Разработка технологического процесса изготовления детали «Фланец»

Курсовой проект По курсу: '' Основы технологии машиностроения ''

Разработка технологического процесса изготовления детали «Фланец»

Реферат

Пояснительная записка на 45 листах, 2 рисунка, 7 таблиц.

ДЕТАЛЬ, ЗАГОТОВКА, МАРШРУТНО-ОПЕРАЦИОННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, БАЗИРОВАНИЕ, ПРИПУСКИ, МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ, РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ, ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ.

В данном курсовом проекте разработан технологический процесс для детали Фланец, приведены сведения по точности обработки и качеству поверхностей, рассчитаны припуски на механическую обработку, изложено формирование маршрутно-операционного технологического процесса, нормирование операций, а так же выбор оборудования и оснастки.

• Реферат
• Введение
• 1. Разработка технологического процесса
• 1.1 Служебное назначение детали
• 1.2 Анализ рабочего чертежа
• 1.3 Разработка технологического чертежа
• 1.4 Анализ технологичности детали
• 1.5 Оценка технологичности поверхностей по баллам
• 1.6 Выбор и обоснование вида и способа получения заготовки
• 1.7 Выбор метода обработки отдельных поверхностей
• 1.8 Выбор и обоснование технологических баз, схем базирования и установки
• 1.9 Расчет припусков и межоперационных размеров на нетехнологичную поверхность 8 174Н7 ^(+0,04)
• 1.10 Формирование маршрутно-операционного технологического процесса
• 1.10 Выбор оборудования, инструмента и оснастки
• 1.12 Назначение режимов резания
• 1.13 Расчет технических норм времени
• Заключение
• Библиографический список

Качество изготовлении продукции определяется совокупностью свойств процесса и его результатов установленным требованиям. Технологический процесс — это часть производственного процесса, включающая в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета.

Работа по созданию технологических процессов в общем случае включает в себя: Анализ исходных данных для разработки технологического процесса; Анализ рабочего чертежа, разработку технологического чертежа; анализ технологичности детали; выбор вида и способа получения заготовки; выбор метода обработки отдельных поверхностей; расчет припусков и межоперационных размеров; выбор и обоснование схем базирования, разработку маршрутной технологии; назначение и расчет режимов обработки; оформление технологического процесса. В данном курсовом проекте разработан технологический процесс изготовления детали «Фланец» на универсальном оборудовании.

1. Разработка технологического процесса

1.1 Служебное назначение детали

Фланец — является телом вращения которое может служить для соединения валов труб и т. п. Фланец — изготовлен из стали 35, не проходит термическую обработку, что можно считать положительным, так как не будет возникать коробления в результате нагрева. Нетехнологичными являются внутренние поверхности 174Н7 и 152Н8. Эти отверстия должны быть выполнены в пределах указанных отклонений и с точностью до 0,05 мм. Естественным способом достижения указанной точности является тонкая окончательное растачивание отверстий на станках повышенной точности.

В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции. Расположение крепежных отверстий допускает многоинструментальную обработку.

1.2 Анализ рабочего чертежа

В ходе разработки Технологического процесса для данной детали необходимо учитывать то, что деталь имеет шесть отверстий 7, которые в свою очередь зенкованы 12 на глубину 10 мм. Расположены на 204 мм под углом 60, еще шесть отверстий, имеющих 7 мм под углом 60 расположенных на 162 мм. Три отверстия 4Н7 расположены на 162 мм, имеют седьмой квалитет точности, и должны выполняться на завершающих операциях.

Так же отмечаем, что наиболее точно выполненные поверхности 174Н7, 184h8 и 152Н8 которые необходимо выполнить, чтобы радиальное биение их относительно базы Б не превышало 0,05 мм. Так же необходимо точно выполнить пов.7 (торец), отклонение перпендикулярности которого относительно базы Б не должно превышать 0,02 мм. Достигнуть этого можно, подрезав торец на чистовой операции (после того как будут обработаны пов. 172е8 и 152h8 за один установ на одной операции), закреплять деталь при этом следует за поверхность 152h8.

Все остальные неуказанные предельные отклонения выполняются

Н14, h14,

1.3 Разработка технологического чертежа

Технологический чертеж представлен на рис. 1

Он выполняется с целью обозначения цифрами обрабатываемых поверхностей детали и дальнейшего использования этих обозначений при оценке технологичности поверхностей и в маршрутно-операционном описании технологического процесса изготовления деталей.

деталь фланец припуск оснастка Рис. 1

1.4 Анализ технологичности детали

Отработка детали на технологичность подразумевает возможность обработки заготовки стандартными инструментами. Существуют качественная и количественная оценки. Методика качественной оценки включает анализ технологичности всех поверхностей детали. Это позволяет выявить наименее технологичные поверхности. Оценку технологичности выполняют по балльной системе.

Сначала подготавливают таблицу о состоянии поверхностей детали для расчета критериев технологичности (табл.2), затем производят оценку технологичности поверхностей по баллам (табл.3) и делают вывод о наиболее и наименее технологичных поверхностях.

Таблица № 1. Состояние поверхности детали

1.5 Оценка технологичности поверхностей по баллам

Таблица № 2. Оценка технологичности поверхностей по баллам

По сумме полученных баллов можно сделать следующие выводы: Наименее технологичными являются поверхности № 8,12. Обработка этих поверхностей должна оказаться наиболее трудоемкой, и они должны обрабатываться на заключительных операциях.

1.6 Выбор и обоснование вида и способа получения заготовки

При мелкосерийном производстве детали Фланец целесообразно выбрать заготовку изготовляемую поковкой.

В соответствии с ГОСТ 8479–70 Поковка Гр, НВ 180…250.

Поковка изготавливается на пневматическом штамповочном молоте, тип штампа — открытый, способ нагрева исходной заготовки пламенный, класс точности Т2, степень сложности С1, исходный индекс 17 (ГОСТ 7505−89).

Таблица № 3. Результаты расчета размеров поковки, мм

1.7 Выбор метода обработки отдельных поверхностей

Таблица № 4. Таблица уточнений на поверхности 2, 5,6,7,12.

Пов.2. Т_заг=5,6; Т_д = 0,072;

е_о = Т_заг / Т_д = 5,6/0,072 = 77,77 раз.

Обтачивание черновое кв.12

Обтачивание получистовое кв.10

Обтачивание чистовое кв.9

Обтачивание тонкое кв.8

= (5,6/1,15) * (1,15/0,29) * (0,29/0,115) * (0,115/0,075) =4,87*3,97*2,52*1,6=77,78

Пов.5. Т_заг=3,6; Т_д = 0,018;

е_о = Т_заг / Т_д = 3,6/0,018 = 200 раз.

Обтачивание черновое кв.12

Обтачивание получистовое кв.10

Обтачивание чистовое кв.9

Обтачивание тонкое кв.8

= (3,6/0,43) * (0,43/0,11) * (0,11/0,043) * (0,043/0,018) =8,38*3,9*2,56*2,39=200

Пов.6. Т_заг=5,6; Т_д = 0,063; е_о = Т_заг / Т_д = 5,6/0,063 = 88,88 раз.

Обтачивание черновое кв.12

Обтачивание получистовое кв.10

Обтачивание чистовое кв.9

Обтачивание тонкое кв.8

= (5,6/0,87) * (0,87/0,22) * (0,22/0,087) * (0,087/0,063) =24,03

Пов.7. Т_заг=3,6; Т_д = 0,025;

е_о = Т_заг / Т_д = 3,6/0,025 = 144раз.

Обтачивание черновое кв.12

Обтачивание получистовое кв.10

Обтачивание чистовое кв.9

Обтачивание тонкое кв.7

= (3,6/0,62) * (0,62/0,16) * (0,16/0,062) * (0,062/0,025) =5,8*3,88*2,58*2,48=144,02

Пов.8. Т_заг=5,6; Т_д = 0,04; е_о = Т_заг / Т_д = 5,6/0,04 = 140раз.

Обтачивание черновое кв.12

Обтачивание чистовое кв.9

Обтачивание тонкое кв.7

= (5,6/1,15) * (1,15/0,29) * (0,29/0,115) * (0,115/0,04) =4,87*3,97*2,52*2,86=140,07

Пов.12. Т_заг=5,6; Т_д = 0,063;

е_о = Т_заг / Т_д = 5,6/0,063 = 88,88раз.

Обтачивание черновое кв.12

Обтачивание получистовое кв.10

Обтачивание чистовое кв.9

Обтачивание тонкое кв.8

= (5,6/1,15) * (1,15/0,29) * (0,29/0,115) * (0,115/0,063) =4,87*3,97*2,52*1,83=88,93

Таблица № 5. Таблица методов обработки.

1.8 Выбор и обоснование технологических баз, схем базирования и установки

Технологические базы — это поверхности заготовки которыми она устанавливается в станок или приспособление в определенном положении к траектории движения инструмента (системе координат станка).

Базирование — это лишение заготовки 6 степеней свободы

Заготовка детали в процессе обработки должна занять и сохранять в течение всего времени обработки определённое положение относительно деталей станка или приспособления. Для этого необходимо исключить возможность трёх прямолинейных движений заготовки в направлении выбранных координатных осей и трёх вращательных движений вокруг этих или параллельных им осей. Установка включает в себя базирование и закрепление. Определенное положение относительно режущих инструментов и станка придается заготовкам в процессе базирования, когда образуются ее геометрические связи с элементами приспособлений. Чтобы эти связи не нарушились при механической обработке, заготовку закрепляют, создавая силовое замыкание связей. На заготовке представляющей собой тело вращения, длина которой меньше диаметра (диск), шесть опорных точек располагаются следующим образом: три — на торцовой поверхности, выполняющие функции установочной базы; две — на оси, лишающей заготовку двух степеней свободы (перемещения вдоль двух координатных осей), вследствие чего эта поверхность является двойной опорной базой; одна точка — на одной из поверхностей, выполняющей функцию опорной базы.

Рис. 2 — 1, 2, 3 — Явная установочная база; - 4, 5 — Скрытая двойная опорная база, реализуется в трехкулачковом самоцентрирующем патроне; - 6 — упорная, скрытая база, реализуется тернием.

1.9 Расчет припусков и межоперационных размеров на нетехнологичную поверхность 8 174Н7 ^(+0,04)

Расчет минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого перехода производим по уравнению:

([8] стр.175)

R_z - высота неровностей на предшествующем переходе, где i-1 - предшествующий переход. ([3] стр.64 т.4.5)

h_i-1 - глубина дефектного слоя на предшествующем переходе. ([3] стр.64 т.4.5)

-суммарные пространственные отклонения на предшествующем переходе.

_i - погрешность установки на выполняемом переходе.

Данные расчета приведены в таблице № 6, маршрут обработки см. Табл. №

Таблица № 5

Определяем пространственные отклонения

([2] стр.14 т.6)

([2] стр.15 т.7)

Определяем пространственные отклонения на последующих операциях.

где _у - коэффициент уточнения пространственных отклонений на последующих операциях ([8] стр. 190 т.29)

Определяем погрешность закрепления на операциях

Т.к. заготовка обрабатывается в самоцентрирующемся пневматическом патроне, то погрешность базирования можно принять равной нулю (_б=0).

Тогда

_рад=630мкм _ос=130мкм. ([1] стр. 67 П19)

=0,613=613мкм.

Расчет минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого перехода производим по уравнению:

Расчетные значения припусков заносим в графу 6.

Расчет наименьших размеров по переходам производим, складывая значения наименьших предельных размеров, соответствующих предшествующему технологическому переходу, с величиной припуска на выполняемый переход:

Затем определяем наибольшие предельные размеры по переходам:

Расчетные значения размеров заносим в графу 9

Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим, вычитая соответственно значения наибольших и наименьших предельных размеров, соответствующих выполняемому и предшествующему технологическим переходам:

Максимальные припуски:

174−173,917=0,083 мм;

173,917−173,8=0,117 мм;

173,8−172,394=1,406 мм;

172,394−166,794=5,6 мм;

Минимальные припуски:

174,04−173,98=0,06 мм;

173,98−173,9=0,08 мм;

173,9−173,394=0,506 мм;

173,394−170,333=3,061 мм;

Результаты расчета заносим в графы 11 и 12.

Расчет общих припусков производим по следующим уравнениям:

наибольшего припуска Z_{о max} = У Z_max=0,083+0,117+1,406+5,6=10,085 мм;

наименьшего припуска Z_оmin =У Z_min=0,06+0,08+0,506+3,061=4,525 мм;

Проверка правильности расчетов:

10,875−4,525=5,6−0,04=5,56=5,56

1.10 Формирование маршрутно-операционного технологического процесса

Базой для разработки этого раздела являются выбранные ранние методы обработки поверхностей. Необходимо сформировать отдельные операции со своими технологическими переходами. Для оборудования общего назначения (универсальное).

Таблица № 7

1.10 Выбор оборудования, инструмента и оснастки

Операция 005

Токарно-винторезный станок 16Б16П Патрон трехкулачковый.

Резец подрезной, проходной, расточной с пластинами из твердого сплава Т15К6.

Штангенциркуль ШЦ-Ш (ГОСТ 16−80) с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0 — 250 мм.

Операция 010

Токарно-винторезный станок 16Б16П Патрон цанговый Резец подрезной, проходной упорный с пластинами из твердого сплава Т15К6.

Штангенциркуль ШЦ-Ш (ГОСТ 16−80) с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0 — 250 мм.

Операция 015

Токарно-винторезный станок 16Б16П.

Патрон трехкулачковый.

Резец расточной, проходной упорный, подрезной с пластинами из твердого сплава Т15К6.

Микрометр рычажный (ГОСТ 6507−78) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения 0 — 300 мм, точность измерения 0,01.

Операция 020

Токарно-винторезный станок 16Б16П Патрон цанговый Резец подрезной, проходной упорный с пластинами из твердого сплава Т15К6.

Микрометр рычажный (ГОСТ 6507−78) с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения 0 — 300 мм, точность измерения 0,01.

Операция 030

Вертикально-фрезерный станок 6Р10.

Патрон цанговый Фреза Ш 32 мм.

Штангенциркуль ШЦ-Ш (ГОСТ 16−80) с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0 — 250 мм.

Операция 040

Вертикально-сверлильный станок 2431

Патрон цанговый Сверло Ш 7 мм.2300−7545 ГОСТ 10 902–77

Индикатор рычажный часового типа ИЧ (ГОСТ 577−68) с ценой деления 0,01 мм

Операция 045

Вертикально-сверлильный станок 2431

Патрон цанговый, кондуктор.

зенковка Ш 12 мм.

Индикатор рычажный часового типа ИЧ (ГОСТ 577−68) с ценой деления 0,01 мм

Операция 050

Вертикально-сверлильный станок 2431

Патрон цанговый Сверло Ш 7 мм.

2300−7545 ГОСТ 10 902–77

Индикатор рычажный часового типа ИЧ (ГОСТ 577−68) с ценой деления 0,01 мм

Операция 060

Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г Патрон цанговый Фреза Ш 80 мм, В=12.2250−0061 ГОСТ 9304–69

Штангенциркуль ШЦ-Ш (ГОСТ 16−80) с ценой деления 0,05 мм и пределом измерения 0 — 250 мм.

Операция 070

Вертикально-сверлильный станок 2431

Патрон цанговый, кондуктор.

Сверло Ш 4 мм.2300−7545 ГОСТ 10 902–77

Индикатор рычажный часового типа ИЧ (ГОСТ 577−68) с ценой деления 0,01 мм

Операция 080

Токарно-винторезный станок 1А616

Патрон трехкулачковый, самоцентрирующий.

Резец расточной, (ГОСТ 18 882−73) с пластинами из твердого сплава Т15К6.

Индикатор рычажный часового типа ИЧ (ГОСТ 577−68) с ценой деления 0,01 мм

Операция 080

Токарно-винторезный станок 1А616

Патрон цанговый Резец проходной упорный (ГОСТ 18 869−73) с пластинами из твердого сплава Т15К6.

Микрометр рычажный (ГОСТ 6507−78) с пределом измерения 0 — 300 мм, и точностью измерения 0,01.

1.12 Назначение режимов резания

Операция 010. Токарно-винторезная.

Режимы определяем по переходам.

1 переход - обточить торец 5 начерно.

Припуск непрерывный, резец подрезной с пластиной из твердого сплава Т15К6. Геометрия резца: передний угол г = 12^о, задний угол б = 8^о, главный угол в плане ц = 90^о, форма передней поверхности — криволинейная с отрицательной фаской.

Обрабатываемый диаметр D = 172 мм.

Длина обработки L_рез = 33 мм.

Глубина резания t = 2 мм.

Число переходов i =4

1) Расчет длины рабочего хода суппорта L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =14+5 =38мм ([10] стр.13)

2) Подача станка S_m =0,4мм/об — табличное значение.

Поправочные коэффициенты:

— на подачу К_о = 0,75, так как для стали 35 предел прочности при растяжении у_{в. р.} = 58 кг/мм²;

— на стойкость резца К₁ =1 на обрабатываемый материал К₂ =0,9 на обрабатываемую поверхность К₃ =1,05 на материал резца Т15К6 К₄ = 1;

— на главный угол в плане ц = 90^о К₅ = 0,8.

— Умножаем табличную подачу на поправочный коэффициент:

S_o = S_T? K_o? K₂? K₅ = 0,4? 0,9? 1,05? 0,8 = 0,38 мм/об.

3) Выбираем скорость резания по таблице V =95м/мин.

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

V= V_таб* K₁? K₂? K₃=95*1*0,9*1,05=89,775м/мин

4) Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 89,775/3,14? 238 = 120,06об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 120 об/мин.

5) Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 238? 120/1000 = 89,67 м/мин.

6) Проверка мощности станка.

Мощность необходимая на резание:

N_рез = N_таб? К? t? (V/100) = 0.4? 1.15 (89.67/100) = 0,41 кВт.

где К — поправочный коэффициент [10 стр 72]

Усилие резания:

P_Z = 6120* (N_рез /V) =11.11кг

Мощность на шпинделе станка 2,8 кВт. Следовательно, установленный режим осуществим.

Считаем машинное время:

T_м= L_рх/S_0*n=38/0.4*160=0.79мин.

2 переход - обточить поверхность 6 начерно.

Припуск непрерывный, резец проходной с пластиной из твердого сплава Т15К6. Геометрия резца: передний угол г = 12^о, задний угол б = 10^о, главный угол в плане ц = 90^о, форма передней поверхности — криволинейная с отрицательной фаской.

Обрабатываемый диаметр D = 172 мм.

Длина обработки L_рез = 14 мм.

