Реферат: Анализ технологической операции изготовления гильзы цилиндра

--PAGE_BREAK--Следует отметить, что требования к биению поверхности занижены и следовало бы назначить этот допуск в пределах 0,03.
Ещё одним недочетом является отсутствие допуска на цилиндричность формы вала под посадочные места подшипников.
Исходя из функционального назначения детали и анализа технических требований можно сделать следующие выводы:
1. Назначенные конструктором размерная и геометрическая точность обеспечат нормальную работу механизмов. Снижение требований к точности и взаимному расположения поверхностей может привести к появлению дополнительных динамических нагрузок, снижению долговечности и надежности работы насоса.
2. Чертеж не нуждается в дополнении (кроме исправления мелких недостатков указанных выше).

3. Определение типа производства, такта выпуска и партии запуска Тип производства определяют табличным способом, учитывая массу обрабатываемой детали (заготовки) и ориентировочную программу выпуска данного изделия, куда входит рассматриваемая деталь.
m заг, кг
N год, шт.
15
500
При Nг = 500 шт. и m > <metricconverter productid=«10 кг» w:st=«on»>10 кг, тип производства соответствует мелкосерийному.
Определение такта выпуска ([1], с.22):
<shape id="_x0000_i1027" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image005.wmz» o:><img width=«99» height=«60» src=«dopb266580.zip» v:shapes="_x0000_i1027"> (3.1)
где Фд-действительный годовой фонд времени и при двух сменах работы оборудования и рабочих мест равен Фд=4029 ч.
<shape id="_x0000_i1028" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image007.wmz» o:><img width=«230» height=«59» src=«dopb266581.zip» v:shapes="_x0000_i1028">
Определяем партию запуска ([1], с.23):
<shape id="_x0000_i1029" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image009.wmz» o:><img width=«111» height=«50» src=«dopb266582.zip» v:shapes="_x0000_i1029"> (3.2)
где z-количество повторений запуска деталей в год.
<shape id="_x0000_i1030" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image011.wmz» o:><img width=«218» height=«54» src=«dopb266583.zip» v:shapes="_x0000_i1030">
При мелкосерийном производстве изделия изготавливают партиями или мелкими сериями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. Основным принципом этого вида производства является изготовление всей партии (серии) цельно как в обработке, так и в сборке.
Определение количества деталей в партии ([1], с.23):
<shape id="_x0000_i1031" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image013.wmz» o:><img width=«72» height=«47» src=«dopb266584.zip» v:shapes="_x0000_i1031">, (3.3)
где F – число рабочих дней в году;
N – число деталей (программа);
а – периодичность запуска (а = 3,6,12,24 дней).
<shape id="_x0000_i1032" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image015.wmz» o:><img width=«192» height=«54» src=«dopb266585.zip» v:shapes="_x0000_i1032"> 
Краткая характеристика выбранного типа производства [2].
Мелкосерийный тип производства характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. Коэффициент закрепления операций 20-40.
Используется универсальное и специализированное и частично специальное оборудование. Широко применяются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, а также гибкие автоматизированные системы на основе станков с ЧПУ, связанных транспортирующими устройствами, управляемыми от ЭВМ. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков цеха, по предметно-замкнутым участкам.
Технологическая оснастка в основном универсальная, Большое распространение имеет универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка, позволяющая значительно повысить коэффициент оснащенности мелкосерийного производства.
В качестве исходных заготовок используется горячий и холодный прокат, литье в землю и под давлением, точное литье, поковки и точные штамповки.
Требуемая точность достигается как методами автоматического получения размеров, так и методами пробных проходов с частичным применением разметки для сложных корпусных деталей.
Квалификация рабочих выше чем в массовом производстве, но ниже чем в единичном. Наряду с рабочими универсальщиками и наладчиками, работающими на сложном универсальном оборудовании используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках.
В зависимости от особенности технологии производства и объема выпуска обеспечивается полная, неполная, групповая взаимозаменяемость, однако применяется и пригонка по месту, компенсация размеров.
Технологическая документация и нормирование подробно разрабатывается для наиболее сложных и ответственных заготовок и упрощенного нормирования для простых заготовок.
Применяемый режущий инструмент — универсальный и специальный.
Измерительный инструмент — калибры, специальный измерительный инструмент.
В соответствии с данным типом производства и порядком выполнения операций, расположения технологического оборудования устанавливается групповая форма организации технологического процесса, характеризуемая однородными конструктивно-технологическими признаками изделий, единством средств технологического оснащения.
В мелкосерийном производстве технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за отдельными определенными станками. Станки применяются универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные, агрегаты.
Станочный парк должен быть специализирован в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии машин к производству другой, несколько отличающейся от первой в конструктивном отношении. Должны применяться специализированные и специальные приспособления, специализированный и специальный режущий инструмент и измерительный инструмент в виде предельных калибров и шаблонов, обеспечивающих взаимозаменяемость обработанных деталей. В качестве специализированных приспособлений (или инструментов) могут использоваться нормализованные конструкции, приспособленные для данной операции.
Мелкосерийное производство значительно экономичнее, чем единичное производство, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости продукции.
Мелкосерийное производство является наиболее распространенным видом производства в общем и среднем машиностроении. К этому виду производства относятся:
станкостроение;
насосостроение;
производство прессов;
производство компрессоров;
производство вентиляторов;
производство текстильных машин;
производство оборудования для пищевой промышленности;
производство оборудования для лесной промышленности;
производство оборудования для коммунального хозяйства;
транспорта и т.д.
Как видно данная отрасль присутствует в перечне и выбор типа производства данной детали (изделия) вполне обуславливается и применим

4. Выбор способа получения заготовки и разработка технических требований к ней Метод получения заготовки оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели технологического процесса изготовления детали. Правильный его выбор позволяет снизить трудоемкость механической обработки, повысить коэффициент использования материала, снизиь материалоемкость конструкции.
На выбор метода получения заготовки влияют материал детали, его назначения и технические требования к изготовлению, объем выпуска, конфигурация, форма поверхностей и размеры.
Требования, предъявляемые к заготовкам, обрабатываемых на металлорежущих станках:
С целью снижения себестоимости детали заготовка должна быть по форме и размерам максимально приближенной к детали.
Черновые поверхности используемые на первой механической операции в качестве технологической базы должны быть чистыми и ровными, без штрихов, литейных уклонов.
Вид заготовки устанавливаем в результате анализа чертежа детали, ее материала и технических требований к изготовлению, габаритов и массы, объема выпуска, на основе технико-экономического сравнения нескольких вариантов.
Данные о химическом составе о материале – Сталь 38ХА ГОСТ 4345 – 71 приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1. – Химический состав Стали 38ХА
C,%
P,%
S,%
Mn,%
Si,%
Cr,%
Ni,%
Cu,%
0.35-0.42
0.025
0.025
0.50-0.80
0.17-0.37
0.80-1.10
0.30
0.30
Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется:
назначением детали;
конструкцией детали;
техническими требованиями;
масштабом и серийностью выпуска;
экономичностью.
Выбрать заготовку – значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.
Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь.
В базовом варианте заготовку получали из проката.
Заготовку для данной детали можно получить различными способами:
ковкой на молотах или прессах;
горячей штамповкой.
В качестве двух вариантов способа получения заготовки принимаются:
1 вариант – ковка на молотах;
2 вариант – штамповка на молотах в закрытых штампах.
Стоимость заготовок определяется по формуле:
<shape id="_x0000_i1033" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image017.wmz» o:><img width=«459» height=«43» src=«dopb266586.zip» v:shapes="_x0000_i1033"> (4.1)
где Ci – базовая стоимость одной тонны заготовок, грн;
Кт – коэффициент, зависящий от класса точности заготовки;
Кс – коэффициент, зависящий от группы сложности заготовки;
Кв – коэффициент, зависящий от массы заготовки;
Км — коэффициент, зависящий от марки материала;
Кп – коэффициент, зависящий от объема производства;
Q – масса заготовки;
q – масса детали;
Sотх – стоимость одной тонны отходов, грн.
Для заготовки, полученной ковкой:
Ci = 300 грн/т,
Кт = 1 (с.37, [5]);
Кс = 1 (табл.2.12, с.38, [5]);
Кв = 0.75 (табл.2.12, с.38 [5]);
Км = 1.79 (с.37, [5]);
Кп = 1 (табл.2.13, с.38 [5]);
Q = <metricconverter productid=«29 кг» w:st=«on»>29 кг,
q = <metricconverter productid=«15 кг» w:st=«on»>15 кг,
Sотх=25 грн/т.
Стоимость заготовки, полученной ковкой на молотах:
<shape id="_x0000_i1034" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image019.wmz» o:><img width=«561» height=«63» src=«dopb266587.zip» v:shapes="_x0000_i1034">
Для заготовки, полученной штамповкой:
Сi=380 грн/т,
Кт=1.1. (с.37, [5]);
Кс=1 (табл.2.12, с.38, [5]);
Кв=0.75 (табл.2.12, с.38, [5]);
Км=1.79 (с.37, [5]);
Кп=1 (табл.2.13, с.38, [5]);
Q=55 кг.
Стоимость заготовки, полученной штамповкой:
<shape id="_x0000_i1035" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image021.wmz» o:><img width=«508» height=«53» src=«dopb266588.zip» v:shapes="_x0000_i1035">
Так как стоимость заготовки, полученной штамповкой, меньше стоимости заготовки, полученной ковкой, то в качестве способа получения заготовки для данной детали принимаем штамповку.
Чертеж исходной заготовки отличается от чертежа готовой детали прежде всего тем, что на всех обрабатываемых поверхностях предусматриваются припуски, соответственно изменяющие размеры, а иногда и форму заготовок. Форма отдельных поверхностей исходных заготовок определяется с учетом технологии получения заготовок, требующей в ряде случаев определенных уклонов, радиусов закругления и т.п.
Установление правильных размеров припусков на обработку является ответственной технико-экономической задачей. Назначение чрезмерно больших припусков приводит к непроизводительным потерям материала, превращаемого в стружку; к увеличению трудоемкости механической обработки; к повышению расхода режущего инструмента и электрической энергии; к увеличению потребности в оборудовании и рабочей силе. При этом затрудняется построение операций на настроенных станках, снижается точность обработки в связи с увеличением упругих отжатий в технологической системе и усложняется применение приспособлений.
Назначение недостаточно больших припусков не обеспечивает удаления дефектных слоев материала и достижения требуемой точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, а также вызывает повышение требований к точности исходных заготовок на станках при обработке по методу пробных ходов и увеличивает опасность появления брака.
Для окончательно выбранной заготовки, в соответствии со стандартом ГОСТ 7505 – 89 «Поковки стальные штампованные» назначаем припуски на все поверхности и определяем размеры заготовки.
Расчет будем производить по ГОСТ 7505 – 89, [8].
Исходные данные для расчета:
1) Масса поковки (расчетная) – <metricconverter productid=«21 кг» w:st=«on»>21 кг,
расчетный коэффициент Кр = 1,4 (прил.3, [8]).
2) Класс точности – Т4 (прил.1, [8]).
3) Группа стали – М2 – сталь с массовой долей углерода свыше 0,35 до 0,65% или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2,0 до 5,0% (табл.1, [8]).
4) Степень сложности – С2 (прил.1, [8])
Параметры описывающей поковку фигуры:
диаметр – <metricconverter productid=«155 мм» w:st=«on»>155 мм ((122+25) ·1,05);
длина – <metricconverter productid=«348 мм» w:st=«on»>348 мм (331·1,05), где 1,05 – коэффициент;
масса (расчетная) – <metricconverter productid=«51 кг» w:st=«on»>51 кг
<shape id="_x0000_i1036" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image023.wmz» o:><img width=«161» height=«45» src=«dopb266589.zip» v:shapes="_x0000_i1036">
5) Конфигурация поверхности разъема штампа — П (плоская) (табл.1, [8]).
6) Исходный индекс – 13 (табл.2, [8]).
Основные припуски, размеры поковки и их допускаемые отклонения приведены в таблице 4.2.
Окончательный размер элемента заготовки, мм
 +1,8
<shape id="_x0000_i1037" type="#_x0000_t75" o:ole="" o:bullet=«t»><imagedata src=«64837.files/image025.wmz» o:><img width=«17» height=«19» src=«dopb266590.zip» alt="*" v:shapes="_x0000_i1037">152,5
— 1,0
 +1,8
<shape id="_x0000_i1038" type="#_x0000_t75" o:ole="" o:bullet=«t»><imagedata src=«64837.files/image025.wmz» o:><img width=«17» height=«19» src=«dopb266590.zip» alt="*" v:shapes="_x0000_i1038">127,5
— 1,0
 +1,6
<shape id="_x0000_i1039" type="#_x0000_t75" o:ole="" o:bullet=«t»><imagedata src=«64837.files/image025.wmz» o:><img width=«17» height=«19» src=«dopb266590.zip» alt="*" v:shapes="_x0000_i1039">74
— 0,9
 +2,4
336,5
— 1,2
 +1,8
117,5
— 1,0
Допускаемые отклонения размеров заготовки, мм
+1,8
-1,0
+1,8
-1,0
+1,6
-0,9
+2,4
-1,2
+1,8
-1,0
Дополнительный припуск, мм
0,2
0,2
0,2
0,25
0,25
Основной припуск на размер, мм
2,7
2,7
1,8
2,5
2,0
Номинальный размер элемента детали, мм
<shape id="_x0000_i1040" type="#_x0000_t75" o:ole="" o:bullet=«t»><imagedata src=«64837.files/image025.wmz» o:><img width=«17» height=«19» src=«dopb266590.zip» alt="*" v:shapes="_x0000_i1040">147
<shape id="_x0000_i1041" type="#_x0000_t75" o:ole="" o:bullet=«t»><imagedata src=«64837.files/image025.wmz» o:><img width=«17» height=«19» src=«dopb266590.zip» alt="*" v:shapes="_x0000_i1041">122
<shape id="_x0000_i1042" type="#_x0000_t75" o:ole="" o:bullet=«t»><imagedata src=«64837.files/image025.wmz» o:><img width=«17» height=«19» src=«dopb266590.zip» alt="*" v:shapes="_x0000_i1042">70
331
115

5. Анализ технологической операции существующего или типового технологического процесса Анализ будем производить на основании базового технологического процесса. В данном технологическом процессе последовательность механической обработки соответствует общепринятым этапам построения технологического процесса.
На первой технологической операции производится обработка поверхностей, которые на последующих операциях будут приняты за базовые.
Данный раздел курсовой работы включает в себя следующие работы:
— обоснование правильности схемы базирования и закрепления заготовки на одну операцию технологического процесса, придерживание принципов объединения и постоянства баз;
— обоснование правильности выбора металлорежущего станка, оборудования, режущего и измерительного инструментов для этой операции;
— расчет режимов резания для одного технологического перехода аналитическим методом, а для других переходов этой операции – табличным методом;
— расчет нормы времени Тшт(или Тшт – к) для одной технологической операции.
Заводской технологический процесс приведен в таблице 5.1
Таблица 5.1 – Заводской технологический процесс
Номер
операции
Наименование операции
Оборудование
005
Кузнечная
010
Термическая
015
Токарная
Токарно-винторезный мод.1М63
020
Маркировочная
025
Контроль ОТК
030
Координатно-расточная
Координатно-расточной мод.2Д450
035
Токарная
Токарно-винторезный мод.1К625
040
Токарная
Токарно-винторезный мод.1К625
045
Токарная
Токарно-винторезный мод.1К625
050
Маркировочная
055
Контроль ОТК
060
Термическая
Установка закалки ТВЧ
065
Шлифовальная
Круглошлифовальный мод.3У12
070
Токарная
Токарно-винторезный мод.1К625
075
Шлифовальная
Круглошлифовальный мод.3У12
080
Маркировочная (на бирке)
085
Контроль ОТК
090
Шлицефрезерная
Шлицефрезерный мод.5350
095
Шлифовальная
Круглошлифовальный мод.3У12
100
Токарная
Токарно-винторезный мод.1М63БФ101
105
Фрезерная
Вертикально-фрезерный мод.6Р13
110
Маркировочная
115
Контроль ОТК
120
Слесарная
Технологический процесс изготовления детали “вал эксцентриковый” в заводском варианте выполнен как маршрутный, что соответствует мелкосерийному типу производства. Он содержит 24 операции, из которых 11 операций механической обработки, остальные — контрольные, слесарные, термические, сварочные, маркировочные.
Сравнивая заводской техпроцесс с типовым мы можем сказать, что операции обработки выбраны в основном правильно. Но есть мелкие недостатки, которые возможно вызваны дополнительными требованиями конструктора.
Недостатки заводского ТП:
а) Главный недостаток – несоблюдение принципа поэтапности операции;
    продолжение
--PAGE_BREAK--б) на токарных операциях совмещаются черновое и чистовое точение, что соответствует различным этапам обработки и т.д.
Применяемое оборудование, режущий инструмент, средства технологической оснастки не соответствует современному уровню развития ТМС (более целесообразно применение станков ЧПУ, универсально-сборочных приспособлений, инструмента с механическим креплением пластин и т.д.).
В заводском маршрутном ТП не указаны способы базирования и закрепления заготовки, выполняемые операционные размеры, подробно не расписан режущий и мерительный инструмент. Нормирование времени на выполнение операции приводится в часах и имеет место завышения норм времени в несколько раз.
5.1 Анализ и обоснование схем базирования и закрепления Для дальнейшего рассмотрения выбираем операцию 045 – токарная обработка эксцентриков.
На этой операции будут окончательно обрабатываться следующие поверхности (рисунок 5.1): 7,8,9,10,11 и 12.
<shape id="_x0000_i1043" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image001.wmz» o:><img width=«330» height=«158» src=«dopb266591.zip» v:shapes="_x0000_i1043">
Рисунок 5.1 – Конструктивные элементы детали
Таким образом, на данной операции производится обработка шести поверхностей. Однако обработка в один установ невозможна, так как на этой операции про изводится точение двух эксцентриковых колен вала.
При выборе схем базирования и закрепления необходимо руководствоваться рекомендациями из [7, с.11].
При выборе схемы базирования необходимо придерживаться следующих соображений:
чистовые базы должны быть представлены точными, имеющими достаточную площадь поверхностями;
необходимо использовать принцип единства баз (совмещение технологической, конструкторской и измерительной баз);
необходимо использовать принцип постоянства баз;
обеспечивать возможность простого и быстрого закрепления заготовки;
обеспечивать свободный доступ инструмента в зону резания.
Базирование детали не представляет особых трудностей, так как она имеет достаточно развитые поверхности которые можно использовать в качестве базовых.
Рассмотрим возможные схемы базирования и закрепления при обработке заготовки на токарной операции 045 (черновое точение эксцентриковых колен вала).
Наиболее эффективные способы закрепления заготовки на операции – закрепление в четырехкулачковом патроне и поджатием задней бабкой.
<shape id="_x0000_i1044" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image028.wmz» o:><img width=«107» height=«35» src=«dopb266592.zip» v:shapes="_x0000_i1044">, (5.1)
где <shape id="_x0000_i1045" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image030.wmz» o:><img width=«20» height=«25» src=«dopb266593.zip» v:shapes="_x0000_i1045"> – погрешность базирования (при упоре в торец <shape id="_x0000_i1046" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image030.wmz» o:><img width=«20» height=«25» src=«dopb266593.zip» v:shapes="_x0000_i1046">= 0);
<shape id="_x0000_i1047" type="#_x0000_t75" o:ole="" o:bullet=«t»><imagedata src=«64837.files/image032.wmz» o:><img width=«19» height=«25» src=«dopb266594.zip» alt="*" v:shapes="_x0000_i1047"> – погрешность закрепления заготовки в патроне.
Так для этой операции мы выбрали четырёхкулачковый патрон (не самоцентрирующийся), будет присутствовать погрешность закрепления. Четырёхкулачковый патрон выбран по причине обработки эксцентриковой части вала (смещенная ось).
В качестве опорной базы принимаем торец вала, наружная цилиндрическая поверхность будет двойной направляющей базой.
Точность обработки при таком закреплении заготовки будет зависеть от точности установки её в четырёхкулачковом патроне. Основная задача – правильно выставить кулачки патрона, что в свою очередь зависит от точности разметки (контрольные заточки) на предыдущей операции 040.
Для токарной обработки экцентриковых колен вала можно предложить ещё один вариант закрепления заготовки – закрепление в центрах (центра плавающий и вращающийся) с упором в торец (рисунок 5.3)… Припуск с цилиндрических поверхностей 1 и 15 (рисунок 5.1) снят ещё не был. Поэтому центра можно установить смещённо.
<shape id="_x0000_i1048" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image034.wmz» o:><img width=«326» height=«126» src=«dopb266595.zip» v:shapes="_x0000_i1048">
Рисунок 5.2 – Закрепление заготовки в патроне с поджатием задней бабкой.
<shape id="_x0000_i1049" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image036.wmz» o:><img width=«278» height=«155» src=«dopb266596.zip» v:shapes="_x0000_i1049">
Рисунок 5.3 – Закрепление заготовки в центрах с упором в торец.
Вторая схема закрепления не является технологичной, так как на данной операции будет сниматься большой неравномерный припуск. Для повышения жесткости такой технологической системе необходимо применить неподвижный люнет. Для такого закрепления будут назначаться низкие режимы резания, что значительно уменьшит производительность.
Проанализировав два разных способа закрепления можно утверждать, что более точный и надежный способ закрепления — это закрепление по первой схеме базирования – в четырёхкулачковом патроне с поджатием заготовки задней бабкой.
5.2. Обоснование выбора металлорежущего станка Выбор металлорежущих станков выполняем исходя из следующих требований:
обращаем внимание на технологические методы обработки поверхностей;
мощность двигателя с учетом коэффициента полезного действия должна быть больше мощности резания;
габариты рабочего пространства должны позволять производить обработку как можно большего числа поверхностей за 1й установ;
тип оборудования должен соответствовать типу производства;
количество инструментов не должно превышать емкость инструментального магазина станка и др.
Исходя из вышеперечисленного, для токарной операции 045 выбираем станок токарно-винторезный с ЧПУ модели 1М63БФ101, основные технические характеристики которого приведены в таблице 3.2.
Таблица 5.2 – Технические характеристики токарно-винторезного
станка модели 1М63БФ101
Параметры
Значения параметров
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:
над станиной
— над суппортом
630
350
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя, мм
65
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм
2800
Шаг нарезаемой резьбы:
метрической, мм
дюймовой, число ниток на дьюм
модульной, модуль
питчевой, питч
1 – 224
56 – 0,25
0,5 – 112
112 – 0,5
Частота вращения шпинделя, об/мин
10 – 1250
Число скоростей шпинделя
22
Наибольшее перемещение суппорта, мм:
продольное
поперечное
2520
400
Подача суппорта, мм/об:
продольная
поперечная
0,06 – 1,0
0,024 – 0,31
Число ступеней подач
32
Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин:
продольного
поперечного
4500
1600
Мощность электродвигателя главного привода, кВт
15
5.3. Обоснование выбора станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструментов Станочные приспособления, применяемые в проектируемом технологическом процессе, должны соответствовать требованиям точности получаемых на данной операции поверхностей и взаимному их расположению. Желательно применение стандартных, нормализованных приспособлений.
Выбор инструмента и технологической оснастки нужно производить с учетом:
методов обработки поверхностей;
этапов обработки (черновые, чистовые и другие);
использование смазочно-охлаждающих жидкостей и их виды;
габаритов станка;
материал заготовки и ее состояния.
При выборе приспособлений для базирования и закрепления заготовки на станке воспользуемся принятой схемой базирования в пункте 5.1.
Выбираем следующие станочные приспособления:
1) Четырехкулачковый патрон с независимым перемещением кулачков 7100-0009 ГОСТ 2675-80 [6, с.89];
2) Центр плавающий ГОСТ 2576-79 [6, с.72].
Наиболее прогрессивным инструментом является режущий инструмент с твердосплавными неперетачиваемыми пластинами. Поэтому выбираем этот инструмент, при этом преимущество отдадим инструментам с механическим креплением твердосплавных пластин.
Для выполнения технологических переходов операции необходим следующий инструмент:
резец 2103-0711 ГОСТ 20872-80, ([3], с.267), Т5К10 ([2], с.116) — резец токарный с механическим креплением твердосплавных пластин (режущая пластина 01114-220408 ГОСТ19046-80 и опорная пластина 701-2204 ГОСТ 19073-80) с сечением державки 25х25 мм и j =45 о.
При выборе контрольно-измерительных инструментов во внимание следует принять трудоемкость измерений, точность измерений тип производства.
В мелкосерийном производстве приоритет следует отдавать универсальным (шкальным) измерительным средствам. При определении точности инструментов нужно учитывать, что цена деления должна составлять 0,3÷0,5 допуска измерительного параметра, поэтому в качестве мерительного инструмента выбираем:
— штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1-2 ГОСТ 166-73;
— скоба СИ-122-0,01 ГОСТ 11098-64;
— микрометр МК 25-0,01 ГОСТ 6507-60.
5.4. Расчет режимов резания Режимы резания для точение цилиндрической поверхности Æ122h6 определяем расчетно-аналитическим методом.
Исходные данные.
Обработка производится на токарно-винторезном станке с ЧПУ модели 1М63БФ101. Обрабатываемый материал – конструкционная сталь 38ХА с твердостью НВ 260,B = 930 Мпа, Ku тв. спл. = 0.7, Ku б. ст. = 0.8… Заготовка – штамповка. Диаметр заготовки после предыдущей обработки D=175мм, диаметр готового эксцентрикового колена D=122,6мм.
Паспортные данные станка 1М63БФ101 представлены в пункте 5.2.
Обработка этих поверхностей не является окончательной – после токарной будет проводиться шлифовальная операция.
Обработка ведется сборным резцом для контурного точения, правым, с опорной пластиной 701-2204 ГОСТ 19073-80; способ крепления пластины – одноплечим прихватом. Обозначение резца – 2103-0711 ГОСТ 20872-80 ([3], таблица 22, с.264).
Геометрические параметры режущей части:
угол в плане j=45°;
задний угол a=6°;
передний угол g=6°;
радиус вершины резца r =0,8 мм;
угол наклона режущей кромки l=0°.
Период стойкости Т=30 мин.
Определяем режимы резания.
Так как колено эксцентриковое – припуск будет сниматься неравномерно. Определим максимальную глубину резания.
Глубина резания t, мм, определяется по формуле
t=(DЗАГ – DОБР) /2; (5.1)
где DЗАГ – диаметр заготовки до обработки, мм;
DОБР – диаметр заготовки после обработки, мм;
t=(152,5– 122,6) /2 = 14,95мм
Так как припуск большой, обработку будем производить в 6 проходов. Назначаем глубину резания t=2,5мм.
Подача выбирается по таблице 14 ([2], с.268). Для шероховатости Ra 2,5 и радиуса при вершине r=0,8 мм подача равна S=0,2 мм/об.
Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:
v =<shape id="_x0000_i1050" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image038.wmz» o:><img width=«84» height=«48» src=«dopb266597.zip» v:shapes="_x0000_i1050">×КV, (5.2)
где СV ¾– коэффициент, табличная величина;
m, x, y ¾ показатели степеней, табличные величины;
Т ¾ период стойкости, мин;
КV ¾ поправочный коэффициент.
Коэффициент СV и показатели степеней выбираются по таблице 17
([2], с.270): СV =420; x=0,15; y=0, 20; m=0, 20.
Коэффициент КV определяется по формуле:
КV = КMV × КПV × КИV, (5.3)
где КМV ¾ коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;
КПV ¾ коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности;
КМV ¾ коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента;
Кj V ¾ коэффициент, учитывающий влияние геометрии резца.
Значение коэффициента КMV определяется по формуле
([2], таблица 1, с.261):
<shape id="_x0000_i1051" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image040.wmz» o:><img width=«191» height=«47» src=«dopb266598.zip» v:shapes="_x0000_i1051"> (5.4)
где Кг– коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости
B – фактический параметр твердости материала;
nV ¾ показатель степени;
Кг= 0.8 — при обработке резцами из твёрдого сплава ([5], таблица 2, с.262).
nV =1,25 — при обработке резцами из твёрдого сплава ([5], таблица 2, с.262).
КМV =0,8(750/930) 1,25=0,61;
КПV =0,8 — для деталей из поковки([5], таблица 5, с.263);
КИV =0,65 — для инструмента из твёрдого сплава марки Т5К10
([5], таблица 6, с.263).
КV = 0,61×0,8×0,65 = 0,32;
v =(420/ 300,2 ×2,50,15× 0,2 0,2) ´0,32= 84,6 м/мин;
Частота вращения шпинделя n, об/мин, определяется по формуле:
n =<shape id="_x0000_i1052" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image042.wmz» o:><img width=«53» height=«41» src=«dopb266599.zip» v:shapes="_x0000_i1052">; (5.5)
где D — диаметр заготовки, формируемый при обработке.
n =(1000×84,6) /(3,14×175) =153,9 об/мин;
Корректируем частоту вращения шпинделя по станку. Принимаем, согласно паспортным данным станка, n=150 об/мин. Определяем скорректированную скорость резания:
<shape id="_x0000_i1053" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image044.wmz» o:><img width=«455» height=«60» src=«dopb266600.zip» v:shapes="_x0000_i1053"> (5.6)
Определяем минутную подачу по формуле:
Sм=Sо×n =0,25×150 =37,5 мм/мин; (5.7)
Выполним проверку достаточности мощности станка. Мощность, потребная на резание определяется по формуле:
<shape id="_x0000_i1054" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image046.wmz» o:><img width=«132» height=«64» src=«dopb266601.zip» v:shapes="_x0000_i1054"> (5.8)
где Pz – тангенциальная составляющая силы резания.
<shape id="_x0000_i1055" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image048.wmz» o:><img width=«252» height=«55» src=«dopb266602.zip» v:shapes="_x0000_i1055"> (5.9)
где Cp – коэффициент, зависящий от угла в плане.
Принимаем Cp =285 – для j = 45° ([6], табл.2, с.42).
Pz = 285 × 0,25 ×0,2 0,75 82,4 — 0,5=9,4
Nэ=9.4×82.4/6120=12 кВт
Следовательно, при таком режиме резания обработка на выбранном станке возможна.
Результаты расчёта сведены в таблицу (таблица 5.3):
Таблица 5.3 — Режимы резания при обработке поверхности Æ122,6
Параметр
Величина
Глубина резания, мм
2,5
Подача, мм/об
0,2
Частота вращения шпинделя, об/мин
150
Минутная подача, мм/мин
37,5
Скорость резания, м/мин
82,4
Рассмотрим обработку поверхностей конавок 8 и 12 (рисунок 5.1). На эти переходы данной операции осуществляем выбор режимов резания табличным методом в соответствии с источником [6].
1) Выбор глубины резания.
Выбор минимально необходимой глубины резания осуществляется по карте 2 с.37. Припуск на этих поверхностях такой же, как и на вышерассмотренных. Принимаем номинальную глубину резания равной <metricconverter productid=«2 мм» w:st=«on»>2 мм.
2) Выбор подачи.
Подачу выбираем по карте 6 (с.46). Для поверхностей 8 и 12 табличная подача равна 0,20 мм/об. Выбранное значение подачи корректируем с учетом поправочных коэффициентов, которые выбираем по карте 8 для измененных условий в зависимости от:
инструментального материала Ки=1,1;
сечения державки резца Кд=1,2;
радиуса вершины резца Кр=0,85;
квалитета обрабатываемой детали Кк=1,15;
кинематического угла в плане Kки=1;
Окончательно значение подачи для обработки поверхностей 8 и 12 определяется по формуле:
S=SТКиКдКрКкКки; (5.10)
Подставляя значения получим:
S=0,2<shape id="_x0000_i1056" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1056">1,1<shape id="_x0000_i1057" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1057">1,2<shape id="_x0000_i1058" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1058">0,85<shape id="_x0000_i1059" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1059">1,15<shape id="_x0000_i1060" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1060">1=0,26 мм/об;
3) Выбор скорости резания.
Скорость резания для обработки поверхностей 8 и 12 определяется по карте 21 (с.80). Для поверхностей 2 и 3 VT=203 м/мин. По карте 23 (с.82) выбираем поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от:
инструментального материала Ки=0,85;
группы обрабатываемого материала Кс=1;
вида обработки Ко=1;
жесткости станка Кж=0,70;
геометрических параметров резца Кг=0,95;
периода стойкости режущей части резца КТ=1;
наличия охлаждения Kох=0,75.
Значение скорректированной скорости резания определяется по формуле:
V=VTКиКоКжКсКгКтКох; (5.11)
Скорректированная скорость резания равна
V=203<shape id="_x0000_i1061" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1061">0,85<shape id="_x0000_i1062" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1062">1<shape id="_x0000_i1063" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1063">1<shape id="_x0000_i1064" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1064">0,7<shape id="_x0000_i1065" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1065">0,95<shape id="_x0000_i1066" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1066">1<shape id="_x0000_i1067" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1067">0,75=86 м/мин;
4) Определение частоты вращения шпинделя.
Частота вращения шпинделя определяется по формуле (5.5)
<shape id="_x0000_i1068" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image052.wmz» o:><img width=«330» height=«60» src=«dopb266604.zip» v:shapes="_x0000_i1068">
Корректируем полученную частоту по паспортным данным станка, принимаем: nф =22 об/мин.
Определяем фактическую скорость резания по формуле (5.6):
<shape id="_x0000_i1069" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«64837.files/image054.wmz» o:><img width=«563» height=«84» src=«dopb266605.zip» v:shapes="_x0000_i1069">
5) Определение минутной подачи.
Минутную подачу рассчитывают по формуле (5.7)
Sм= 0,26<shape id="_x0000_i1070" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image050.wmz» o:><img width=«12» height=«13» src=«dopb266603.zip» v:shapes="_x0000_i1070">22=5,75 мм/мин;
6) Проверка достаточности мощности станка.
Мощность резания Nрез, кВт, определяется по формуле:
Nрез =Nрез Т × <shape id="_x0000_i1071" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image056.wmz» o:><img width=«29» height=«55» src=«dopb266606.zip» v:shapes="_x0000_i1071"> × КМN, (5.12)
где NрезТ ¾ табличное значение мощности, затрачиваемой на резание;
КMN ¾ поправочный коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала;
vф ¾ фактическая скорость резания;
vт ¾ табличное значение скорости резания.
Для поверхностей 8 и 12 — Nрез Т=2,7 кВт (карта 21, с.78); Поправочный коэффициент выбирается по карте 24 (с.85) КМN=0,85.
Nрез. = 2,7×(91,3/86) ×0,85 =2,4 кВт;
Мощность привода главного движения рассчитывается по формуле
N=Nдв×h; (5.13)
N=15*0,8=12 кВт. Следовательно, N=12кВт > Nрез =2,4 кВт, а значит резание осуществимо.
Проверка достаточности усилия подачи проводится по тангенциальной составляющей сил резания Рz, которая определяется по формуле:
Рz = <shape id="_x0000_i1072" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«64837.files/image058.wmz» o:><img width=«78» height=«33» src=«dopb266607.zip» v:shapes="_x0000_i1072">; (5.14)
где РХ ¾ осевая составляющая сил резания;
PY ¾ радиальная составляющая.
Значение каждой из составляющих определяется по формуле:
Pi = Pi T × KPj i × KPg i × KPl I; (5.15)
где Pi T ¾ табличное значение каждой из составляющих сил резания;
KPj i ¾ коэффициент влияния угла в плане;
KPg i ¾ коэффициент влияния переднего угла;
KPl i ¾ коэффициент влияния угла наклона режущей кромки.
Значения составляющих сил резания в зависимости от глубины резания и подачи определяются по карте 33 (с.98): РXT =890 Н; PYT =310 Н.
Поправочные коэффициенты определяются по карте 33 (с.99-100):
KPj X=KPj Y =1,0; KPg X =1,5; KPg Y =1,3; KPl X=KPl Y=1,0.
    продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по производству