.
3. Определяем скорость круговой подачи заготовки.
.
4. Определяем частоту вращения заготовки.
В соответствии с паспортом станка выбираем ближайшие станочные обороты.
. [1, c.18].
Тогда.
5. Определяем окружную скорость шлифовального круга.
Принятое оборудование обеспечивает частоту вращения шлифовального круга.
[1, c.18].
Тогда.
6. Определение радиальной подачи.
Учитывая принятый цикл обработки, определяем радиальную подачу на участках цикла 0−1 и 0−2.
[1, c.22].
7. Определяем основное время:
8. Определим потребную мощность станка на каждом из участков цикла.
Таким образом, операция на выбранном оборудовании выполнима.
9. Выполним проверку энергетических режимов шлифования на условие бесприжоговости.
Определим удельную мощность, приходящуюся на 1 мм активного участка.
Сопоставим полученную величину с допустимой по условиям бесприжеговости.
Здесь для круга твердостью С1.
Условие бесприжоговости выполняется.
4. Проектирование операции суперфиниширования.
Операция 90 суперфинишная.
Рисунок 13 — схема обработки на суперфинишной операции.
1. Параметры обрабатываемой поверхности: Ш34.02 h6; Ra 1.25; L=42.
2. Определим припуск на сторону. Z=20; 2Z=40 мкм. [2, с. 438, т.75].
3. Выбор оборудования:
Используем станок Л3−240В — автомат суперфинишный.
4. В соответствии со справочными данными назначаем состав, размеры и число брусков.
Материал зерна — 23 А, зернистость — 5, твердость — С2, связка — керамическая. [2, с. 438, т.75].
Число брусков n=2. L=42 мм. Угол.
5. Выполним расчет режимов резания.
Амплитуда колебания брусков — 5 мм.
Скорость колебательного движения.
Соотношение скорости колебания брусков и скорости вращения заготовки определяется следующим образом:
;
Таким образом,.
Давление Р=0.2 (МПа).
6. Определим основное время:
Здесь.
Нормирование операций.
Таблица 1. Нормирование операций.
№ оп. | Наименование операции. | |||||||||||||||
Токарная. | 0.95. | 0,23. | 0,1. | 0,16. | 0,91. | 1,86. | 0,11. | 0,057. | 0,167. | 0,23. | 2.25. | 0,2. | 2.45. | |||
Сверлильная. | 0, 195. | 0,04. | 0,02. | 0,16. | 0,22. | 0,415. | 0,01. | 0,004. | 0,014. | 0,03. | 0,459. | 0,1. | 0,559. | |||
Фрезерная. | 0,35. | 0,04. | 0,06. | 0,03. | 0,24. | 0,59. | 0,05. | 0,01. | 0,06. | 0,05. | 0.7. | 0,35. | 1,05. | |||
Внутришли-фовальная. | 0,29. | 0,23. | 0,05. | 0,13. | 0,76. | 1,05. | 0,1. | 0,049. | 0,149. | 0,12. | 1,319. | 0,175. | 1,494. | |||
Хонинговальная. | 0,41. | 0,12. | 0,07. | 0,13. | 0,58. | 0,99. | 0,038. | 0,019. | 0,057. | 0,1. | 1.15. | 0,125. | 1,275. | |||
Круглошлифо-валь-ная предв. | 0,14. | 0,1. | 0,03. | 0,11. | 0,44. | 0,58. | 0,18. | 0,014. | 0, 194. | 0,04. | 0,814. | 0,175. | 0,989. | |||
Круглошлифо-вальная ок. | 0,28. | 0,1. | 0,03. | 0,11. | 0,44. | 0,72. | 0,18. | 0,015. | 0, 195. | 0,04. | 0,955. | 0,175. | 1,13. | |||
Суперфинишная. | 0,53. | 0,1. | 0,01. | 0,13. | 0,44. | 0,97. | 0,028. | 0,023. | 0,051. | 0,11. | 1,13. | 0,25. | 1,38. | |||
Расчет норм времени.
Выполним описание круглошлифовальной предварительной операции.
Программа выпуска составляет Nвып=1700 деталей. Программа запуска.
деталей.
Здесь коэффициенты a, b и с учитывают процент брака, запасные части и детали для незавершенного производства соответственно.
Количество деталей в партии определим по следующей формуле:
деталей.
Здесь, а — периодичность запуска, 254 — количество рабочих дней в году.
Деталь устанавливается в центрах. Закрепление осуществляем поводковым патроном. Тогда мин. [2,c.36].
Управление станком заключается во включении и выключении подачи кнопкой, подвода шлифовального круга. Соответственно: =0,03мин. [2,c.39].
Контрольные измерения осуществляются скобой двухсторонней. Точность измерения — IT 6. Измеряемый размер — Ш34.6 мм. мин. [2,c.43].
Суммарное вспомогательное время:
мин.
Здесь 1.85 — коэффициент, учитывающий серийность производства. Данный технологический процесс проектируется для среднесерийного производства.
мин.
Затраты времени на техническое обслуживание рабочего места при круглошлифовании определяем в процентах от основного времени, в соответствии со справочными данными. мин. [2,c.49].
Затраты на организационное обслуживание рабочего места при круглошлифовании определяем в процентах от основного времени, в соответствии со справочными данными.
мин. [2,c.50−51].
мин.
Время на отдых и естественные надобности (время нормированных перерывов) определяем в соответствии со справочными данными:
мин. [2,c.52],.
0,814 мин.
Время подготовительно-заключительного времени для круглошлифовальных станков составляет мин. [2,c.59]. Общее подготовительно-заключительное время необходимо разделить на количество деталей в партии. Получим подготовительно заключительное время, приходящееся на одну деталь:
мин.
Расчетное время, затрачиваемое на изготовление одной детали (штучно-калькуляционное время) определяется суммой штучного подготовительно-заключительного времен:
мин.
Расчет и оптимизация загрузки оборудования.
Для каждого станка выполним расчет коэффициента загрузки и коэффициента использования станка по основному времени.
.
где — расчетное количество станков, — принятое количество станков.
.
где — такт выпуска,.
— штучно-калькуляционное время (см. табл.1).
.
где — действительный фонд времени.
.
где — календарный фонд времени для двухсменной работы, к — коэффициент, учитывающий ремонт оборудования.
.
Далее осуществим расчет для каждой операции. Результаты занесем в таблицу 2.
Таблица 1. Расчет загрузки оборудования.
№. | Операция. | Тип оборудов. | Кол-во станков. | |||||
Токарная. | 16Б16А. | 0.95. | 2.54. | 0,02. | 0,02. | |||
Сверлильная. | 2Н125. | 0, 195. | 0,559. | 0,005. | 0,005. | |||
Фрезерная. | 6Р80. | 0,35. | 1,05. | 0,008. | 0,008. | |||
Внутришли-фовальная. | СШ162. | 0,29. | 1,494. | 0,011. | 0,011. | |||
Хонинговальная. | 0,41. | 1,275. | 0,01. | 0,01. | ||||
Круглошлифоваль-ная предв. | 0,14. | 0,989. | 0,007. | 0,007. | ||||
Круглошлифоваль-ная ок. | 0,28. | 1,13. | 0,01. | 0,01. | ||||
Суперфинишная. | Л3−240 В. | 0,53. | 1,38. | 0,01. | 0,01. | |||
Используя полученные расчетные данные, построим график загрузки оборудования:
Рисунок 14 — график загрузки оборудования Анализ графика загрузки показывает, что есть операции с большим и малым коэффициентом загрузки. Это объясняется тем, что штучно-калькуляционное время для различных операций различно. В данном случае наиболее загруженными являются токарный и внутришлифовальный станки. В ходе оптимизации необходимо стремиться к тому, чтобы коэффициент загрузки по операциям не превышал от среднего значения.
Исходя из этих соображений, примем количество токарных станков равным 2. С учетом проведенной оптимизации, таблица загрузки оборудования примет вид:
Таблица 2. Расчет загрузки оборудования (с учетом оптимизации).
№. | Операция. | Тип оборудов. | Кол-во станков. | |||||
Токарная. | 16Б16А. | 0.95. | 2.54. | 0,02. | 0,01. | |||
Сверлильная. | 2Н125. | 0, 195. | 0,559. | 0,005. | 0,005. | |||
Фрезерная. | 6Р80. | 0,35. | 1,05. | 0,008. | 0,008. | |||
Внутришли-фовальная. | СШ162. | 0,29. | 1,494. | 0,011. | 0,011. | |||
Хонинговальная. | 0,41. | 1,275. | 0,01. | 0,01. | ||||
Круглошлифоваль-ная предв. | 0,14. | 0,989. | 0,007. | 0,007. | ||||
Круглошлифоваль-ная ок. | 0,28. | 1,13. | 0,01. | 0,01. | ||||
Суперфинишная. | Л3−240 В. | 0,53. | 1,38. | 0,01. | 0,01. | |||
Построим график загрузки оборудования с учетом проведенной оптимизации:
Рисунок 15 — график загрузки оборудования с учетом оптимизации Ведомость комплекта документов, подлежащих сдаче в архив кафедры.
№. | Обозначение. | Наименование. | Формат. | Количество. | |
2010. ГАЙДУК.234.01. | Комплект технологической документации. | А4. | |||
ХАИ. 204.234.11В.051 102.0800 2096. | Записка. | А4. | |||