Глубина резания t = 2 мм.

Число переходов i =4

1. Расчет длины рабочего хода суппорта L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =14+5.5=17,5 мм ([10] стр.13)

2. Подача станка S_m =0,4мм/об — табличное значение.

Поправочные коэффициенты:

— на подачу К_о = 0,75, так как для стали 35 предел прочности при растяжении у_{в. р.} = 58 кг/мм²;

— на стойкость резца К₁ =1 на обрабатываемый материал К₂ =0,9 на обрабатываемую поверхность К₃ =1,05 на материал резца Т15К6 К₄ = 1;

— на главный угол в плане ц = 90^о К₅ = 0,8.

— Умножаем табличную подачу на поправочный коэффициент:

S_o = S_T? K_o? K₂? K₅ = 0,4? 0,9? 1,05? 0,8 = 0,38 мм/об.

3. Выбираем скорость резания по таблице V =95м/мин.

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

V= V_таб* K₁? K₂? K₃=95*1*0,9*1,05=89,775м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 89,775/3,14? 172 = 166,14об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 160 об/мин.

4. Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 172? 120/1000 = 86,45 м/мин.

5. Проверка мощности станка.

Мощность необходимая на резание:

N_рез = N_таб? К? t? (V/100) = 0.4? 1.15 (89.775/100) = 0,41 кВт.

где К — поправочный коэффициент [10 стр 72]

Усилие резания:

P_Z = 6120* (N_рез /V) =29,05кг

Мощность на шпинделе станка 2,8 кВт. Следовательно, установленный режим осуществим.

Считаем машинное время:

T_м= L_рх/S_0*n=17,5/0.4*160=0.27мин.

3 переход - обточить торец 7 начерно.

Припуск непрерывный, резец подрезной с пластиной из твердого сплава Т15К6. Геометрия резца: передний угол г = 12^о, задний угол б = 8^о, главный угол в плане ц = 90^о, форма передней поверхности — криволинейная с отрицательной фаской.

Обрабатываемый диаметр D = 172 мм.

Длина обработки L_рез = 8 мм.

Глубина резания t = 2 мм.

Число переходов i =4

1) Расчет длины рабочего хода суппорта L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =8+5=13мм ([10] стр.13)

2) Подача станка S_m =0,4мм/об — табличное значение.

Поправочные коэффициенты:

— на подачу К_о = 0,75, так как для стали 35 предел прочности при растяжении у_{в. р.} = 58 кг/мм²;

— на стойкость резца К₁ =1 на обрабатываемый материал К₂ =0,9 на обрабатываемую поверхность К₃ =1,05 на материал резца Т15К6 К₄ = 1;

— на главный угол в плане ц = 90^о К₅ = 0,8.

— Умножаем табличную подачу на поправочный коэффициент:

S_o = S_T? K_o? K₂? K₅ = 0,4? 0,9? 1,05? 0,8 = 0,38 мм/об.

3) Выбираем скорость резания по таблице V =95м/мин.

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

V= V_таб* K₁? K₂? K₃=95*1*0,9*1,05=89,775м/мин

4) Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 89,775/3,14? 172 = 166,14об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 160 об/мин.

5) Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 172? 160/1000 = 86,45 м/мин.

6) Проверка мощности станка.

Мощность необходимая на резание:

N_рез = N_рез? К? t? (V/100) = 0.4? 1.15 (86,45/100) = 0,39 кВт.

где

К — поправочный коэффициент [10 стр 72]

Усилие резания:

P_Z = 6120* (N_рез /V) =28,152кг

Мощность на шпинделе станка 2,8 кВт. Следовательно, установленный режим осуществим.

Считаем машинное время:

T_м= L_рх/S_0*n=17,5/0.4*160=0.27мин.

4 переход - обточить поверхность 4 начерно.

Припуск непрерывный, резец роходной с пластиной из твердого сплава Т15К6. Геометрия резца: передний угол г = 12^о, задний угол б = 8^о, главный угол в плане ц = 45^о, форма передней поверхности — криволинейная с отрицательной фаской.

Обрабатываемый диаметр D = 238 мм.

Длина обработки L_рез = 18 мм.

Глубина резания t = 2 мм.

Число переходов i =4

1) Расчет длины рабочего хода суппорта L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =18+7=25мм ([10] стр.13)

2) Подача станка S_m =0,4мм/об — табличное значение.

Поправочные коэффициенты:

— на подачу К_о = 0,75, так как для стали 35 предел прочности при растяжении у_{в. р.} = 58 кг/мм²;

— на стойкость резца К₁ =1 на обрабатываемый материал К₂ =0,9 на обрабатываемую поверхность К₃ =1,05 на материал резца Т15К6 К₄ = 1;

— на главный угол в плане ц = 90^о К₅ = 0,8.

— Умножаем табличную подачу на поправочный коэффициент:

S_o = S_T? K_o? K₂? K₅ = 0,4? 0,9? 1,05? 0,8 = 0,38 мм/об.

3) Выбираем скорость резания по таблице V =95м/мин.

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

V= V_таб* K₁? K₂? K₃=95*1*0,9*1,05=89,775м/мин

4) Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 89,775/3,14? 238 = 120,06об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 120 об/мин.

5) Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 238? 120/1000 = 89,67 м/мин.

6) Проверка мощности станка.

Мощность необходимая на резание:

N_рез = N_рез? К? t? (V/100) = 0.4? 1.15 (89,67/100) = 0,419 кВт.

где К — поправочный коэффициент [10 стр 72]

Усилие резания:

P_Z = 6120* (N_рез /V) =29,05кг

Мощность на шпинделе станка 2,8 кВт. Следовательно, установленный режим осуществим.

Операция 080 Токарно-винторезная

1 переход - обточить поверхность 12 тонко предварительно.

Припуск непрерывный, резец расточной с пластиной из твердого сплава Т30К4.

Обрабатываемый диаметр D = 152 мм.

Длина обработки L_рез = 24 мм.

Глубина резания t = 0,4 мм.

Число переходов i =4

1) Расчет длины рабочего хода суппорта L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =24+4=28мм ([10] стр.13)

2) Подача станка S_m =0,10мм/об — табличное значение. ([10] стр.51)

Поправочный коэффициент:

— на подачу К_s = 1, ([10] стр.51)

S_o = S_T? K_s= 0,10мм/об.

3) Выбираем скорость резания по таблице V =160м/мин. ([10] стр.51)

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

V= V_таб* K₁? K₂? K₃=160*1*0,9*1,05=144м/мин

4) Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 144/3,14? 152 = 301.709об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 300 об/мин.

5) Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 152? 300/1000 = 143.187 м/мин.

Проверка мощности станка.

6) Мощность необходимая на резание:

N_рез = N_рез? К? t? (V/100) = 0.4? 1.15 (143.18/100) = 0,26 кВт.

где

К — поправочный коэффициент [10 стр 72]

Усилие резания:

P_Z = 6120* (N_рез /V) =11.11кг

Мощность на шпинделе станка 4 кВт. Следовательно, установленный режим осуществим.

2 переход - обточить поверхность 12 тонко окончательно.

Припуск непрерывный, резец расточной с пластиной из твердого сплава Т30К4.

Обрабатываемый диаметр D = 152 мм.

Длина обработки L_рез = 24 мм.

Глубина резания t = 0,1 мм.

Число переходов i =4

1) Расчет длины рабочего хода суппорта L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =24+4=28мм ([10] стр.13)

2) Подача станка S_m =0,05мм/об — табличное значение. ([10] стр.51)

Поправочный коэффициент:

— на подачу К_s = 1, ([10] стр.51)

S_o = S_T? K_s= 0,05мм/об.

3) Выбираем скорость резания по таблице V =160м/мин. ([10] стр.51)

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

V= V_таб* K₁? K₂? K₃=160*1*0,9*1,05=144м/мин

4) Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 144/3,14? 152 = 301.709об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 300 об/мин.

5) Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 152? 300/1000 = 143.187 м/мин.

6) Проверка мощности станка.

Мощность необходимая на резание:

N_рез = N_рез? К? t? (V/100) = 0.4? 1.15 (143.18/100) = 0,06 кВт.

где К — поправочный коэффициент [10 стр 72]

Усилие резания:

P_Z = 6120* (N_рез /V) =2,815кг

Мощность на шпинделе станка 4 кВт. Следовательно, установленный режим осуществим.

3 переход - обточить поверхность 8 тонко предварительно.

Припуск непрерывный, резец проходной с пластиной из твердого сплава Т30К4. Обрабатываемый диаметр D = 174 мм.

Длина обработки L_рез = 10 мм.

Глубина резания t = 0,4 мм.

Число переходов i =4

1) Расчет длины рабочего хода суппорта L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =10+2=12мм ([10] стр.13)

2) Подача станка S_m =0,10мм/об — табличное значение. ([10] стр.51)

Поправочный коэффициент:

— на подачу К_s = 1, ([10] стр.51)

S_o = S_T? K_s= 0,05мм/об.

3) Выбираем скорость резания по таблице V =160м/мин. ([10] стр.51)

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

V= V_таб* K₁? K₂? K₃=160*1*0,9*1,05=144м/мин

4) Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 144/3,14? 174= 263,56об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 260 об/мин.

5) Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 174? 260/1000 = 142,05 м/мин.

6) Проверка мощности станка.

Мощность необходимая на резание:

N_рез = N_рез? К? t? (V/100) = 0.4? 1.15 (143.18/100) = 0,26 кВт.

где К — поправочный коэффициент [10 стр 72]

Усилие резания:

P_Z = 6120* (N_рез /V) =11,26кг

Мощность на шпинделе станка 2,8 кВт. Следовательно, установленный режим осуществим.

4 переход - обточить поверхность 12 тонко окончательно.

Припуск непрерывный, резец проходной с пластиной из твердого сплава Т30К4. Обрабатываемый диаметр D = 174 мм.

Длина обработки L_рез = 10 м.

Глубина резания t = 0,1 мм.

Число переходов i =4

1) Расчет длины рабочего хода суппорта L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =24+4=12 ([10] стр.13)

2) Подача станка S_m =0,05мм/об — табличное значение. ([10] стр.51)

Поправочный коэффициент:

— на подачу К_s = 1, ([10] стр.51)

S_o = S_T? K_s= 0,05мм/об.

3) Выбираем скорость резания по таблице V =160м/мин. ([10] стр.51)

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

V= V_таб* K₁? K₂? K₃=160*1*0,9*1,05=144м/мин

4) Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 144/3,14? 174 = 263,56об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 260 об/мин.

5) Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 174? 260/1000 = 142,05 м/мин.

6) Проверка мощности станка.

Мощность необходимая на резание:

N_рез = N_рез? К? t? (V/100) = 0.4? 1.15 (142,05/100) = 0,065 кВт.

где

К — поправочный коэффициент [10 стр 72]

Усилие резания:

P_Z = 6120* (N_рез /V) =2,58кг

Мощность на шпинделе станка 4 кВт. Следовательно, установленный режим осуществим.

Операция 050 Вертикально-сверлильная

1 переход - сверлить поверхность 39.

Сверло Ш 7 мм.2300−7545 ГОСТ 10 902–77

Обрабатываемый диаметр D = 7 мм.

Длина обработки L_рез = 18 м.

Число переходов i =6

1) Расчет длины рабочего хода суппорта L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =18+64=24 ([10] стр.303)

2) Подача станка S₀ =0,14мм/об — табличное значение. ([10] стр.111)

— Стойкость инструмента Т_р=100 мин ([10] стр.114)

S_o = S_T? K_s= 0,05мм/об.

3) Выбираем скорость резания по таблице V =23м/мин. ([10] стр.115)

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

4) V= V_таб* K₁? K₂? K₃=160*1*0,9*1,05=144м/мин ([10] стр.117)

5) Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 32,2/3,14? 7 = 1464,966об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 1500 об/мин.

6) Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 7? 1500/ 1000 = 32,97 м/мин.

7) Проверка мощности станка.

Мощность необходимая на резание:

N_рез = N_таб? К_n? (n/1000) = 0.45? 0.9 (1500/1000) = 0,6 кВт.

где К — поправочный коэффициент [10 стр 128]

N_таб=0.45 [10 стр 127]

Усилие резания:

P₀ = P_таб? К_р =162кг

Где P_таб=180 [10 стр 124]

К_р =0,9 [10 стр 128]

Мощность на шпинделе станка 2,2. Следовательно, установленный режим осуществим.

Остальные 5 переходов выполняются при таких же режимах обработки.

Операция 030 Вертикально-фрезерная

1 переход - сверлить поверхность 39.

Фреза Ш 32 мм.

Длина обработки L_рез = 112 мм.

Ширина обрабатываемой поверхности b=18мм

Число переходов i =2

1) Расчет длины рабочего хода L_рх в мм.

L_рх= L_рез+у+ L_доп =112+3+2,7=119 ([10] стр.303)

мм

2) Подача станка S_z=0,15мм/об — табличное значение. ([10] стр.111)

— Стойкость инструмента Т_р=100 мин ([10] стр.87)

S_z = 0.15мм/зуб.

3) Выбираем скорость резания по таблице V =240м/мин. ([10] стр.115)

Умножаем табличную скорость на поправочный коэффициент:

4) V= V_таб* K₁? K₂? K₃=40*1.1*1*1 =264м/мин ([10] стр.117)

5) Частота вращения шпинделя:

n = 1000V / рD_max = 1000? 264/3,14? 32 = 1468.75об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 1500 об/мин.

6) Фактическая скорость резания:

V = рDn / 1000 = 3,14? 32? 1500/ 1000 = 261,24 м/мин.

S_мин= S_z* Z_u*n=0.15*10*1500=2250мм/мин

S_z= S_m/ S_u*n=2250/10*1500=0.15

7) Проверка мощности станка.

Мощность необходимая на резание:

N_рез 1.2 N_таб? з = 1.2*2.2*0.80 = 2.12 кВт.

N_рез =E (v*t*Z_u/1000) k₁*k₂=1.9 (36.17*2*10/1000) *1.25*1=1.71

N_таб=0.45 [10 стр 127]

Мощность на шпинделе станка 3 кВт. Следовательно, установленный режим осуществим.

Следующий переход выполняется при таких же режимах обработки.

1.13 Расчет технических норм времени

где

t₀ — основное время ([3] стр.13)

t_в — вспомогательное время

t_обс — время обслуживания t_обс=10% (t₀+ t_в)

t_п — время перекура

t_изм — время на измерение

где L-длина рабочего хода

010 Переход 1. мин.

Переход 2 мин.

Переход 3 мин.

Переход 4. мин.

t_в =0,22+0,01+2,5+0,22=3,11 мин ([3] стр.214−220)

t_о= t_{о (1)} + t_{о (2)} + t_{о (3)} + t_{о (4)} =0,79+0,27+0,59+0,52=2,17мин

t_оп= t_о+ t_в=2,17+2,89=5,06мин

t_обс=10% (t_оп) = 10% (5,06) =0,607 мин

t_шт = 2,17+2,89+0,607+0,2=5,73 мин

Т_п= t_шт/*n+ Т_пз=5,73*30 000+13=171 913мин

t_шт-к= Т_п/n= t_шт-к+ Т_пз/ n=171 913/30000=5.7304мин

где

t₀ — основное время ([3] стр.13)

t_в — вспомогательное время

t_обс — время обслуживания t_обс=10% (t₀+ t_в)

t_п — время перекура

t_изм — время на измерение

где L-длина рабочего хода

Переход 1. мин.

Переход 2 мин.

Переход 3 мин.

Переход 4. мин

t_в =0,22+0,01+2,5+0,22=3,11 мин

t_о= t_{о (1)} + t_{о (2)} + t_{о (3)} + t_{о (4)} =0,93+1,86+0,46+0,92=4,17мин

t_оп= t_о+ t_в=4,17+3,11=7,28мин

t_обс=10% (t_оп) = 10% (7,28) =0,72 мин

t_шт = 2,17+3,11+0,72+0,2=8, 208 мин

Т_п= t_шт/*n+ Т_пз=8, 208*30 000+13=246 013мин

050 Вертикально-сверлильная

где

t₀ — основное время ([3] стр.13)

t_в — вспомогательное время

t_обс — время обслуживания t_обс=10% (t₀+ t_в)

t_п — время перекура

t_изм — время на измерение

где

L-длина рабочего хода

Переход 1. мин.

Переход 2. мин.

Переход 3. мин.

Переход 4. мин.

Переход 5. мин.

Переход 6. мин.

t_в =0,22+0,01+2,5+0,22=3,11 мин

t_о= t_{о (1)} + t_{о (2)} + t_{о (3)} + t_{о (4)} + t_{о (5)} +t_{о (6)} =

=0,114+0,114+0,114+0,114+0,114+0,114=0,684мин

t_оп= t_о+ t_в=0,684+3,11=3,794мин

t_обс=10% (t_оп) = 10% (3,794) =0,37мин

t_шт = 0,68+3,11+0,37+0,2=4,36 мин

Т_п= t_шт/*n+ Т_пз=4,36*30 000+13=131 095мин

030 Вертикально-фрезерная

где

t₀ — основное время ([3] стр.13)

t_в — вспомогательное время

t_обс — время обслуживания t_обс=10% (t₀+ t_в)

t_п — время перекура

t_изм — время на измерение

где L-длина рабочего хода

Переход 1. мин.

Переход 2. мин.

t_в =0,22+0,01+2,5+0,22=3,11 мин

t_о= t_{о (1)} + t_{о (2)} =0,22+0,22=0,44мин

t_оп= t_о+ t_в=0,44+3,11=3,55мин

t_обс=10% (t_оп) = 10% (3,55) =0,35мин

t_шт = 0,44+3,11+0,35+0,2=4,105 мин

Т_п= t_шт/*n+ Т_пз=4,105*30 000+13=123 163мин

Заключение

В результате разработан технологический процесс изготовления детали «Фланец», на универсальном оборудовании в условиях мелкосерийного производства. Разработан технологический чертеж, проведен анализ технологичности детали; выбор и способ получения заготовки; выбор и метод обработки отдельных поверхностей; расчет припусков и межоперационных размеров. Выбор и обоснование схем базирования; расчет погрешности базирования по операциям; выбор оборудования инструментов и оснастки; назначение режимов резания; расчет технических норм времени.

Библиографический список

1. Методическое пособие. Курсовое проектирование по основам технологии машиностроения. Н. В. Лысенко, Н. В. Носов.

2. Дмитриев В. А. Проектирование поковок штампованных: Самарский Гос. Техн. ун-т; метод. указ. Самара, 2001.

3. Курсовое проектирование по технологии машиностроения /Под редакцией А. Ф. Горбацевича. Минск; 1975 г.