Доработать курсовой проект

Выбор СОЖ. СОТС для обработки металлов резанием.

Таблица 17

№ операции ГОСТ Наименование Состав Ссылка 010,015,025,

030, 045,035

2477−65

6707−76

Укринол — 1

(3-% ная) Содерж. масс. доля, %:

1.вода не более 6

2.кислот. число не более 10., стр. 224,

таб.

13. 060 1431−85

7188−54

6370−83

МР-1у 1. сера 0,7−1,5

2. хлор 1,0−1,6

3. мех. примеси не более 0,035, стр. 227,

таб.

13.

стр. 122,

таб.

5.

2.11 Операционный техпроцесс

Операционный технологический процесс — это вид технологической документации с подробным описанием каждой операции. Операционный технологический процесс описывается операционной картой. Операционная карта включает сведения о материале детали, виде заготовки, разработчиках. Для каждой операции указываются размеры обрабатываемых поверхностей, время на обработку, содержание переходов, режимы обработки, сведения о режущем инструменте (материал, вид, код) Пример заполнения операционной карты для операции зубофрезерной представлен в Приложении 2.

2.13 Разработка иллюстрации обработки и наладок оборудования.

Технологический маршрут обработки детали «Эпицикл»

Таблица 18

№ операции Содержание или наименование операций Оборудование, станок Оснастка 000 Заготовительная

(штамповка) КГШП 005 Термическая обработка спец. агрегат 010 Токарная многошпиндель-ная полуавтоматная. Полуавтомат токарный восьмишпиндельный вертикальный патронный

1К282 Самоцентрирующиеся трехкулачковые патроны 015 Токарная многошпиндель-ная полуавтоматная.

Полуавтомат токарный восьмишпиндельный вертикальный патронный

1К282 Самоцентрирующиеся трехкулачковые патроны 020 Контроль Контрольная плита Контрольные приборы 025 Токарная многошпиндель-ная полуавтоматная.

Полуавтомат токарный восьмишпиндельный вертикальный патронный

1К282 Самоцентрирующиеся трехкулачковые патроны 030 Токарная многошпиндель-ная полуавтоматная.

Полуавтомат токарный восьмишпиндельный вертикальный патронный

1К282 Самоцентрирующиеся трехкулачковые патроны 035 Контроль Контрольная плита Контрольные приборы 040 Агрегатная сверлильная Станок вертикальнй агрегатный 26-ти шпиндельный сверлильно-фрезерно-резьбонарезной Специальное установочно-зажимное приспособление 045 Агрегатная сверлильно-фрезерно-резьбонарезная Станок вертикальнй агрегатный 26-ти шпиндельный сверлильно-фрезерно-резьбонарезной Специальное установочно-зажимное приспособление 050 Контроль Контрольная плита Контрольные приборы 055 Зубодолбежная Долбить зубья m=3, z=45 Полуавтомат зубодолбежный вертикальный ВС-122 Специальное установочно-зажимное приспособление 060 Термическая обработка Спец. агрегат 065 Внутришлифовальная Внутришлифовальный станок Самоцентрирующий трехкулачковый патрон 070 Промывка Моечный агрегат 075 Контроль окончательный Контрольная плита Контрольные приборы 080 Упаковывание 085 Транспортирование

2.14 Операционный технологический процесс

2171 000 Заготовительная

5030 005 Термическая обработка

4112 010 Токарная многошпиндельная полуавтоматная

Позиция I

А. Установить, закрепить и снять деталь.

Позиция II

Подрезать пов. 4 и 2 с поперечного суппорта.

Позиция III

Расточить отверстие 4 с продольного суппорта.

Позиция IV

Обточить поверхность 5 и 8 с продольного суппорта.

Позиция V

1. Расточить отверстие 4 с продольного суппорта.

Позиция VI

1. Подрезать пов. 2 и 6 с поперечного суппорта.

Позиция VII

1. Расточить отверстие 7 с продольного суппорта.

Позиция VIII

1. Обточить конус

015 Токарная многошпиндельная полуавтоматная

Позиция I

А. Установить, закрепить и снять деталь.

Позиция II

Подрезать пов. 6 и 10 с поперечного суппорта.

Позиция III

Обточить поверхность 1 и 5 с продольного суппорта.

Позиция IV

Подрезать пов. 9 с поперечного суппорта

Позиция V

Обточить поверхность 4 с продольного суппорта.

Позиция VI

1. Подрезать пов. 6 и 8 с поперечного суппорта.

Позиция VII

1. Обточить поверхность 2 и 3 с продольного суппорта.

Позиция VIII

1. Подрезать пов. 7.

0200 020 Контроль

4112 025 Токарная многошпиндельная полуавтоматная

Позиция I

А. Установить, закрепить и снять деталь.

Позиция II

Подрезать пов. 4 с поперечного суппорта.

Позиция III

Расточить отв. 5 с продольного суппорта.

Позиция IV

Подрезать пов. 3 с поперечного суппорта.

Позиция V

1. Расточить отверстие 5 с продольного суппорта.

Позиция VI

1. Обточить фаску 2 .

Позиция VII

1. Подрезать пов. 3 с поперечного суппорта.

Позиция VIII

1. Подрезать пов. 3 с поперечного суппорта.

4112 030 Токарная многошпиндельная полуавтоматная

Позиция I

А. Установить, закрепить и снять деталь.

Позиция II

Подрезать пов. 11 с поперечного суппорта.

Позиция III

Обточить поверхность 12 с продольного суппорта.

Позиция IV

1. Обточить конус

Позиция V

Прорезать канавку 10 с поперечного суппорта.

Позиция VI

1. Обточить конус.

Позиция VII

1. Обточить фаску 3.

Позиция VIII

1. Обточить фаску 2.

0200 035 Контроль

4101 040 Агрегатно-сверлильная

Позиция I

А. Установить, закрепить и снять деталь.

Позиция II

Сверлить 12 отв. одновременно.

Позиция III

Сверлить 3 отв. одновременно.

Позиция IV

Зенкеровать 3 отв. одновременно.

4101 045 Агрегатная

Позиция I

А. Установить, закрепить и снять деталь.

Позиция II

Фрезеровать паз.

Позиция III

Сверлить 6 отв. одновременно.

Позиция IV

1.Зенкеровать 6 отв. одновременно.

Позиция V

Зенковать фаски в 6 отв. и 3 отв. одновременно.

Позиция VI

Нарезать резьбу в 6 отв.

и 3 отв. одновременно.

0200 050 Контроль

4152 055 Зубодолбежная

А. Установить и закрепить деталь

1. Долбить зубья

Б. Раскрепить, снять и транспортировать деталь.

4132 065 Внутришлифовальная

А. Установить и закрепить деталь.

1. Шлифовать отв. 1 и пов. 2 .

Б. Раскрепить, снять и транспортировать.

0125 070 Промывка

0200 075 Окончательный контроль

080 Упаковывание

085 Транспортирование

3. Размерный анализ детали

Проведем линейный размерный анализ детали для проверки выполнения требований точности.

Рисунок 4. Размерный анализ детали

Для обеспечения конструкторских размеров сумма размеров увеличивающих звеньев должна быть равной сумме размеров уменьшающих звеньев.

Для обеспечения требования к точности изготовления всех размеров сумма допусков увеличивающих звеньев должна быть равна сумме допусков уменьшающих звеньев. Как видно из рисунка 4, уменьшающее звено одно — А1, остальные звенья — увеличивающие.

Определим допуски на составляющие звенья. Для удобства оформим в таблицу.

Таблица 12. Допуски на составляющие звенья А1 А2 А3 А4 А5 А6 А7 А8 А9 А10 А11 А12 А13 А14 760 39,6 3 32,4 2,8 2,7 3 35 3 27 3 563,5 3 42 1,57 0,1 0,4 0,62 0,25 0,25 0,4 -0,1 0,4 0,62 0,4 -1,55 0,4 -0,62

Проверяем обеспечение конструкторских размеров:

39,6+3+32,4+2,8+2,7+3+35+3+27+3+563,5+3+42=760 — верно Проверяем обеспечение требований к точности размеров:

0,1+0,4+0,62+0,25+0,25+0,4−0,1+0,4+0,62+0,4−1,55+0,4−0,62=1,57 — верно Корректировка размеров и допусков не нужна.

