МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Воронежский государственный технический университет
Кафедра автоматизированного оборудования
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: «Технология машиностроения»
Тема:«Разработка технологического процесса механической обработки детали «КРЫШКА»
Воронеж 2009
Содержание
Введение
1. Описание назначения детали иусловий работы ее основных поверхностей
2. Описание типа производства и формыорганизации работы
3. Анализ технологичности детали
4. Обоснование выбора базирующихповерхностей
5. Определение и обоснование метода получениязаготовки
6. Разработка маршрута обработкиотдельных поверхностей и полной маршрутной технологии
7. Аналитический расчет припуска наповерхность Ø 50е8
8. Основные принципы выборатехнологического оснащения
9. Расчет режимов резания итехническое нормирование
Заключение
Список литературы
Введение
Технология машиностроения являетсяприкладной наукой, вместе с этим имеет значительную теоретическую основу,включающую в себя: учение о типизации технологических процессов и групповойобработке, о жесткости технологической системы, о точности процессов обработки,рассеянии размеров обрабатываемых заготовок, погрешностях технологическойоснастки и оборудования и т.д. Технология машиностроения является комплекснойинженерной и научной дисциплиной. Само определение технологии машиностроениякак науки об изготовлении машин трактует ее как синтез технических проблем(«изготовление машин требуемого качества»), организации производства («вустановленном производственной программой количестве»), планирования («взаданные сроки») и экономики машиностроения («при наименьшей себестоимости»).
Машиностроение, поставляющее новуютехнику всем отраслям народного хозяйства, определяет технический прогрессстраны и оказывает решающее влияние на создание материальной базы общества.Именно развитие машиностроения позволит нашей стране в кратчайшие сроки перейтиот продажи ресурсов на внешнем рынке к продаже машин и высоких технологий. Внастоящее время работают в основном предприятия, выпускающие металлоемкуюмашиностроительную продукцию. В связи с этим развитию отрасли машиностроенияпридавалось огромное значение.
Выполнение курсового проектаспособствует получению экономистом навыков в использовании специализированнойлитературы, опыта проектирования технологического процесса обработки деталеймашин, выбора производительного оборудования, режущего и мерительногоинструментов. Ведь молодым специалистам, работающим на машиностроительныхпредприятиях, необходимо целостно представлять себе механизм его работы дляпринятия конструктивных решений и оптимальных мер по его развитию.
Темой данногокурсового проекта является разработка технологического процесса механическойобработки детали «Крышка» (размеры и материал являются заданными).
Целью работыявляется закрепление, расширение и углубление теоретических знаний потехнологии машиностроения, приобретение навыков практического примененияполученных теоретических знаний к комплексному решению конкретных задач,предусмотренных в курсовом проекте, развитие необходимых навыков по проведениюрасчетов и составлению технико-экономического обоснования применяемыхтехнологических решений, получение навыков самостоятельного и творческогоподхода к решению конкретных инженерных задач, оформление техническойдокументации, выполнение чертежей и схем согласно стандартам ЕСКД и ЕСТД.
Курсовой проект содержитпояснительную записку и графическую часть, выполняемую на листах размера А1.Пояснительная записка содержит информацию о назначении и технологичностидетали, характеристиках основных поверхностей, типе производства, методеполучения заготовки.
Курсовой проект выполнен сиспользованием методической, учебной, технической справочной литературы инормативной документации.
1. Описание назначения детали иусловий работы ее основных поверхностей
По своей форме и технологическимпризнакам заданная деталь относится к классу валов. По конструкции валступенчатый с односторонним расположением ступеней.
В общем случае валы предназначены дляпередачи крутящего момента или в качестве опор. Данная деталь предположительноиспользуется для крепления вала с подшипником для ременной передачи.Поверхность диаметром 85 с шероховатостью 12,5 имеет ступенчатое осевоеотверстие, с большим диаметром 30 с шероховатостью 3,2 для входа вала и меньшимдиаметром 16 и шероховатостью 6,3 для крепления подшипника. Так же имеетсячетыре отверстия диаметром 3,3 с шероховатостью 25 для закрепления крышки.
Материал детали – сталь 45 ГОСТ 1050-7488. Цифра 45 показывает среднеесодержание углерода в сотых долях процента. Это качественная углеродистаясталь, она отличается от стали обыкновенного качества более высокимимеханическими свойствами, так как содержит меньше серы (не более 0,040%),фосфора (не более 0,035%) и неметаллических включений. Такая сталь применяетсядля деталей типа валов, шатунов, осей, зубчатых колес и т.п., к которымпредъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышеннойизносостойкости при малой деформации.
Таблица 1- Химический состав стали 45,%
Углерод
C
Кремний
Si
Марганец
Mn
Хром
Cr Сера S Фосфор P Не более 0,42 – 0,50 0,17 – 0,37 0,5 – 0,8 0,25 0,040 0,035 /> /> /> /> /> /> />
Таблица 2 — Механические свойствастали 45
Температура
Нормализации,
/>
/>, предел текучести
/>, предел прочности
/>, относительное удлинение
/>, относительное сужение МПа % Не менее 860 350 600 16 40 /> /> /> /> /> />
2. Описание типа производства и формыорганизации работы
Заданный тип производства –индивидуальный.
В машиностроении в зависимости от производственнойпрограммы и характера изготовляемой продукции различают три основных видапроизводства: единичное, серийное и массовое. Индивидуальные тип производства –это частный случай единичного, при котором производство ориентируется назаданные заказчиком требования.
Индивидуальное производствохарактеризуется тем, что изготовляемая продукция выпускается в единичномэкземпляре, поэтому на каждом станке выполняют разнообразные работы,периодически не повторяющиеся.
На предприятиях с единичным производствомприменяют преимущественно универсальное оборудование с расположением его вцехах по групповому признаку (т.е. с разбивкой на участки токарных, фрезерных,строгальных станков и т.д.). Эта форма организации работ называется «Повидам оборудования». Технология производства характеризуется применениемнормального режущего и универсального измерительного инструмента. Так какконструкции изготовляемых в единичном производстве машин нестабильны иподвергаются частым изменениям, то при обработке заготовок принципы полнойвзаимозаменяемости не соблюдаются (иначе потребовалось бы большое количествоспециальных измерительных средств, затраты на изготовление которых чрезмерноувеличили бы накладные расходы производства), поэтому при сборке применяютподгоночные работы.
Важной характеристикой станкаявляется его производительность. Наиболее простым и наглядным показателемпроизводительности является количество обработанных деталей за единицу времени.На станках с неавтоматизированным управлением производительность повышают путемрационального и удобного расположения органов управления и примененияпреселективного управления. Последнее позволяет сократить время на перестройкурежимов обработки путем предварительного, в процессе рабочего хода напредыдущий операции, набора нужного сочетания блочных колес коробок скоростей иподач, требуемых на следующей операции.
Неавтоматизированное управлениестанком не должно утомлять рабочего, рукоятки управления должны находиться навысоте, предусмотренной соответствующими правилами, а усилие воздействия на нихдолжно быть возможно минимальным. Большое внимание необходимо уделять плавностидвижения рабочих органов, исключающей возможность возникновения вибраций,ударов и повышенного шума.
Типпроизводства оказывает весомое влияние на формирование структуры предприятия,условия, требования и критерии рациональной организации производства.
Приединичном производстве, например, в структуре предприятия, как правило,отсутствуют кузнечный и литейный цехи, заготовительный участок, самостоятельныецехи по изготовлению нестандартного оборудования и технологического оснащения.
Коэффициент закрепления операции Кз.о.=40и более.
3. Анализ технологичности детали
В комплексе требований, предъявляемымк технико-экономическим показателям, важное место занимает вопрос отехнологичности конструкции.
Отработка изделия на технологичностьпредставляет собой одну из наиболее сложных функций технологической подготовкипроизводства. Она обусловлена тесной взаимосвязью между конструкцией изделия итехнологией его производства.
Главными факторами, определяющиетребования технологичной конструкции является вид изделия, объём выпуска и типпроизводства.
При анализе технологичности детали устанавливают,на сколько конструкция детали соответствует требованиям минимальнойтрудоёмкости, материалоёмкости и экономичности изготовления.
В соответствии с исходными даннымикрышка будет выполнена из стали. Сталь – это металл, для работы с которым нетнеобходимости использовать специальное оборудование. Обработка может осуществлятьсярезцами известной формы. Таким образом, можно утверждать, что в производствебудут использоваться стандартные режущие и мерительные инструменты. Фиксаторбудет изготавливаться на двух станках – токарном и шлифовальном. В соответствиис технологическими требованиями, предъявляемыми к детали, ее конструкцияобеспечивает возможность удобства выполнения обработки – токарная работа. Затемдеталь необходимо отшлифовать под конечные размеры. Крышка обрабатывается напредварительно настроенных станках. Измерение и наблюдение за процессом невызывает затруднений.
Конструкция детали и материал ееизготовления позволяет получить заготовку методом проката.
Базированием называется приданиезаготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системыкоординат. Поверхности заготовок или деталей, используемые при базировании,называют базами. Предположительно, в нашем случае базирующей поверхностьюявляется поверхность диаметром 35мм. Выбор оптимален тем, что предположительноэта поверхность предназначена для посадки подшипника и целесообразно вести всерасчёты исходя из этого диаметра.
Эксплуатационные свойства детали идолговечность ее использования в значительной степени зависят от состояния поверхности.В отличие от теоретической поверхности деталей, изображаемых на чертеже,реальная поверхность всегда имеет неровности различной формы и высоты,образующиеся в процессе обработки. Высота, форма, характер расположениянеровностей зависят от ряда причин: режима обработки, условий охлаждения и смазкирежущего инструмента, химического состава материала и других.
Шероховатость поверхности – этосовокупность неровностей с относительно малыми шагами (расстоянием междувершинами характерных неровностей измеренного профиля), образующих рельефповерхности и рассматриваемых в пределах участка, длина которого выбирается взависимости от характера поверхности и равна базовой длине. Шероховатость 12,5,25, 6,3, 3,2, 0,8 поверхности ответственных деталей машин.
Точностью называют степеньсоответствия изготовления детали заданному эталону или образцу. Различаютточность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей. Точностьразмеров задается на чертеже либо цифровыми показателями, либо специальнымизначками. Величина несоответствия называется допуском. Количественная величинадопуска зависит от размера и важности поверхности. Для удобства требования поответственности, важности разделены на квалитеты. Квалитет – совокупностьдопусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальныхразмеров. Для нашей детали установлены 11 квалитет.
В результате проведенного анализаможно утверждать, что деталь технологична. Размеры крышки позволяютиспользовать для ее производства стандартные методы изготовления заготовок,мерительный и режущий инструменты. Она отвечает технологическим требования поее изготовлению, удобна для обработки, требует минимальных трудовых иматериальных затрат. Деталь имеет хорошую обрабатываемость и оптимальноесоотношение перепада диаметров.
4. Обоснование выбора базирующих поверхностей.
При проектировании технологическихпроцессов большое значение имеет выбор технологических баз. Особенно важноправильно выбрать технологические базы для выполнения первой операции (черновойбазы). Целью первой операции является создание чистовых технологических баз дляпоследующей обработки. Установка на необработанной поверхности производитсятолько на первой операции.
При выборе черновых базруководствуются следующими рекомендациями:
1) черновая базовая поверхностьдолжна обеспечивать устойчивое положение заготовки в приспособлении;
2) если у детали имеютсянеобрабатываемые поверхности, то эти поверхности могут быть использованы вкачестве черновых баз;
3) если все поверхности заготовкиподлежат обработке, то в качестве черновых баз используются поверхности сминимальными припусками.
При выборе чистовых базруководствуются следующими рекомендациями:
1) использовать повозможности принцип совмещения баз, т.е. в качестве технологических баз использоватьповерхности, являющиеся измерительными и конструкторскими;
2) использовать повозможности принцип постоянства технологических баз, т.е. в ходе обработки набольшинстве операций в качестве технологических баз использовать одни и те жеповерхности;
3) стремитьсявыполнять принцип смены баз, т.е. в случае необходимости смены баз использоватьнаиболее точные поверхности;
4) выбранные базовойповерхности должны иметь ответствующие размеры для надежного и точногозакрепления приспособления.
Заготовку необходимо зажать научастке диаметром 85мм и проточить другие участки под диаметры 16мм, 30мм,35мм, 6,6мм — первоначальная база.
5. Определение и обоснование методаполучения заготовки
При определении метода получениязаготовки следует учитывать, что предлагаемый метод должен обеспечивать дляданного типа производства наиболее высокий коэффициент использования материала(Ким), трудоемкости и экономичности ее обработки. Выбор метода получениязаготовки определяется технологическими характеристиками детали,конструктивными формами и размерами заготовки, требуемой точностью выполнениязаготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностных слоев, величинойпрограммы выпуска и заданными сроками выполнения этой программы. Выбранныйметод получения заготовки должен обеспечивать наименьшую себестоимость детали,т.е. издержки на материал, выполнение заготовки и последующую механическуюобработку вместе с накладными расходами должны быть минимальны.
В индивидуальном типе производства всоответствии с материалом детали, ее конфигурации наиболее оптимальным способомполучения детали является прокат.
Определим коэффициент использованияматериала, для этого вначале необходимо рассчитать размер заготовки из проката.
Длина заготовки из прокатаопределяется прибавлением к длине готовой детали припуска на обработку торцов 3мм.
19+3= 21мм
Массу заготовки из проката определяемпо формуле
/> = Пd² / 4 * /> * />,
где d— диаметр заготовки м;
/> — плотность стали, />, 7850 кг/м³;
/> — длина заготовки из проката;
/>= 0,44 кг. = 3,14 * 0,0072 / 4 *0,021 * 7850 = 0,93 кг
Определим объем детали = (3,14 * 0,085²/ 4 * 0,01 + 3,14 * 0,035² / 4 * 0,009) – 4 * 3,14 * 0,0066² / 0,01 –3,14 * 0,016² / 0,006 – 3,14 * 0,03² / 0,009 = 0, 0,0000532 м³
Масса детали:
М дет = V * q = 0,0000532м³ * 7850 кг/ м³ = 0,42 кг
Определяем коэффициент использованияматериала.
Коэффициент использования материалазаготовки из проката
/>= />= 0,42 кг / 0,93 кг = 0,45.
Коэффициент использования материала 0,45
6. Разработка маршрута обработкиотдельных поверхностей и полной маршрутной технологии
Для каждого типа производства характернысвои маршруты изготовления детали. Проектирование тех. операции должно решатьконкретные задачи: удалить наибольший слой металла с обработанной поверхности(черновая обработка), или получить более точные размеры и взаимное расположениеповерхности (чистовая), или добиться высокой точности и качества обработкиповерхности (отделочная обработка). Какая бы задача не ставилась вразработанной информации необходимо исходить из условий сокращения трудовыхзатрат и повышения качества выпускаемой продукции.
Разработка маршрутного техпроцессамеханической обработки заготовки является основой всего проектирования. Отправильности и полноты разработки техпроцесса во многом зависит организацияпроизводства.
Разрабатывая техпроцесс обработкидетали необходимо выполнить следующие условия:
1) наметить базовыеповерхности, которые должны быть обработаны в самом начале процесса;
2) выполнитьоперации черновой обработки, при которых снимают наибольший слой металла, чтопозволяет сразу выявить дефекты заготовки и освободиться от внутреннихнапряжений, вызывающих деформацию;
3) обработать вначале те поверхности, которые не снижают жесткости детали;
4) первыми следуетобрабатывать такие поверхности, которые не требуют высокой точности качества;
5) при выборетехнологических баз следует стремиться к соблюдению основных принциповбазирования – совмещение и постоянство баз.
Затем, принимая во внимание всепринципы, формируем маршрутный техпроцесс. Расписываем операции по переходам,выбираем техническое оборудование, оснастку, режущий и мерительный инструмент,производим расчет режимов резания и техническое нормирование.
Маршрутный технологический процесс.
Операция005 Токарная
Оборудование:токарно-винторезный станок
Детальустанавливаем в трехкулачковый клиновой пневмо патрон.
В качествебазы используем необработанный торец заготовки.
А. Установитьи снять деталь
1. Подрезать торец
2. Сверлениедиаметра 16мм
3. Точение диаметра35мм черновая и чистовая
4. расточениядиаметра 30 мм
5. снятие фрезки 1x45°
Операция 010 Шлифовальная
Оборудование:кругло-шлифовальный станок
А. Установитьи снять деталь
Крышка устанавливается на оправку, вкачестве базовой поверхности служит предварительно обработанный торец
1. шлифование диаметра 30мм дозаданной точности
Операция 015 Сверлильная
Оборудование:настольно-сверлильный станок
Заготовкаустанавливается в приспособлении
А. Установитьи снять деталь
1. сверление четырёх отверстийдиаметром 6,6мм
7. Аналитический расчет припуска наповерхность Ø 35f7
Припуском на обработку называетсяслой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработкидля получения готовой детали. Размер припуска определяют разностью междуразмером заготовки и размером детали по рабочему чертежу.
Припуски подразделяют на общие, т.е.удаляемые в течение всего процесса обработки данной поверхности, имежоперационные, удаляемые при выполнении отдельных операций. Величинамежоперационного припуска определяется разностью размеров, полученных напредыдущей и последующей операциях.
1. Определяем последовательностьобработки: заготовка, черновое точение, истовое точение, шлифованиепредварительное, шлифование окончательное.
2. Определяем Rzi-1 и Ti-1 исходя из таблиц Приложения П 1.1, П1.2
3. Определяем для каждоготехнологического перехода и заготовки значение суммарного пространственногоотклонения />.
При обработке в патроне
/>,
/>50 мкм. ( Приложение П 1.3) /> = ΔК*Lзагот = 4*19 = 76 мкм, где ΔК изприложения П1.4
Δк = 4 мкм на 1 мм
ρ =91мкм.
Для переходов:
ρост = ρзагот *Куточнения, где Куточнения — Приложение П1.5
ρост1 = 91 * 0,06 = 5,46
ρост2 = 91 * 0,04 = 3,64
ρост3 = 91 * 0,03 = 2,73
ρост4 = 91 * 0,02 = 1,82
4. Погрешность установки заготовки втрехкулачковом патроне при черновом точении = 200 мкм (Приложение П1.6)
5. Определяем минимальные припуски попереходам по формуле:
/>
Для чернового точения: 2Zmin = 2(200+300+√91²+200²)= 1439 мкм
Для чистового точения: 2Zmin = 2(50 + 120 +5,5) = 351 мкм
Для шлифования предварительного 2Zmin = 2(6,3+ 20 + 2,7) = 58 мкм
Для шлифования окончательного 2Zmin = 2(3,2 + 15 +1,8) = 40
6. Допуск определяем исходя изПриложения П1.7 и квалитетов 16, 14 и 8.
7. Определяем предельные размеры:
Определяем расчетные размеры />, допуски назаготовку и технологические переходы, предельные размеры по всемтехнологическим переходам:
/>округляя расчетные размеры всторону увеличения; округление производится до того же знака десятичной дроби скаким дан допуск на размер для каждого перехода;
/>прибавляя допуск к округленномунаименьшему предельному размеру.
Полученные значения заносим в таблицу3.
8. Определяем предельные значенияприпусков:
/>как разность наибольших предельныхразмеров предшествующего и выполняемого переходов;
/>как разность наименьших предельныхразмеров предшествующего и выполняемого переходов.
Полученные значения заносим в таблицу3.
Таблица 3 — Расчет припусков ипредельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхностиМаршрут обработки поверхности Элементы припуска, мкм
Расчетный
припуск, мкм
Расчетный
размер, мм
Допуск по
переходам,
мкм
Предельные
Размеры, мм
Предельные
припуски, мм
Rzi-1
Ti-1
ρi-1
εi max мм min max min
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 заготовка 200 300 91 200 - 36.863 620 36.8 37.4 - - Черновое точение 50 120 5,5 - 1439 35.424 210 35.42 35.63 1,77 1.37 Чистовое точение 25 50 3,6 - 351 35.073 113 35.07 35.18 0,45 0,355 Шлифование предварительное 6.3 20 2,7 - 58 35.025 35 35.025 35,07 0,12 0,042 Шлифование окончательное 3.2 15 1,8 - 40 34.975 25 34.975 35 0,06 0,05
8. Основные принципы выборатехнологического оснащения
В состав технологического оснащениявходит оборудование и технологическая оснастка – установочные приспособления,режущий, мерительный и вспомогательный инструменты.
Выбор станочного оборудованияявляется одной из важнейших задач при разработке техпроцесса механическойобработки заготовки.
От правильности его выбора зависитпроизводительность изготовления детали, экономное использованиепроизводственных площадей, механизацией и автоматизацией ручного труда,электроэнергии и в итоге себестоимости изделия.
При выборе станочного оборудованиянеобходимо учитывать:
1. характерпроизводства
2. методы достижениязаданной точности при обработке
3. соответствиестанка размерам детали
4. мощность станка
5. габаритныеразмеры
6. удобствауправления и обслуживания
Чтобы правильно выбрать оборудованиедля изготовления детали необходимо ознакомиться с технической характеристикойстанка.
Для изготовления крышки я выбралатокарно-винторезный станок 16К20.
Техническая характеристика
токарно-винторезного станка мод.16К20.
ГОСТ 18097-72
Наибольший диаметр изделия,устанавливаемого над станиной, мм 400
Наибольший диаметр обрабатываемогопрутка, мм 70
Наибольшая длина обтачивания, мм 645,935,1335,1935
Диапазон частоты вращения шпинделя,об/мин 12,5-1600
Пределы подач, мм/об:
Продольных 0,05-2,8
поперечных 0,025-1,4
Мощность главного электродвигателя,кВт 10
Станок имеет 24 частоты вращенияшпинделя при прямом вращении и 12 при обратном. Причем n=500 об/мин и n=630об/мин повторяются дважды. Установка частоты вращения шпинделя осуществляетсярукоятками. /6/,/8/
Кроме того, нам понадобитсякруглошлифовальный станок 2М35.
Техническая характеристика
круглошлифовального станка 2М35
Наибольший диаметр обрабатываемойдетали 200
Наибольшая длина обрабатываемойдетали 125
Наибольший диаметр шлифования 700
Число оборотов изделия в минуту 50-550
Выбор станочных приспособлений.Применение станочных приспособлений и вспомогательных инструментов приобработке заготовок дает ряд преимуществ:
1) повышает качество обработки детали
2) сокращает трудоемкость обработкизаготовок
3) расширяет технологическиевозможности станков
4) создает возможность одновременнойобработки нескольких заготовок
Наиболее широко распространеннымиприспособлениями для токарных и шлифовальных работ являются кулачковые и цанговыепатроны, которые применяют также и при других работах (например, сверлильных).
Из патронов, применяющихся дляустановки и закрепления заготовок на токарных станках, наиболее распространенысамоцентрирующие трехкулачковые патроны. Патрон трехкулачковый самоцентрирующийØ 250 мм ГОСТ 2675-63.
Для зажима детали в шлифовальныйстанок используем тиски ГОСТ 4045-57.
Выбор режущего инструмента.Режущий инструмент предопределяет производительность обработки, а в рядеслучаев качественно-точностные характеристики. При выборе режущего инструментапрежде всего определяют его тип, а затем размер и материал режущей части.
Учитываямарку материала и способ обработки поверхности, для изготовления данной деталицелесообразнее всего использовать режущий инструмент из твердого сплава Т5К10.
1. Дляподрезания торцов используются подрезные резцы, Р18 ГОСТ 18880-73.
2. Дляточения наружной поверхности крышки используется проходной резец Р18 ГОСТ18878-73.
3. Дляшлифования используется шлифовальный круг (абразивный) ПП (плоский прямогопрофиля) ГОСТ 17123-79.
Выбор мерительных инструментов.В условиях индивидуального производства контроль геометрической точностикорпусных деталей выполняют на специальных приборах, обеспечивающихавтоматическое измерение одновременно нескольких параметров точности детали.Измерительная система таких приборов основана обычно на применениипневматических, индуктивных или электроконтактных датчиков.
При выборе измерительных средствнеобходимо учитывать требования к точности контролируемой детали и допускаемыепредельные погрешности измерительного прибора. Предельная погрешностьизмерительных средств, как правило, не должна превышать 0,1…0,2 мм допуска наконтролируемый параметр и лишь в отдельных случаях при малом допуске возможнодопустить погрешность измерения в пределах 0,3 допуска.
Штангенциркули применяют дляизмерения наружных и внутренних поверхностей, а также глубин и высот. По ГОСТ166-51 штангенциркули изготовляют с пределом измерения 100; 125; 150; 200; 300;400; 500; 600; 800; 1000; 1500 и 2000 мм с величиной отсчета по нониусу 0,1;0,05; 0,02 мм.
Нутромеры применяются для точныхнаружных измерений диаметров, длины, толщины. По ГОСТ 6507-60 нутромеры имеютпределы измерений: 0-25; 25-50; 50-75; 75-100; 100-125; 125-150; 150-175; 175-200;200-225; 225-250; 250-275; 275-300; 300-400; 400-500; 500-600; 600-700;700-800; 800-900; 900-1000; 1000-1200; 1200-1400; 1400-1600 мм с ценой деления0,01 мм.
деталь технологичностьрезание поверхность
9. Расчет режимов резания итехническое нормирование
В оформлении данного раздела покаждой из операций технологического процесса заносится следующая информация:
1.Номер и наименование операции
2. Оборудование: полное наименованиеи модель
3. Краткое описание работы,выполняемой в операции
4. Тип приспособления
Затем по каждому переходу заносится:
5. Номер перехода и его содержание
6. Наименование режущего инструмента,его основная характеристика и материал рабочей части
7. Расчет режимов резания. Онвыполняется в следующей последовательности:
— Глубина резания
— Подача
— Скорость резания
— Частота вращения
— Коррекция частоты вращения (попаспорту станка)
— Действительная скорость резания
8. Техническое нормирование,связанное с переходом:
— Основное время
— Вспомогательное время
9. Основное время на операцию.Определяется как сумма основного времени по переходам.
10. Вспомогательное время на операциюопределяется как сумма времени на установку и снятие детали и вспомогательноговремени по переходам. В автоматизированном производстве при определении вспомогательноговремени, связанного с переходом, следует учитывать время, затраченное напозиционирование, ускоренное перемещение рабочих органов станка, подводинструмента вдоль оси в зону обработки и последующий отвод, автоматическуюсмену режущего инструмента. Вспомогательное время определяется по таблицам(приложение 3).
11. Оперативное время
12. Дополнительное время
13. Штучное время
Расчет режимов резания на один — дватехнологических перехода выполняется расчетно-аналитическим методом. Наостальные переходы оптимальные режимы резания определяются по таблицам.
Техническое нормирование выполняетсяна одну – две операции.
Расчет режимов резания.
Расчет режимов резания на участокдетали Ø35f7. Исходныеданные: деталь крышка из стали 45. Заготовка – прокат. Обработка производитсяна токарно-винторезном станке. Режущий инструмент – проходной резец.Инструментальный материал – Т5К10.Операция 005 Токарная. Переход 2. Точитьповерхность Ø35f7.
1.Глубина резания t, мм
t = 1,77 / 2=0,89 (расчет припусков)
2.Назначаем подачу S мм/об принимаем S = 0,8 мм/об. (табл П 2.7, дляразмера державки резца 25 мм).
3. Рассчитываем скорость резания Vм/мин
/>,
Т – период стойкости, мин
Т = 120мин.
Находим неизвестные (Приложение П2.2)
Сv = 340
y = 0,15
x = 0,45
m = 0,20
Находим поправочные коэффициенты:
/>,
КMV-коэффициент на обрабатываемый материал(Приложение П 2.3 – 2.6)
/>;
КИV – коэффициент на инструментальныйматериал (Приложение П 2.7)
Кnv=0.8;
КUV=1;
Кv=1*0,8*1=0,8.
Подставляем значения в формулу:
V= (CV/Т*tX*SY)*KV= (340/1200,2 * 0.890,45*0,80,15) = (340/2,16*1,10*0,967) =340/2,78=122,30 м/мин.
4. Рассчитываем скорость вращениядисковой фрезы n об/мин
n= 1000*V/П*D=1000*122/3,14*155,474=249,90об/мин.
5. Уточняем частоту вращения дисковойфрезы и корректируем по паспорту. Принимаем n = 400 об/мин.
6. Пересчитываем фактическую скоростьшлифования V м/мин
V=П*D*n/1000=3.14*155.474*400/1000=195,27м/мин
Переход 2.
Точить поверхность окончательно.
1) Глубина резания – t= 0.23 мм. (приложение 1).
2) Подача – S= 0,4 мм/об
3) Скорость резания />
По таблице П 2.11 выписываем значенияСυ и показатели степеней x, y, m.
Сυ= 420;
x= 0,15;
y= 0,2;
m= 0,2.
Период стойкости инструментапринимаем – Т = 120 мин.
Находим поправочные коэффициенты.
Кυ= Кmυ∙ Кnυ∙ Киυ∙ Кφv∙ Кφlv∙ Кr,
где Кmυ= 1,0 (табл. П 2.1, П 2.2),
Кпυ= 1,0 (табл. П 2.5),
Киυ= 1,0 для Т15К6 (табл. П 2.6).
Поправочные коэффициенты, учитывающиевлияние параметров резца на скорость резания, (табл. П 2.12).
Кφv= 0,7;
Кφlv= 1,0;
Кr= 0,94;
Кυ= 1,0 ∙ 1,0 ∙ 1,0 ∙0,7 ∙ 1,0 ∙ 0,94 = 0,66;
/>.
4) Определим частоту вращенияшпинделя – п, об/мин.
/>.
5) Уточняем частоту вращения шпинделяпо паспорту и корректируем ее в ближайшую меньшую сторону.
Принимаем п = 800 об/мин – максимальноечисло оборотов у станка.
6) Пересчитываем скорость резания, Vф – фактическая скорость резания,м/мин.
/>.
Операция 010 круглошлифовальная.Переход 1. Шлифовать поверхность Ø35f7 предварительно.
1. Глубина шлифования t =0,06, мм (расчет припусков).
Д шлифовального круга, мм.
Д = 75 мм.
2 Величина подачи, S= 0,15 мм/об
3. Скорость шлифования, м/мин
/>.
Т = 180,
Сυ = 332,
y = 0,4,
m = 0,2,
q = 0,2,
u = 0,2,
x = 0,1,
p = 0.
Общий поправочный коэффициент наскорость шлифования, учитывающий фактический условия,
Kv = Kмv Knv Kuv,
Кмv – коэффициент, учитывающий качествообрабатываемого материала
Kмv = 1;
Knv – коэффициент, учитывающий состояниеповерхности заготовки
Knv = 1;
Киv – коэффициент, учитывающий материалинструмента
Киv = 1;
Кv = 1.
Подставляем значения в формулу
/>м/мин.
4. Рассчитываем чистоту вращенияшлифовального круга, nоб/мин
/> об/мин.
5. Уточняем частоту вращенияшлифовального круга по паспорту и корректируем ее в ближайшую меньшую сторону,принимаем n = 850 об/мин.
6. Пересчитываем фактическую скоростьшлифования,
V м/мин
/> м/мин.
Операция 010 круглошлифовальная.Переход. Шлифовать поверхность Ø35f7окончательно.
1. Глубина шлифования t =0,03, мм (расчет припусков).
Д шлифовального круга, мм.
Д = 75 мм.
2 Величина подачи, S= 0,08 мм/об
3. Скорость шлифования, м/мин
/>.
Т = 180,
Сυ = 332,
y = 0,4,
m = 0,2,
q = 0,2,
u = 0,2,
x = 0,1,
p = 0.
Общий поправочный коэффициент наскорость шлифования, учитывающий фактический условия,
Kv = Kмv Knv Kuv,
Кмv – коэффициент, учитывающий качествообрабатываемого материала
Kмv = 1;
Knv – коэффициент, учитывающий состояниеповерхности заготовки
Knv = 1;
Киv – коэффициент, учитывающий материал инструмента
Киv = 1;
Кv = 1.
Подставляем значения в формулу
/>м/мин.
4. Рассчитываем чистоту вращенияшлифовального круга, nоб/мин
/> об/мин.
5. Уточняем частоту вращенияшлифовального круга по паспорту и корректируем ее в ближайшую меньшую сторону,принимаем n = 1200 об/мин.
6. Пересчитываем фактическую скоростьшлифования,
V м/мин
/> м/мин.
Техническое нормирование на примереобработки диаметра Ø35f7 (предварительная и окончательная обработкаповерхности).
Исходные данные: деталь «Крышка»сталь 45. Заготовка «прокат».
Длина обрабатываемой поверхности 9мм. Обработка производится на токарном станке 16К20. Приспособление – патрон.
Переход 1.
Точить поверхность предварительно.
Резец проходной упорный Т5К10. Уголрезца в плане φ = 90.
1) Основное время.
/>
/>
lpx= 9 мм – длина рабочего хода инструмента(по чертежу);
lвр.пер = 3 мм – величина врезания иперебега инструмента, табл. П 3.17;
п = 400об/мин – частота вращения (по расчетурежимов резания);
Sм = 0,8 мм/об – подача на оборот (по расчетурежимов резания).
2) Вспомогательное время, связанное спереходом.
Твсп = 0,06 мин.(Приложение П 3.1)
Переход 2.
Точить поверхность окончательно.
Резец проходной упорный Т5К10. Уголрезца в плане φ = 90.
1) Основное время.
/>
lpx = 9 мм – длина рабочего ходаинструмента (по чертежу);
lвр.пер = 3 мм – величина врезания иперебега инструмента, табл. П 3.17;
п = 800 об/мин – частота вращения (по расчетурежимов резания);
Sм = 0,4 мм/об – подача на оборот (по расчетурежимов резания).
2) Вспомогательное время, связанное спереходом.
Твсп = 0,06 мин.(Приложение П 3.1)
Нормирование операции:
1) Основное время.
Тосн = ∑То = То1 + То2;
Тосн = 0,08 + 0,08 = 0,16 мин.
2) Вспомогательное время.
Твсп = Туст.оп + ∑Твсп;
Туст.оп = 0,33 поз. 4 табл. П 3.2;
∑Твсп = Твсп1 + Твсп2;
∑Твсп = 0,29 + 0,75 = 1,04 мин;
Твсп = 0,33 + 1,04 =1,37 мин.
3) Оперативное время.
Топер = Тосн + Твсп; /> Топер = 0,16 + 1,37 = 1,53мин.
4) Время на обслуживание рабочегоместа.
Тобс = 4 — 6% Топер; Тобс = 0,05∙ 1,53 = 0,08 мин.
5) Время на отдых.
Тотд = 4% Топер; Тотд = 0,04∙ 1,53 = 0,06 мин.
6) Штучное время.
Тшт = Тосн + Твсп + Тобс +Тотд
Тшт = 0,16 + 1,37 + 0,08 + 0,06 = 1,67 мин.
Операция 010 Круглошлифовальная.
Переход 1. Шлифовать поверхность Ø35f7 предварительно.
1. Основное время
/> 9 / (850 * 0,15) = 40 / 127,5 =0,07 мин
2. Вспомогательное время, связанное спереходом
Твсп = 0,04 мин(Приложение П3.2)
Переход 2. Шлифовать поверхность Ø35f7окончательно.
1. Основное время
/> 9 / 0,08 * 1200= 0,09 мин
2. Вспомогательное время, связанное спереходом
Твсп = 0,04 мин
1. Основное время />
Тосн = 0,07 +0,09=0,16мин.
2. Вспомогательное время
/>
∑Твсп.= 2*0,04=0,08
Туст.оп = 0,35 мин
Твсп = 0,08 + 0,35= 0,43мин
3. Оперативное время
/>
Топер. =0,08 +0,43= 0,51 мин
4. Время на обслуживание рабочегоместа
Тобс = 4 –6 % Топер
Тобс. = 0,05 · 0,51= 0,026 мин
5. Время на отдых
Тотд = 4 % Топер
Тотд. = 0,02 мин
6. Штучное время
Тшт = То+ Твсп + Тобс + Тотд
Тшт =0,16+0,43+0,026+0,02=0,64мин.
Заключение
Необходимостьэкономии материальных ресурсов предъявляет высокие требования к рациональномувыбору и подготовке производственного процесса, выбору заготовки, к уровню ихтехнологичности, в значительной мере определяющей затраты на технологическийпроцесс производства, себестоимость, надёжность и долговечность изделий.
В соответствии с предъявляемымитребованиями в курсовом проекте разработан технологический маршрут изготовлениядетали «Крышка» (сталь 45), произведен анализ служебного назначения детали,технических требований и точности. Приведена характеристика индивидуальноготипа производства, проведено обоснование выбора способа получения заготовки, атак же рассчитаны технологические припуски и выбраны режимы резания. Подробноразработана технология токарной обработки внешней поверхности Ø35f7. Оборудование, инструмент иприспособления применены с учетом технической характеристики крышки, видапроизводства, точности, экономичности.
Список литературы
1. Пачевский В.М.Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие. Воронеж:Воронеж. гос. техн. ун-т, 2004, 177 с.
2. Справочниктехнолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т. 2/под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова.- 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1986.- 496 с.
3. Данилевский В.В.Технология машиностроения: учебник для техникумов./ В.В. Данилевский.- М.:«Высшая школа».-1977.- 497 с.
4. Ковшов А.Н.Технология машиностроения: учебник для студентов машиностроительныхспециальностей вузов. – М.: Машиностроение. -1987.- 320 с.
5. Маталин А.АТехнология машиностроения: учебник для машиностроительных вузов поспециальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки иинструменты».- Л.: «Машиностроение».-1985.- 496с.
6. Обработкаметаллов резанием: Справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм идр.; Под ред. А.А. Панова, 2-е изд., перераб и доп. – М.: Машиностроение, 2004.– 784 с.
7. А.М МаловСправочник технолога машиностроителя: изд. «Машиностроение»; том 2, М.- 1972,558 с.
8. Чернов Н.Н. Металлорежущиестанки: учебник для техникумов по специальности «Обработка металлов резанием» /Н.Н. Чернов.- М.: Машиностроение. — 1988. — 416 с.
9. Курсовоепроектирование по технологии машиностроения / Под общ. ред. А.Ф. Горбацевича. –Минск, «Вышейшая школа», 1975.
10. Горошкин А.К.Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. – М.: Машиностроение,1979.
11. Технологиятехнического контроля в машиностроении: Справочное пособие / Под ред. В.Н.Чупырина. – М.: Изд-во стандартов, 1990.
12. Общемашиностроительныенормативы режимов резания: Справочник: В2-х т.:/ А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А.Батуев и др.- М.: Машиностроение, 1991.
13. Балабанов А.Н.Краткий справочник технолога-машиностроителя. М.: Изд-во стандартов, 1992.