Федеральное агентство пообразованию
Пензенский колледжуправления
и промышленных технологийим. Е.Д. Басулина
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине
«ТЕХНОЛОГИЯМАШИНОСТРОЕНИЯ»
ПКУПТ4.407.151001.05.1.21
2008
Введение
Приизготовлении машин, двигателей, приборов, станков широко применяют обработкуметаллов резанием. Обработка резанием на металлорежущих станках или вручнуюневозможна без применения необходимых для этого орудий труда – режущихинструментов.
Качестворежущего инструмента характеризуется его надежностью, т.е. его способностьюбезотказно работать согласно своему назначению, сохраняя при этомпредусмотренные техническими условиями показатели. К таким показателямотносятся размерная и геометрическая точность, стойкость. Характеризуеткачество режущего инструмента. Стойкость режущего инструмента – это способностьдлительное время работать между двумя переточками. Чем больше будет это время,тем выше качество такого инструмента.
Производстворежущих инструментов на современном уровне требует соответствующей подготовкиспециалистов – инструментальщиков. Подготовка специалистов среднего звена –техников – инструментальщиков – сосредоточена в инструментальных техникумах.
Привыполнении курсового проекта мы научимся:
1. проектироватьтех. процессы режущего инструмента;
2. выбиратьоперационные припуски;
3. рассчитыватьобщие припуски;
4. выбиратьбазы;
5. выбиратьоборудование;
6. выбиратьприспособление (технологическую оснастку)
7. рабочийрежущий инструмент
8. заполнятьтехнологическую документацию
9. рассчитыватьтехнологическую себестоимость обработки, рассчитав предварительно режимырезания на нужные операции и нормы штучного времени.
1. Основнойраздел
1.1 Конструкцияи служебное назначение изготавливаемой детали
Фрезы –многолезвийный инструмент, применяющийся на фрезерных станках для обработкиплоских и фасонных поверхностей, фрезерования уступов, плоскостей и пазов вдеталях из различных сталей, алюминиевых сплавов, меди, легких и цветныхметаллов и сплавов. В курсовом проекте проектируется и рассчитывается фреза торцоваянасадная диаметром 63 мм и шириной В=40 мм. Данная фрезаизготовляется двух типов: тип I – фрезы торцовые насадные с мелким зубом и тип II – фрезы торцовыенасадные с крупным зубом. Моя фреза относится ко второму типу. Число зубьев Z=8. Для улучшения равномерностифрезерования и отвода стружки фреза имеет винтовые стружечные канавки с угломнаклона W=35–400.В централизованном порядке фрезы изготовляются праворежущими, а по соглашению спотребителем – леворежущими. небольшое количество зубьев на фрезах улучшаетусловия для отвода стружки и повышает виброустойчивость фрез. Длядополнительного увеличения виброустойчивости фрез по соглашению с потребителемфрезы изготавливаются с неравномерным окружным шагом зубьев.
Геометрическиепараметры режущих кромок фрезы, изготавливаемой в централизованном порядке:передний угол в нормальном сечении к режущей кромке на цилиндре jn=150, на торце jт=120; заднийугол в сечении перпендикулярном к оси фрезы, α=140; задний уголв сечении к режущей кромке на торце α1=80.
Радиальноебиение режущих кромок (относительно оси посадочного отверстия) для смежныхзубьев фрез Ø63–80 мм – не более 0,03 мм.
Фрезаизготавливается из стали Р6М5 по ГОСТ 19265–73.
Прифрезеровании углеродистых и легированных сталей и чугуна
рекомендуетсяприменять фрезы из быстрорежущей стали марок Р12 и Р6М3 по ГОСТ 9373 – 60 иР0М5 по ЧМТУ 1–865–70 с твердостью после термообработки HRC62–65. Допуск на диаметрпосадочного отверстия d по А, ОСТ 1012. Размеры шпоночного паза по ГОСТ 9412–70.Основные размеры по ГОСТ 9304–69. Технические требования по ГОСТ 1695–67.
1.2 Анализтехнологичности детали
Одним изэффективных путей решения задач при проектировании является внедрение принциповтехнологичности конструкции. Под этим термином понимают такое проектирование,которое при соблюдении всех эксплуатационных качеств обеспечивает минимальнуютрудоемкость изготовления, материалоемкость и себестоимость, а так жевозможность быстрого освоения выпуска изделий в заданном объеме сиспользованием современных методов обработки и сборки.
Технологичность– важнейшая техническая основа, обеспечивающая использование конструкторских итехнологических резервов для выполнения задач по повышениютехнико-экономических показателей изготовления и качества изделий. Работа поулучшению технологичности должна производиться на всех стадиях проектирования иосвоения в производстве выпуск изделий.
Технологичностьконструкций деталей обуславливается:
А)рациональным выбором исходных заготовок и материалов;
Б)технологичностью форм деталей;
В)рациональной постановкой размеров;
Г)назначением оптимальной точности размеров, формы и взаимного расположенияповерхностей, параметров шероховатости и технических требований.
Технологичностьдеталей зависит от типа производства, а так же от условий работы детали исборочных единиц в изделии и условий ремонта.
2. Специальныйраздел
2.1 Характеристиказаданного типа производства
Типпроизводства для изготовления фрезы торцовой насадной с годовой программойвыпуска />, будет являться серийноепроизводство.
Серийнымпроизводством называется такое производство, в котором изделия изготовляютсяпартиями, регулярно повторяющимися через определенный промежуток времени.Серийное производство в инструментальной промышленности организуется дляизготовления изделий одного вида. При этом номенклатура может доходить донескольких сотен типоразмеров. В данном типе производства применяются станкиобщего назначения, которые располагаются в цехах по типам (группа токарныхстанков, фрезерных, сверлильных и т.д.). Для этого выделяются участки в цехах сзамкнутым циклом обработки изделий одного вида.
2.2 Выборспособа получения заготовки
Правильныйвыбор заготовок и соответствующая их подготовка для механической обработкиявляются весьма важными технико-экономическими вопросами.
При решенииэтого вопроса надо стремиться к тому, чтобы форма и размеры исходной заготовкибыли максимально близки к форме и размерам детали. Но повышение точностиразмеров заготовки и получение ее более сложной формы чаще всего приводит кувеличению себестоимости, особенно в мелкосерийном и единичном производствах.
На выборспособа получения исходной заготовки влияют следующие факторы:
1. видматериала
2. егофизико-механические свойства
3. объемвыпуска изделий и тип производства
4. размерыи форма изделия
5. характерприменяемого на проектируемом участке оборудования (универсальное илиспециальное)
6. производственныевозможности заготовительных цехов завода (кузнечного, литейного, сварочного ит.п.)
вмашиностроении в зависимости от номенклатуры изделий и характера производстваприменяют исходные заготовки в виде прутков круглого, прямоугольного,квадратного сечений профильного и периодического проката, толстостенныхбесшовных труб; горячекатаных и холоднокатаных листов и полос; поковок,получаемых методам свободной ковки, ковки в штампах, чеканки, ротационногообжатия; отливок из стали, серого, ковкого, высокопрочного и антифрикционногочугунов и цветных металлов, получаемых литьем в земляные формы избыстротвердеющих смесей, в металлические
формы(кокили), по выплавляемым моделям, в корковые или оболочковые формы и т.п.;сварных заготовок для режущего инструмента и для корпусов машин, приборов и приспособлений;пластин из быстрорежущей стали и твердых сплавов.
Изготовлениережущего инструмента целесообразно производить из поковок, а не из сортовойгорячекатаной стали, вследствие улучшения структуры – более равномерногораспределения карбидов и размельчения их. Ковку в штампах выгодно производить вусловиях серийного производства при изготовлении изделий, имеющих сложноеочертание, например зуборезных долбяков, угловых фрез и пр.
2.3 Выбори обоснование технологических баз
Базаминазываются поверхности заготовки, за которые ее зажимают. В процессепроизводства режущего инструмента различают черновые и чистовые базы. В данномкурсовом проекте при изготовлении фрезы торцовой насадной черновой базойявляется наружная поверхность. При дальнейшей обработке поковку штампованнуюзажимают в трех кулачковом патроне для обработке торца, отверстия и выточки вотверстии, и здесь чистовой базой является обработанная наружная поверхность.
Отверстие вкорпусе фрезы торцовой насадной служит посадочным местом для отправки впроцессе фрезерования и, следовательно, является базой.
Такимобразом, черновыми называются базы, применяемые при обработке заготовок напервых операциях; черновые базирующие поверхности предварительно необрабатывают. Чистовыми называют базы, применяемые при всей последующейобработке; поверхности, применяемые за чистовые базы, предварительнообрабатывают.
Чистовые базыразделяют на основные и технологические. Основными базами называют такиеповерхности, которые ориентируют изделие – режущий инструмент в процессе егоработы на станке. У торцевой насадной фрезы чистовая база – отверстие, но оноодновременно служит и основной базой, т. к. в процессе работы фрезанасаживается на рабочую оправку. Технологическими базами называют такие базы,которые ориентируют заготовку только в процессе ее обработки. Наружная поверхность у фрезыторцовой насадной может служить технологической базой.
2.4Разработка технологического маршрута изготовления детали с выбором оборудованияи технологической оснастки
005 Отрезная.
Б. Абразивно-отрезнойавтомат МФ-332
Т. ПризмаГОСТ 12194–66, центра ГОСТ 8742–75
О. Отрезатьзаготовку в размере 1
Т. Кругшлифовальный 0400х3х25. 16А50НСТ 23К1А.
ГОСТ 2424–75;ШЦ-1 ГОСТ 166–80
010 Ковочная.
Б. Ковочныймолот модели М-132
О. Коватьзаготовку в размер 1,2,3
015Термическая
Б. Печьдля отжига
О. Отжечьзаготовку.
020 Очистная
Б. Галтовочныйбарабан
О. Очиститьзаготовку
025 Токарная
Б. Токарно-винторезныйстанок 16К20
Т. патронтрехкулачковый самоцентрирующий ГОСТ 2675–80; Оправка 3. 1107–81
О. Подрезатьторец в размер 1
Т. Резецтокарный подрезной 16х25х140 Т15К6 ГОСТ 178–83; ШЦ-I ГОСТ 166–83.
030 Токарнаяпрограммная
БТокарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Т1
О. Патронтрехкулачковый самоцентрирующий ГОСТ 2675–80
035 Фрезерная
Б. 6Т82Г
Т. Тискипризматические
О. Фрезероватьпаз в размере 1, 2, 3
Т. Фрезадисковая трехсторонняя ГОСТ 3755–78;
ЩЦ-I ГОСТ 166–83
040 Токарная
Б. Токарно-винторезныйстанок 16К20
Т. Оправкацентровая 3. 1107–81; Центр упорный
1. обточитьначерно в размер 1
2. обточитьначисто в размер 2
Т. Резецтокарный проходной прямой 16х25х140; Т15 К6; ГОСТ 18879–73
045 Фрезерная
Б. 6Т12
050 Фрезерная
Б. 6Т12
Т. Оправка3.1107–81; Поводковый патрон
О. Фрезероватьстружечные канавки на торцы в размер 1, 2, 3
Т. Фрезадвухугловая Р6М5 по ТУ 2–035–526–76; Угломер ГОСТ 5378–88
055Термическая
Б. Печи;ванны.
О. Закалитьи отпустить.
060Шлифовальная
Б. Внутришлифовальныйстанок 3К228В
065 Заточная
Б. Универсально-заточнойстанок 3М642
Т. Центрвращающийся ГОСТ 8742–75
О. Заточитьзубья на торце по средней поверхности в размер 1
Т. Шлифовальныйкруг ЧК 125х20 ЧК34А16НМ29К1А ГОСТ 2424–75
070 Заточная
Б. Универсально-заточнойстанок 3М642.
Т. ЦентрВращающийся ГОСТ 8742–75
О. Заточитьпо передней поверхности на цилиндре в размер 1
Т.шлифовальный круг ЧК 34А16 НМ 29К1А ГОСТ 2424–75
075 Заточная
Б. Универсально-заточнойстанок 3М642
Т. центрвращающийся ГОСТ 8742–75
О. Заточитьзубья по цилиндру по задней поверхности в размер 1
Т.шлифовальный круг ЧК 34А16 НМ29К1А ГОСТ 2424–75
080 Заточная
Б. Универсально-заточнойстанок 3М642
Т. Центрвращающийся ГОСТ 8742–75
О. Заточитьзубья на торце по задней поверхности в размер 1
Т. Шлифовальныйкруг ЧК 34А16 НМ29К1А ГОСТ 2424–75
085Шлифовальная
Б. Плоскошлифовальныйстанок 3П722
Т. Центрвращающийся ГОСТ 8742–75; поводок ГОСТ 3.1107–81
О. Довестиленточку в размер 1
Т. Шлифовальныйкруг ЧК34А16 НМ29К1А ГОСТ 2424–73
090Шлифовальная
Б. Плоскошлифовальныйстанок 3П722
Т. Поводковыйпатрон ГОСТ 3.1107–81; оправка ГОСТ 3.1107–81
О. Довестиленточку на зубе на торце в размер 1
Т. Шлифовальныйкруг ПП 600х25х205 33А8 НСМ 26К1А ГОСТ 2424–83
095Маркировочная
100Контрольная
2.5 Расчетприпусков и межоперационных размеров
2Zобщ.=2Z8+2Z17;
2Z8=2Zобщ+2Zсм+2Zкр;
2Zобщ=2Zобщ+2Zсм+2Zкр+2Z17;
2Zчист.точ.=30%*2Zточ=30%*2Z8;
2Zобщ.=2*(0,8+0,3)=2,2 мм[1, С. 7, m. 3]
2Zсм=2*0,55=1,1 мм [1,С. 31, m29]
2Zкр.=2*40*0,5\1000=0,04 мм
2Z8=2,2+1,1+0,04=3,34 мм
2Zчист.точ.=30%*2Zобщ.8
2Zчист.=0,3*3,34=1,002 мм
2Zчерн=3,34–1,002=2,338 мм
2Zобщ=2Z8+2Z17;
2Z17=0,9–0,5=0,4 [1, m. 9, С. 8]
Припуски налинейные размеры общей длины инструмента.
2Zобщ.=3+0,002[1, С. 19,m. 15]
2Zшлиф.=0,2 [1, C.28, m. 27]
2Zчист.точн.=1
2Zчерн.точн=1,8
Припуск назаточку фрез
Z13=0,4÷0,6~0,5 мм[1, C.26, m. 29]№ оп. Наименование операции 2Z h Ra 17 Круглошлифовальная Доводка 0,4 8 0,63 8a Чистовое обтачивание по наружн. пов-ти 1,0 12 6,3 8б Черновое обтачивание по наружн. Пов-ти 2,3 14 12,5
Расчетоперационных размеров на наружный диаметр рабочей части
1. A17=63-0,046; h8; √ Ra0,63
2. A8a min чист= A17+2Z17=63+0,4=63,4 мм
A8amax чист =A8 min чист+Tdh12=63,4+0,3=63,7 мм
A8aчист=ø63,7-0,3;h12; √ Ra 6,3
3. Aбmin черн= A8a чистmax+2Zчист=63,7+1,002=64,702 мм
Aбmax черн= A8a чистmin+Tdh14=64,702+0,74=65,442 мм
A8 черн= ø65,442-0,74;h14; √ Ra 12,5
Определяемнаружный диаметр заготовки для рабочей части фрезы.
Азаг. min= A8 черн. +2Z8черн=65,442+2,338=67,78 мм
Азаг. max= Азаг. min+2Z8черн+Tdзаг=67,78+1,0=68,78 мм
Ди.з=70+0,3-1,0(поГОСТ 7505–83)
Расчетфактических припусков на черновую токарную обработку.
2Zmax= Азаг. max – А8 черн min=70,3–64,702=5,59 мм
2Zmin= Азаг. min – А8 черн max=69–65,442=3,558 мм
/>
Расчет массызаготовки
1. Lи.з=L+5 мм=40+5=45 мм
2. Определяеммассу круглой поковки
Мп=3,14(70+1,3/2)2/4
3. Диаметрпрутка, от которого будет отрезана заготовка для получения поковки
Lп/Дп=45/70=0,6=>Ди.з=(40÷45)·3√Мп=43∙3√1,519=49,4;Ди.з=ø 50+0,2-0,9
4. определяемнормативную массу прутка длиной 100 мм
Мнор.=
5. Длинаисходной заготовки для ковки
Lи.з=
Проверка: Lи.з/Ди.з=93,5/50=1,87
6. рассчитываеммассу исходной заготовки для прутка.
/>
/>
Расчет массыдетали
/>
ma.=Va·ρ·10-9 (кг)
Vд= V1 –V2 – V3 – V4 – V5
/>;
/>;
/>;
С=(63 – 27) / 2= 18;
/>
V5=SΔ·lкан=0,5·a·h·lкан=0,5·9·10·40=1800м3
Vа=124. 626,6–18.312,48–3. 124,8–12. 589,89–1800=88. 799,49м3
ma.=Va·ρ·10-9=88. 799,49·8100· 10-9=0,719кг.
7. Определяем КИМ
/>
2.6 Расчет(назначение) режимов резания на 5 разнохарактерных операциях
025 Токарнаяпрограммная.
1-йпереход-рассверливание отверстия
Станок 16К20Т
Сверлоспиральное Ø22 мм
По карте 1определяем необходимые стадии обработки. Для Ø27 мм, соотв. 7 классузаготовки необходимо вести обработку: чистовая стадия 13…12 кв. [п. 5]
1. Определяем глубину резания
T=2 мм
2. Назначаем подачу
Som=0,95;Vm=17,3; Pm=3430; Nm=1,77 [К. 47, Л.1, С 130]
Поправочный коэффициентна подачу КSM=0,85 [1, К. 53, Л.1, С 143]
S0=0,95·0,85=0,8 мм/об.
Скоростькорректируем по формуле.
V=Vm·KVm· KV3· KVж · KVm· KVw· KVu· KVc
KVM= 0,85; KV3=1,0; KVж=1,0; KVт=1,0; KVw=1,0; KVu=1,0;
KVl=1,0.
V=17,3·0,85·1·1·1·1·1·1=14,7 м/мин
3. Определяемчастоту вращения
/>
4. Значениеминимальной подачи
Sмин=S0·n=0,8·208=166,4 мм/мин
Корректируемпо паспорту станка пд=180 мин-1;
SМф=169 мм/мин; Sоф=0,8 мм/об
5. Корректируемтабличные значения мощности резания и осевой силы.
6.
N=/>
KNM=KPM=0,85
/>
7. Nд=4кВт;η=0,81
/> – условие выполняется
P=4035H, Что допустимогозначения по стандарту.
8. Основноевремя
9.
/>
L1=5; L2=5; L3=5 [1, пр-ие 23, С. 329]
/>
2-ой переход– подрезание торца.
1. Определяемглубину резания
T=0,8 мм [1, к. 2, п. 4, с37]
2. Назначаем подачу
Sот=0,22 мм/об [1, к. 6,л. 1, с. 46]
3. Определяем период стойкости резца:
Т=45 мин[1, пр-ие 13, л. 2, с. 317]
Поправочныекоэффициенты на подачу
КSm=1; КSy=0,8; КSr=1; КSk=0,8; КS4k=1 [1, к. 8, л. 1,с. 48–49], тогда
Sот=0,22·0,8·0,8=0,14 мм/об
4. Определяемскорость резания
Vm=327 м/мин [1, к. 22, с. 81]
Поправочныекоэффициентына скорость
KVc=1;KV0=1; KVj=0,75; KVM=1; KVφ=1;KVm=0,8; KVж=0,75
Vm=327·0,75·0,8·0,75·1·1·1·1=147,15 м/мин
5. Определяемчастоту вращения
/>
Корректируемпо паспорту станка16К20Т1 и принимаем n= 630 мин-1
6. Определяемдействительную скорость резания
/>
7. Определяеммощность резания
Nрез=5,1 [КВт] [1, к. 21,л. 1, с. 73]
8. Определяем мощность на шпинделе
Nшп=Nэ·η=10·0,75=[кВт] –обработка возможна
9. Определяем основное время
10.
/>
Lp=l+l1+l2;
l1+l2=2 мм [1, пр=ие 22, с. 328]
Lp=45+2=47 мм
/>
3-ийпереход-растачивание торцовой выточки.
Для растачиваниявыточки по 14 кв заготовки-11…9 кв. детали выбираем получистовую стадиюобработки.
[1, к. 1, л. 2]
1. Выбираем глубину резания
t=1 мм
2. Назначаемподачу
Sот=0,49 мм/об. [к. 4, л. 2, с. 41]
Поправочныекоэффициенты на подачу
KSИ1=0,8; KSp1=1,05; KSд=1; KSm=0,9; KSy=1,2; KSп=1; KS4=1; KSj=0,75; KSt=0,8
Sот=0,49·0,8·1,05·1·1·0,9·1,2·1·1·1,75·0,8=0,26 мм/об
3. Определяемскорость резания
V=66 мм/об [1, к. 30,л. 2, с. 94]
Поправочныекоэффициенты на скорость
KVN=0,3; KVр=1,00; KVм=0,8; KVт=1,0; KVж=1,0; KVс=1,0; KVот=0,9;
V=66·0,3·1·0,8·1·1·1·0,9=14,2 мм/мин
4. Определяемчастоту вращения
/>
Корректируемпо паспорту станка и принимаем nд=200 мин-1
5. Определяемдействительную скорость резания.
/>
6. Определяеммощность
N=6,3 кВт
7. Определяемосновное время
/>
Lp.x =l+l1+l2; l1+l2=5 мм
Lp.x =21+5=26 мм
4-ый переход– прорезать канавку
Дляпрорезания канавки по 15 кВ заготовки-11…9 кв детали-выбираем получистовуюстадию обработки.
1. Выбираем глубину резания
t=1,3 мм
2. Назначаемподачу
Sот=0,49 мм/об [1, к. 4,л. 2, с. 41]
Поправочныекоэффициенты на подачу
KSH1=0,8; KSp1=1,05; KSд=1; KSh=1; KSм=0,9; KSy=1,2; KSn=1; KSφ=1; KSj=075; KSt=0,8.
Sот=0,49·0,8·1,05·1·1·0,9·1,2·1·1·0,75·0,8=0,26 мм/об
3. Определяемскорость резания
V=54 мм/мин
Поправочныекоэффициенты на скорость.
KVИ=0,3; KVр=1; KVм=0,8; KVт=0,8; KVж=1; KVс=1; KVот=0,9
V=54·0,3·1·0,8·0,8·1·1·0,9=9 мм/мин
4. Определяемчастоту вращения.
/>
Корректируемпо паспорту станка и принимаем пд=71 мин-1
5. Определяем действительную скорость резания.
6.
/>
7. Определяеммощность
N=6,3 кВт
8. Определяемосновное время.
/>
Lp.х=l+l1+l2; l1+l2=1+5=6 мм.
Lp.х=18+6=24 мм
5-ыйпереход-развертывание отверстия.
Дляразвертывания отверстия по 10 кВ заготовки – 7…9кВ детали выбираем чистовуюстадию обработки [1, к. 1, л. 2, стр. 122] Ø27Н7 (+0,02)
1. Определяем глубину резания.
T=0,06 мм
2. Назначаемподачу.
Sот=0,97 мм/об [1, к. 53,л. 1, с. 143]
Поправочныйкоэффициент на подачу. КSM=0,85.
Sоф=0,97·0,85·1·1·1·1·1·1=7,39 м/мин.
3. Определяемскорость резания.
VT=8,7 [1, к. 49, л. 1,с. 134]
Поправочныекоэффициенты на скорость резания
KVм=0,85; KVЗ=1; KVж=1; KVт=1; KVw=1; KVn=1; KVl=1.
V=8,7·0,85·1·1·1·1·1·1=7,39 м/мин
4. Определяемчастоту вращения
/> принимаем />
5. Определяем минутную подачу
Sмин= S0 ·п=0,8·89=71,2 мм/мин
Корректируемпо паспорту станка и принимаем SМф=63 мм/мин.
6. />
/> – обработка возможна
7. Определяем основное время
/> [1, пр-ие 23, с. 329]
/>
045 Фрезерная
1. Фрезерованиестружечных канавок на цилиндрической поверхности. Фреза двухугловая Д=60 мм;Z=20; B=20 мм; t=9 мм; SZ=0,06–0,04 [1, к. 194, с. 333];V=33 м/мин; n=175 [1, к. 196, с. 335];SM=173
Поправочныекоэффициенты на режимы резания
Knv= Knn= KnSM=0,6; Knv= Knn= KnSM=1; Kφv= Kφn= KφSM=1,05, при φ=450;Kвv= Kвn= KвSM=0,8
VH=33·0,6·1·1,05·1,12·0,8=18,6 м/мин;
n=175·0,6·1·1,05·1,12·0,8=99 мин-1;
SM=173·0,6·1·1,05·1,12·0,8=97 мм/мин
Корректируемпо паспорту станка:
n=100 мин-1; SM=100 мм/мин
2. Определяемфактическую скорость резания.
VФ=
3. Определяемфактическую подачу на 1 зуб фрезы.
SZ=
Проверкавыбранных режимов по мощности.
4. Мощность,потребляемая на резание, составляем 1,2 кВт [2, к. 197, с. 337]
5. Найденноезначение мощности провнряется по мощности электродвигателя с учетом К.П.Дстанка.
При Nд=7,5 кВт и К.П.Д станка η=0,8,мощность на шпинделе Nэ будет.
Nэ=Nд·η=7,5·0,8=6кВт, т.е. больше мощности, потребной на резание =>установленный режимрезания по мощности осуществим.
6. Определяемосновное время.
t=Lp/Sm*i
Lp.=l+l1+l2; l1=25 мм [3, пр-ие 4, л. 5,с. 373]
L2=0 мм
Lp.=40+25=65 мм; i=Z=8
t0=65*8/100=5,2 мин
060.Внутришлифовальная.
Внутришлифовальныйстанок 3К228В. Шлифование с продольной подачей. L=40 мм; Ra0,63.
1. Определяемскорость главного движения резания шлифовального круга.
VK=30–35 м/сек [1, с. 301,т. 55]
По паспортнымданным станка 3К228В диаметр нового круга Дк=0,9 (Дотв)=0,9·27=24,3 мм;Пк=13.000 мин-1
VK=3,14*24,3*13000/1000*60=16,5 м/сек,принимаем VK=17 м/сек
2. Скорость движения окружной подачи.
Vд=20–40 м/мин [1, т. 55, с 301]
Принимаем Vд=30 м/мин
3. Определяемчастоту вращения заготовки
Пд=1000*Vd/πD=1000*30/3,14*27=354 мин– 1
4. Поперечнаяподача круга.
St=0,0025–0,01 мм/ход,принимаем St=0,006 мм/ход.
5. Продольнаяподача на оборот заготовки.
S0= Sд·ВК (мм/об); Sд=(0,25–0,4) В [1, т. 55, с. 301]
Принимаем Sд=0,3; В=32 мм [2, т. 6]
S0=0,3·32=9,6 мм/об
6. Скорость движения продольной подачи
Sпрод.=Sa*πD/1000=9,6*354/1000=3,4 м/мин
7. Определяеммощность, затрачиваемую на резание.
N=CN·V3r·tx·Sy·dq
CN=0,36;r=0,35; x=0,4; y=0,4; q=0,3 [1, т. 56]
N=0,36·300,35·0,0060,4·9,60,4·270,3=1,0кВт.
По паспортустанка мощность двигателя шлифовального круга Nд= 5,5 кВт
8. Проверяем,достаточна ли мощность двигателя шлифовальной бабки.
Nшп= NМ·η=5,5·0,85=4,6кВт
Nрез
1,0
9. Основноевремя.
Т0=(L/ πd*S0*St)* K
При перебегекруга на каждую сторону, равную 0,5 Вк=0,5·17=8,5 мм, L=l=B3=40 мм.
Т0=0,68 мин
065 Заточная.
Форма круга Т
Материал монокорунд431
Зернистость-16–12
Твердость-СМ3-С1
Связкакерамическая К5
Скоростькруга VK-20÷25 м/сек
Подачапродольная Sпр=2÷3 м/мин
Подача наглубину St=0,02–0,04 мм/дв. ход.
Диаметрзаточного круга – 125 мм
Ширина круга,Вк=15 мм
1. Частотавращения шлифовальногго круга
n=1000V/πD=3057 мин-1
2. Основное время.
Т0=2(l+l1+l2)/Sпр*1000 * K* z (мин)
l1=42,12 мин; l2=3÷5, l2=4 мм.
h=0,5 мм; К=1,2–1,5
Т0=13,7 мин
2.7 Расчетнорм времени
025 Токарнаяпрограммная.
1. Определяемобщее основное время
Т0общ=0,375+0,5+0,5+0,325+1,1=2,8 мин
2. Определяемвспомогательное время.
2.1 Вспомогательноевремя на установку и снятие детали
tв1=0,32 мин [к. 6,л. 1, с. 57]
2.2Вспомогательное время, связанное с операцией
tв2=0,32+0,04+0,31+0,15+0,19+0,03=1,04 мин[к. 14, с. 79]
2.3Вспомогательное время на контрольные измерения.
tв=0,10 [к. 15, п. 147,л. 5, с. 84]
tв=0,13 [к. 15, п. 184,л. 7, с. 86]
tв=0,24 [к. 15, п. 228,л. 8, с. 87]
tв=0,11 [к. 15, п. 16,л. 2, с. 81]
tв0=0,10+0,13+0,24+0,11=0,58 мин
Определяемобщее вспомогательное время.
tв.общ=0,32+1,04+0,58=1,94 мин.
3. Определяемоперативное время.
Топ.= t0+ tв=2,8+1,94=4,74 мин
4. Времяна обслуживание рабочего места составляет 8% от оперативного времени.
Тобс.=0,08·4,74=0,379 мин[к. 16, с. 90]
5. Времяперерывов на отдых и личные потребности в условиях многостаночного обслуживанияравно 2,0% от Топ.[к. 18, с. 93]
tотл=0,02·4,74=0,0948 мин.
6. Норма штучного времени.
Тшт.=tоп+ tобс+ tотл=4,74+0,379+0,0948=5,2 мин
7. Подготовительно-заключительноевремя.
Тп.з=4 мин;Тп.з=9 мин; Тп.з=2,5 мин; Тп.з=0,2 мин;Тп.з=1 мин; Тп.з=1 мин; Тп.з=1,5 мин;Тп.з=0,4 мин; Тп.з=5 мин; Тп.з=2 мин.
Тп.з=4+9+2,5+0,2+1+1+1,5+0,4+5+2=27,6 мин
8. Штучно-калькуляционноевремя.
Тш-к=Тшт+Тпз/ π=5,476 мин
045 Фрезерная
1. Т0=5,2 мин
2. Определяемвспомогательное время.
2.1 Времяна установку и снятие детали
tв1=0,37 мин [к. 7, п. 8, с. 40]
2.2 время, связанное с переходом
tв2=0,18 мин
tв2=0,04·8=0,32 мин
tв2=0,18 мин [к. 31, п. 2,с. 108]
tв.общ=0,18+0,32+0,18=0,68 мин
2.3 времяна контрольное измерение
tв4=0,23 мин [к. 86, л. 1,с. 185]
Определяемобщее вспомогательное время
tв.общ=0,37+0,68+0,23=1,28 мин
3. Опрееляемоперативное время.
Топ.= t0+ tв=5,2+1,28=6,48 мин.
4. Времяна обслуживание рабочего места составляет 3,5% от Топ. [к. 32, с. 109]
tобс=0,035·6,48=0,2268 мин
5. Времяперерывов на отдых и личные потребности составляет 4% от Топ.
tотл=0,04·6,48=0,2592 мин.
6. Нормаштучного времени
Тшт= tоп+ tобс+ tотл=6,48+0,2268+0,2592=6,96 мин
7. Тп.з
tп.з=22 мин [к. 32, п. 5, с. 110]
tп.з=7 мин [к. 32, п. 24]
Тп.з=22+7=29 мин
8.Тш-к
Тш-к=Тшт+ Тпз/ π=7,25 мин
060Внутришлифовальная
1. Т0=0,68 мин
2. Определяемвспомогательное время.
2.1 времяна установку и снятие детали.
tв1=0,25 мин [3, к. 47, п. 2, с. 132]
2.2 время, связанное с переходом.
tв2=1,5 мин [3, к. 47, п. 19, с. 132]
tв2=0,22 мин [3, к. 86, п. 75, с. 188]
Определяемобщее вспомогательное время.
tв.общ=0,25+1,5+0,22=1,97 мин
3. Определяемоперативное время.
То.п=0,68+1,97=2,65 мин.
4. Время наобслуживание рабочего места составляет 4% от Топ
tобс=0,04·2,65=0,106 мин.
5. Нормаштучного времени.
Тшт.=0,1061+0,106+2,65=2,86 мин
6. Тп.з
tп.з=12 мин [3, к. 46,с. 131, п. 1]
tп.з=7,0 мин [3, к. 46,с. 131, п. 8]
Тп.з=19 мин
7. Тш-к
Тш-к=2,86+19/100=3,05 мин
065 Заточная
1. Т0=13,7 мин.
2. Определяем вспомогательное время.
2.1 времяна установку и снятие детали
tв1=0,26 мин [к. 7, п. 1,с. 40]
2.2 время, связанное с переходом
tв2=0,65 мин [к. 82, п. 2]
2.3 время на контрольные измерения.
tв3=0,26 мин [к. 86, л. 1,с. 185]
Определяемобщее вспомогательное время
tв.общ=0,26+0,65+0,26=1,17 мин
3. Определяемоперативне время.
Топ.=13,7+1,17=14,87 мин.
4. время наобслуживание рабочего места составляет 10% от Топ.
tобс.=14,87·0,1=1,48 мин.
времяперерывов на отдых и личные потребности составляет 4% от Топ
tотл=0,04·14,87=0,59 мин
6. Нормаштучного времени
Тшт=14,87+1,48+0,59=16,94 мин.
7. Тп.з
Тп.з=27 мин
8. Тш-к
Тш-к=16,94+27/100=17,21 мин
3. Конструкторский раздел
3.1Описание и расчет измерительного инструмента
Измерительныеинструменты, применяемые для промежуточного контроля заготовка и окончательногоконтроля детали (изделия), в
зависимостиот типа производства могут быть как стандартными, так и специальными. Для однойиз операций проектируемого технологического процесса необходимо сконструироватьизмерительный инструмент, прибор или контрольное приспособление. Использованиедля контроля специальных калибров, сложных приборов и приспособлений должноспособствовать повышению производительности труда, создавать условия дляулучшения качества продукции и снижения ее себестоимости.
В качествепроектируемого измерительного инструмента могут быть выбраны гладкие ирезьбовые предельные калибры, шлицевые калибры, конусные калибры,пространственные калибры для проверки межосевого расстояния и др.
В данномслучае проектируются пробка проходная и пробка непроходная для контроляпосадочного отверстия фрезы диаметром Ø27Н7 (+0,02).
1. Определяемазмеры калибр-пробок для отверстия диаметром Д=27 мм с полем допуска Н7.По ГОСТ 25347–82 находим предельные отклонения отверстия; они равны +21 мкм и0. Следовательно,
Дmax=27,021 мм;
Дmin=27,000 мм.
По ГОСТ 24853–81находим допуски и предельные отклонения калибров для IТ7:
Н=0,004;у=0,003, Z=0,003.
Наибольшийразмер новой проходной калибр-пробки.
ПРmax=Dmin+Z+H\2=27,000+0,003=0,002=27,005 мм.
Размеркалибра ПР, проставляемый на чертеже, при допуске на изготовление Н=0,004 ммравен 27,005–0,004
Исполнительныеразмеры:
– наибольший27,005 мм
– наименьший27,001 мм
Наименьшийразмер изношенной проходной калибр пробки рпи допуске на износ у=0,003 мкмравен
ПРизн.=Dmin-y=27,001–0,003=26,998 мм
Наибольшийразмер новой непроходной калибр-пробки.
НЕmax=Dmax+H/2=27,021+0,002=27,023 мм
Размеркалибра НЕ, проставляемый на чертеже, равен 27,023-0,004
Исполнительныеразмеры:
– наибольший27,023 мм
– наименьший27,019 мм
3.2 Описаниеи расчет приспособления
Рассчитать исконструировать приспособление для фрезерования торцового шпоночного паза.
Расчетприспособления ведем на точность и усилие зажима.
I Расчет приспособления наточность.
Правильновыбрать степень точности изготовления деталей можно только при точном учетевсех возникающих в процессе производства погрешностей.
Сумма всехпогрешностей определяется из выражения:
∑ ε=К·εбаз+ εуст+ εобр-ки+[ε]присп-ия;[], где К=0,8÷0,85 – коэффициент уменьшения погрешности базирования;
εбаз-погрешностьбазирования при выполнении данной операции;
εуст– погрешность установки, возникающая под действием зажимных сил резания;
εобр-погрешностьобработки детали на данной операции;
[ε]присп-ия– погрешность допустимая для данного приспособления и вызываемая неточностьюего изготовления.
εобр=К'·ω,
где К'=0,6÷0,8
ω – табличное значениесредней экономической точности []
Фрезерованиепроводим по 11 квалитуту. Ширина шпоночного паза 12=0,11
εобр=0,8·0,11=0,088 мм
εбаз=0[
εуст=0,09 мм[
[ε]присп-ия=0,для новог приспособления
∑ ε=0,85·0+0,009+0,088=0,178 мм
Если допускна размер детали ТО=0,43, а сумма всех погрешностей ∑ ε=0,178 мм,то необходимо, чтобы соблюдалось условие:
∑ ε≤Td (TD)
0,178≤0,43(по 14 кв.) – условие выполнено
II Расчет зажимного усилия.
/>
W=KF/ff=0,1÷0,15F=Rl/l1=l2
Rl-F(l1+l2)=0;
Rl-F1l1-F2l2=0
Сил резания.Главная составляющая силы резания при фрезеровании-окружная сила Н.
Где Sz=0,5–1,2 мм/об[
Ср=68,2;х=0,86; у=0,72; q=0,86; W=0 [
Для дисковойтрехсторонней резы по ГОСТ 3755–78 D=63 мм; В=12 мм; d=22 мм; Z=16 [
Кмр=
Кмр=
К=К0·К1 ·К2· К3· К4 ·К5=1,5·1·1,9·1,2·1·1=3,42
К0=1,5;К1 =1; К2=1,9; К3=1,2; К4 =1К5=1
W=395,581 H
Заключение
Выполненнаяработа носила обучающий характер на заключительном этапе обучения в колледже.
В результатезакреплены и получены новые знания по следующим направлениям:
1. Оптимальномувыбору заготовки;
2. Последовательноеосвоение этапов проектирования технологического процесса: составлены операции,переходы, выбраны современные металлорежущие станки и технологическая оснастка,проведен расчет режимов резания и нормирования;
3. Освоеныэтапы проектирования измерительного инструмента.
Списокиспользуемой литературы
1. Справочник технолога-машиностроителя.В 2-х томах. Том 2. Под редакцией А.Г Касиловой и Р.К Мещерякова – 4-е издание,перераб. И доп. – М. Машиностроение, 1985,496 с., ИЛ;
2. Общемашиностроительные нормативывремени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальныхи многоцелевых станках с числовым программным управлением. Часть II Нормативы режимоврезания;
3. Общемашиностроительные нормативывремени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальныхи многоцелевых станках с числовым программным управлением. Часть I. Нормативы времени.
4. Нефедов Н.АДипломное проектирование в машиностроительных техникумах: Учеб. Пособие длятехникумов. 2-е изд., перераб. И доп. – М. Высш. шк., 1986 г. — 239 с.,ил.;
5. Полей М.М. Технологияпроизводства металлорежущих инструментов – 2-е изд., перераб. И доп. – М.:Машиностроение, 1982. – 256 с., ил;
6. 6 Барсов А.ИТехнология инструментального производства. М., «Машиностроение», 1975. 272 с.с ил.
7. М.М Палей Технологияпроизводства режущего инструмента.
8. Каталог – справочник«Металлорежущий инструмент» Часть 1. Резцы.