МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИУКРАИНЫ
ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
Практическая работа №1
Выполнил:
ст.гр. АПП 04-2
Измайлов А.О.
Проверил:
Косенко А.Г.
Краматорск 2008
1. Проанализировать назначение детали и ее отдельныхповерхностей, проанализировать точностные параметры, шероховатость и размерныесвязи между отдельными поверхностями детали
Припроектировании, как в учебных целях, так и в производственных условиях, любаядеталь должна быть проанализирована на технологичность. Цель анализатехнологичности детали – выявление недостатков конструкции по сведениям,содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшениетехнологичности рассматриваемой конструкции.
Существуеткачественная и количественная оценка технологичности. Качественная оценкатехнологичности заключается в качественном анализе параметров детали в процессепроектирования и используется для поиска лучшего количественного решения.Количественная оценка технологичности характеризует степень удовлетворениявариантом конструкции детали требований к технологичности.
ГОСТамипредусматривается свыше 20 количественных и качественных критериевтехнологичности. Анализ технологичности детали является обязательным этапомпроектирования детали и позволяет на 15-20% улучшить технико-экономическиепоказатели проектируемого техпроцесса.
Проведемкачественный анализ данной детали на технологичность.
Масса игабариты данной детали позволяют получать заготовки для изготовления деталиштамповкой. Это позволяет сократить время на первоначальных этапах техпроцесса.
Конструкциядетали предполагает использование стандартного металлорежущего инструмента. Натокарных операциях возможно применение проходных и контурных резцов.
В процессеобработки возможно применение прогрессивных технологий. В частности возможноприменение станков с ЧПУ для чистовой обработки поверхностей детали и приборовактивного контроля размеров при шлифовании.
Исходя изизложенных выше соображений, можно сделать вывод о том, что данная деталь вцелом является технологичной для производства.
Количественныйанализ детали на технологичность проводится с помощью вычисления коэффициентаиспользования материала при изготовлении детали, коэффициента точностиобработки и коэффициента шероховатости обработки поверхности. Количественныйанализ проводится в том случае, если в процессе качественного анализа детали натехнологичность были изменены параметры качества поверхности детали. При этомсравниваются рассчитанные коэффициенты для базового и модифицированноговариантов обработки детали. Так как изменений параметров качества обработкиповерхности и размеров детали не было сделано, то количественный анализнецелесообразен.
2. Определить химический состав и физико-механическиесвойства материала детали
Рассматриваемаядеталь представляет собой втулку изготовленный из стали Сталь 45 ГОСТ 1050-74.
Сталь 45 –это улучшаемая конструкционная сталь. Признак улучшаемой стали – среднее содержаниеуглерода 0,4%. Улучшение – вид термообработки, представляющий собой закалку, а затемотпуск на 600 0С. В результате из мартенсита образуется сорбит.Твердость 335HB…360HB. Для этой стали характерны однородность, чистота. Онапредназначена для изготовления ответственных деталей машин и механизмов.
Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-74)
Углерод – 0,4-0,5 %.
Кремний – 0,17-0,37 %.
Марганец – 0,5-0,8 %.
Сера – не более 0,045 %.
Фосфор – не более 0,045 %.
Никель – 0,3 %.
Хром – 0,3 %.
Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-74)
Gт – 360 МПа
Gвр – 610 МПа
δ – 16 %
ψ – 40 %
αн – 50 Дж/см
НВ – 200-240
3. Установить способ получения детали
Принимаяво внимание массу, габариты и форму детали (D= 285 мм, D2= 200 мм, h=57 мм), можно сделать вывод оспособе ее получения обработкой давлением ГОСТ 7505-89. Производство серийное. Это либо штамповка намолоте или КГШП, фрикционом прессе, ГКМ, гидравлическом прессе. Однако целесообразноэти изделия получать на фрикционом прессе, так как ковка на молоте неточна иэффективна в единичном производстве, на ГКМ штамповать нецелесообразно из-заэффективности его только при массовом производстве. Наиболее приемлемым вданном случае оборудованием является КГШП. Штамповка принимается в закрытомштампе.
4.Спроектировать внутришлифовальную 200Н7 операцию механической обработки
4.1Металлорежущее оборудование и его основные характеристики
Круглошлифовальныйстанок ЗБ151. Наибольшийдиаметр и длина шлифуемой поверхности 180Х630 мм. Диаметр и высоташлифовального круга (нового): Dк=600 мм; Вк=63 мм. Частота вращения шлифуемой детали63—400 об/мин (регулирование бесступенчатое). Скорость продольного перемещениястола 0,1— 6 м/мин (регулирование бесступенчатое). Периодическая поперечнаяподача шлифовального круга (мм/ход стола): 0,0025— 0,05 мм (через 0,0025 мм). Непрерывная подача при врезном шлифовании 0,1—2,0 мм/мин (0,0005—0,01мм/об). Мощность электродвигателя привода шлифовального круга Nд=7 кВт; КПДстанка η==0,8.
4.2Станочное приспособление для установки и закрепления детали
Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-63
Диаметр наружный — 400 мм
Диаметр присоединительного пояска — 340 H7
Диаметр расположения крепежных отверстий – 11 мм.
Диаметр расположения крепежных отверстий – 368 мм.
Высота корпуса – 105 мм.
Максимальный наружный диаметр, зажимаемого в прямыхкулачках – 350 мм.
Максимальный внутренний диаметр, зажимаемого в прямыхкулачках – 530 мм.
Максимально допустимая частота вращения – 2500 об/мин
Минимальная суммарная сила зажима — 65000 DaH
Масса патрона — 16/25 кг.
Диаметр отверстия в корпусе -136 мм
4.3Режущий инструмент и его основные характеристики
Шлифовальныйкруг – ПП 150х20х80 34А 40 СТ3 6 К5 35м\с А 1. ГОСТ 2424-83
(Размеры — ПП150х20х80, марка абразивного материала – 34А, зернистость – 40, твердость –СТ3, структура – 6, связка – К5, допустимая скорость вращения – 34 м/с., классточности – А, класс неуравновешенности — 1)
Нутромер НМ600, ГОСТ 10-75
Линейка — 500, ГОСТ 427-75.
4.4Определить по нормативам режимы резания в следующем порядке
4.4.1Глубина резания
Глубинурезания при предварительном и окончательном шлифовании выбираем />
4.4.2Подачу и скорректировать ее по паспорту станка
Радиальнаяподача при предварительном шлифовании /> при окончательном — /> (Лит. 3)
4.4.3 Скорость резания. Частотувращения шпинделя с деталью или инструментом, скорректировать ее по паспортустанка и рассчитать действительную скорость резания
Частотавращения шлифовального круга /> принимаем стандартную частоту вращения шлифовальногокруга 1590 (мин-1) и />
Частотавращения детали при предварительном шлифовании /> принимаем стандартную частоту вращения шпинделяизделия – 100 (мин-1) и />
Частотавращения детали при окончательном шлифовании /> стандартную частоту вращения шпинделя изделия – 70(мин-1) и />
4.4.4 Мощностьрезания сравнить ее с эффективной мощностью станка и сделать вывод овозможности обработки
Мощностьрезания при предварительном шлифовании определим по формуле />
Учитываятабличные коэффициенты /> получим следующее значениемощности резания: />
При окончательном — />
4.4.5Рассчитать основное время на операции
Основноевремя перехода:
предварительнаяобработка – /> окончательная обработка – />
вспомогательноевремя, связанное с приемами управления станком и измерением детали, />
Время напереход />
4.4.6 Технологическаякарта наладки станка на внутришлифовальную операцию
/>
а) Установить закрепить.
б) Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-63
в) Шлифовать до размера Ǿ200Н7.
г) Шлифовальный круг – ПП 150х20х80 34А 40 СТ3 6 К535м\с А 1. ГОСТ 2424-83
5. Спроектироватьвертикально-сверлильную (отверстие + М12) операцию механической обработки
5.1Металлорежущее оборудование и его основные характеристики
Вертикально-сверлильный станок 2Н125. Наибольший диаметр сверления 25 мм. Частота вращения шпинделя в минуту: 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400;2000. Подачи (мм/об): 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,60.Мощность электродвигателя Nд=2,2 кВт; КПД станка η=0,8. Наибольшая осеваясила резания, допускаемая механизмом подачи станка, Pxнаиб=8900Н.
5.2Станочное приспособление для установки и закрепления детали
Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-63
Диаметр наружный — 400 мм
Диаметр присоединительного пояска — 340 H7
Диаметр расположения крепежных отверстий – 11 мм.
Диаметр расположения крепежных отверстий – 368 мм.
Высота корпуса – 105 мм.
Максимальный наружный диаметр, зажимаемого в прямыхкулачках – 350 мм.
Максимальный внутренний диаметр, зажимаемого в прямыхкулачках – 530 мм.
Максимально допустимая частота вращения – 2500 об/мин
Минимальная суммарная сила зажима — 65000 DaH
Масса патрона — 16/25 кг.
Диаметр отверстия в корпусе -136 мм
деталь проектирование токарный обработка
5.3Режущий инструмент и его основные характеристики
Инструмент: сверло спиральное сцилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 10903-77, Æ11 мм, Т5К6.
ШтангенциркульШЦ I-150, 0.1, ГОСТ 166-80.
5.4Определить по нормативам режимы резания в следующем порядке
5.4.1 Глубина резания
Глубина резания: /> мм, /> мм(Лит 3 )
5.4.2 Подачу и скорректировать ее попаспорту станка
Подача: /> мм/об.
5.4.3 Скорость резания
Скорость резания определяется поформуле:
/>.
По [4] выбираем необходимыекоэффициенты:
/>; />; />; />; /> мин.
/>,
/>; />; /> /> />.
Вычисляем скорость резания:
/> м/мин.
5.4.4Частоту вращения шпинделя с деталью или инструментом, скорректировать ее попаспорту станка и рассчитать действительную скорость резания
Частотавращения /> мин-1
5.4.5Мощность резания сравнить ее с эффективной мощностью станка и сделать вывод овозможности обработки
Мощность резания:
/>,
где/>,
где />;
/>;
/>;
/>.
Подставляя, получим:
/> Н·м.
Подставляем:
/> кВт.
· Необходимаямощность электродвигателя:
/> кВт.
Для осуществления процесса резания,должно выполняться условие:
/>,
Где /> — мощность электродвигателяглавного привода станка
5.4.6Рассчитать основное время на операции
/>,
где />;
/> мин;
/>,
где />мин;
/> мин;
/> мин;
/> мин.
/> мин.
Подставляем:
/> мин.
/> мин.
5.4.7 Технологическаякарта наладки станка на вертикально-сверлильную операцию
/>
Вертикальносверлильная.
а) Установить и закрепить деталь
б) Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-63
в) Сверлить Ǿ11 глубина 30
г) Нарезать резьбу М12
д) Инструменты
Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ10903-77, Æ11 мм,Т5К6.
Метчик ГОСТ 3266-81 М12х1,75 Р6М5
6.Спроектировать токарную операцию механической обработки
6.1Металлорежущее оборудование и его основные характеристики
Токарно-винторезный станокмодели 16К20 высота центров 215 мм. Расстояние между центрами до 2000 мм.Мощность двигателя NM=10кВт; КПД станка h=0.75. Частота вращения шпинделя мин-1: 12.5; 16; 20; 20; 25;31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000;1250; 1600. Продольные подачи мм/об: 0.05; 0.06; 0.075; 0.09; 0.1; 0.125; 0.15;0.175; 0.2; 0.25; 0.25; 0.3; 0.35; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 1; 1.2; 1.4; 1.6;2; 2.4; 2.8. Поперечные подачи мм/об: 0.025; 0.03; 0.0375; 0.045; 0.05; 0.0625;0.075; 0.0875; 0.1; 0.125; 0.15; 0.175; 0.2; 0.25; 0.3; 0.35; 0.4; 0.5; 0.6;0.7; 0.8; 1; 1.2; 1.4. Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмомподачи, PX=6000 Н.
6.2Станочное приспособление для установки и закрепления детали
Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-63
Диаметр наружный — 400 мм
Диаметр присоединительного пояска — 340 H7
Диаметр расположения крепежных отверстий – 11 мм.
Диаметр расположения крепежных отверстий – 368 мм.
Высота корпуса – 105 мм.
Максимальный наружный диаметр, зажимаемого в прямыхкулачках – 350 мм.
Максимальный внутренний диаметр, зажимаемого в прямыхкулачках – 530 мм.
Максимально допустимая частота вращения – 2500 об/мин
Минимальная суммарная сила зажима — 65000 DaH
Масса патрона — 16/25 кг.
Диаметр отверстия в корпусе -136 мм
6.3Режущий инструмент и его основные характеристики
Резецпроходной упорный, Т5К10-16х16, СТП39.06-74.
Линейка — 500, ГОСТ 427-75.
Штангенциркуль ШЦ III-400, 0.1, ГОСТ 166-80.
6.4Определить по нормативам режимы резания в следующем порядке
6.4.1 Глубина резания
С учетом того, что обработка данной поверхностичистовая, выбираем глубину резания /> (Лит 3)
6.4.2Подачу и скорректировать ее по паспорту станка
Радиальная подача при токарном точении />
6.4.3 Скорость резания
определим скорость резания
/>
С учетом табличных коэффициентов
/> />
6.4.4 Частоту вращения шпинделя сдеталью или инструментом, скорректировать ее по паспорту станка и рассчитатьдействительную скорость резания
Частотавращения шпинделя /> принимаем стандартную частотувращения 200 (мин-1) и />
6.4.5Мощность резания сравнить ее с эффективной мощностью станка и сделать вывод овозможности обработки
Мощностьрезания />
6.4.6Рассчитать основное время на операции
Основноевремя перехода /> вспомогательное время, связанноес приемами управления станком и измерением детали, />
Время напереход – точение под меру и под шлифовку с образованием радиуса R2: />
6.4.7 Технологическаякарта наладки станка на токарную операцию
а) установить и закрепить деталь.
б) Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-63
в) Точить Æ290 L=17, Æ260 L=43, Æ242 L=8. Снять фаски 5х45 и 2х45
Точить Æ202 L=60снять фаски 2х45.
Переустановить деталь
Точить снять Æ260 L=43 фаски2х45.
Точить паз Æ260 L=5 H=0.5
г)Резец проходной упорный, Т5К10-16х16,СТП39.06-74
5. Разработкамаршрута обработки детали, эскизы обработки на каждую операцию с условнымизображением базирования и закрепления детали, обработанные поверхности сразмерами и допусками, а также шероховатость поверхностей
Наименование и содержание операции
Оборудование
Приспособления
Режущий и мерительный инструмент
Схема базирования
Токарная :
· Точить чисто поверху Ø260
· Точить чисто поверху Ø285
· Снять фаски 2x45 Ø260
· Точить паз Ø259.75 L=5
· Точить чисто Ø242
· Точить чисто Ø202
· Точить паз L=5 H=0.5
· Снять фаски 5x45 Ø285
· Снять фаски 2x45 Ø242
· Снять фаски 2x45 Ø200 16К20 Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-63
Резец проходной упорный, Т5К10-16х16.
Штангенциркуль ШЦ III, 0-500, 0.1, ГОСТ166-80.
/>/>
Вертикально-сверлильная
· Сверлить 2 отверстия Ø 11 L=30
· Нарезать резьбу М12 L=25 2H125 Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-63, центр вращающийся ГОСТ 8742-62, центр упорный ГОСТ 13214-75
сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 10903-77, Æ11 мм, Т5К6.
Метчик М12 S=1.75 ГОСТ 3266-81
Штангенциркуль ШЦ I, 0-125, 0.1.
/>
Внутришлифовальная
· Шлифовать Ø 200Н7 3Б151 Патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-63, центр вращающийся ГОСТ 8742-62, центр упорный ГОСТ 13214-75
Шлифовальный круг – ПП 150х20х80 34А 40 СТ3 6 К5 35м\с А 1. ГОСТ 2424-83
Штангенциркуль ШЦ III, 0-500, 0.1.
/>
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />