Технологические свойства осей

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Применяемое оборудование обладает высокой производительностью; это станки полуавтоматы с ЧПУ, гидрокопировальные станки и т. п. В настоящее время в среднесерийном производстве применяются гибкие производственные системы, включающие в себя станки с ЧПУ и промышленные работы. Наружная цилиндрическая поверхность детали является двойной направляющей базой, лишающей заготовку 4-х степеней свободы… Читать ещё >

Технологические свойства осей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

1. Общая часть проекта.

1.1 Описание конструкции и назначение детали Ось применяется в комплексе оборудования механизированного для производства армированной колючей ленты, предназначенной для получения режущего профиля и армированной колючей ленты из стальной оцинкованной ленты и проволоки. Осью называют цилиндрическую деталь, не предназначенную для передачи движений и усилий вращения, служит в основном для фиксации вращающейся детали. Ось в большинстве случаев неподвижна, а вращаются детали, посаженные на эту ось. Исключение из этого общего правила составляет ось колесной пары вагона или локомотива, которая во время работы вращается.

Материалом для изготовления валов и осей служат обыкновенные углеродистые стали преимущественно марок 40 и 45 ГОСТ 1050–88 или Ст. 4 и Ст. 5 ГОСТ 380–74, а также некоторые легированные стали. В нашем случае, применяется материал сталь 45 ГОСТ 1050–88.

Поверхности осей, работающие на трение, рекомендуется под шлифовку термически обрабатывать; в этом случае резко снижается износ и повреждение рабочих поверхностей.

В качестве опор для осей служат различного рода подшипники, которые разделяются на две основные группы: подшипники скольжения и подшипники качения.

1.2 Характеристика материала Сталь 45.

Назначение — станины, зубчатые колеса и венца, тормозные диски, муфты, опорные катки, звездочки и другие детали к которым предъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу и работающему под действием статических и динамических нагрузок.

Таблица 1.1- Химический состав % (ГОСТ 977−75).


С.	Mn.	Si.	Cr.	Ni.	Cu.	S.	P.
			не более.
0,42−0,5.	0,4−0,9.	0,2−0,52.	0,3.	0,3.	0,3.	0,045.	0,04.

Таблица 1.2- Механические свойства.


Термообра-ботка.	0, МПА.	в, МПА.	Б %.	%.	KCU.	HRCэ. (HB).
	МПА.	%.
	не менее.

Нормализация 860−880 С. Отпуск 600−630 С.						;
Закалка 860−880 С. Отпуск 550−600 С.						;
Нормализация 860−880 С. Отпуск 630−650 С.						;

Технологические свойства.

Свариваемость — трудносвариваемая..

Способ сварки: РДС, необходим подогрев и последующая термообработка..

Обрабатываемость резанием — в отожженном состоянии при HB200.

Химический состав стали 45: С=0,42…0,50%; Si=0,17…0,37%; Мп=0,50…0,80%; Сr=0,25%. Обрабатываемость резанием в горячекатаном состоянии при НВ 170−179 и в=640 мПа.

Механические свойства при Т=20 °С материала 45.


Твердость материала 45 горячекатанного отожженного.	HB 10 -1 = 170 МПа.
Твердость материала 45 калиброванного нагартованного.	HB 10 -1 = 207 МПа.

1.3 Анализ технологичности конструкции детали Технологичность — важнейшая техническая основа, обеспечивающая использование конструкторских и технологических резервов для выполнения задач по выполнению технико-экономических показателей изготовления и качества изделий. Работа по улучшению технологичности должна производиться на всех стадиях проектирования и освоения в производстве выпускаемых изделий.

При выполнении работ, связанных с технологичностью, следует руководствоваться группой стандартов, входящих в единую систему технологической подготовки производства (ЕСТПП), а именно ГОСТ 14.201 — 83… 14.204 — 73, а так же ГОСТ 2.121 — 73 «Технологический контроль в конструкторской документации».

Технологичность конструкции деталей обуславливается:

1) Рациональным выбором исходных заготовок и материалов;

2) Технологичностью формы детали;

3) Рациональной простановкой размеров;

4) Назначением оптимальной точности размеров, формы и взаимного расположения поверхностей, параметров шероховатости и технологичность требований.

Технологичность детали зависит от типа производства; разработанного технологического процесса, оборудования и оснастки; организации производства, а так же от условий работы детали и сборочной единицы в изделии и условий ремонта.

Рисунок 1.1- Обозначение поверхностей Таблица 1.3- Анализ технологичности.


Наименование поверхности.	Количество поверхностей.	Количество унифицированных поверхностей.	Квалитет.	Шерохо-ватость.

Наружные цилиндрические поверхности: А (O35). Б (O35k6). В (O25g6). Г (O25h7). Резьбовая поверхность Д.		; ;		0,8. 0,8. 1,6. 1,6. 6,3.
Торцы: Е. Ж З. И. Шпоночный паз: К Канавки: Л. М. Н. Радиусы скруглений: О (0,5мм) П (4мм) Фаски: Р (2,5?45?). С (1,6?45?). Шпоночный паз: Т.		; ; ; ;		6,3. 6,3. 6,3. 6,3. 3,2. 3,2. 3,2. 6,3. 6,3. 6,3. 6,3. 6,3. 3,2.
Итого:

Определим показатели количественной оценки технологичности конструкции:

1. Коэффициент использования материала, ки.м. определим по формуле:

0.7, (1.20).

где mд — масса детали;

mз — масса заготовки по заводскому технологическому процессу.

? 0,7 — деталь не технологична.

2. Коэффициент унификации конструктивных элементов, ку. э определим по формуле:

(1.21).

где Nу — число унифицированных элементов;

N0 — общее количество обрабатываемых поверхностей.

> 0,6 — деталь технологична.

3. Коэффициент точности обработки, кт определим по формуле:

(1.22).

где Асрсредний квалитет точности:

Средний квалитет точности, Аср, рассчитываем по формуле:

(1.23).

где ni — количество элементов данного квалитета точности.

> 0,8 — деталь технологична.

4. Коэффициент шероховатости, кш, рассчитываем по формуле:

(1.24).

где Бсрсреднее арифметическое значение шероховатости обрабатываемых поверхностей по параметру Rа.

Среднее арифметическое значение шероховатости обрабатываемых поверхностей по параметру Rа, Бср мкм, определим по формуле:

(1.25).

< 0,32 — деталь технологична.

Расчет коэффициентов позволяет считать конструкцию детали нетехнологичной с точки зрения массы, технологичной с точки зрения унификации поверхностей, шероховатости и точности поверхностей.

2.Технологическая часть проекта.

2.1 Определение типа производства Для данного объема выпуска изделий предпочтительным является среднесерийное производство.

Для предварительного определения типа производства можно использовать годовой объем выпуска деталей и массу детали по таблице 3.1 на стр. 24 (1).

Таблица 2.1-Зависимость типа производства от объема выпуска и массы детали.


Масса детали, кг.	Тип производства.
	Единич.	Мелкосер.	Среднесер.	Крупносер.	Мас.
< 1.0.	< 10.	10−2000.	1500−100 000.	75 000−200 000.
1.0−2.5.	< 10.	10−1000.	100−50 000.	50 000−100 000.
2.5−5.0.	< 10.	10−500.	500−35 000.	35 000−75 000.
5.0−10.	< 10.	10−300.	300−25 000.	25 000−50 000.
> 10.	< 10.	10−200.	200−10 000.	10 000−25 000.

Выбираем среднесерийный тип производства, исходя из того, что масса детали 1,0 кг и годовой объем выпуска продукции 5000 деталей.

Среднесерийное производство характеризуется малой номенклатурой выпускаемых изделий и большим объемом выпуска четко повторяющихся партий.

Вид движения при таком типе параллельно-последовательный, оборудование универсальное и специальное. Заводы имеют развитую производственную систему.

Объем выпуска такого производства составляет:1000 — 50 000 штук в год.

Станочные приспособления применяются с механизированным приводом зажима.

Режущий инструмент: стандартный, специальный мерительный инструмент, в основном, предельные калибры.

Квалификация работы ниже, чем средняя.

Коэффициент закрепления операций 10< К30 < 20.

2.2 Выбор метода получения заготовки Произвести технико-экономический расчет двух вариантов изготовления заготовки: методом горячей объемной штамповки и из проката. Годовой объем выпуска деталей- 5000 штук. Рабочий чертеж детали — ось. Материал деталисталь 45 ГОСТ 1050–88. Масса детали- 1,0 кг. Устанавливаем тип производства по годовому объему выпуска изделий и массе детали по рабочему чертежусреднесерийный.

Вариант 1. Заготовка из проката. Согласно точности и шероховатости поверхностей обрабатываемой детали определяем промежуточные припуски. За основу расчета промежуточных припусков принимаем наружный диаметр 35k6.

Обработку поверхности диаметром 35 мм производят в жестких центрах, на многорезцовом токарном полуавтомате; окончательную обработку поверхности детали выполняют на круглошлифовальном станке.

Технологический маршрут обработки данной поверхности:

Операция 005. Токарная.

Операция 010. Токарная.

Операция 015. Термическая обработка НRCэ41…46.

Операция 020. Шлифовальная однократная.

Припуски на подрезание торцовых поверхностей: 0,8 мм (т. 4.11, стр. 29 методички).

При черновом точении припуск на обработку составляет 4,5 мм; при чистовом- 1,6 мм; на шлифовальную обработку- 0,5 мм.

Определяем промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно маршрутному технологическому процессу:

На токарную операцию 010:

Dр010= Dн+2Zш=35+0,5=35,5 мм На токарную операцию 005:

Dр005= Dр010+2Z010=35,5+1,6=37,1 мм Расчетный размер заготовки:

Dр.з.= Dр005+2Z005=37,1+4,5=41,6 мм По расчетным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности по ГОСТ 2590–71:

Круг Нормальная длина проката стали обыкновенного качества 4−7м.

Отклонения для диаметра 42 равны 0,4 мм.

Припуски на подрезку торцовых поверхностей заготовки выбираются по таблице 4.11 (методичка). Припуски на обработку двух торцовых поверхностей заготовки равны 1,6 мм.

Общая длина заготовки:

Lз=Lд+2Zподр, где Lдноминальная длина детали по рабочему чертежу, мм.

Lз=210+1,6=211,6 мм Предельные отклонения на длину заготовки устанавливаем по справочным таблицам.

Исходя из предельных отклонений, общую длину заготовки округляем до целых единиц. Принимаем длину заготовки 212 мм.

Объем заготовки определяем:

Vз=,.

Lзмаксимальная длина заготовки, см;

Dз.п.- максимальный диаметр заготовки, см.

Vз=,.

Масса заготовки определяется по формуле:

Gз=??Vз, где ?- плотность материала, кг/см3;

Vзобъем заготовки, см3.

Gз=0,785?299,2=2,35 кг Выбираем оптимальную длину проката для изготовления заготовки.

Потери на зажим заготовки Lзаж принимаем 80 мм. Заготовку отрезаем на ножницах. Это самый производительный и дешевый способ.

Длину торцового обрезка определяем из соотношения:

Lоб=(0,3…0,5)?d,.

где dдиаметр сечения заготовки, мм; d=42мм.

Lоб=0,3?42=12,6мм=13мм Число заготовок определяется по формуле.

Из проката длиной 4м:

Lотдлина торцового обрезка проката, мм;

Lзажминимальная длина зажимного конца, мм Получаем 18 заготовок из данной длины проката.

Из проката длиной 7м:

Принимаем 32 заготовки из данной длины проката.

Остаток длины определяется в зависимости от принятой длины проката. Из проката длиной 4м:

Lнк4= LпрLобLзаж-(L4?х4).

Lнк4= 4000 -15−80-(212?18)=89мм Пнк4=(Lнк?100)/ Lпр Пнк4=(89?100)/ 4000=2,23%.

Из проката длиной 7 метров:

Lнк7= 7000 -27−80-(212?32)=109мм Пнк7=(109?100)/ 7000=1,56%.

Из расчетов на некратность следует, что прокат длиной 7 м для изготовления заготовок более экономичен, чем прокат длиной 4 м. Потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составят:

Пзаж=(Lзаж?100)/ Lпр Пзаж=(80?100)/ 7000=1,14%.

Потери материала на длину торцового обрезка проката составят:

Пот=(Lот?100)/ Lпр Пот=(32?100)/ 7000=0,46%.

Общие потери к длине выбранного проката:

Пп.о.=Пнк+Пот+Пзаж, где Пнкпотери материала на некратность, %;

Потпотери на торцовую обрезку проката;

Пп.о.=1,56+0,46+1,14=3,16%.

Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических неизбежных потерь определяем по формуле:

Gз.п.= Gз (100+Пп.о.)/100.

Gз.п=2,35?(100+3,16)/100=2,42 кг Коэффициент использования материала:

Ки.м.= Gд/ Gз. п, где Gдмасса детали по рабочему чертежу, кг;

Gз.прасход материала на одну деталь с учетом технологических потерь, кг Ки.м.= 1,0/2,42=0,41.

Стоимость заготовки из проката:

Сз.п=См? Gз. п-(Gз.пGд)?(Сотх/1000),.

где Смцена 1 кг материала заготовки, руб.;

Сотхцена 1 тонны отходов материала, руб.

Сз.п=13,3 2,42-(2,42- 1,0)?(33,90/1000)=32,14 руб.

Вариант 2. Заготовка изготовлена методом горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине.

Для поковки припуски назначаем на поверхности А, Б, Г и торцы Г, Д, Е, Ж. по ГОСТ 7505–89 и (табл. 20−21, стр. 138−140, табл. 23, стр. 146 [21]).

Определяем группу материала, из которого изготавливается штамповка:

1 Материал — Сталь 45 по ГОСТ 1050–88;

0,45% Сгруппа стали М2 (табл. 1, стр. 2);

2 Класс точности штамповки — Т4 (табл. 19, стр. 28);

3 Степень сложности поковки — С1 (свыше 0,63).

Степень сложности поверхности определяется по формуле.

(1.19).

(1.20).

где — масса поковки, кг;

— масса описанной фигуры, кг;

— масса детали, кг;

— коэффициент для определения ориентировочной расчетной массы поковки.

(1.21).

где D — диаметр описанной фигуры, мм;

Н — высота описанной фигуры, мм;

— плотность материала, кг/мм2.

кг.

Степень сложности данной поковки соответствует С1 с числовыми значениями в пределах свыше 0,63.

4 Конфигурация поверхности разъема штампа для изготовления данной детали — плоская П.

Дополнительные припуски, учитывающие смещение по поверхности разъема штампа — 0,2 мм (табл.4);

— штамповочные уклоны по наружной поверхности 50 (табл.18);

— дополнительная величина остаточного облоя — 0,7 мм;

— минимальная величина радиусов закругления наружных углов штамповки — R2,0 мм (табл.7);

— дополнительные отклонения по изогнутости от прямолинейности и от плоскостности — 0,6 мм (табл.13).

5 Определение исходного индекса В зависимости от массы, марки стали, степени сложности и класса точности исходный индекс (табл. 2, стр. 10 ГОСТ 7505–89) — 10.

6 Основные припуски и допуски на размеры поковки назначим согласно (таблицам 3 и 8 ГОСТ 7505–89 или табл.23, стр. 147 [21]).

Таблица 2.2- Общие припуски на поверхности заготовки.


Размер детали/ допуск отклонение.	Поверхность.	Квалитет.	Шероховатость.	Припуск на мех. обработку.	Размер заготовки.
O35−0,016.			0,8.		O.
O25−0,013.			1,6.		O.
O 25−0,021.			1,6.		O.
84 -0,87.	4, 5.		6,3.
210+1,15.	6;7.		6,3.
56+0,37.	5;6.		6,3.
70+0,37.	4, 7.		6,3.

Для определения объема штампованной заготовки условно разбиваем фигуру заготовки на отдельные простые элементы и проставляем на них размеры с учетом плюсовых допусков.

Определим объем отдельных элементов заготовки:

V1=;

V2=;

V3=;

V1=.

V2=.

V3=.

Общий объем заготовки:

V0=V1+V2+V3;

V0=46,9+106,3+37,8=191см3.

Масса штампованной заготовки:

Gз.ш.=? V0;

Gз.ш.=0,785 191=1,5 кг Принимая неизбежные технологические потери при горячей объемной штамповке равными 10%, определим расход материала на одну деталь:

Gз.п.= Gз.ш.?(100+Пп.о.)/100;

Gз.п=1,5?(100+10)/100=1,65 кг Коэффициент использования материала на штампованную заготовку:

Ки.м.=Gд./Gз.п.,.

где Gдмасса детали по рабочему чертежу, кг;

Gз.прасход материала на одну деталь с учетом технологических потерь, кг Ки.м.=1,0./1,65=0,61.

Стоимость штампованной заготовки:

Сз.ш.=См? Gз.п.-(Gз.п.- Gд.)?,.

где См-цена 1 кг материала заготовки, руб.;

Сотхцена 1 т отходов материала, руб.

Сз.ш.=23,2? 1,65.-(1,65−1,0)?=38,26руб Годовая экономия материала от выбранного варианта изготовления заготовки:

Эм=(Gз.п.?- Gз.п.??)?N;

ось поверхность заготовка припуск где Gз.п.?- стоимость заготовки, полученная при первом методе, руб;

Gз.п.??- стоимость заготовки, полученная при втором методе, руб.

Эм=(2,42- 1,65)?5000=3850 руб.

Экономический эффект от выбранного вида изготовления заготовки:

Э=(Сз.ш.?? Сз.ш.?)?N.

Э=(38,26−32,14)?5000=30 600 руб.

Технико-экономические расчеты показывают, что заготовка, получаемая методом горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине более экономична по использованию материала, чем заготовка из проката. Однако по себестоимости штампованная заготовка дороже, поэтому принимаем заготовку из круглого горячекатаного проката обычной точности.

2.2.1 Расчёт припусков, допусков, межоперационных размеров Определим промежуточные припуски и промежуточные размеры при обработке поверхности оси диаметром 35k6 согласно рабочего чертежа.

Исходная заготовкагорячекатаный прокат обычной точности В, ГОСТ 2590–71.

После отрезки заготовка правится и центрируется.

Тип производствасреднесерийный.

В нашем случае обработку детали можно выполнить на токарном многорезцовом полуавтомате. Заготовка устанавливается в центрах.

Шлифовальная обработка выполняется на круглошлифовальном станке. Заготовка устанавливается на жесткие центра. Составляем технологический маршрут обработки поверхности O35k6мм.

Операция 005. Токарная (черновая обработка).

Операция 010. Токарная (чистовая обработка).

Операция 015. Шлифовальная (предварительная обработка).

Операция 020. Шлифовальная (окончательная обработка).

Промежуточные припуски, допуски и промежуточные размеры по технологическим операциям заносим в таблицу.

Таблица 2.3 — Промежуточные припуски, допуски и промежуточные размеры.


Поверхность, переходы.	Элементы припуска.	Проме-жу-точный при-пуск.	Проме; жу; точный. допуск.	Промежуточный размер
	Rzi,. мкм.	hzi-1,. мкм.	?zi-1,. мкм.	?у, мкм.	Zmin,. мкм.	?i, мм.	Dmin, мм.	Dmах, мм.

Заго; товка. — прокат.			380,3.	;	;	1,15.	37,21.	40,1.
Токар ная: — черновая. — чистовая.			22,8. ;		296,9.	0,62. 0,16.	35,46. 35,16.	36,56. 35,48.
Шлифовальная предвари; тельная окончательная.			; ;	; ;		0,062. 0,016.	35,04. 39,84.	35,14.
Торцы Фрезерная.			52,5.		662,5.	1,15.	209,48.	212,4.

1.Суммарные отклонения расположения проката:

?0=, ().

где ?омвеличина отклонения расположения, мкм;

?цвеличина отклонения расположения заготовки при центровке, мкм.

2.Величину отклонения расположения проката? ом определяют:

?ом=2??у?Lк,.

где ?увеличина удельного отклонения расположения, мкм/мм (таблица 4.21 методички);

Lкрасстояние от сечения, для которого определяют величину отклонения расположения до места крепления заготовки, мм.

L=212ммобщая длина заготовки, мм.

Lк?0,5=0,5?212=106мм.

?ом=2?0,07?106=15мкм.

?ц=0,25?,.

где ?з=1,15ммдопуск на диаметр базовой поверхности.

?ц=0,25?

3. Суммарное отклонение расположения определяем по формуле ():

?0==380,3мкм.

4. Погрешность установки заготовки при базировании в центрах определяем по формуле:

?у=0,25??Dз,.

?у=0,25?1150=288мкм.

5. Минимальный припуск на черновую токарную обработку:

2Zmin=2?(Rz+h+),.

где Rz=150мкмвысота микронеровностей поверхности, оставшихся при выполнении предшествующего технологического перехода;

h=250мкмглубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего технологического перехода;

?0- суммарные отклонения расположения, возникшие на предшествующем технологическом переходе, мкм;

?увеличина погрешностей установки заготовки при выполняемом технологическом переходе, мкм.

2Zmin=2?(150+250+)=1754мкм.

6. Максимальный припуск на черновую обработку поверхности детали определяем по формуле:

2Zmax=2Zmin+?Dn+ ?Dв, где? Dnдопуск на размер на предшествующем переходе, мм;

?Dвдопуск на размер на выполняемом переходе, мм.

2Zmax=1754+1150+620=3524мкм Величину остаточного суммарного отклонения расположения заготовки после выполнения черновой обработки поверхности определяем по формуле:

?ост=Ку??о.з.,.

где Ку=0,06 (таблица 4.18, стр. 52 методички).

?ост=0,06?380,3=22,8мкм Величина погрешности установки при чистовой обработке поверхности заготовки:

?у.ч.=0,06??у.

?у.ч.=0,06?288=17мкм При последующей обработке поверхности детали погрешность установки из-за малости ее величины в расчет не принимаем.

2.2.2 Определение размеров заготовки. Расчеты масс Расчетный минимальный и максимальный припуски на чистовую токарную обработку поверхности детали определим:

2Zmin=2?(60+60+)=296,9мкм.

Rz=60мкм (таблица 4.20, стр. 55 методички).

h=60мкм (таблица 4.20, стр. 55 методички).

2Zmax=296,9+620+160=1076,9мкм Расчетный минимальный и максимальный припуски на шлифовальную предварительную обработку поверхности составит:

2Zmin=2?(30+30)=120мкм.

2Zmax=120+160+62=342мкм.

Rz=30мкм (таблица 4.20, стр. 55 методички);

h=30мкм (таблица 4.20, стр. 55 методички) Расчетный минимальный и максимальный припуски на шлифовальную окончательную обработку поверхности составит:

2Zmin=2?(10+20)=60мкм.

2Zmax=60+62+16=138мкм.

Rz=10мкм (таблица 4.20, стр. 55 методички);

h=20мкм (таблица 4.20, стр. 55 методички).

7. Промежуточные расчетные размеры по обрабатываемой поверхности определяем по формуле:

для чистовой шлифовальной обработки.

Dminчерн.шл.= Dmin+2Zminшл.чист.

Dminчерн.шл.= 35+0,06=35,06 мм;

для чистовой токарной обработки.

Dminчист.ток.=Dminчерн.шл+2Zminшл. черн.

Dminчист.ток.=35,060+0,12=35,18;

для черновой токарной обработки.

Dminчерн.ток.=Dminчист.ток+2Zmin.ток. чист.

Dminчерн.ток.=35,18+0,3=35,48 мм;

для заготовки детали.

Dр.з.=Dmin.черн.ток+2Zmin.ток. черн.

Dр.з.=35,48+1,75=37,23 мм Промежуточные размеры определяют методом прибавления значений припусков по максимальным и минимальным значениям, начиная с размера детали.

Минимальные предельные промежуточные размеры:

Dminчерн.шл…=Dд+2Zminшл. чист.

Dminчерн.шл…=34,98+0,06=35,04 мм;

Dminчист.ток.=Dminчерн.шл+2Zminшл. черн.

Dminчист.ток.=35,04+0,12=35,16 мм.

Dmin.черн.ток.=Dmin.чист.ток+2Zmin.ток. чист.

Dmin.черн.ток.=35,16+0,3=35,46 мм;

Dр.з.= Dmin.черн.ток+2Zmin.ток. черн.

Dр.з.= 35,46+1,75=37,21 мм Максимальные предельные промежуточные размеры:

Dmах черн. шл…=Dд+2Zmах.шл. чист.

Dmах.черн.шл…=35+0,138=35,138 мм;

Dmахчист.ток.=Dmахчерн.шл+2Zmахшл. черн.

Dmах.чист.ток.=35,138+0,342=35,48 мм.

Dmах. черн.ток.=Dmах.чист.ток+2Zmах.ток. чист.

Dmах.черн.ток.=35,48+1,077=36,56 мм;

Dр.з.=Dmах.черн.ток+2Zmах.ток. черн.

Dр.з.=36,56+3,524=40,1 мм По максимальным размерам заготовки выбирается диаметр проката по ГОСТ 2590–71. Диаметр прокатаO42мм.

Определим промежуточные припуски и промежуточные размеры при обработке торцовой поверхности длиной 210 мм согласно рабочего чертежа.

В нашем случае обработку торцов детали можно выполнить на фрезерно-центровальном полуавтомате МР-73. Заготовка устанавливается на призмы.

Производится фрезерование торцов детали и сверление центровых отверстий.

Минимальный припуск на фрезерование торцов:

Zmin=Rz+h+?0+?y;

Rz=160мкм (таблица 4.19, стр. 54 методички);

h=250мкм (таблица 4.19, стр. 54 методички);

или (табл. 12, стр. 186,.

Суммарное отклонение расположения и формы поверхности, ?0 мкм, на предыдущем переходе определяем по формуле:

?0==к?Д (1.35).

где кр=1,5 мкм/мм — кривизна профиля (стр. 180,таб. 4, [20]);

Д — диаметр поверхности, мм.

?0=1,5?35=52,5 мкм у=200 мкм (стр. 43 таб.15, [20]).

Zmin=2?(160+250+52,5+200)=662,5 мкм Максимальный припуск на обработку торцовых поверхностей:

Zmax= Zmin+п-в.

где Zimin — минимальный припуск на поверхность, мкм;

п — допуск на поверхность на предыдущем переходе, мкм.

вдопуск на поверхность на выполняемом переходе, мкм.

Zmax= 662,5+2900−1150=2412,5мкм Минимальные предельные промежуточные размеры:

Lр.зmin.= Lmin.+Zmin.

Lр.зmin.= 208,85+0,63=209,48 мм Максимальные предельные промежуточные размеры:

Lр.зmах.= Lmах. ч+Zmах.

Lр.зmах.=210+2,413=212,4 мм По максимальным размерам заготовки выбирается длина проката по ГОСТ 2590–71. Длина проката- 212 мм.

2.3 Технические условия на деталь и методы их достижения Деталь принадлежит к классу валов. Максимальный диаметр 35 мм, длина 210 мм. На поверхностях O25g6 и O25h7 имеются два шпоночных паза 8N9?4?25мм и 8N9?4?18мм. Шейки оси имеют точные поверхности. По O35k6 на длине 43,4 мм расположена поверхность под подшипники. Наивысший класс точности наружных поверхностей- 6 квалитет. Конструкторской базой является ось центров, радиальное биение шеек оси 0,05 мм и 0,1 мм. Фрезерование паза будет производиться последней в технологическом процессе обработки детали «Ось». Предполагаемой базой будут поверхности шеек оси и торец детали. Рассмотрев конструкцию детали, ее поверхности и размеры, приходим к выводу, что деталь технологична, т.к. может быть получена из заготовкипрутка или поковки. Обрабатываемость стали 45 очень хорошая. Обработка может вестись на универсальном металлорежущем оборудовании с применением стандартного режущего и мерительного инструмента.

2.4 Проектирование маршрутного и операционного технологического процесса Маршрутный технологический процесс механической обработки детали «Ось».

005 Заготовительная.

010 Термообработка.

015 Фрезерно-центровальная.

020 Токарная с ПУ.

025 Токарная с ПУ.

030 Термообработка.

035 Круглошлифовальная.

040 Токарно-винторезная.

045 Вертикально-фрезерная.

050 Маркирование.

060 Т.контроль.

065 Н.покрытие.

Таблица 2.4- Операционный технологический процесс.


№. пе-ре-хо-да.	Содержание операция, перехода.	Операционной эскиз по ГОСТ 3.1107−81, ГОСТ 3,1702−79.	Оборудование, приспособления.

	Заготовительная.
	Термообработка.
	Фрезерно-центровальная. 1.Установить и закрепить заготовку. 2.Фрезеровать торцы с двух сторон, выдерживая размер 1. 3. Сверлить центровые отверстия, выдерживая размеры. 4.Снять заготовку.		МР-73. тиски.

	Токарная с ПУ. 1. Установить, зажать заготовку. 2. Точить поверхность предварительно и окончательно с одновременной подрезкой торцов и образованием фасок, выдерживая размеры 1−6. 3. Точить канавку, выдерживая размеры 6,7,8. 4. Снять заготовку.		16К20Ф3. Трехкулачковый патрон.
	Токарная с ЧПУ. 1. Установить и зажать заготовку. 2. Точить поверхности предварительно и окончательно с одновремен; ной подрезкой торцов и образованием фасок, выдерживая размеры. 1−8. 3. 3. Точить 2 канавки, выдерживая размеры 9−12. 4. 4. Точить канавку, выдерживая 13−17. 5. 5. Нарезать резьбу, выдерживая размер 18. 6. 6. Снять заготовку.		16К20Ф3. Трехкулачковый патрон.
	Термообработка.
	Круглошлифо-вальная. 1.Установить и закрепить заготовку. 2.Шлифовать поверхности, выдерживая размеры 1,2. 3.Переустано-вить заготовку. 4.Шлифовать поверхность, выдерживая размер 3. 5.Снять заготовку.		поводковый патрон, центра.
	Токарно-винторезная. 1.Установить и зажать заготовку. 2.Полировать поверхность, выдерживая (2 раза). 3. Снять заготовку.
	Вертикально-фрезерная с ПУ. 1.Установить и зажать заготовку. 2. Фрезеровать 2 паза, выдерживая размеры 1−8. 3. Снять заготовку.		6Р13Ф3. специальное приспособление.

2.5 Обоснование выбора технологических баз На фрезерно-центровальной операции базируем деталь по необработанной наружной цилиндрической поверхности для обработки торцов и центровых отверстий. Данная схема базирования лишает заготовку 4 степеней свободы — перемещения вдоль осей Y Z и поворота вокруг осей Y Z.

Наружная цилиндрическая поверхность является двойной направляющей базой, лишающей заготовку 4-х степеней свободы. Такая схема реализуется при установке заготовки в тисках.

Рисунок 1.4 — Схема базирования заготовки на фрезерноцентровальной операции На 020 и 025 токарных с ЧПУ операциях базируем заготовку по оси симметрии детали и торцу для обработки наружных цилиндрических поверхностей, торцов, фасок и канавок. Данная схема базирования лишает заготовку 5 степеней свободы — перемещения вдоль осей X, Y, Z и поворота вокруг осей Y и Z.

Ось симметрии детали является двойной направляющей базой, лишающей заготовку 4-х степеней свободы. Торец является опорной базой и лишает заготовку одной степени свободы. Такая схема реализуется при установке заготовки в патроне и заднем центре.

Рисунок 1.5 — Схема базирования заготовки на 020 и 025 токарных с ЧПУ операциях.

На круглошлифовальной операции базируемся по торцу и оси симметрии детали для обработки наружных цилиндрических поверхностей. Данная схема базирования лишает заготовку 5 степеней свободы — перемещения вдоль осей X Y Z и поворота вокруг осей Y Z.

Торец — опорная база, лишает заготовку одной степени свободы; ось симметрии детали — двойная направляющая база, лишающая заготовку 4-х степеней свободы. Такая схема базирования реализуется посредством центров и поводка.

Рисунок 1.10 — Схемы базирования заготовки на круглошлифовальной операции.

На токарно-винторезной операции базируем заготовку по оси симметрии детали и торцу для обработки наружной цилиндрической поверхности. Данная схема базирования лишает заготовку 5 степеней свободы — перемещения вдоль осей X, Y, Z и поворота вокруг осей Y, Z (рис. 1.6).

Рисунок 1.6 — Схема базирования заготовки на токарно-винторезной операции.

На вертикально-фрезерной операции с ЧПУ базируем заготовку по обработанной наружной цилиндрической поверхности и торцу для обработки шпоночного паза. Данная схема базирования лишает заготовку 5 степеней свободы — перемещения вдоль осей X, Y, Z и поворота вокруг осей Y, Z.

Наружная цилиндрическая поверхность детали является двойной направляющей базой, лишающей заготовку 4-х степеней свободы. Торец является опорной базой и лишает заготовку одной степени свободы. Такая схема реализуется при установке заготовки в специальном приспособлении.

Рисунок 10 — Схема базирования заготовки на вертикально-фрезерной с ЧПУ операции.

2.6 Выбор оборудования и его характеристика Для операции 015 применяем станок специальный фрезерно — центровальный МР — 73 М. 19].

Таблица 2.5-Техническая характеристика станка МР- 73 М.


Параметры.	Значения.
Размеры обрабатываемых деталей. (диаметр на длину), мм.	25?80 250? 1000.
Частота вращения шпинделя, об/ мин.	270?1254.
Пределы подач.	20? 400.
Габариты станка (длина, ширина, высота), мм.
Масса станка, кг.
Общая мощность электродвигателей, кВт.	12,8.

На операциях 020, 025 применяем токарный станок с программным управлением 16К20Ф3.

Таблица 2.6- Техническая характеристика станка 16К20Ф3.


Параметры.	Значения.

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: над станиной. над суппортом.
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя.
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки.
Шаг нарезаемой резьбы: Метрической.	До 20.
Частота вращения шпинделя, об/мин.	12,5 — 2000.
Наибольшее перемещение суппорта: продольное. поперечное.
Подача суппорта, мм/об (мм/мин): продольная. поперечная.	3 -1200. 1,5 — 600.
Число ступеней подач.	Б/с.
Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин: продольного. поперечного.
Мощность электродвигателя главного привода, кВт.
Габаритные размеры (без ЧПУ):
длина. ширина. высота.
Масса, кг.
Масса (без выносного оборудования), кг.

Для операции 060 применяем станок токарно — винторезный 1К62.

Таблица 2.8 -Токарно-винторезный станок 1К62.


Наименование параметра, размерность.	Величина параметра.
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: Над станиной Над суппортом Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя. Наибольшая длина обрабатываемой заготовки Шаг нарезаемой резьбы: Метрической Дюймовой, число ниток на дюйм модульной, модуль питчевой, питч Частота вращения шпинделя, об/мин Число скоростей шпинделя Наибольшее перемещение суппорта: Продольное. поперечное. Подача суппорта, мм/об (мм/мин): Продольная. Поперечная Число ступеней подач Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин: Продольного. Поперечного Мощность электродвигателя главного привода, кВт Габаритные размеры (без ЧПУ): Длина. Ширина. Высота Масса, кг.	710;1000;1400;2000. 0,5−112. 56−0,5. 0,5−112. 12,5−1600. 645−1935. 0,05−2,8. 0,025−1,4. 2505−3795. 2835−3685.

На операции 055 применяем круглошлифовальный станок 3161.

Таблица 2.9 — Круглошлифовальный станок 3161.


Параметры.	Значение.
Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки: — диаметр; — длина Рекомендуемый диаметр наружного шлифования Наибольшая длина наружного шлифования Высота центров над столом Наибольшее продольное перемещение стола Угол поворота стола, ?: — по часовой стрелке; — против часовой стрелки Скорость автоматического перемещения стола, м/мин Частота вращения заготовки с бесступенчатым регулированием, об/мин Конус Морзе шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки Наибольшие размеры шлифовального круга: — наружный диаметр; — высота Перемещение шлифовальной бабки: — наибольшее; — на одно деление лимба Частота вращения шпинделя шлифовального круга при наружном шлифовании, об/мин. Скорость врезной подачи шлифовальной бабки, мм/мин Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт.	0,05−5. 50−620. 0,005. 0,1−3. 18,5.
Габаритные размеры: Длина Ширина Высота Масса, кг.

Таблица 2.10- Техническая характеристика вертикально-фрезерного с ЧПУ станка модели 6Р13Ф3.


Наименование параметра, размерность.	Величина параметра.
Размеры рабочей поверхности стола (ширинадлина) Наибольшее перемещение стола: Продольное Поперечное Вертикальное Перемещение гильзы со шпинделем Внутренний конус шпинделя (конусность 7:24). Число скоростей шпинделя Частота вращения шпинделя, об/мин Число подач стола Подача стола, мм/мин: Продольная и поперечная Вертикальная Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин: Продольного и поперечного Вертикального Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт Габаритные размеры: Длина Ширина Высота Масса (без выносного оборудования), кг.	40−2000. Б/с. 10−1200. 10−1200 (гильзы со шпинделем). 7,5.

2.7 Выбор технологической оснастки При механической обработке детали важными факторами в достижении требуемой точности изготовления является способ базирования и закрепления заготовки, используемый инструмент, а также средства и методы контроля.

Для правильного выбора станочных приспособлений, посредствам которых можно осуществить требуемую схему базирования, режущего и мерительного инструмента воспользуемся литературой [1,8,10,11]. Сведем данные в таблицу 1.21.

Таблица 2.11 — Выбор технологической оснастки.


Наименование операции.	Выбор станочных приспособлений.	Выбор режущего и вспомогательного инструмента.	Выбор средств и методов контроля.

Фрезерно-центроваль-ная.	Тиски,. призма 8535−4995. специальная.	Фреза 2214−0301 ГОСТ 24 359–80. Центровочное сверло. А 5,0 ГОСТ 14 034–74.	Штанген-циркуль. ШЦ-II 250−0,05−1 ГОСТ 166–80 (стр. 568,[4]).
Токарная с ЧПУ 020, 025.	3-х кулачковый самоцентрирующий патрон быстропереналаживаемый ПЗК-400Ф8. центр ХМИ3 7032−4002.	Резец проходной модели MWLNR2020К6 ТУ 2−035−892−82(табл.17,стр.174,[7]). Резец канавочный 2130−0005 ОСТ 2И10−7-84 (табл.18,стр.174,[7]). Резец резьбовой 035−2159−0535 ОСТ 2И10−9-84 (стр. 179, т.24, [7]).	Штангецир-куль ШЦ-III-250−0,1 ГОСТ 166–89. (стр. 568,[4]). Линейка I-500-I ГОСТ 427–56. Микрометр 50−75; 75−100; 100−125 ГОСТ 6507–60. Калибр-скоба.
035 Круглошли-фовальная.	Центр вращающийся ГОСТ 8742–75. Центр упорный 7032−0171 ГОСТ 18 259–72. (стр. 124, т.4, [11]). Хомутик поводковый 7107−0063 ГОСТ 16 488–76 (стр. 131, т.10, [11]).	Круг шлифовальный ПП 350?40?127 24А ГОСТ 2424–83. (стр. 381, т.8, [11]).	Образцы шероховатости поверхности ГОСТ 9878–75. Скоба СР-100 ГОСТ 11 098–75. Микрометр МК150−2 ГОСТ 6507–78.
040 Токарно-винторезная.	Патрон трехкулачковый самоцентрирующий.	Паста ПХ3№ 1 ТУ6−18−36−85.	Микрометр МК125−2 ГОСТ 6507–80.
Вертикально-фрезерная.	Специальное приспособление.	Фреза шпоночная O8 035−2234−1637 ТУ 2−035−782−80 (табл.65,стр.216,[11]).	Радиусный шаблон РШ-1 ТУ2−034−228−88. Пробка O8 8133−0922. ГОСТ 14 810–69. Глубиномер 8151−2385. Индикатор 1-ИПМ ГОСТ 14 712–79. Калибр шпоночный.

2.8 Расчёт режимов резания Расчет режимов резания на операцию 015 — фрезерно-центровальную, на основе табличных данных (9), производится следующим образом:

Фрезерование торцов.

1. Определяем глубину резания:

t= (2.7).

t=мм.

2. Назначаем подачу — 0,2 к. 50 стр. 123 (9).

3. Определяем скорость главного движения резания:

Vр. = 35м/мин /к 51 стр. 124−125).

4. Определяем частоту вращения:

(2.8).

об/мин По паспорту станка принимаем = 315об/мин.

5. Действительная скорость резания опр. по формуле:

(2.9).

=33м/мин.

6.Определяем минутную подачу, SМ мм/мин, по формуле:

SМ=Sz?Z?nд (1.39).

SМ=0,2?14?250=700мм/мин Корректируем по паспорту станка: 630мм/мин.

7. Проверяем, достаточна ли мощность станка Nрез Nшп.

Nшп = Nст =15,30,8=12,24 кВтдля станка МР73-М.

Nрез=Е? ().

Nрез=33?=2,44кВт.

Nрез=3,8 кВт Nшп =2,44 кВт — обработка возможна.

3 переход. Сверлить центровые отверстия.

1.Определяем глубину резания:

t= (2.7).

t=мм.

2.Назначаем подачу — 0,03 к. 50 стр. 123 (9).

3.Определяем скорость главного движения резания:

Vр. = 28,8?0,7= 20,16м/мин /к 51 стр. 124−125).

4.Определяем частоту вращения:

(2.8).

об/мин По паспорту станка принимаем = 712 об мин.

5.Действительная скорость резания опр. по формуле:

(2.9).

=4,5м/мин.

6.Определяем потребную мощность.

Nрез=0,8 кВт (стр. 77−78, карта 24 [18]).

7. Проверяем мощность привода станка по условию Nрез Nшп.

Nшп = Nст =18,6 0,8=13,5 кВтдля станка 16К20Ф3.

Nрез=0,8 кВт Nшп =13,5 кВт — обработка возможна Назначаем режимы резания на 020 токарную операцию (ЧПУ).

1. Глубина резания равна величине припуска на поверхность:

t= ().

2. Назначаем подачу:

— при черновом точении 0,6мм/об (стр. 64 карта 17).

— при получистовом точении S0= 0,2 мм/об (стр. 68 карта 19).

3. Назначаем период стойкости резца- 120мин.

4.Определяем скорость главного движения резания:

м/мин, (1.42).

где черновое: Cv=350; х=0,15; y=0,35; m=0,2 (табл.17, стр. 269[21]).

t=7мм; S0 =0,6мм/об получистовое:

Поправочный коэффициент на скорость резания определяется по формуле:

Kv=Kmv?Kиv?Kls, (1.43).

где KИV= 1 — коэффициент на инструментальный материал (таб.6, стр. 263, [21]).

КlV= 1 -коэффициент учитывающий глубину сверления (таб.31,стр.280, [21]).

Поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания определяется по формуле:

(1.44).

где Кг=1; n=0,9 (табл.2 стр. 262[21]).

Kv=1,2?1?1=1,2.

м/мин.

1. Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (1.38):

об/мин Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд=1250 об/мин.

2. Вычисляем действительную скорость главного движения:

(1.45).

м/мин.

3. Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении:

(1.46).

где =0,0345; q =2; y =0,8 (табл.32 стр. 281[21]).

Н· м.

4. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

(1.47).

кВт.

5. Проверяем, достаточна ли мощность станка. Обработка возможна, при выполнении условия Nрез Nшп Определяем Nд =4 кВт.

Nшп=Nд =4?0,8=3,2 кВт.

Nрез =0.49 кВт Nшп=3,2 кВт.

6. Определяем минутную подачу, SМ мм/мин, по формуле (1.39):

SМ=0,2?1250=250 мм/мин.

7.Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

Nрез2= 2,88 кВт (стр. 77−78, карта 24 [18]).

8.Проверяем мощность привода станка.

Nрез2= 2,88 кВт Nшп =9,35 кВт — обработка возможна Рассчитаем режимы резания на сверлильную операцию 055 по эмпирическим формулам, по нормативам.

1. Установить и зажать заготовку.

2. Сверлить 2 отверстия по резьбу М8, выдерживая размеры 1, 2, 3.

3. Зенковать две фаски 4.

4. Нарезать резьбу М8 в 2 отверстиях, выдерживая размеры 5, 6.

5. Переустановить деталь и закрепить.

6 Сверлить 2 отверстия по резьбу М6, выдерживая размеры 7, 8, 9.

7. Зенковать две фаски 4.

8. Нарезать резьбу М6 в 2 отверстиях, выдерживая размеры 10,11.

9. Снять заготовку.

2 переход.

7. Для сверления стали Gв=610Мпа при диаметре сверла 6,8 мм:

а) выбираем подачу: S0 = 0,18 ([стр. 277, [21]) при поправочном коэффициенте Kls = 1, т.к. L < 3D.

б) корректируем подачу по паспорту станка S0 = 0,2 мм/об в) проверяем принятую подачу по осевой составляющей силы резания, допускаемой прочностью механизма подачи станка.

Осевая составляющая силы резания определяется по формуле:

(1.40).

где Cp= 68; q= 1; y= 0,7 (табл.32 стр. 281[21]).

Поправочный коэффициент на осевую составляющую силы резания определяется по формуле:

(1.41).

где n=0,75 — показатель степени (табл.9 стр. 264[21]).

Выполняем условие P0 Pmax.

По паспортным данным станка 2Н135 Pmax= 2000 кгс, тогда 129 Н 2000 кгс, следовательно, назначенная подача S0=0,2 мм/об вполне допустимая.

8. Назначаем период стойкости сверла из стали Р6М5. Для сверления в стали диаметра 6 мм, рекомендуется период стойкости Т= 25 мин. (табл.30 стр. 279[21]).

9. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами сверла:

м/мин, (1.42).

где Cv=7; q=0,4; y=0,7; m=0,2 (табл.28 стр. 278[21]).

Поправочный коэффициент на скорость резания определяется по формуле:

Kv=Kmv?Kиv?Kls, (1.43).

где KИV= 1 — коэффициент на инструментальный материал (таб.6, стр. 263, [21]).

КlV= 1 -коэффициент учитывающий глубину сверления (таб.31,стр.280, [21]).

(1.44).

где Кг=1; n=0,9 (табл.2 стр. 262[21]).

Kv=1,2?1?1=1,2.

м/мин.

10. Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (1.38):

об/мин Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд=1250 об/мин.

11. Вычисляем действительную скорость главного движения:

(1.45).

м/мин.

12. Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении:

(1.46).

где =0,0345; q =2; y =0,8 (табл.32 стр. 281[21]).

Н· м.

13. Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

(1.47).

кВт.

14. Проверяем, достаточна ли мощность станка. Обработка возможна, при выполнении условия Nрез Nшп Определяем Nд =4 кВт.

Nшп=Nд =4?0,8=3,2 кВт.

Nрез =0.49 кВт Nшп=3,2 кВт.

15. Определяем минутную подачу, SМ мм/мин, по формуле (1.39):

SМ=0,2?1250=250 мм/мин.

3 переход.

1. Для зенкования стали Gв=610Мпа при диаметре отверстия 10 мм:

а) выбираем подачу: S0 = 0,14 ([стр. 277, [21]) при поправочном коэффициенте Kls = 1, т.к. L < 3D.

Осевая составляющая силы резания определяется по формуле:

(1.48).

где Cp= 67; х= 1,2; y= 0,65 (табл.32 стр. 281[21]).

Выполняем условие P0 Pmax.

По паспортным данным станка 2Н135 Pmax= 2000 кгс, тогда 36 Н 2000 кгс, следовательно, назначенная подача S0=0,2 мм/об вполне допустимая.

2. Назначаем период стойкости зенковки из стали Р6М5. Для сверления в стали диаметра 10 мм, рекомендуется период стойкости Т= 25 мин. (табл.30 стр. 279[21]).

3. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами зенковки:

м/мин, (1.49).

где Cv=16,2; q=0,4; х=0,2; y=0,5; m=0,2 (табл.28 стр. 278[21]).

м/мин.

4. Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (1.38):

об/мин Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд=1600 об/мин.

5. Вычисляем действительную скорость главного движения:

м/мин.

6. Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при зенковании:

(1.50).

где =0,09; q =1; х=0,9; y =0,8 (табл.32 стр. 281[21]).

Н· м.

7. Определяем мощность, затрачиваемую на резание по формуле (1.47):

кВт.

8. Проверяем, достаточна ли мощность станка. Обработка возможна, при выполнении условия Nрез Nшп.

Nрез =0.54 кВт Nшп=3,2 кВт.

9.Определяем минутную подачу, SМ мм/мин, по формуле (1.39):

SМ=0,2?1600=320 мм/мин.

4 переход.

1. Выбираем подачу: S0 = 1,25 ([стр. 277, [21]) при поправочном коэффициенте Kls = 1, т.к. L < 3D.

2. Назначаем период стойкости метчика из стали Р6М5. Для нарезания резьбы в стали диаметра 8 мм, рекомендуется период стойкости Т= 90 мин. (табл.49 стр. 296[21]).

3. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами метчика:

м/мин, (1.51).

где Cv=64,8; q=1,2; y=0,5; m=0,9 (табл.49 стр. 296[21]).

Поправочный коэффициент на скорость резания определяется по формуле:

Kv=Kmv?Kиv?KТV, (1.52).

где KИV=1 — коэффициент, учитывающий инструментальный материал (таб.50, стр. 298, [21]);

КТV=1 — коэффициент, учитывающий класс точности резьбы (таб.50,стр.2998, [21]) ;

Kmv=1 — коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал (та.50, стр. 298, [21]);

Kv=1?1?1=1.

м/мин.

4. Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (1.38):

об/мин Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд=500об/мин.

5. Вычисляем действительную скорость главного движения:

м/мин.

6. Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при нарезании резьбы:

(1.53).

где =0,027; q =1,4; y =1,5, Кр=1 (табл.50 стр. 298[21]).

Н· м.

7. Определяем мощность, затрачиваемую на резание по формуле (1.47):

кВт.

8. Проверяем, достаточна ли мощность станка. Обработка возможна, при выполнении условия Nрез Nшп.

Nрез =0.35кВт Nшп=3,2 кВт.

9. Определяем минутную подачу, SМ мм/мин, по формуле (1.39):

SМ=1,25?500=625 мм/мин.

6 переход.

1. Для сверления стали Gв=610Мпа при диаметре сверла 5 мм:

а) выбираем подачу: S0=0.2 мм/об [стр. 277, [21]); при поправочном коэффициенте Kls = 1, т.к. L < 3D.

б) корректируем подачу по паспорту станка S0 =0,2 мм/об в) проверяем принятую подачу по осевой составляющей силы резания, допускаемой прочностью механизма подачи станка.

Осевая составляющая силы резания определяется по формуле (29):

Выполняем условие P0 Pmax.

По паспортным данным станка 2Н135 Pmax= 2000 кгс, тогда 54 Н 2000 кгс, следовательно, назначенная подача S0=0,09 мм/об вполне допустимая.

2. Назначаем период стойкости сверла из стали Р6М5. Для сверления в стали диаметра 6 мм, рекомендуется период стойкости Т= 15 мин. (табл.30 стр. 279[21]).

3. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами сверла по формуле (1.42):

м/мин.

4. Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (1.38):

об/мин Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд=315 об/мин.

5. Вычисляем действительную скорость главного движения по формуле (1.45):

м/мин.

6. Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении по формуле (1.46):

Н· м.

7. Определяем мощность, затрачиваемую на резание по формуле (1.47):

кВт.

8. Проверяем, достаточна ли мощность станка. Обработка возможна, при выполнении условия Nрез Nшп.

Nрез =0.03 кВт Nшп=3,2 кВт.

9. Определяем минутную подачу, SМ мм/мин, по формуле (1.39):

SМ=0,2?315=63 мм/мин.

7 переход.

1. Для зенкования стали Gв=610Мпа при диаметре отверстия 7 мм:

а) выбираем подачу: S0=0,14 ([стр. 277, [21]) при поправочном коэффициенте Kls = 1, т.к. L < 3D.

Осевая составляющая силы резания определяется по формуле (1.48):

Выполняем условие P0 Pmax.

По паспортным данным станка 2Н135 Pmax= 2000 кгс, тогда 90 Н 2000 кгс, следовательно, назначенная подача S0=0,2 мм/об вполне допустимая.

2. Назначаем период стойкости зенковки из стали Р6М5. Для зенкования в стали диаметра 7 мм, рекомендуется период стойкости Т= 25 мин. (табл.30 стр. 279[21]).

3. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами зенковки по формуле (1.49):

м/мин.

4. Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (1.38):

об/мин Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд=1600 об/мин.

5. Вычисляем действительную скорость главного движения по формуле (1.44):

м/мин.

6. Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при зенковании по формуле (1.50):

Н· м.

7. Определяем мощность, затрачиваемую на резание по формуле (1.47):

кВт.

8. Проверяем, достаточна ли мощность станка. Обработка возможна, при выполнении условия Nрез Nшп.

Nрез =0.25 кВт Nшп=3,2 кВт.

9. Определяем минутную подачу, SМ мм/мин, по формуле (1.39):

SМ=0,2?1600=320 мм/мин.

8 переход.

1. Выбираем подачу: S0 = 1,0 ([стр. 277, [21]) при поправочном коэффициенте Kls = 1, т.к. L < 3D.

2. Назначаем период стойкости метчика из стали Р6М5. Для нарезания резьбы в стали диаметра 6 мм, рекомендуется период стойкости Т= 90 мин. (табл.49 стр. 296[21]).

3. Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами метчика по формуле (1.51):

м/мин.

4. Определяем частоту вращения шпинделя по формуле (1.38):

об/мин Корректируем частоту вращения по паспорту станка nд=500об/мин.

5. Вычисляем действительную скорость главного движения по формуле (1.44):

м/мин.

6. Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при нарезании резьбы по формуле (1.53):

Н· м.

7. Определяем мощность, затрачиваемую на резание по формуле (1.47):

кВт.

8. Проверяем, достаточна ли мощность станка. Обработка возможна, при выполнении условия Nрез Nшп.

Nрез =0.17 кВт Nшп=3,2 кВт.

9. Определяем минутную подачу, SМ мм/мин, по формуле (1.39):

SМ=1?500=500 мм/мин Таблица 1.22- Режимы резания на механическую обработку детали «Ось».


№ опе-ра-ции.	Содержание перехода.	D или В мм.	L. мм.	t. мм.	i.	So. мм/. об.	Sмин мм/. мин.	Vp. м/. мин.	nд об/. мин.	N. кВт.

	Фрезерно-центро; вальная. 1. Фрезеровать торцы одновременно с двух сторон, выдерживая размер 1.					0,2.				2,44.
	2. Центровать отверстия А2 с двух сторон.					0,03.	21,36.	4,5.		0,8.
	Токарная c ЧПУ. 2.Точить поверхность с одновременной подрезкой торца и образованием фаски, выдерживая размеры 1−6 предварительно и окончательно.	26,8. 25,6.		3,5. 1,2.		0,6. 0,2.		131,9. 134,6.		6,7. 1,2.
	3. Точить канавку, выдерживая размеры 6,7,8 окончательно.	23,5.	1,3.	1,65.		0,1.		118,6.		1,9.
	Токарная c ЧПУ. 2. Точить поверхности с одновременной подрезкой торцов и образованием фасок выдерживая размеры 1- 8 предварительно и окончательно.	19,8.		2,9.		0,6.		80,4.		4,1.
		26,8. 25,6.		3,5. 1,2. tчер=2,2. tп.ч=1,3.		0,2. 0,6. 0,6. 0,2.		134,6. 131,9. 94,5.		1,2. 6,7. 2,9. 1,4.
	3. Точить 2 канавки, выдерживая размеры 9−12.		1,9.	1,9.		0,02.		13,97.
	4. Точить канавку, выдерживая размеры 13−17.	16,5.				0,06.		28,6.		1,7.
	5. Нарезать резьбу, выдерживая размеры 18.			0,92. 0,31.				100,5.		2,4.
	Круглошлифовальная. 2. Шлифовать поверхность, выдерживая размеры 1,2.		43,4.	0,3. 0,3.	0,05. 0,05.	18,9. 18,9.	8,2. 5,9.	nкр=. =270об-мин. Vкр=35м-с.	Nз=435об-мин. nз=313об-мин.	11,5.
	3. Переустановить заготовку.
	4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 3.			0,3.	0,05.	18,9.	8,2.	Vкр=35. м-с. Vp=35м-с.	nз=3435. об-мин.	11,5.
	Токарно-винторезная. 2. Полировать поверхность, выдерживая размеры. (2 раза).			1,5.		1,5.		8,8.		2,88.
	Вертикально-фрезерная с ПУ. 2. Фрезеровать 2 паза, выдерживая размеры 1−8.					Sz=. 0,07. мм-зуб.		18,3.		1,5.

Значения режимов резания по остальным операциям выбираем по справочнику и результаты сводим в таблицу 1.22.

2.9 Проектирование операций на станках с ЧПУ.

2.9.1 Проектирование траектории движения инструмента Рисунок 2.4-Траектория движения инструмента операция 020.

Рисунок 2.5- Траектория движения инструмента операция 020.

Рисунок 2.6- Траектория движения инструмента операция 025.

2.9.2 Расчётно-технологическая карта Таблица 2.10- Расчетно-технологическая карта на операцию 020.

№.

2,5.

38,93.

43,93.

— 105.

— 127.

— 148.

— 2.

— 5,36.

0,5.

0,25.

0,5.

Е Е.

Е.

2.9.3 Управляющая программа в коде ISO-7bit.

N1 T1 S3 1007 F0,5.

N2 X30,5 Z1 М8 Е.

N3 Z0.

N4 X38,5 Z-7,43.

N5 Z-69,5 С1,25.

N6 Z-192.

N7 X56E.

N8 T2 S3 1000 F0.5.

N9 X42 Z-78,1 E.

N10 X37,5.

N11 X42 E.

N12 T3 S3 1000 F0,3.

N13 X40 Z-33,44 E.

N14 X38,5.

N15 X33 W-5,56 R-7 G5.

N16 X38,5 W-5,56 R-7.

N17 X40 М9.

N18 M02.

2.10 Расчёт норм времени.

020 — токарная операция.

1. Основное время определяем из формулы:

Та =? Тоа +? Тва (2.34).

Та = 2,856 +0,47 = 3,33 мин (табл. 13).

3. Вспомогательное время:

Тв = Тву + Твп + Тви (2.35).

Тв =0,55 + 0,3 +1,53 = 2,38 мин Тву = 0,55 мин (К2, стр. 37 (9)).

Твп = 0,04 + 0,03 + 0,15 + 2* 0,04 = 0,3 мин (К8, стр. 50 (9)).

Тви = 0,22 *5 + 0,16 + 0,025 = 1,53 мин (К9, стр. 52−53).

4. Штучное время:

Тшт = (Та + Тв * Ктв) (1 +) (2.36).

Тшт =(3,33 + 2,38 * 1)(1+) = 6,28 мин Тоб = 10% (К10, стр. 55); Ктв = 1 (К1, стр. 35).

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой