Задание на отд. 
листе

Глубина резания t: при черновой (предварительной) обработке назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой (окончательной) обработке — в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Подача s: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке — в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

Скорость резания и рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки, которые имеют общий вид

Значения коэффициента и показателей степени, содержащихся в этих формулах, так же как и периода стойкости Т инструмента, применяемого для данного вида обработки, приведены в таблицах для каждого вида обработки. Вычисленная с использованием табличных данных скорость резания V учитывает конкретные значения глубины резания t, подачи s и стойкости T и действительна при определенных табличных значениях ряда других факторов. Поэтому для получения действительного значения скорости резания V с учетом конкретных значений упомянутых факторов вводится поправочный коэффициент Kv — произведение ряда коэффициентов.

Стойкость Т — период работы инструмента до затупления, приводимый для различных видов обработки, соответствует условиям одноинструментной обработки. При многоинструментной обработке период стойкости Т следует увеличивать. Он зависит прежде всего от числа одновременно работающих инструментов, отношения времени резания к времени рабочего хода, материала инструмента, вида оборудования. При многостаночном обслуживании период стойкости Т также необходимо увеличивать с возрастанием числа обслуживаемых станков.

Точение:

Глубина резания t: при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИД принимается равной припуску на обработку; при чистовом точении припуск срезается за два прохода и более. На каждом последующем проходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предшествующем. При параметре шероховатости обработанной поверхности Ra = 3,2 мкм включительно t = 0,5 — 2,0 мм; Ra > 0,8 мкм, t = 0,1 — 0,4 мм.

Подача s: при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИД, прочности режущей пластины и прочности державки.

Подачи при чистовом точении выбирают в зависимости от требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности и радиуса при вершине резца.

Скорость резания v, м/мин: при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле Черновое обтачивание.

Скорость резания, м/мин:

где

=

К1 — коэффициент зависящий от обрабатываемого материала;

К2 — коэффициент зависящий от стойкости и марки твёрдого сплава;

К3 — коэффициент, зависящий от вида обработки.

s=1; =350; x=0,15; y=0,35; m=0,2; t=0,5 мм; T=30;

σв=650 МПа; nv=1; Kг=1;

К2=1; К3=1

Чистовое обтачивание.

где

s=2; =350; x=0,15; y=0,35; m=0,2; t=0,1 мм; T=30;

σв=650 МПа; nv=1; Kг=1;

Фрезерование:

Подача минутная Sмин=Sz*z*n (для фрезерных работ) где Sz — подача на один зуб фрезы;

z — число зубьев фрезы;

n — число оборотов фрезы.

z=4; Sмин=100 мм/мин; n=500 мин-1.

Sz= Sмин /z*n= 0,05

Скорость резания, м/мин:

где К1 — коэффициент зависящий от обрабатываемого материала;

К2 — коэффициент зависящий от стойкости и марки твёрдого сплава;

К3 — коэффициент, зависящий от вида обработки.

σв=650 н/мм2; nv=1; Kг=1;

К2=1; К3=1 (для стали Р6М5);

Для паза под шпонку:

Для торцевого паза:

Сила резания.

Силу резания P, принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную РZ, радиальную РY и осевую РX). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле

При отрезании, прорезании и фасонном точении t — длина лезвия резца.

Постоянная СР и показатели степени х, у, n для конкретных (расчетных) условий обработки для каждой из составляющих силы резания приведены в справочниках.

Поправочный коэффициент КР представляет собой произведение ряда коэффициентов

учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов приведены в справочниках.

Для чернового точения:

n=0,75;

Мощность резания, кВт, рассчитываем по формуле:

Мощность станка по паспорту — 2,5 кВт;

По скорости резания определяем частоту вращения шпинделя.

Пределы оборотов по паспорту станка составляют 150−3000 об/мин.

Для чистового точения:

n=0,75;

s=2; t=0,1 мм;

Мощность резания, кВт, рассчитываем по формуле:

Мощность станка по паспорту — 2,5 кВт;

По скорости резания определяем частоту вращения шпинделя.

Пределы оборотов по паспорту станка составляют 150−3000 об/мин.

Для фрезерования:

Сила резания.

Для паза под шпонку:

Мощность резания (эффективную), кВт, рассчитываем по формуле:

Мощность станка по паспорту — 2,5 кВт;

Для торцевого паза:

Мощность резания (эффективную), кВт, рассчитываем по формуле:

Мощность станка по паспорту — 2,5 кВт;

Таблица 8

Параметры режимов резания Наименование операции t, мм S0, мм/об n, об/мин V, м/мин N, кВт Черновое точение 0,5 1 760,84 226,96 2,21 Чистовое точение 0,1 2 2602,6 204,30 1,36 Фрезерование 1 7 0,05 500 53,28 1,16 Фрезерование 2 20 0,05 500 26,36 1,22

2.7 Техническое нормирование операций технологического процесса Под технически обоснованной нормой времени понимается время, необходимое для выполнения заданного объема работы (операции) при определенных организационно-технических условиях.

Норма штучного времени − это норма времени на выполнение объема работы, равного единице нормирования, на выполнение технологической операции.

Технические нормы времени в условиях серийного и массового производств устанавливаются расчетно-аналитическим методом:

В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени ТШ-К:

где

− подготовительно-заключительное время на партию деталей, мин; Подготовительно — заключительным называется время, затрачиваемое рабочим на ознакомление с чертежом; подготовку рабочего места; наладку станка, инструментов, приспособлений для изготовления партии деталей; снятие инструментов и приспособлений; сдачу работы отделу технического контроля. Подготовительно-заключительное время относится ко всей партии деталей и не зависит от количества деталей в партии.

n − количество деталей в настроечной партии, шт.;

tо − основное время, мин;

tв − вспомогательное время, мин.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

где

− время на установку и снятие детали, мин;

− время на закрепление и открепление детали, мин;

− время на приемы управления, мин;

− время на измерение детали, мин;

− время на обслуживание рабочего места, мин.

Время на обслуживание рабочего места в массовом и серийном производстве слагается из времени на организационное обслуживание и времени на техническое обслуживание рабочего места:

− время перерывов на отдых и личные надобности, мин.

Точение поверхности Ø85h6 (на длине 40 мм).

Черновое точение:

Основное время, мин.

tо =L /(S· n),

L= l+l1+l2+l3

l1 — длина врезания, мм, при φ=900 l1=0−0,5;

l2 — перебег инструмента в конце обработки l2=0,5−1,0.

l3 — длина подвода инструмента к заготовке, l3=1−2 мм;

S= 1 мм/об; n=760,84 об/мин; l=40 мм; l1=0,5 мм; l2=1 мм, l3=2 мм;

L= 40+0,5+1+2=43,5 мм;

tо =43,5 /(1· 760,84) =0,0572мин ;

Вспомогательное время устанавливается по нормативам для каждого перехода.

Вспомогательное время, связанное с переходом:

= 0,09 мин.

Сумму основного и вспомогательного времени называют оперативным временем:

Оперативное время, мин.

tопер= tо+tв= 0,0572+ 0,09 =0,1472 мин.

− время на обслуживание рабочего места, мин.

Время технического обслуживания tтех устанавливается в процентах от основного или оперативного времени (до 4 — 6%).

tтех=0,05· tопер=0,05·0,1472=0,7 359 мин.

Время организационного обслуживания tорг устанавливается в процентах от оперативного времени (до 4−8%).

tорг=0,06· tопер=0,06·0,1472=0,883 мин.

Время перерывов в работе на отдых устанавливается в процентах от оперативного времени (2,5%).

tот=0,025· tопер=0,025·0,1472=0,0037 мин.

tоб= tтех+ tорг=0,0076+0,883= 0,1 619 мин.

Тшт=tо+ tв+ tоб+tот=0,0572+0,09+0,1 619+0,3 678=0,167 мин.

=7 мин.

Чистовое точение:

Основное время, мин.

tо =L /(S*n),

L= l+l1+l2+l3

l1 — длина врезания, мм, при φ=900 l1=0−0,5;

l2 — перебег инструмента в конце обработки l2=0,5−1,0.

l3 — длина подвода инструмента к заготовке, l3=1−2 мм;

S=2 мм/об; n=2602,6 об/мин; l=40 мм; l1=0,5 мм; l2=1 мм, l3=2 мм;

L= 40+0,5+1+2=43,5 мм;

tо =43,5/(2· 2602,6) =0,836 мин ;

Вспомогательное время устанавливается по нормативам для каждого перехода.

Вспомогательное время, связанное с переходом:

= 0,09 мин.

Сумму основного и вспомогательного времени называют оперативным временем:

Оперативное время, мин.

tопер= tо+tв=0,836+0,09=0,9 836 мин.

− время на обслуживание рабочего места, мин.

Время технического обслуживания tтех устанавливается в процентах от основного или оперативного времени (до 4 — 6%).

tтех=0,05· tопер=0,05·0,9 836 =0,4 918 мин.

Время организационного обслуживания tорг устанавливается в процентах от оперативного времени (до 4−8%).

tорг=0,06· tопер=0,06·0,9 836=0,0059 мин.

Время перерывов в работе на отдых устанавливается в процентах от оперативного времени (2,5%).

tот=0,025· tопер=0,025·0,9 836=0,0025 мин.

tоб= tтех+ tорг=0,0049+0,0059=0,1 082 мин.

Тшт=tо+ tв+ tоб+tот=0,836+0,09+0,1 082+0,2 459=0,1116 мин.

=7 мин.

Фрезерование 1:

Основное время, мин.

tо =L /(S*n),

L= l+l1+l2+l3

l1 — длина врезания, мм, l1=;

l2 — перебег инструмента в конце обработки l2=0,5−1,0.

l3 — длина подвода инструмента к заготовке, l3=1−2 мм;

S= 0,05 мм/об; n=500 об/мин; l=45 мм; l2=1 мм, l3=2 мм; D=20 мм; t=7 мм;

l1=

L= 45+9,57+1+2= 57,57 мм;

tо=57,57/(0,05· 500) =2,3026 мин ;

Вспомогательное время устанавливается по нормативам для каждого перехода.

Вспомогательное время, связанное с переходом:

= 0,11 мин.

Сумму основного и вспомогательного времени называют оперативным временем:

Оперативное время, мин.

tопер=tо+tв=2,3026+0,11=2,4126 мин.

− время на обслуживание рабочего места, мин.

Время технического обслуживания tтех устанавливается в процентах от основного или оперативного времени (до 4 — 6%).

tтех=0,05· tопер=0,05·2,4126=0,1206 мин.

Время организационного обслуживания tорг устанавливается в процентах от оперативного времени (до 4−8%).

tорг=0,06· tопер=0,06·2,4126=0,1448 мин.

Время перерывов в работе на отдых устанавливается в процентах от оперативного времени (2,5%).

tот=0,025· tопер=0,025·2,4126=0,0603 мин.

tоб= tтех+ tорг=0,1206+0,1448=0,2654 мин.

Тшт=tо+ tв+ tоб+tот=2,3026+0,11+0,2654+0,0603=2,7383 мин.

=7 мин.

Фрезерование 2:

Основное время, мин.

tо =L /(S*n),

L= l+l1+l2+l3

l1 — длина врезания, мм, l1=;

l2 — перебег инструмента в конце обработки l2=0,5−1,0.

l3 — длина подвода инструмента к заготовке, l3=1−2 мм;

S= 0,05 мм/об; n=500 об/мин; l=45 мм; l2=1 мм, l3=2 мм; D=12 мм; t=20 мм;

l1=

L= 45+12,67+1+2=60,67 6 мм;

tо=60,67/(0,05· 500)= 2,4268 мин ;

Вспомогательное время устанавливается по нормативам для каждого перехода.

Вспомогательное время, связанное с переходом:

= 0,11 мин.

Сумму основного и вспомогательного времени называют оперативным временем:

Оперативное время, мин.

tопер=tо+tв=2,4268+0,11=2,5368 мин.

− время на обслуживание рабочего места, мин.

Время технического обслуживания tтех устанавливается в процентах от основного или оперативного времени (до 4 — 6%).

tтех=0,05· tопер=0,05·2,5368=0,1268 мин.

Время организационного обслуживания tорг устанавливается в процентах от оперативного времени (до 4−8%).

tорг=0,06· tопер=0,06·2,5368=0,1522 мин.

Время перерывов в работе на отдых устанавливается в процентах от оперативного времени (2,5%).

tот=0,025· tопер=0,025·2,5368=0,0634 мин.

tоб= tтех+ tорг=0,1206+0,1448=0,2654 мин.

Тшт=tо+ tв+ tоб+tот=2,4268+0,11+0,2654+0,0634=2,8792 мин.

=7 мин.

Таблица 9

Сводная таблица технических норм времени по операциям, мин.

Наименование

операции tо tв tоб tот Тшт Тп-з Тш-к tтех tорг Черновое точение 0,0572 0,09 0,0076 0,0088 0,0037 0,167 7 0,1967

Чистовое точение 0,836 0,09 0,0049 0,0059 0,0025 0,1116 7 0,1413

Фрезерование 1 2,3026 0,11 0,1206 0,1448 0,0603 2,7383 7 2,768 Фрезерование 2 2,4268 0,11 0,1206 0,1448 0,0634 2,8792 7 2,9089 Σ= 6,0149

3 Проектирование КИП для контроля радиального биения

Радиальное биение — разность Δ наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси (оси базовой поверхности или общей оси) в сечении плоскостью, перпендикулярной базовой оси.

Радиальное биение является результатом совместного проявления отклонения от круглости профиля рассматриваемого сечения и отклонения его центра относительно базовой оси (часто отклонения от соосности). Если отклонение от круглости сравнительно мало, то радиальное биение равно удвоенной величине соосности. По этим причинам приспособления для контроля отклонений от соосности конструктивно, как правило, аналогичны приспособлениям для контроля радиального биения.

При проектировании контрольно-измерительного приспособления для контроля радиального биения конической поверхности Шпинделя необходимо исключить осевое смещение детали. Этого можно достичь либо путем закрепления детали в центрах, либо в патроне. Первый вариант является более трудоемким, т.к. требует изготовления центровых отверстий. Поэтому примем конструкцию КИП с использованием зажимного патрона. Эта конструкция представлена на Рис. 5 и в приложении на чертеже Лист 3.

Рис. 5 КИП для контроля радиального биения центровой прибор;

перемещаемая бабка с зажимным патроном;

зажимной патрон;

стойка индикаторная универсальная;

индикаторная головка;

контролируемое изделие (Шпиндель);

4 Заключение

В результате курсового проектирования был разработан технологический процесс механической обработки детали Шпиндель. В ходе работы над проектом была изучена теория и практически решены следующие вопросы:

— проанализирована конструкция детали;

— выбран метод получения исходной заготовки;

— спроектирован технологический процесс механической обработки детали;

— разработана схема наладки;

— рассчитаны припуски на механическую обработку;

— произведен расчет и назначение режимов резания;

— рассчитаны нормы времени для операций технологического процесса;

— разработаны контрольно-измерительное приспособление;

— разработаны чертежи.

Список литературы

1. Приемышев, А. В. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие/ А. М. Александров, В. В. Звоновских, Ю. М. Зубарев, А. В. Приемышев, В. Г. Юрьев; М-во образования и науки РФ, Санкт-Петербургский институт машиностроения. — СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского института машиностроения, 2005. — 200 с.

2. Горбацевич, А. Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебн. пособие для машиностроительных специальностей вузов. / А. Л. Алешкевич, А. Ф. Горбацевич, А. И. Медведев, В. Н. Чеботарев,, Шкред В. А.; под. общ. ред. А. Ф. Горбацевича; Изд 3-е., переработанное и дополненное -Мн.: Высш. школа, 1975. — 287 с.

3. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — 4-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1986. — 656с.

4. Юрьев, В. Г. Приспособления для контроля точности деталей: учебное пособие/ В. В. Звоновских, Ю. М. Зубарев, Л. А. Куцанов, А. В. Приемышев, В. Г. Юрьев; М-во образования и науки РФ, Санкт-Петербургский институт машиностроения. — СПб.: Изд-во ПИМаш, 2007. — 96 с.

5. Зубарев, Ю. М. Расчет и проектирование зажимных устройств приспособлений: учебное пособие/ Звоновских, Ю. М. Зубарев, Л. А. Куцанов, А. В. Приемышев, В. Г. Юрьев; М-во образования и науки РФ, Санкт-Петербургский институт машиностроения. — СПб.: Изд-во ПИМаш, 2004. — 88 с.

6. Зубарев, Ю. М. Проектирование приспособлений: Методические указания к выполнению курсовой работы/ Ю. М. Зубарев; М-во высшего и среднего специального образования РСФСР, Завод-ВТУЗ при ЛМЗ — Л.: 1982. — 48 с.

7. В. Г. Юрьев, Ю. М. Зубарев, В. В. Звоновских, А.

В. Приемышев, Л. А. Куцанов, В.

А. Бебнев Типовые маршруты технологических процессов механической обработки заготовок; М-во образования и науки РФ, Санкт-Петербургский институт машиностроения. — СПб.: Изд-во ПИМаш, 2009. — 87 с.

8. ГОСТ 2590–88 Прокат стальной горячекатаный круглый.

9. ГОСТ 7505–89 Поковки стальные штампованные.

Курсовой проект

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ПИМаш

Листов

Лит.

Разработка технологического процесса механической обработки детали «Шпиндель»

Утв.

Н. контр.

Провер.

МММ

Разраб.

Курсовой проект

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.