--PAGE_BREAK--
1.5
Проектирование маршрутной технологии обработки детали
Учитывая, рекомендации по экономической точности обработки и принципа постоянства баз применяем следующий маршрут обработки.
Таблица 1.
№ опер
Наименование и краткое содержание
Технологические базы
Оборудование
005
Фрезерно-центровальная
Фрезеровать торцы
Зацентровать с 2х сторон
Необработанные поверхности шеек и торец 20
Фрезерно-центровальный полуавтомат
МР-73М
010
Токарная с ЧПУ
Точить вал слева предварительно
Точить вал справа предварительно
Точить вал слева окончательно
Точить вал справа окончательно
Ось и торец 1
(Ось и торец 30)
Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3
015
Слесарная
Зачистить заусенцы, острые кромки притупить
Верстак слесарный
020
Фрезерная
Фрезеровать шпоночный паз шпоночной(пальцевой) фрезой
Фрезеровать шпоночный паз дисковой фрезой
Поверхность шейки Ç40js6 и торец 30;
Поверхность шейки Ç32,2n6 и торец 1;
Шпоночно-фрезерный станок 6Д92
025
Резьбонарезная
Нарезать резьбу М24×1,5-6g – два места
Поверхности шеек Ç32,2n6; Ç38js6
Резьбонарезной полуавтомат 5Д07
030
Слесарная
Зачистить заусенцы
Верстак слесарный
035
Моечная
Ванна
040
Контроль
Плита контрольная
045
Термическая
Установка индукционная
050
Круглошлифовальная
Шлифовать шейки вала Ç38 мм; Ç40мм; Ç45 мм; Ç46мм; Ç32,2 мм; Ç32 мм
Ось и торец 1
Круглошлифовальный станок 3М151
055
Слесарная
Зачистить заусенцы, острые кромки притупить
Верстак слесарный
060
Моечная
Ванна
065
Контроль
Плита контрольная
070
Консервация
Верстак слесарный
Окончательный вариант маршрутной технологии оформляем на маршрутных картах, которые приведены в приложении, согласно ГОСТу 3.1118-82.
1.6 Определение припусков расчетно-аналитическим методом
На одну поверхность припуск определяем расчетно-аналитическим методом, на остальные по ГОСТ 7505-89.
Рассчитываем припуск на размер Ç40 js6 (±0,008) мм
План обработки:
1. Черновое точение
2. Чистовое точение
3. Шлифование
Обтачивание и шлифование производится в центрах, следовательно отклонения расположения поверхностей равно:
[1 стр. 67]
Допуск на поверхность, используемые в качестве базовых на фрезерно-центровальной операции определяем по ГОСТ 7505-89:
Остаточная величина пространственных отклонений:
После черновой обработки
После чистовой обработки
Расчет минимальных значений припусков производим по формуле:
Минимальный припуск:
— под предварительное обтачивание:
— под окончательное обтачивание:
— под шлифование:
Полученные данные заносим в таблицу 2 .
Технологические переходы обработки поверхности
Элементы припуска, мкм
Расчет-ный припуск
2Zmin
Расчет-ный размер
dp
, мм
Допуск
d, мкм
Предельный размер, мм
Предельные значения припусков, мкм
Rz
T
r
dmin
dmax
2Zmin
2
Zmax
Заготовка
150
200
1146
43,534
1600
43,5
45,1
Обтачивание предварительное
50
50
69
2Ä1496
40,542
160
40,54
40,7
2960
4400
Обтачивание окончательное
30
30
46
2Ä169
40,204
62
40,204
40,266
336
434
Шлифование
10
20
2Ä106
39,992
16
39,992
40,008
212
258
Таблица 2.
Графа «Расчетный размер » (dр) дополняем, начиная с полного размера:
Наименьший предельный размер определим округлив до того же знака что и у десятичной дроби, которой задан допуск. Наибольший предельный размер найдем прибавлением допуска к наименьшему.
Рассчитываем значение припусков:
Общие припуски и определяем, суммируя промежуточные припуски:
=212+336+2960=3508 мкм
=258+434+4400=5092 мкм
Произведем проверку правильности выполненных расчетов:
Проверка верна, следовательно, расчет произведен, верно.
Рис.1. Схема расположения припусков и допусков на размер Ç40 js6 мм.
1.7 Проектирование операционной технологии
1.7.1 Расчет режимов резания и норм времени
1.7.1.1 Проектирование операции №010 «Токарная с ЧПУ»
Операция выполняется на токарно-винторезном станке с ЧПУ мод. 16К20Ф3 за четыре установа(А и Б – черновая обработка, В и Г – чистовая обработка), на каждом из которых выполняется по одному переходу. На данной операции для установки и базирования заготовки на станке используются 2х кулачковый поводковый патрон с плавающим передним центром и вращающийся центр, установленный в задней бабке.
В качестве режущих инструментов используются токарные резцы для наружной обработки стандарта ISOпроизводства компании ISCAR:
Черновое точение:
Державка: PCLNR2020К-12
Пластина: CNMG120408T-NR
радиус при вершине r=0,8 мм
сплав пластины IC9025
твёрдый сплав, покрытый методом химического осаждения тремя слоями покрытия из TiN, AL2O3, TiCN.
Рекомендуемые режимы резанья:
V=150..250 м/мин
S=0,15..0,5 мм/об
t= до 5мм
Рис.2.
Чистовое точение:
Державка: SVJCR2020К-16
Пластина: VCMT160404E-14
радиус при вершине r=0,4 мм
сплав пластины IC9025
твёрдый сплав, покрытый методом химического осаждения тремя слоями покрытия из TiN, AL2O3, TiCN.
Рекомендуемые режимы резанья:
V=250..400 м/мин
S=0,12..0,25 мм/об
t= до 2,5мм
Рис.3.
Все расчеты по данной операции ведутся согласно формулам [2]
Скорость резания при наружном продольном и поперечном точении рассчитываем по формуле
[2 стр. 265]
Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов [2 стр.268]
Кmv – влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,9) табл.3, [2 стр.262]
Knv– влияние состояния поверхности заготовки (для проката = 0,8; после черновой обработки = 1,0 ) табл.5, [2 стр.263]
Kuv – влияние материала режущей части( = 1,9 ) табл.6 [2 стр.263]
Kf – влияние главного угла в плане резца (для f95Å=0,7; для f93Å=0,7)табл.18 [2 стр.271]
Черновое точение (установы А и Б):
Глубина резания t= 4 мм
Подача S=0,5 мм/об
Период стойкости инструмента Т = 60 мин [2 стр. 268]
СV = 350 табл.17 [2 стр.269]
m = 0,2
= 0,15
= 0,35
Выбираем ближайшее значение по паспорту станка 800 об/мин
Действительная скорость резания
Определяем силу резанья:
Pz=10 CptxsyvnKp [2 стр.271]
Общий поправочный коэффициент Кр на силу резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов Kp =KmpKjpKgpKlpKrp [2 стр.271]
Kmp=0,75 таб.9 [2 стр.264]
Kj продолжение
--PAGE_BREAK--p =0,89 таб.23 [2 стр.275]
Kgp =1,1
Klp =1,0
Krp – учитывается только для быстрорежущей стали.
Kp =0,75*0,89*1,1*1=0,734
Сp = 204 табл.22 [2 стр.273]
n= 0
X= 1,0
Y= 0,75
Pz=10*204*41*0,50,75*135,70*0,734=3561 Н
Рассчитываем мощность резанья
[2 стр.271]
кВт
кВт
Определим основное машинное время обработки:
То=. [3 стр.13 — 14]
• Определим длину рабочего хода Lрх:
Lрх=Lрез+y+Lдоп
где Lрез – длина резания, равная длине обработки.
Lдоп – дополнительная длинна хода, вызванная в ряде случаев особенностями наладки и конфигурации детали. [3 стр.300]
y – длина подвода, врезания и перебега инструментов
Для установа А:
Lрез=430 мм
Lдоп+y=14 мм
Lрх=444 мм
То= 1,11 мин
Для установа Б:
Lрез=187 мм
Lдоп+y=14 мм
Lрх=201 мм
То= 0,503 мин
Чистовое точение (установы В и Г):
Глубина резания t= 0,4 мм
Подача S=0,25 мм/об
Период стойкости инструмента Т = 60 мин [2 стр. 268]
СV = 420 табл.17 [2 стр.269]
m = 0,2
= 0,15
= 0,2
Выбираем ближайшее значение по паспорту станка 2000 об/мин
Действительная скорость резания
Определяем силу резанья:
Pz=10 CptxsyvnKp [2 стр.271]
Общий поправочный коэффициент Кр на силу резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов Kp =KmpKjpKgpKlpKrp [2 стр.271]
Kmp=0,75 таб.9 [2 стр.264]
Kjp =0,89 таб.23 [2 стр.275]
Kgp =1,1
Klp =1,0
Krp – учитывается только для быстрорежущей стали.
Kp =0,75*0,89*1,1*1=0,734
Сp = 204 табл.22 [2 стр.273]
n= 0
X= 1,0
Y= 0,75
Pz=10*204*0,41*0,250,75*333,010*0,734=211,76 Н
Рассчитываем мощность резанья
[2 стр.271]
кВт
кВт
Определим основное машинное время обработки:
То=. [3 стр.13 — 14]
• Определим длину рабочего хода Lрх:
Lрх=Lрез+y+Lдоп
где Lрез – длина резания, равная длине обработки.
Lдоп – дополнительная длинна хода, вызванная в ряде случаев особенностями наладки и конфигурации детали. [3 стр.300]
y – длина подвода, врезания и перебега инструментов
Для установа В:
Lрез=432 мм
Lдоп+y=6 мм
Lрх=438 мм
То= 0,876 мин
Для установа Г:
Lрез=196 мм
Lдоп+y=6 мм
Lрх=202 мм
То= 0,404 мин
Определение штучно-калькуляционного времени на операцию.
Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом. В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени:
Тш-к=+Тшт [1],
где Тпз – подготовительно – заключительное время на операцию.
n – величина партии запуска деталей; n=280 шт
Норма штучного времени при обработке на токарных станках с ЧПУ определяется как:
Тшт=То+Тв+Тобсл+Тпер [1 стр.603]
Tо – основное технологическое время
Тобсл – время технического и эксплуатационного обслуживания.
Тпер – время перерывов.
Тв – вспомогательное время:
Тв=Тус+Тм.в+Тзо+ Тиз
Тм.в. – машинно-вспомогательное время необходимое для перемещения револьверной головки станка в зоне обработки, включая холостые отводы и подводы, а также смену инструмента.
Тзо – время на закрепление и открепление детали,
Тус – время на установку и снятие детали,
Тиз – время на измерение детали,
Тм.в.=Тхх+Тск+Тси
Тхх – суммарное время холостых ходов
Тск – суммарное время смены кадров управляющей программы (в среднем время смены одного кадра 1,5-2 сек).
Тси – Суммарное время необходимое для смены инструмента.
Тшт=То+Тус+Тиз+Тзо+Тхх+Тск+Тси+Тобсл+Тпер
Общая длина холостого хода –1862 мм
Скорость быстрых перемещений – 2000 мм/мин
Тхх=1862/2000= 0,931 мин
Тси=0,17 мин
Тск=1,5 мин
Тм.в.=0,931+1,5+0,17=2,601 мин
2,893+0,4+2,601=5,894 мин
Тобсл+ Тпер=12% от оперативного времени
Тобсл+ Тпер=5,894*0,12=0,707
Полученные значения норм времени сведем в таблицу 3.
Таблица 3.
Время
Установ А
Установ Б
Установ В
Установ Г
Общее
Тус, мин
0,185
0,185
0,185
0,185
0,74
Тзо, мин
0,044
0,044
0,044
0,044
0,176
Тиз, мин
0,44
0,37
1
0,83
2,64
Тобсл+Тпер, мин
0,707
0,707
0,707
0,707
2,828
Тпз, мин
18
То, мин
1,11
0,503
0,876
0,404
2,893
На основании таблицы получаем:
Тшт=2,893+0,74+2,64+0,176+2,601+2,828=11,878 мин.
Тш-к=+11,878=11,942 мин.
1.7.1.2 Проектирование операции №020 «Фрезерная»
Операция выполняется на шпоночно-фрезерном станоке 6Д91 за два установа. Для данной операции необходимо применение специального приспособления, посредством которого деталь устанавливается и базируется на станке по наружной цилиндрической поверхности и торцу (сборочный чертёж приспособления представлен на листе формата А1 ПензГУ 1.3-09.151001.123.005-СБ).
В качестве режущих инструментов используются специальные фрезы:
для установа А – шпоночная фреза Ç12мм, материал фрезы – быстрорежущая сталь Р6М5
для установа Б – грибковая фреза Ç48 мм и b=8 Н8 мм, материал фрезы – быстрорежущая сталь Р6М5
Все расчеты по данной операции ведутся согласно формулам [2].
1)
Установ А :
Деталь устанавливается на приспособление и базируется по Ç40,2 (чертежный Ç40js6).
На данном переходе производится фрезерование паза под призматическую шпонку размерами В=12, t=4,5Н12. Обработка ведётся «маятниковым» методом за два прохода с подачей на глубину 2,2 мм
Глубина фрезерования t=2,2 мм
Ширина фрезерования В=12 мм
Диаметр фрезы D=12 мм
Подача на один зуб фрезы Sz=0,18 мм/зуб
Число зубьев фрезы z=2
Определим длину рабочего хода Lрх:
Lрх=Lрез+y+Lдоп
где Lрез – длина резания, равная длине обработки. Lрез=54 мм
Lдоп – дополнительная длинна хода, вызванная в ряде случаев особенностями наладки и конфигурации детали.
y – длина подвода, врезания и перебега инструментов
Lдоп+y=6мм
Lрх = 54+6=60мм
Определим скорость резания V, м/мин, число оборотов шпинделя n, мин,
[2 стр. 282]
Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов [2 стр.282]
Кmv – влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,9) табл.3, [2 стр.262]
Knv– влияние состояния поверхности заготовки (после обработки = 1,0 ) табл.5, [2 стр.263]
Kuv – влияние материала режущей части ( = 1,0) табл.6 [2 стр.263]
Т – стойкость инструмента; Т=80мин таб40[2 стр.290];
СV = 12 табл.39 [2 стр.287]
m= 0,26
= 0,3
= 0,25
q=0,3
u=0
p=0
Число оборотов шпинделя:
По паспорту станка принимаем число оборотов n=250 мин
Уточняем скорость резания:
Определим минутную подачу Sм, мм/мин:
Sм=Sz*z*n=0,18*2*250=90 мм/мин
Определяем силу резанья:
Pz=10 [2 стр.271]
поправочный коэффициент Kmp на силу резания
Kmp=0,3 таб.9 [2 стр.264]
Сp = 82 табл.41 [2 стр.291]
u=1
X= 0,75
Y= 0,6
q=0,86
w=0
Pz=10 Н
Рассчитываем мощность резанья
продолжение
--PAGE_BREAK--