Министерство образования РФ
Тольяттинский государственный университет
Машиностроительный факультет
Кафедра: «Технология машиностроения»
Практическое задание
по курсу «Технология машиностроения»
Студент: Мисюра К.В.
Тольятти 2001.
Содержание
Введение
1. Анализ исходных данных
1.1 Служебное назначение и условияработы детали
1.2 Систематизация поверхностей
1.3 Анализ технологичности детали
1.3.1 Технологичность заготовки
1.3.2 Технологичность общейконфигурации
1.3.3 Технологичность базирования изакрепления
1.3.4 Технологичность обрабатываемыхповерхностей
1.4 Формулировка задач курсовойработы
2. Выбор стратегии разработки ТП
3. Выбор и проектирование заготовки
3.1 Выбор методаполучения заготовки
3.2 Выбор методовобработки поверхностей
3.3 Расчет припусковна обработку
3.4 Проектированиезаготовки
4. Разработка технологического маршрутаи схем базирования
4.1 Разработка технологическогомаршрута
4.2 Выбор баз
5. Выбор средств технологическогооснащения.
5.1 Выбор оборудования
5.2 Выбор приспособлений
5.3 Выбор режущего инструмента
6. Расчет режимов резания
6.1 Расчет времени
Используемаялитература
Введение
Основутехнологической подготовки производства составляет разработка оптимальноготехнологического процесса (ТП), позволяющего обеспечить выпуск заданногоколичества изделий данного качества в установленные сроки с наименьшимизатратами.
Важной частью разработкиТП обработки детали является разработка технологического маршрута, т.е.определение операций ТП и последовательности их выполнения.
Цель работы – обеспечениезаданного выпуска детали «Вал» заданного качества с наименьшими затратами путемразработки оптимального технологического маршрута его механической обработки.
1. Анализ исходных данных
Задача раздела – на базеанализа технических требований к детали определить задачи курсовой работы,которые необходимо решить для достижения цели работы, сформулированной овведении.
1.1. Служебное назначениеи условия работы детали
Деталь вал, чертеж 01ТМ,является ведомым валом тихоходной ступени двухступенчатогоконическо-цилиндрического редуктора и предназначен для передачи крутящегомомента посредством шпоночного паза. Вал установлен в однорядныхрадиально-упорных роликоподшипниках в корпусе редуктора.
Вал работает всредненагруженном режиме в условиях действия радиальной знакопеременнойсосредоточенной нагрузки, осевой нагрузки и крутящего момента.
1.2. Систематизацияповерхностей
Все поверхности детали наэскизе нумеруем и систематизируем по их назначению:
— исполнительныеповерхности (ИП), выполняющие служебные функции вала– передачу крутящегомомента – боковые поверхности шпоночного паза-12.
— основныеконструкторские базы (ОКБ), определяющие положение вала в редукторе –цилиндрические подшипниковые шейки: 7, 11, и торцовые поверхности: 3 и 4.
— вспомогательныеконструкторские базы (ВКБ), определяющие положение присоединяемых деталей –цилиндрическая поверхность 9, торцевая поверхность 13, поверхность шпоночногопаза 12.
— свободные поверхности(С), не сопрягающиеся с другими деталями: поверхности 1, 2, 5, 6, 8, 10,14.
Таблица 1.1.
Анализ исходных данных.Поверхность Размеры Форма, расположение Ra, мкм HRC № Тип Форма Значение, мм
Допуск,
мм
Ква-
литет
Пог-
реш-
ность
Допуск,
мм
Ква-
литет 1 С Т 14 14 12,5 46 2 С Т 14 14 12,5 3 ОКБ Т 6 6 1,25 4 ОКБ Т 6 6 1,25 5 С Т 14 14 12,5 6 С Ц 6 6 3,2 7 ОКБ Ц 90 0,022 6 Р/б 0,025 6 0,63 8 С Ц 100 14 14 12,5 9 ВКБ Ц 105 0,022 6 6 1,25 10 С Ц 100 14 14 12,5 11 ОКБ Ц 90 0,022 6 Н/ц 0,008 6 0,63 12
ИП
ВКБ П 125 9
Н/р. П
0,07
0,03 9 6,3 13 ВКБ Т 14 14 12,5 14 С П 63 9
Н/р
П
0,07
0,03 9 6,3 15 С Ц 89 6 6 1,25 16 С Ц 89 6 6 1,25 17 ОБ Ф 18 ОБ Ф
В таблице обозначено:
Н/ц – нецилиндричность;
Н/р – несимметричностьрасположения оси паза;
Р/б – радиальное биение;
1.3 Анализтехнологичности детали
Анализ технологичностиконструкции вала будем производить по следующим группам критериев.
— технологичностьзаготовки,
— технологичность общейконфигурации детали,
— технологичностьбазирования и закрепления,
— технологичностьобрабатываемых поверхностей;
1.3.1 Технологичностьзаготовки
Материал детали – сталь40Х: углерода С=0,4%; кремния Si=0,17–0,37%;хрома Cr=0,3 – 0,5%; марганца Mn=0,5 – 0,8%. Твердость в состояниипоставки до 217 HB, после закалкив масле и последующим отпуском 32…37 HRC. Предел прочности на растяжение, после закалки более 75 кгс/мм2,предел текучести более 52 кгс/мм2, ударная вязкость более 6 кгс*м/см2,твердость 230…285 НВ. Эти механические характеристики обеспечивают нормальнуюработу вала в редукторе. Материал не является дефицитным. Термообработкавыполняется по типовому техпроцессу и не требует специальных условий. Стальимеет удовлетворительную обрабатываемость резанием, коэффициентобрабатываемости Ко= 0,8 при обработке твердосплавным инструментом,Ко=0,6 при обработке инструментом из быстрорежущей стали.
Заготовку вала можнополучить как из проката, так и обработкой давлением – штамповкой или высадкой.В обоих случаях форма заготовки и её элементов достаточно простая.
Свободные поверхностипредусматривается обрабатывать по 14 квалитету точности. На заготовительныхоперациях такой точности не добиться, хотя при изготовлении детали из пруткаможно получить заданную точность и шероховатость торцов при отрезке.
Таким образом, с точкизрения получения заготовки, деталь можно считать технологичной.
1.3.2 Технологичностьобщей конфигурации
Радиусы закруглений ифаски выполняются по ГОСТ 10948–64, форма и размеры канавок – по ГОСТ 8820–69, размерышпоночного паза – по ГОСТ 8788-68. Такая унификация упростит обработку иконтроль этих элементов вала.
Вал можно отнести к типудеталей «Валы», для которых разработан типовой ТП. Деталь не содержиткаких-либо специфических особенностей формы, поэтому может быть обработананепосредственно по типовому ТП.
Форма детали позволяетвести обработку одновременно нескольких поверхностей. Одновременно несколькозаготовок удается обработать только на многошпиндельном станке, чтоцелесообразно для крупносерийного производства. В остальных случаяхоборудование может быть простым, универсальным. Оснастку можно также применитьуниверсальную. Все поверхности вала доступны для контроля и обработки.
Таким образом, с точкизрения общей компоновки детали, её можно считать технологичной.
1.3.3 Технологичностьбазирования и закрепления
Черновыми базами дляустановки заготовки на первой операции могут быть цилиндрические шейки иторцовые поверхности заготовки. В дальнейшем за базы могут быть приняты какцилиндрические поверхности, так и специально выполненные центровые отверстия поГОСТ 14034-74.
Измерительные базы деталиможно использовать в качестве технологических баз, что даст минимальнуюпогрешность обработки. Точность и шероховатость этих баз обеспечит требуемуюточность обработки.
1.3.4 Технологичность обрабатываемыхповерхностей
1. Предполагаетсяобработать все поверхности детали, т.к. заданные точность и шероховатость непозволяют получить их на заготовительных операциях. Правда, как было показано вп. 1.3.1., можно исключить из точности и шероховатости торцы детали при отрезкепроката, но целесообразность этого может быть установлена только последетального анализа.
2. Всего обрабатывается19 поверхностей: 6 цилиндрических; 7 торцовых; 2 поверхности шпоночного паза; 2канавки, 2 центровых отверстия. Т.е., даже при полной обработке числообрабатываемых поверхностей относительно невелико. Протяженность обрабатываемыхповерхностей относительно невелика и определяется условиями компоновкиредуктора и работы вала.
3. Точность ишероховатость рабочих поверхностей определяются условиями работы вала.Уменьшение точности приведет к снижению точности установки вала в редукторе инадежности его работы. Увеличение шероховатости этих поверхностей приведет кснижению надежности сопряжений и интенсивному изнашиванию поверхностей.
4. Форма детали позволяетобрабатывать поверхность на проход. Обработка поверхностей в упор затрудненийне вызывает.
5. Поверхности различногоназначения разделены, что облегчает обработку.
6. Для выхода резца ишлифовального круга при обработке поверхностей 10 и 7 предусмотрены канавки 15и 16.
Таким образом, с точкизрения обрабатываемых поверхностей деталь следует считать технологичной.
Поскольку деталь «Вал»отвечает требованиям технологичности по всем 4 группам критериев, можно сделатьвывод о её достаточно высокой технологичности.
1.4 Формулировка задачкурсовой работы
В результате анализаисходных данных можно сформулировать следующие задачи курсовой работы, решитькоторые необходимо для достижения цели работы, сформулированной во введении –обеспечить заданный выпуск деталей «Вал» заданного качества с наименьшимизатратами путем разработки ТП его механической обработки:
1) определить типпроизводства и выбрать стратегию разработки ТП;
2) выбрать оптимальный методполучения заготовки, рассчитать припуски на обработку и спроектироватьзаготовку;
3) разработать технологическиймаршрут, выбрать схемы базирования заготовки и составить план обработки;
4) выбрать средства технологическогооснащения (СТО) ТП — оборудование, приспособления, режущие инструменты,средства контроля;
5)разработать технологическиеоперации – определить их содержание, рассчитать режимы резания и нормы времени.Решению этих задач и посвящены следующие разделы работы.
2. Выбор стратегииразработки ТП.
Задача раздела – взависимости от типа производства выбрать оптимальную стратегию разработки ТП –принципиальный подход к определению его составляющих (показателей ТП),способствующих обеспечению заданного выпуска деталей заданного качества снаименьшими затратами.
Тип производства –крупносерийное – определен заданием. Согласно рекомендациям принимаем следующуюстратегию разработки ТП:
1) В области организацииТП:
Вид стратегии –последовательная, в отдельных случаях циклическая; линейная, в отдельныхслучаях разветвленная; жесткая, в отдельных случаях адаптивная.
Фома организации ТП –переменно – поточная.
Повторяемость изделий –периодическая партиями.
2) В области выбора ипроектирования заготовки:
Метод получения заготовки– прокат или штамповка.
Выбор методов обработки –по таблицам с учетом коэффициентов удельных затрат КУД.
Припуск на обработкунезначительный.
Метод определенияприпусков – укрупненный по таблицам, в отдельных случаях расчет по переходам.
3) В области разработкитехнологического маршрута:
Степень унификации ТП –разработка ТП – маршрутный ТП, в отдельных случаях – маршрутно-оперативный ТП.
Принцип формированиямаршрута – экстенсивная, в отдельных случаях интенсивная концентрация операций.
Обеспечение точности –работа на настроенном оборудовании, с частичным применением активного контроля.
Базирование – ссоблюдением принципа постоянства баз и по возможности – принципа совмещениябаз.
4) В области выборасредств технологического оснащения (СТО).
Оборудование –универсальное(одношпиндеольные полуавтоматы, револьверные группы станков,многошпиндельный станок и т.д.) в том числе с ЧПУ, используется с периодическойпереналадкой.
Приспособления –универсальные, стандартные, универсально-сборные, в отдельных случаяхспециальные.
Режущие инструменты –стандартные, в отдельных случаях специальные и специализированные инструменты иоснастка.
Средства контроля –универсальные, в отдельных случаях модернизированные.
5) В областипроектирования технологических операций:
Содержание операций – повозможности одновременная обработка нескольких поверхностей, исходя извозможностей оборудования.
Загрузка оборудования –периодическая смена деталей на станках.
Коэффициент закрепленияопераций Кзо=1…10.
Расстановка оборудования– типам и размерам станков, местами по последовательно по этапам обработкизаготовки.
Настройка станков – поизмерительным инструментам и приборам, либо работа без предварительнойнастройки, по промерам.
6) В области нормированияТП:
Определение режимоврезания – по общемашиностроительным нормативам, в отдельных случаях – поэмпирическим формулам.
Нормирование –укрупненное по опытно-статическим нормам, в отдельных случаях – детальноепооперационное.
Квалификация рабочих – неочень высокая.
Технологическаядокументация – маршрутно-операционные карты.
3. Выбор и проектированиезаготовки
Задача раздела – выбратьметоды получения заготовки и обработки поверхностей вала, обеспечивающиеминимум суммарных затрат на получение заготовки и ее обработку, рассчитатьприпуски на обработку и спроектировать заготовку.
3.1 Выбор методаполучения заготовки
Для детали типа «Валы»средней сложности из стали для крупносерийного производства целесообразно применитьв качестве заготовки прокат или горячую штамповку. Для окончательного выбораметода получения заготовки выполним сравнительный экономический анализ. Расчетведем согласно методике (1):
Для проката:
Sзаг = М + ΣСо.з. =7,24+0,21=7,45
где М – затраты наматериал заготовки, ΣСо.з. – технологическая себестоимость операцийправки, калибрования прутков, нарезки их на штучные заготовки:
/> = 250*5/6000 = 0,21
где Спз = 250коп/ч–приведенные затраты на рабочем месте коп./ч;( по данным приведенным в таблицах:резка заготовок диаметром до 140 мм на ножницах сортовых модели 1838-1629;резка на отрезных станках, работающих дисковыми пилами,-121; правка наавтоматах – 200-250 коп/ч.
Тшт(ш-к) = 5 мин. –штучное или штучно-калькуляторное время выполнения заготовительной операции(правки, калибрования, резки и др.);
Затраты на материалопределяются по массе проката, требующегося на изготовление детали, и массесдаваемой стружки. При этом надо учитывать стандартную длину прутков и отходы врезультате некратности длины заготовок этой стандартной длине:
М = QS – (Q-q) * Sотх / 1000 =52,7*0,15-(52,7-29)*28/1000 = 7,24
Где Q = 52.7 – масса заготовки, кг; S = 0,150 – цена 1кг.материалазаготовки, руб.;q = 29 – массаготовой детали, кг.; Sотх =28 – цена 1 т отходов, руб.
Q = Мдет / Км = 29/0,55 = 52,7 кг.
Где: М – масса готовойдетали;
Км – коэффициентиспользования материала.
Для штамповки или литья:
Sзаг = (С*Q*Кт*Кв*Кс*Км*Кп/1000) – (Q-q)*Sотх/1000 =
=(150*52,7*0,78*1,2*1*1*1,13/1000) – (52,7-29)*28/1000 = 7,7
Исходя из данных расчетов, можносделать вывод, что получение заготовки методом проката более выгодно, чемполучение заготовки штамповкой.
1) Вычерчиваем контурдетали. На этом же эскизе вычерчиваем контуры заготовки из проката (вмасштабе).
2) Определяемориентировочно припуск на обработку 2Z
3.2 Выбор методовобработки поверхностей
Методы обработки и ихпоследовательность назначаем в соответствии с рекомендациями [6], при этом учитываем,что:
1) кроме указанных переходовнеобходимо, согласно требованиям чертежа вала, ввести термообработку (ТО) – закалкус отпуском;
2) вал – деталь нежесткая,поэтому в процессе термообработки возможно его коробление и снижение точности на1 квалитет;
3) обработку вала до ТО экономическицелесообразно производить методами лезвийной обработки, а после ТО – методами абразивнойобработки.
Выбор методов начинаем с самойточной поверхности. Такими поверхностями являются шейки под подшипники, поверхности7 и11.
Определяем, что для поверхностей7 и 11 (6 квалитет точности, шероховатость Ra=0,63 мкм) могут быть применены следующиеварианты последовательности методов обработки
Таблица 3.1.№ вар. Номера операций по порядку
ΣKу 1 2 3 4 5 6 1 Т(12)
ТП(10)
ТЧ(8)
ТТ(6) ТО(7)
ШЧ(6) 8,9 2 Т(12)
ТП(10)
ТЧ(8) ТО(9)
ШЧ(7)
ШЧ(6) 12,8 3 Т(12)
ТП(10)
ТЧ(8) ТО(9)
ШП(8)
ШЧ(6) 11,6 4 Т(12)
ТП(10) ТО(11)
ШП(9)
ШЧ(7)
ШЧ(6) 13,1 5 Т(12)
ТП(10) ТО(11)
ШП(9)
ШП(8)
ШЧ(6) 12,7 6 Т(12) ТО(13) Ш(11)
ШП(9)
ШЧ(7)
ШЧ(6) 13,5 7 Т(12) ТО(13) Ш(11)
ШП(9)
ШП(8)
ШЧ(6) 12,3
Варианты обработки поверхностей
В табл. 3.1 обозначено
Т – точение черновое;
Тп – точение получистовое;
Тч – точение чистовое;
Тт – точение тонкое;
Ш – шлифование черновое;
Шп –шлифование получистовое;
Шч –шлифование чистовое;
ТО – термообработка.
Рядом с обозначением методаобработки в скобах указан квалитет точности, получаемый на данном переходе.
Оптимальный вариант обработкивыбираем по минимуму суммарных удельных затрат, характеризуемых суммой Куi всех переходов данного варианта. При этомпоскольку переходу Т(12) и ШЧ(6), а так же ТО присутствуют во всех вариантахобработки, их из расчета исключаем.
Из табл. 3.1. видно, что минимальныйкоэффициент удельных затрат Ку=8,9 соответствует варианту № 1.Принимаем для обработки шеек под подшипник следующую последовательность обработки:
Т(12; 12,5)-ТП(10;6,3)-Тч(8;3,2)-Тт(6;1,25)-ТО(7)-ШЧ(6; 0,63).
Полученным выше результатомвоспользуемся для назначения методов обработки других поверхностей.
Свободные шейки: 6, 8, 10и торцы: 1, 2, 5 и 13:
Т(12; 12,5)-ТО(13).
Канавки:16 и 15 и торцы:3 и 4:
Т(12;12,5)-Тп(10;6,3)-Тч(8;3,2)-Тт(6;1,25)-ТО(7)
Шпоночные пазы: 12 и 14:
Ф(8;6,3)-ТО(9)
Центровые отверстия: 17 и18:СЗ-ТО-ШпСЗ сверление-зенкерование
3.3 Расчет припусков на обработку
Припуск на самую точную поверхность7 или 11 (ф90к6) рассчитаем аналитическим метом по переходам. Результаты расчетабудем заносить в таблицу 3.3.
1) В графы 1 и 2 заносим номераи содержание переходов по порядку, начиная с получения заготовки и кончая окончательнойобработкой; заготовительной операции присваиваем № 0, а термообработке – № ТО.
2) В графу 3 записываем квалитетточности, получаемый на каждом переходе. По таблицам данным в учебникеКасиловой 2т. определяем величину T допуска для каждого квалитета и записываем в графу 4.
3) Для каждого перехода определяемсоставляющие припуска. Определяем суммарную величину а=Тh i-1+Rzi-1, где Rz– высота неровностей профиля, мм Тh1-i – глубина дефектного слоя, мм. Значения а заносим в графу5 табл 3.3.
4) По формулеΔ=0,25Ti-1 определяем суммарное отклонениеформы и расположения поверхностей после обработки на rаждом переходе. Значение Δ заносим в графу 6 табл. 3.3.
5) По таблицам определяемпогрешность установки ε заготовки в приспособлении на каждом переходе иэто значение заносим в графу 7 табл. 3.3. Для переходов 0 и ТО 7 делаем прочерк.
5) Определяем предельные значения припусковна обработку для каждого перехода, кроме 0 и ТО.
Минимальное значение припусковопределяем по формуле:
/>.
Здесь и далее индекс i относится к данному переходу, i–1 – к предыдущему переходу, i+1 – к последующему переходу.
Максимальное значение припускаопределяем по формуле [4]
/>.
Значения Zmin и Zmax заносим в графы 8 и 9 табл. 3.3., округляяих в сторону увеличения до того знака после запятой, с каким задан допуск на размердля данного квалитета точности. В строках, соответствующих переходам 0 и ТО, делаемпрочерк.
5) Определяем среднее значениеприпуска для каждого перехода по формуле:
/>.
Значение Zср заносим в графу 10 табл. 3.3.
6) Определяем предельные размерыдля каждого перехода по формулам [4]:
/>;
/>.
Расчет начинаем споследнего, 5-ого перехода, для которого на чертеже задан размер 90. Посколькумаршрут содержит термообработку–закалку с отпуском, примем во вниманиеувеличение размеров при переходе аустенита в мартенсит на 0,1% т.е. d(ТО-1)min=dТОmin·0,999.
7) Находим средний диаметр на каждом переходепо формуле:
/>.
Значения заносим в графу 13табл. 3.3.
8) Определяем общий припуск на обработкупо формулам:
/> = 1,23*2 = 2,46 мм,
/> = 6,5*2 = 13 мм,
/> = 2*3,865 = 7,73мм;
Принимаем припуск на обработку равным8 мм.
Таблица 3.3
/>№ перехода Операция Квалитет
Т,
мм а Δ ε
Zmin
Zmax
Zср
dmin
dmax
dср Загот. 14 0,3 0,3 0,075 - - - - 95,4 95,7 95,55 1 Т 12 0,05 0,2 0,0125 0,5 0,7 1,41 0,99 93,75 93,8 93,78 2 Тп 10 0,04 0,1 0,01 0,12 0,22 1,28 0,75 92,31 92,35 92,33 3 Тч 8 0,03 0,05 0,015 0,12 0,17 1,27 0,72 91,84 91,87 91,86 4 Тт 6 0,02 0,01 0,005 0,06 0,07 1,26 0,67 91,48 91,5 91,49 ТО 7 0,05 0,25 0,019 - - - - 90,09 91,34 90,72 5 Шп 6 0,015 0,05 0,0375 0,06 0,07 1,25 0,66 90 91,25 91,63
3.4 Проектирование заготовки
С учетом того, что привыборе метода получения заготовки было определено, что наименьшим суммарнымзатратам соответствует заготовка из проката, то принимаем заготовку созначением диаметра = 113 мм. округляем это значение до большего стандартного,т.е. 120 мм.
4. Разработка технологическогомаршрута и схем базирования
Задача раздела –разработать оптимальный маршрут, т.е. такую последовательность операций, котораяобеспечит получение из заготовки готовой детали с наименьшими затратами. Приэтом необходимо разработать такие схемы базирования заготовки на каждойоперации, которые обеспечивают минимальную погрешность обработки.
4.1 Разработка технологическогомаршрута
Будем разрабатыватьтехнологический маршрут на базе типового техпроцесса, что обеспечит его болеевысокое качество при сокращении времени разработки.
1) На первой операциибудем обрабатывать поверхности заготовки, которые на последующих операциях будутиспользовать в качестве технологических баз. Такими поверхностями являютсяторцы вала, поверхности 1 и 5, и центровые отверстия, поверхности 17 и 18.
2) Весь ТП разделим на двечасти: обработка лезвийным инструментом до термообработки и обработка абразивныминструментом после термообработки. До ТО следует подрезать торцы, 1 и 5,обточить вал и профрезеровать шпоночный пазы 12 и 14. После ТО остается шлифоватьшейки 11, 9, 7, 6 и торцы 4, 3.
3) Наиболее точные поверхностибудем обрабатывать в конце ТП. В нашем случае целесообразно в конце ТП выполнитьшлифование шеек 7 и 11.
Присваиваем операциям номера:
1 – фрезерно-центровая;
2 – токарная черновая;
3 – токарная черновая;
4 – токарнаяполучистовая;
5 – токарнаяполучистовая;
6 – токарная чистовая;
7 – токарная чистовая;
8 – токарная тонкая;
9 — токарная тонкая
10 – фрезерная;
11 – центрошлифовальная;
12 – центрошлифовальная;
13 – шлифовальнаячистовая.
14 – шлифовальнаячистовая.
Таблица 4.1.№ поверхности Последовательность обработки Номера операций 1 Ф–ТО 1, ТО 2
Т–ТП–ТО 2, 4, ТО 3 Т-Тп-Тч-Тт–ТО 2, 4, 6, 8, ТО 4
Т–ТП–ТЧ–ТО 3, 5, 7, 9, ТО 5 Ф–ТО 1, ТО, 6 Т–Тп-Тч-ТО 2,4,6, ТО 7 Т–Тп-Тч-Тт-ТО-Шч 2,4,6,8, ТО,13 8 Т–ТО 2, ТО 9 Т–Тп-Тч-Тт-ТО 3, 5,7,9, ТО 10 Т–ТО 3, ТО 11 Т–Тп-Тч-Тт-ТО-Шч 3,5,7,9, ТО,14 12 Ф–ТО 10, ТО 13 Т–ТО 3, ТО 14 Ф–ТО 11, ТО 15 Тч–Тт-ТО 6,8, ТО 16 Тч-Тт–ТО 7,9, ТО 17 ФЦ-ТО-Ш 1, ТО,11 18 ФЦ-ТО-Ш 1, ТО,12
Анализируем маршрут на предметвозможного объединения или разделения операций. Считаем целесообразным объединитьфрезерование торцов 1 и 5 и сверление центровых отверстий 17 и 18 в одну фрезерно– центровальную операцию.
Окончательно принимаем маршрутобработки:
010.фрезерно-центровальная
020. токарная (Т, Тп, Тч,)
030. токарная (Тч)
040. фрезерная
050. термообработка
060. центрошлифовальная
070. шлифовальная (Шч).
4.2 Выбор баз
На операциях 20, 30, 70 вкачестве технологических баз используем центровые отверстия 17 и 18, торец 1(при первом установе) или торец 2 (при втором установе). При фрезеровании вкачестве баз используем шейки вала 7 и 11, т.к. располагаем вал всамоцентрирующем патроне.
На центрошлифовальнойоперации в качестве тройной опорной базы при обработке отверстия 18используемцентровое отверстие 17, при обработке 17 – отверстие 18.
На 10 операции – ось иторец поверхности 5.
5.Выбор средствтехнологического оснащения
Задача раздела — выбратьдля каждой операции ТП такое оборудование, приспособление, режущий инструмент(РИ) и средства контроля, которые бы обеспечиливыпуск деталей заданного качества и количества с минимальными затратами.
5.1. Выбор оборудования
При выборе типа и моделиметаллорежущих станков будем руководствоваться следующими правилами:
1) Производительность,точность, габариты, мощность станка должны быть минимальными достаточными длятого, чтобы обеспечить выполнение требований предъявленных к операции.
2) Станок долженобеспечить максимальную концентрацию переходов на операции в целях уменьшениячисла операций, количества оборудования, повышения производительности иточности за счет уменьшения числа перестановок заготовки.
3) Оборудование должноотвечать требованиям безопасности, эргономики и экологии.
Если для какой-тооперации этим требованиям удовлетворяет несколько моделей станков, то дляокончательного выбора будем проводить сравнительный экономический анализ. Выбороборудования проводим в следующей последовательности:
1) Исходя из формыобрабатываемой поверхности и метода обработки, выбираем группу станков.
2) Исходя из положенияобрабатываемой поверхности, выбираем тип станка.
3) Исходя из габаритныхразмеров заготовки, размеров обработанных поверхностей и точности обработкивыбираем типоразмер (модель) станка. Данные по выбору оборудования заносим втабл.
Выбор технологическогооборудования№ оп. № пов. Тип, модель оборудования Станочное приспособление 10 1,5,17,18 Фрезерно-центровальный полуавтомат МР-78 Тиски с самоцентририрующиеся с призматическими губками по ГОСТ 12195-66 20 2,3,4,6,7,8,9,10,11,13,15,16, Токарно-винторезный станок 16К30Ф305 Центра подвижный по ГОСТ 8740-75 и вращающийся ГОСТ 8742-75 30 7,11,9,15,4,3,16 Токарно-винторезный станок 16К30Ф305 Центра подвижный по ГОСТ 8740-75 и вращающийся ГОСТ 8742-75 40 12,14 Вертикально-фрезерный консольный 6Р11Ф3-1 Тиски самоцентрирующиеся с призматическими губками по ГОСТ12195-66 60 17,18 Центрошлифовальный станок 3К225В Тиски самоцентрирующиеся с призматическими губками по ГОСТ12195-66 70 7,11 Круглошлифовальный станок 3М151Ф2 Центра неподвижные по ГОСТ 8742-75
5.2 Выбор приспособлений
При выборе приспособленийбудем руководствоваться следующими правилами [2] :
1) Приспособление должнообеспечивать материализацию теоретической схемы базирования на каждой операциис помощью опорных и установочных элементов.
2) Приспособление должнообеспечивать надежное закрепление заготовки обработке.
3) Приспособление должнобыть быстродействующим.
4) Зажим заготовки долженосуществляться, как правило, автоматически.
5) Следует отдаватьпредпочтение стандартным, нормализованным, универсально-сборнымприспособлениям, и только при их отсутствии проектировать специальныеприспособления. Исходя из типа и модели станка и метода обработки, выбираем типприспособления.
Выбор приспособлениябудем производить в следующем порядке:
1) Исходя изтеоретической схемы базирования и формы базовых поверхностей, выбираем вид иформу опорных, зажимных и установочных элементов.
2) Исходя из расположениябазовых поверхностей и их состояния (точность, шероховатость), формы заготовкии расположения обрабатываемых поверхностен выбираем конструкцию приспособлений.
3) Исходя из габаритовзаготовки и размеров базовых поверхностей, выбираем типоразмер приспособления.После расчета режима резания (разд. 6) определим силы резания, по значениюкоторых рассчитываем силу зажима, достаточную для обеспечения надежногозакрепления.
Учитывая передаточныйкоэффициент усиления, определим усилие и мощность привода. Сравним эти значенияс характеристиками приспособления. Если силы зажима или мощность превосходятдопустимые значения, то выбираем более мощное приспособление.
5.3 Выбор режущегоинструмента
При выборе РИ будемруководствоваться следующими правилами:
1) Выборинструментального материала определяется требованиями, с одной стороны,максимальной стойкости, а с другой минимальной стоимости.
2) Следует отдаватьпредпочтение стандартным и нормализованным инструментам. Специальный инструментследует проектировать в крупносерийном и массовом производстве, выполнивпредварительно сравнительный экономический анализ.
3)При проектированииспециального РИ следует руководствоваться рекомендациями по совершенствованиюРИ.
Выбор режущегоинструмента (РИ) будем производить в следующем порядке:
1) Исходя из типа имодели станка, расположения обрабатываемых поверхностей и метода обработки,определяем вид РИ.
2) Исходя из маркиобрабатываемого материала, его состояния и состояния поверхности, выбираеммарку инструментального материала.
3) Исходя из формыобрабатываемой поверхности, назначаем геометрические параметры режущей части(форма передней поверхности, углы заточки, радиус при вершине).
4) Исходя из размеровобрабатываемой поверхности, выбираем конструкцию инструмента, его типоразмер иназначаем период стойкости Т.
Выбор режущегоинструмента№ опер. Тип и модель станка Метод обработки Инстр. материал
Геометрия
РИ Вид и конструкция РИ Типоразмер РИ 10
Фрезерно-
центровальный
МР-78
Ф
С
Р6М5
Р6М5
α = 27°
ω = 5˚
ψ = 50°
α =12°
Фреза торцовая
Сверло
центровочное
Фреза торцовая ГОСТ 1092-80
Сверло центровочное
ГОСТ 14952-80 20 Токарно-винторезный станок 16К30Ф305 Т Р6М5
φ1= 10°
φ= 45°
r =1мм Резец проходной прямой
Резец проходной прямой по ГОСТ
18869-73 30 Токарно-винторезный станок 16К30Ф305 Т Т15К6
φ1= 10°
φ= 45°
r =1мм Резец проходной прямой
Резец проходной прямой по ГОСТ
18869-73 40 Вертикально-фрезерный консольный станок 6Р11Ф3-1 Ф Р6М5
D1=10
D2=14
ω =20°
Фрезы
шпоночные
Фрез шпоночные
ГОСТ 9140-78 80
Центрошлифовальный
станок
3К225В Ш
Электрокорунд
белый -
Головка
шлифовальная
Головка шлифовальная алмазная
АГК ГОСТ
2447-82 90
Круглошлифовальный
станок
3А151 Ш
Электрокорунд
белый
Круг
шлифовальный ПП Круг шлифовальный ПП 150*80*50*12А* СТ8
Используемая литература
Марочник сталей и сплавов под ред. В.Т.Сорокина – М.: Машиностроение, 1989 г.
Гордеев А.В. Упрощенная методика выбораметода получения заготовки. – ТолПИ, 1996 г. – 9 с.
Гордеев А.В. Определение припусков наобработку. – ТолПИ, 1999г.– 16с.
Справочник металлиста, Т.3, Кн.2.Машизд, 1958 г. – 204 с.
Гордеев А.В. Техпроцесс обработкидетали. Методическое пособие к курсовому проекту. – ТолПИ, 1991 г. – 32 с.
Гусев А.А. и др. Технологиямашиностроения – М.: Машиностроение, 1986 г. – 480 с.
Справочник технолога-машиностроителяв 2-х томах. Т.2. Под ред. А.Г. Косиловой – М.: Машиностроение, 1985 г. – 496с.
Дьячков В.Б. и др. Специальныеметаллорежущие станки. – М.: Машиностроение, 1983 г. – 288 с.
Справочник инструментальщика. Подред. И.А. Ординарцева – Л.: Машиностроение, 1987 г. – 846 с.
Барановский Ю.В. и др. Режимы резанияметаллов: Справочник – М.: НИИТАвтопром, 1995 г. – 456 с.
Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовоепроектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие. – Мн.: Выш. шк.,1983 г. – 256 с
Альбом образцов чертежейтехнологических наладок. Методические указания к курсовому и дипломномупроектированию для студентов специальности 1201,1202:-Тольятти 1994г.