Диаметральный анализ

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 81 65 62 40 20 15 50 8 3 5 0,22 0,22 0,46 0,46 0,25 0,1 0,15 0,1 0,4 0,4

Пример расчета

Допуск на

Принимаю

4. Расчет режимов резания

При назначении режимов учитывается характер обработки, тип и размеры инструмента, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования. Элементы режимов резания устанавливаются в следующей последовательности :

Глубина резания t, подача s, скорость резания v/

глубина резания t мм,

t черновая = 3 -3,5 мм; t чистовая = 0,5 — 2 мм

2) Подача s мм/об

s черн. = 0,8; s чист. = 0,15

s черн. отверстий = 0,35; s чист. отверстий = 0,12

Расчетную величину подачи следует согласовывать с имеющейся на станке, выбирая ближайшую меньшую.

3)Скорость резания V, м/мин

V = Cv/(Tm * tx * Sy) * Kv,

Где Т -стойкость инструмента, Т = 45 мин.

Cv = 350; х = 0,15; у = 0,35; m = 0,2

Кv = Кmv * Knv * Kuv,

Где Кmv — учитывает материал заготовки

Knv — состояние поверхности заготовки, Knv = 0,8

Kuv — материал инструмента, Kuv = 1

Кmv = Кт * (750/р) nv ,

Где = 750; nv = 1; Кт = 1

Кv = Кmv * Knv * Kuv = Кт * 750/р) nv * Knv * Kuv = 1 * (750/750)

1 *

0,8 *1 = 0,8

4)Частота вращения

n =(1000 * V) /(* D),

где D — диаметр обрабатываемой поверхности.

Рассчитаем режимы резания для операции 020 (черновое точение) для ступени (50

Скорость резания:, (V, глава 4, с.261)

где t — глубина резания, мм; S — подача, мм/об; Т — стойкость инструмента, мин. СV, KV — коэффициенты, m, x, y — показатели степени, которые определяются в зависимости от вида обработки, материала и инструмента.

КV=КМV (KПV (KИV

КМV — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

где КГ — коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости КГ=1; nV=1 (твердый сплав Т15К6) (V, табл.

2, с. 262) (В=780 МПа;

;

КПV=1 (V, табл.

5, с. 263);

KИV=1 (V, табл.

6, с. 263);

КV=КМV (KПV (KИV=0,96;

Стойкость режущего инструмента: Т=210 мин;

Подача: при черновом точении рекомендуемая подача для данного материала: S=0,8 мм/об (V, табл.

11, с. 266);

t=2мм;

СV=340; x=0,15; y=0,45; m=0,2 (V, табл.

17, с. 269);

м/мин Принимаем V=110 м/мин Мощность резания:

где Кр=Кмр (К (р (К (р (Кгр=0,96(1(1,1(1=1,056 (V, табл.

23, с. 275)

СРz=300; x=1; y=0,75; n=-0,15 (V, табл.

22, с. 273)

кВт

Агрегатно-сверлильная

Диаметр отверстия — 5 мм;

Глубина отверстия — 33 мм.

1. Подача

— поправочный коэффициент, зависящий от механических свойств обрабатываемого материала

— поправочный коэффициент, зависящий от глубины резания

Принимаем .

2. Скорость резания

— поправочный коэффициент, зависящий от механических свойств обрабатываемого материала

— поправочный коэффициент, зависящий от формы заточки

— поправочный коэффициент, зависящий от наличия охлаждения

— поправочный коэффициент, зависящий от глубины резания

— поправочный коэффициент, зависящий от отношения

— поправочный коэффициент, зависящий от состояния обрабатывающей поверхности

— поправочный коэффициент, зависящий от марки инструментального материала

— поправочный коэффициент, зависящий от состава покрытия

— поправочный коэффициент, зависящий от длины рабочей части сверла

.

3. Частота вращения

;

;

Принимаем .

4. Фактическая скорость резания

;

.

5. Мощность резания

;

— поправочный коэффициент, зависящий от механических свойств обрабатываемого материала

— поправочный коэффициент, зависящий от отношения S0ф/ S0т

— поправочный коэффициент, зависящий от отношения nф/ nт

.

6. Сила резания

;

— поправочный коэффициент, зависящий от механических свойств обрабатываемого материала ([15], Т1, карта 5, с. 501);

— поправочный коэффициент, зависящий от отношения S0ф/ S0т

.

7. Длина рабочего хода

;

.

8. Определение основного времени

;

Рассчитаем режимы резания для операции 075 Зубофрезерная.

Используемое оборудование-станок 5К32П; режущий инструмент: червячная двухзаходная фреза; материал фрезы: Р6М5

Зубофрезерование производится за один рабочий ход. Рабочий ход осуществляется при попутной подаче. Глубина резания при рабочем ходе составляет t=8,1 мм.

Рассчитаем главную составляющую силы резания при зубофрезеровании — окружную силу Pz

где t — глубина резания; t=8,1 мм; Sz — подача на зуб; Sz=0,15мм/зуб; B — ширина фрезерования, В=35 мм; z — количество зубьев, находящихся в контакте с заготовкой, z=6; D — диаметр фрезы, D=94,75 мм; Kмр — поправочный коэффициент на силу резания; n — частота вращения фрезы, определяется по формуле:

Скорость резания определим по формуле,

где T — период стойкости инструмента, T=180мин; Cv=35,4; q=0,45; x=0,3; y=0,4; n=0,1; p=0,1; m=0,33;

где Kvпоправочный коэффициент на скорость резания; Kмv — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.

— коэффициент, учитывающий состояние заготовки,; ;

— коэффициент, учитывающий материал инструмента, ;

Принимаем V=20 м/мин

Принимаем ближайшее значение оборотов станка: n=76 об/мин Определим силу резания:

(1.68)

СР =47, y=0,72, u=0,1 n=1, q=0,86, w=0.

Определим мощность резания:

кВт Сравниваем эффективную мощность:

Мощность станка составляет кВт [6]

КПД станка примем

1,09 кВт кВт

Шлифовальная

1. Скорость круга 30−35 м/с

Принимаем Vкр = 35 м/с

2. Скорость заготовки 50−150 м/мин

Принимаем V3=50м/мин

3. Диаметр круга:

По ГОСТ 40 мм.

4. Частота вращения круга:

По паспорту станка nk=16 000об/мин

5. Частота вращения заготовки

Принимаем =255 об/мин

6. Поперечная подача на двойной ход стола:

мм/дв.ход

Поправочные коэффициенты:

К1=1,25-учитывает точность обработки

К2= 1,0- учитывает форму поверхности и обрабатываемый материал

К3=0,87- учитывает отношение длины к диаметру отверстия

мм/дв. Ход

7. Продольная подача:

6. Мощность

кВт ([17], К26, стр87)

К1=1,12- учитывает твердость и ширину круга

К2 = 1,0 — учитывает диаметр отверстия

кВт

7. Основное технологическое время

8. Стойкость шлифовального круга

Т=3,2 мин ([17], К30, стр94)

ы

5. Расчет нормы времени на операцию

В крупносерийном и массовом производстве норма штучного времени определяется по формуле (VI, с.101):

Тшт=То+Тв+Тоб+Тот;

Где-То — основное время, мин; Тв — вспомогательное время, мин; Тоб — время на обслуживание рабочего места, мин; Тот — время перерывов на отдых и личные надобности, мин.

Рассчитаем норму времени на операцию 075 (зубофрезерная 5К32П) Основное время вычисляется на основании принятых режимов резания по формуле:

где х-длина врезания фрезы; z-число зубьев колеса; z=25; b-ширина зубчатого венца;b=35 мм; с-перебег фрезы; c=2 мм; k-число заходов фрезы; k=2; пчастота вращения фрезы,; осевая подача фрезы,;y-число одновременно обрабатываемых колес; y=1.

Определим длину врезания фрезы по формуле:

где внешний диаметр фрезы;; h-высота зуба колеса; h=6.

х>25.22

Принимаем длину врезания фрезы х=25.5 мм Определим основное время фрезерования.

n=60,67;

мин Вспомогательное время определяем по табл. 5.9 (VI, приложение 5 с.205)

Для зубофрезерной операции при модуле m=3:

ТВ=0,15 мин.

Время на обслуживание рабочего места: Тоб=Ттех+Торг Где Ттех — время на техническое обслуживание рабочего места определим по формуле:

Ттех=То·tсм/Т, Где tсм — время на смену инструмента и подналадку станка, tсм=5 мин ((VI, табл. 5.18, приложение 5 с.210)

Т — период стойкости инструмента Т=180 мин Ттех=6,44·5/180=0,18 мин, Затраты времени на организационное обслуживание рабочего места Торг определяются в процентах от оперативного времени Топ Топ=То+Тв=6,44+0,15=6,59 мин Торг=(1,8/100)·6,59=0,12 мин Тоб=0,18+0,12=0,3 мин.

Время перерывов на отдых и личные надобности определяется в процентах от Топ:

Тот=(5/100)·6,59=0,33 мин.

Норма времени на операцию 080 зубофрезерную:

Тшт=6,44+0,15+0,3+0,33=7,22 мин;

В крупносерийном производстве норма штучного времени:

1) Основное время

2) Вспомогательное время Вспомогательное время состоит из затрат на отдельные приемы:

где — время на установку и снятие детали в специальном патроне, для шлифования внутреннего отверстия, ([14], карта 19, лист 2, с. 108);

— время, связанное с обработкой поверхности, шлифование цилиндрических отверстий с измерением ([14], карта 35, лист 1, с. 183);

Вспомогательное время на операцию составит:

.

3) Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности Время на обслуживание рабочего места:

время на правку шлифовального круга Тп=2,1 ([114], карта 45, лист 8, с. 230);

время на техническое обслуживание рабочего времени ;

где Тп — время на одну правку, мин, То — основное время операции, мин, Т — период стойкости шлифовального круга, Т= 3,2 (мин).

;

время на организационное обслуживание рабочего места, Торг = 1,5%Топер, ([14], карта 45, лист 12, с. 235);

.

Время перерывов на отдых и личные потребности при работе на станке с механической подачей составляет 4,0% от оперативного времени ([14], карта 46, с. 236);

.

4) Определение нормы штучного времени

.

6. Выводы по работе

В ходе курсового проектирования был разработан технологический процесс обработки вала-шестерни коробки скоростей. Было выбрано оборудование, приспособления, рассчитаны режимы резания, погрешность базирования, нормы времени на некоторые операции. Сделана проверка обеспечения конструкторских размеров. По результатам работы составлены маршрутная карта и операционная карта, выполнены чертежи детали, заготовки, наладки оборудования на операцию зубофрезерная, разработаны схемы механической обработки для остальных операций.

К недостаткам разработанного технологического процесса можно отнести то, что в технологическом процесс задействовано много единиц оборудования одной марки (16К20) за счет универсальности станка. В крупносерийном производстве следует применять специализированные станки и оснастку, но в связи с большими габаритами детали трудно подобрать нужный специализированный станок. Возможно, за счет объединения операций можно снизить количество единиц оборудования.

Еще одним недостатком можно назвать разбег штучного времени на операциях. При проектировании технологического процесса следует стремиться к тому, чтобы штучное время на операциях было одинаковым, равным по величине такту выпуска. В противном случае необходимо обустраивать место складирования деталей на каждом или на некоторых рабочих местах, что увеличивает площадь механического участка и замедляет время изготовления детали.

В целом, разработанный технологический процесс работоспособен и обеспечивает требуемые точность и качество детали.

Библиографический список

Колосков, М. М. Марочник сталей и сплавов / сост.: Колосков М. М.

и др.; под ред. А. С. Зубченко. М.: Машиностроение, 2001 671 с.

Классификатор ЕСКД. Класс 72. Детали-тела вращения с элементами зубчатого зацепления; трубы, шланги, проволочки, разрезные, секторы, сегменты; изогнутые из листов, полос и лент; аэродинамические; корпусные, опорные, емкостные, подшипников / Гос. комитет СССР по стандартам. М.: Изд-во стандартов, 1986 71 с.

Классификатор ЕСКД. Класс 72: Иллюстрированный определитель деталей / Гос. комитет СССР по стандартам Справочник технолога-машиностроителя.

В 2-х томах. Т.1/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. -

4-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1986. 656 с., ил.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.1/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — 4-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил.

Горбацевич А.Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов]. 4-е изд., перераб. и доп. — Мн.: Выш. Школа, 1983.-256с., ил.

Общетехнический справочник / П. П. Серебреницкий. СПб.: Политехника, 2004. 443, [2] с., [1] л.

Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов / Худобин Л. В., Гурьянихин В. Ф., Берзин В. Р. М.: Машиностроение, 1989, 287 с. ил.

ЕСКД, ЕСТПП Горбацевич, А Ф Шкред В, А Курсовое проектирование (Учебное пособие для машиностроительных вузов 4-е издание. Высшая школа 1983г

Методические указания.

Справочник технолога машиностроителя А. Г Косилова Р К Мещереков Лахтин Ю М «Металловедение и термическая обработка металлов» Металлургия 1974 г.

Справочник технолога-машиностроитеоя С И Волков Москва