Московская Государственная Академия Приборостроения и Информатики
Кафедра______________________________________
Допустить к защите:
«___» ____________ 2000 г.
Руководитель ______________Пояснительная записка к курсовому проекту
Тема проекта: «Разработать инструментальную оснастку ктехнологии изготовления детали «корпус» в условиях обработки на станках с ЧПУ»
Проект выполнил студент: Бакачёв Андрей Игоревич
шифр: 96009 группа: МТ-8 факультет: ВФ
Специальность: 1201
Нормоконтроль______________________________________________________
Курсовой проект защищен с оценкой:___________________________________
Руководитель:_______________________________________________________
Члены комиссии:_____________________________________________________
_____________________________________________________
Москва 2000 г.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
Разраб.
Бакачёв А.И.
Провер.
Т. Контр.
Н. Контр.
Утверд.
Лит.
Листов
19
МГАПИ
Реценз.
Масса
Масштаб
1
1: 1
1. Введение
3
2. Постановка задачи
4
3. Разработка технологического процесса
5
3.1. Описание детали «Корпус»
5
3.2. Обоснование выбора оборудования
7
3.3. Разработка маршрутного техпроцесса
8
4. Выбор инструментальной оснастки для операции токарная с ЧПУ
11
5. Общие выводы
18
6. Список литературы
19
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
PAGE * LOWER 3
2.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
PAGE * LOWER 4
На основеспроектированного технологического процесса механической обработки, детали типа«Корпус» на станках с ЧПУ, разработать инструментальную оснастку для одной изопераций.
Кроме режущего инструмента(РИ) и вспомогательного инструмента (ВИ), к инструментальной оснастке относятсяинструменты и средства настройки инструмента на размер вне станка.
3.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
PAGE * LOWER 5
3.1.Описание детали «Корпус».
По назначениюдеталь является переходником в системе распределения жидкости. Деталь имеет наторцах по четыре крепежных отверстия, и на боковом одно с размером М27 мм.
Материал заготовки – чугун СЧ10.
HB 190.
Основные требования к параметрамшероховатости Ra6.3, Ra 3.2.
Все литейные радиусы R5.
Деталь «Корпус» являетсятехнологичной, так как она не имеет труднодоступных поверхностей и не требуетспециального инструмента.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
По условию проекта деталь должнабыть обработана на станках с ЧПУ.
Обработкаповерхностей вращения производится на универсальном модифицированном станке сЧПУ 16К20ФЗ токарной группы.
Торцеваяповерхность и резьбовое отверстие перпендикулярное оси детали, а такжекрепежные отверстия обрабатываются на многоцелевом обрабатывающем центре2206ВМФ4 с горизонтальным расположением шпинделя. Станок относится ксверлильно-фрезерно-расточной группе.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
Технологическийпроцесс механической обработки детали «Корпус» представлен в форме маршрутнойкарты с операционными эскизами.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
№№
операции,
перехода. Наименование
операции,
содержание
перехода
Операционный эскиз
005
1
2
3
4
Литье, обрубка, очистка заготовки
Токарная с ЧПУ
Установ 1
Подрезать торец 1 в размер 106±0,2мм
Подрезать торец 2 согласно размеру
Расточить отверстие 3
и снять фаску 4 согласно размеру
Установ 2
Подрезать торец 1 в размер 104±0,2мм
Подрезать торец 2 согласно размеру
Расточить отверстие 3
и снять фаску 4 согласно размеру
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
010
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Сверлильно-фрезерно-расточная с ЧПУ
Установ1
Центровать отв. 1…4
Сверлить отв. под резьбу Æ9,2мм 5…8
Нарезать резьбу М10´0,8 9…12
Фрезеровать пов. Согласно размеру 13
Зенкеровать отв. Æ25мм 14
Зенкеровать отв. Æ30H11мм 15
Нарезать резьбу М27´2 согласно размеру 16
Установ 2
Центровать отв. 17…20
Сверлить отв. под резьбу Æ9,2мм 21…24
Нарезать резьбу М10´0,8 25…28
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
Расчет инструментальной оснастки будетпроизводиться для операции токарная с ЧПУ.
Установ 1
4.1 Наименование операции — токарнаяс ЧПУ
Содержание 1 перехода:
подрезать торец в размер 104 мм.
4.1.1 Исходные данные:
Материал детали — Чугун СЧ 10. Видзаготовки — литье.
Характер обрабатываемойповерхности по корке, припуск прерывистый.
Отклонение размера по 11квалитету точности.
Параметр шероховатости Ra 6,3.
4.1.2 Расчет режимов резания
Глубина резания t=2,5 мм.
Подача — при черновом точениипринимается максимально допустимая по мощности оборудования, жесткостью системыСПИД, прочности режущей пластины и прочности державки. S=0,95 мм/об. [1, стр.266, т.11]
Скорость резания
V = (Cv/ Tm * tx * Sy) * Kv
Показатели степени и коэффициентывыбираются из таблиц. [1, стр.267]
Коэффициент Kv,учитывает поправки на обрабатываемый материал, состояние обрабатываемой поверхности, материала режущей части резца,геометрических параметров.
Kv= Kmv* Knv * Khv* Киv* Кг
Кv=1,2*0,9*1,5*1*0,87=1,41
V = (292 / 600,2 *2,50,15 * 0,950,2) * 1,41= 160 м/мин
Сила резания[1, стр.271]
Pz,x,y= 10 * Cp * tx * Sy * Vn* Kp
Pz,x,y= 10 * 92 * 2,51 * 0.950,75* 1600 * (2 * l * 1,18 * l * l) = 2415 H
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
N = Pz* V / 1020 * 60
N= 2415 * 160 / 1020 * 60 = 6,3 кВт
Частотавращения шпинделя
n = 1000 * V / p* Dmax
n = 1000 * 160 / 3,14 * 90 =565 мин-1
принимаем n = 500 мин-1
4.1.3 Станоки оснастка
Станок — токарный с ЧПУ 16К20ФЗ
Частотавращения 10…2000 мин-1
Пределы подач0,01…2,8 мм/об
Мощностьглавного привода 11кВт
Ограничениегабаритов державки не более 25´40мм (В´Н)
Местокрепления РИ на станке — револьверная головка.
Наименованиекрепежно-присоединительной части станка для закрепления режущего инструмента — гнездо цилиндрическое с рифленьем и клином.
Размер гнездаÆ50мм(Н7).
4.1.4 Инструментрежущий: резец проходной (ГОСТ 21151-75) с механическим креплениемтвердосплавной пластины [3, стр. 168]
ограниченияна параметры режущего инструмента, связанные с технологическим процессоммеханической обработки, отсутствуют.
4.1.5Определение размеров вспомогательного инструмента
Размерыкрепежно-присоединительной части вспомогательного инструмента для закрепленияна станке соответствуют размеру гнезда револьверной головки: диаметр хвостовика50h6 мм, остальныеразмеры по каталогу [2]
Размерыкрепежно-присоединительной части вспомогательного инструмента для закреплениярежущего инструмента: квадратный паз 25´25 мм, габаритныеразмеры: общая длина 138мм, максимальные размеры 100´138мм, длинапосадочного хвостовика 78мм.
4.1.6 Выборконструктивной схемы инструментального блока (ИБ)
револьвернаяголовка àВИ àРИ
4.1.7Конструктивная схема вспомогательного инструмента:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13 àкорпус ВИ àкрепежная часть РИ
4.1.8 Описаниеинструментального блока для операции токарная с ЧПУ — подрезка торца.
Подготовкаинструментальной оснастки для станков с ЧПУ заключается в том, что режущийинструмент к станку доставляется в составе инструментального блока.
Инструментальныйблок для подрезания торца состоит из проходного резца (поз.1) и резцедержателя(поз.2). Резец закреплен в резцедержателе тремя винтами (позю4), черезподпружиненную планку (поз.З). Хвостовик резцедержателя соответствует посадочному гнезду револьвернойголовки станка мод. 16К20ФЗ и равен Æ50h6.
4.2 Наименование операции — токарная с ЧПУ
Содержание 2 перехода: расточитьотверстие в размер Æ26Н11мм и снять фаску согласно размеру.
4.2.1 Исходные данные
Материал детали — Чугун СЧ 10.
Вид заготовки — литье.
Характер обрабатываемойповерхности по корке, припуск прерывистый.
Параметр шероховатости Ra 3,2
4.2.2 Расчет режимов резания
Растачивание отверстия будемвести в два прохода,
глубина резания t = l,5 мм,
Подача при растачивании S=0,25 мм/об. [1, стр.267, т.12]
Скорость резания
V = (Cv/ Tm * tx * Sy) * Kv
Показатели степени и коэффициентывыбираются из таблиц. [1, стр.267]
Коэффициент Kv,учитывает поправки на обрабатываемый материал, состояние обрабатываемой поверхности, материала режущей части резца,геометрических параметров.
Kv = Kmv* Knv* Khv* Киv * Кг
Кv = 1,1 * 0,85 * 1,2 * 1 * 0,87 =0,97
V = (292 / 600,2 *1,50,15 * 0,250,2) * 0,97= 155 м/мин
Сила резания[1, стр.271]
Pz,x,y= 10 * Cp * tx * Sy * Vn* Kp
Pz,x,y= 10 * 92 * 1,51 * 0,250,75* 1550 * (1 * l,1 * 1,18 * l * l) = 633 H
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
N = Pz * V / 1020 * 60
N= 633 * 155 / 1020 * 60 =1,6 кВт
Частотавращения шпинделя
n = 1000 * V / p* Dmax
n = 1000 * 155 / 3,14 * 26 = 1897 мин-1
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
15
принимаем n = 2000 мин-1
4.2.3 Станоки оснастка
Станок — токарный с ЧПУ 16К20ФЗ
Частота вращения 10…2000 мин-1
Пределы подач 0,01…2,8 мм/об
Мощность главного привода 11кВт
Ограничение габаритов державки неболее 25´40мм(В´Н)
Место крепления режущего инструмента настанке — револьверная головка
Наименованиекрепежно-присоединительной части станка для закрепления режущего инструмента — гнездо цилиндрическое с рифленьем и клином
Размер гнезда Æ50мм (Н7)
4.2.4 Инструмент режущий
резец расточнойс j=90°, стрехгранной пластиной из твердого сплава [3, стр.170]
ограничения напараметры режущего инструмента, связанные с технологическим процессоммеханической обработки, отсутствуют.
4.2.5 Определение размероввспомогательного инструмента
Для креплениярежущего инструмента в револьверной головке применяем две переходные втулки.
Размерыкрепежно-присоединительной части ВИ для закрепления на станке соответствуютразмеру гнезда револьверной головки: диаметр хвостовика 50h6 мм, остальные размеры по каталогу [2]
Размеры крепежно-присоединительнойчасти ВИ для закрепления РИ: втулка с отверстием Æ16мм, габаритныеразмеры: общая длина 159мм, максимальные размеры 159´70мм.
4.2.6 Выборконструктивной схемы инструментального блока
револьвернаяголовка àВИ à РИ
4.2.7Конструктивная схема вспомогательного инструмента:
крепежная частьстанка àдва переходника àкрепежная часть РИ
4.2.8 Описаниеинструментального блока для операции токарная с ЧПУ — подрезка торца.
Подготовкаинструментальной оснастки для станков с ЧПУ заключается в том, что режущийинструмент к станку доставляется в составе инструментального блока.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата