Технологический процесс механической обработки деталей

Подача S=0,5 мм/об.

Скорость круга 30 м/с=180 м/мин.

Скорость детали 20 м/мин.

об/мин.

S=0,5(382=191 мм/мин.

Определяем основное время для данного перехода

;

L-расчетная длина обработки =597−417−54−25−56=45 мм

S-подача инструмента =191 мм/мин.

i-количество проходов =10

мин.

Переход 5. Шлифовать наружную цилиндрическую поверхность Ø32n6мм. выдерживая размеры Ø32n6мм. и 56 мм.

Глубина резания t=0,4/10=0,04 мм. принимаем 10 проходов.

Подача S=0,5 мм/об.

Скорость круга 30 м/с=180 м/мин.

Скорость детали 20 м/мин.

об/мин.

S=0,5(382=191 мм/мин.

Определяем основное время для данного перехода

;

L-расчетная длина обработки =56 мм

S-подача инструмента =191 мм/мин.

i-количество проходов =1

мин.

025 «Шпоночно-фрезерная»

Операция выполняется на шпоночно-фрезерном станоке 6Д91 за два установа. Для данной операции необходимо применение специального приспособления, посредством которого деталь устанавливается и базируется на станке по наружной цилиндрической поверхности и торцу (сборочный чертёж приспособления представлен на листе формата А1. В качестве режущих инструментов используются специальные фрезы: для установа, А — шпоночная фреза (12мм, материал фрезы — быстрорежущая сталь Р6М5для установа Б — грибковая фреза (48 мм и b=8 Н8 мм, материал фрезы — быстрорежущая сталь Р6М5

Все расчеты по данной операции ведутся согласно формулам Установ, А :

Деталь устанавливается на приспособление и базируется по (40,2 (чертежный (40js6).

Переход 1. Фрезеровать шпоночный паз В=12, t=4,5Н12, выдерживая размеры В=12, t=4,5Н12 и 54 Обработку вести «маятниковым» методом за два прохода с подачей на глубину 2,2 мм Глубина фрезерования t=0,3 мм 4,5/0,3=15- проходов Ширина фрезерования В=12 мм Диаметр фрезы D=12 мм Подача на один зуб фрезы Sz=0,18 мм/зуб Число зубьев фрезы z=2

Определим скорость резания V, м/мин, число оборотов шпинделя n, мин,

Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов Кmv — влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,9)

Knv — влияние состояния поверхности заготовки (после обработки = 1,0

Kuv — влияние материала режущей части (= 1,0)

Т — стойкость инструмента; Т=80мин СV = 12 m = 0,26

= 0,3

= 0,25

q=0,3

u=0

p=0

Число оборотов шпинделя:

По паспорту станка принимаем число оборотов n=450 мин Уточняем скорость резания:

Определим минутную подачу Sм, мм/мин:

Sм=Szzn=0,182 450=162 мм/мин Определяем силу резанья:

Pz=10

поправочный коэффициент Kmp на силу резания

Kmp =0,3 таб.

9 [ стр.

264]

Сp = 82 табл.

41 [ стр.

291]

u =1

X= 0,75

Y= 0,6

q=0,86

w=0

Pz=10 Н Рассчитываем мощность резанья

кВт кВт < 2,2 кВт Определяем основное время

;

L-расчетная длина обработки =54мм

Sм-подача инструмента =162 мм/мин

i-количество проходов =15

мин.

Установ Б:

Деталь устанавливается на приспособление и базируется по (32,4 (чертежный (32,2n6).

Переход 1. Фрезеровать шпоночный паз В=8+0,022, t=4 Н12, выдерживая размеры В=8+0,022, t=4 Н12 и

Обработка ведётся грибковой фрезой (48 мм и b=8 Н8 мм, материал фрезы — быстрорежущая сталь Р6М5

Глубина фрезерования t=4 мм Ширина фрезерования В=8 мм Диаметр фрезы D=48 мм Подача на один зуб фрезы Sz=0,1 мм/зуб Число зубьев фрезы z=12

Определим скорость резания V, м/мин, число оборотов шпинделя n, мин,

Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов Кmv — влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,9)

Knv — влияние состояния поверхности заготовки (после обработки=1,0)

Kuv — влияние материала режущей части (= 1,0) табл.

Т — стойкость инструмента; Т=60мин СV = 72

m = 0,15

= 0,5

= 0,4

q=0,2

u=0,1

p=0,1

Число оборотов шпинделя:

По паспорту станка принимаем число оборотов n=350 мин Уточняем скорость резания:

Определим минутную подачу Sм, мм/мин:

Sм=Szzn=0,112 350=420 мм/мин Определяем силу резанья:

Pz=10 поправочный коэффициент Kmp на силу резания

Kmp =0,3 Сp = 68,2 u =1

X= 0,86

Y= 0,72

q=0,86

w=0

Pz=10 Н Рассчитываем мощность резанья

кВт кВт < 2,2 кВт

Определяем основное время

;

L-расчетная длина обработки =54мм

Sм-подача инструмента =420 мм/мин

i-количество проходов

мин.

025 «Резьбонарезная»

Операция выполняется резьбонарезном полуавтомате 5Д07 за два установа. Для данной операции необходимо применение приспособления, посредством которого деталь устанавливается и базируется на станке по наружной цилиндрической поверхности. Возможно применение специального приспособления аналогичного приспособлению, используемому на фрезерной операции.

В качестве режущего инструмента используется головка винторезная самооткрывающаяся — 4КА-70 по ГОСТ 21 760– — 76 с круглой гребёнкой по ГОСТ 21 761– —76 изготовленной из быстрорежущей стали Р6М5 с износостойким покрытием нитрида титана (TiN)Все расчеты по данной операции ведутся согласно формулам.

1) Установ, А :

Деталь устанавливается на приспособление и базируется по поверхности шейки (38js6.

Переход 1. Нарезать резьбу М24×1,5−6g, выдерживая размеры М24×1,5−6g и Подача (равна шагу резьбы) S=1,5 мм/об Диаметр резьбы D=24 мм Глубина резанья t=1,3/5=0,26 мм принимаем 5 проходов Определим скорость резания V, м/мин, число оборотов шпинделя n, мин,

Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов Кmv — влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,8)

KТv — учитывающий точность нарезаемой резьбы (точный = 0,8)

Kuv — влияние материала режущей части (= 1,0)

Т — стойкость инструмента; Т=120мин СV = 7,4

m = 0,5

= 1,2

q=1,2

Число оборотов шпинделя:

По паспорту станка принимаем число оборотов n=160 мин Уточняем скорость резания:

Определяем крутящий момент:

MKP=10CM D qS y Kmp

поправочный коэффициент Kmp на силу резания

Kmp =0,85

СM = 0,046

Y= 1,5

q=1,1

MKP=10 · 0,046 · 241,1 · 1,51,5 · 0,85=23,69 Н· м Рассчитываем мощность резанья

кВт кВт < 6 кВт Определяем основное время

;

L-расчетная длина обработки =31мм

Sn-подача инструмента =160 мм/мин

i-количество проходов =5

мин.

2) Установ Б:

Деталь устанавливается на приспособление и базируется по поверхности шейки (32,2n6.

Переход 2. Нарезать резьбу М24×1,5−6g, выдерживая размеры М24×1,5−6g и Подача (равна шагу резьбы) S=1,5 мм/об Диаметр резьбы D=24 мм Глубина резанья t=1,3/5=0,26 мм принимаем 5 проходов Определим скорость резания V, м/мин, число оборотов шпинделя n, мин,

Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов Кmv — влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,8)

KТv — учитывающий точность нарезаемой резьбы (точный = 0,8)

Kuv — влияние материала режущей части (= 1,0)

Т — стойкость инструмента; Т=120мин СV = 7,4

m = 0,5

= 1,2

q=1,2

Число оборотов шпинделя:

По паспорту станка принимаем число оборотов n=160 мин Уточняем скорость резания:

Определяем крутящий момент:

MKP=10CM D qS y Kmp

поправочный коэффициент Kmp на силу резания

Kmp =0,85

СM = 0,046

Y= 1,5

q=1,1

MKP=10 · 0,046 · 241,1 · 1,51,5 · 0,85=23,69 Н· м Рассчитываем мощность резанья

кВт кВт < 6 кВт

Определяем основное время

;

L-расчетная длина обработки =20м

Sn-подача инструмента =160 мм/мин

i-количество проходов =5

мин

2.7 Нормирование операций Нормирование операций проводим по справочнику

010 «Токарная с ЧПУ»

1.Определение основного (технологического) времени.

То=3,4+8,5+8,5+16+4,3+3,1+2,5+19,6+3+0,39+4+0,17+0,1+4+4,9+0,11+9+0,11+2,4+0,11+1,1+0,17+1,4+0,17+0,1+3,3+0,03+7,4+0,17+4+0,3+0,04=112,37 мин.

2. Определение вспомогательного времени.

Установить и снять заготовку весом 7,8 кг. в центра (карта 51, позиция 1, tуст.=0,5 мин.)

Тв=4 tуст.=4×0,5=2 мин.

3. Определение оперативного времени Топ=То+Тв Топ=112,37+2=114,37 мин

4. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени.

аобс.=4%; аотд=4%

;

мин.

Определение нормы штучного времени Тшт.=То+Тв+Тобс.+Тотд.= 114,37+9,12=123,49 мин.

5. Определение подготовительно-заключительного времени Для установки детали в центра, с количеством инструмента в наладке до шести равно 20 мин., (карта 49 поз.

6 и 29)

Тп.з.=20мин.

Определяем штучно-калькуляционное время.

Тш.к.=Тшт.+Тпз./n

n-размер партии=280 шт.

Тш.к.=123,49+20/280=123,5 мин.

020 «Круглошлифовальная»

1.Определение основного (технологического) времени.

То=4,1+4,3+2,1+2,3+2,9=15,7 мин.

2. Определение вспомогательного времени.

Установить и снять заготовку весом 7,8 кг. в центра (карта 51, позиция 1, tуст.=0,5 мин.)

Тв=4 tуст.=4×0,5=2 мин.

3. Определение оперативного времени Топ=То+Тв Топ=15,7+2=17,7 мин

4. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени.

аобс.=4%; аотд=4%

;

мин.

Определение нормы штучного времени Тшт.=То+Тв+Тобс.+Тотд.= 17,7+1,4=19,1 мин.

5. Определение подготовительно-заключительного времени Для установки детали в центра, с количеством инструмента в наладке до шести равно 20 мин., (карта 49 поз.

6 и 29)

Тп.з.=20мин.

Определяем штучно-калькуляционное время.

Тш.к.=Тшт.+Тпз./n

n-размер партии=280 шт.

Тш.к.=19,1+20/280=19,17 мин.

025 «Шпоночно-фрезерная»

1.Определение основного (технологического) времени.

То=5+0,12=5,12 мин.

2. Определение вспомогательного времени.

Установить и снять заготовку весом 6 кг. в приспособление (карта 52, позиция 1, tуст.=0,4 мин.)

Тв=2 tуст.=2×0,4=0,8 мин.

3. Определение оперативного времени Топ=То+Тв Топ=5,12+0,8=5,92 мин

4. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени.

аобс.=4%; аотд=4%

;

мин.

Определение нормы штучного времени Тшт.=То+Тв+Тобс.+Тотд.= 5,92+0,47=6,39 мин.

5. Определение подготовительно-заключительного времени Для установки детали в приспособление, с количеством инструмента в наладке до шести равно 10 мин., (карта 50 поз.

6 и 29)

Тп.з.=10мин.

Определяем штучно-калькуляционное время.

Тш.к.=Тшт.+Тпз./n

n-размер партии=280 шт.

Тш.к.=6,39+10/280=6,4мин.

025 «Резьбонарезная»

1.Определение основного (технологического) времени.

То=0,64+0,41=1,05 мин.

2. Определение вспомогательного времени.

Установить и снять заготовку весом 6 кг. в приспособление (карта 52, позиция 1, tуст.=0,4 мин.)

Тв=2 tуст.=2×0,4=0,8 мин.

3. Определение оперативного времени Топ=То+Тв Топ=1,05+0,8=1,85 мин

4. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени.

аобс.=4%; аотд=4%

;

мин.

Определение нормы штучного времени Тшт.=То+Тв+Тобс.+Тотд.= 1,85+0,15=2 мин.

5. Определение подготовительно-заключительного времени Для установки детали в приспособление, с количеством инструмента в наладке до шести равно 10 мин., (карта 50 поз.

6 и 29)

Тп.з.=10мин.

Определяем штучно-калькуляционное время.

Тш.к.=Тшт.+Тпз./n

n-размер партии=280 шт.

Тш.к.=2+10/280=2,03 мин.

2.8 Выбор приспособлений Из чертежа детали следует, что для операции фрезерования шпоночного паза следует применить для зажима детали на станке специальное приспособление. В нем заготовка базируется на призме и двух опорах. Так как приспособление применяется в крупносерийном производстве, то оно должно быть оснащено быстродействующим зажимным устройством. Этим требованиям удовлетворяет пневмопривод зажимного механизма.

Техническое описание конструкции и принцип работы приспособления Приспособление состоит из корпуса, установочной призмы, рычажного зажимного устройства. В качестве привода принят поршневой пневмоцилиндр одностороннего действия при подаче сжатого воздуха в верхнюю часть пневмоцилиндра, поршень со штоком опускается и по средствам рычажной передачи прижимает прижимом деталь, т. е деталь закрепляется. При прекращении подачи сжатого воздуха в верхнюю полость, пружины, установленные на зажимном механизме, поднимают прижим, а с ним тяги и шток с поршнем поднимаются вверх и деталь высвобождается.

Разработка расчетной схемы закрепления и расчёт механизма зажима Заготовка базируется на установочных элементах приспособления и прижимается к ним зажимом с силой Q, а сила резания Рo действует в перпендикулярном направлении. Силе резания Рo противодействует сила трения Т между опорной поверхностью приспособления и нижней базовой плоскостью детали, а также между верхней плоскостью детали и поверхностью зажима.

Рис. 4

Составим уравнение равновесия всех сил, действующих на заготовку относительно оси Y:

ΣFyi=Q — 2Rsin (/2=0

2R=

(=90(

Требуемая сила зажима определяем из выражения:

kРо= Qf1+2Rf2

где

kкоэффициент запаса зажима.

k0=1,5 — гарантированный коэффициент запаса.

k1=1,0 — коэффициент, учитывающий изменение припуска

k2=1,4 — коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении инструмента.

k3=1,2 — коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании

k4=1,0 — коэффициент, учитывающий постоянство сил зажима

k5=1,0 — коэффициент характеризующий только зажимные механизмы с ручным приводом

k6=1,0 — коэффициент, учитывающий наличие момента стремящегося повернуть заготовку.

(= - угол призмы

f1=f2=0,15

Pо=44,981 Н

Расчёт зажимного механизма:

Определяем размер привода:

Ри=0,785D2p (

p=0,4 Н/м2 =4 кгс/см2 — удельное давление сжатого воздуха;

=0,7.

отсюда:

Округляем полученный диаметр до ближайшего значения.

D=100мм.

Диаметр штока: d=0,25D=0,25*100=25 мм.

2.9 Выбор мерительного инструмента Рассчитаем калибр — скобу для контроля размера d = 38 мм с полем допуска js6 ()

Калибр предназначен для контроля диаметра 38 js6 () при выполнении операции 050 «Круглошлифовальная»

По ГОСТ 25 347–82 предельные отклонения равны 8 и -8 мкм. Предельные размеры вала d max = 38,008 мм; d min = 37,992 мм. По ГОСТ 24 853–81 (табл.

14) H 1 = 4, Z 1 = 3,5; y 1 = 3. Схема расположения полей допусков калибра-скобы ПР и НЕ приведена на рис. Минимальный размер проходного нового калибра-скобы ПР min = d max — Z 1 — Н 1 /2 = 38,008 — 0,0035 — 0,004/2 = 38,0025 мм. Исполнительный размер калибра, проставляемый на чертеже 38,0025 + 0,004 мм. Предельные исполнительные размеры — минимальный 38,0025 мм; максимальный 38,0065 мм. Максимальный размер изношенного проходного калибра-скобы ПР изн = d max + y 1 = 38,008 + 0,003 = 38,011 мм.

Наименьший размер непроходного калибра-скобы HE min = d min — H 1 /2 = 37,992 — 0,004/2 = 37,99 мм .

Исполнительный размер калибра-скобы НЕ, проставляемый на чертеже 37,99 + 0,004 мм .

Предельные исполнительные размеры минимальный 37,99 мм; максимальный 37,994 мм .

Рис. 5

Библиографический список

А. Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Мн.: «Высшая школа», 1983.

А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах. Том 2. М.: «Машиностроение», 1985.

«Режимы резания металлов». Справочник под редакцией Ю. В. Барановского. М. «Машиностроение», 1972.

А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах. Том 1. М.: «Машиностроение», 1985

А.К. Горошкин. Приспособление для металлорежущих станков. Справочник 7-е издание, переработано и дополнено. М.: Машиностроение 1979

«Обработка металлов резанием»: Справочник под редакцией А. А. Панова. — М.: Машиностроение, 1988.

Б.Л. Беспалов, Л. А. Глейзер, И. М. Колесов Технология машиностроения М., «Машиностроение», 1973

Методическое пособие для выполнения курсового проекта по специальности 151 001 «Технология машиностроения» ГОУ СПО Уральский политехнический ПРИЛОЖЕНИЕ

Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении; Учебн. пособие / В. В. Бабук, В. А. Шкред, Г. П. Ксивко, c. 32−35

А. Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения c. 229

А. Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения c. 13−14

Методическое пособие для выполнения курсового проекта по специальности 151 001 «Технология машиностроения»

А.Ф.Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Мн.: «Высшая школа», 1983. стр.

146−147

Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении; Учебн. пособие / В. В. Бабук,

А. Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения c. 67

А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах. Том 2. М

А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя с.280−290

А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя с.290−300

Справочникормировщика машиностроителя / Под ред. Е.С. Стружестраха/ -М Машиностроение

А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя с.152

А.К. Горошкин. Приспособление для металлорежущих станков. Справочник 7-е издание, переработано и дополнено. М.: Машиностроение 1979 с.89