Технология изготовления ступенчатого вала

9. 020 Круглошлифовальная (Установ Б).dwg

0 Круглошлифовальная
Установ Б (шлифование предварительное
Шлифовать предварительно последовательно в размер 2 на длине 9
Шлифовать предварительно последовательно в размер 4 на длине 10
Шлифовать предварительно последовательно в размер 6 на длине 11
Шлифовать чисто последовательно в размер 1 на длине 8
Шлифовать чисто последовательно в размер 3 на длине 9
Шлифовать чисто последовательно в размер 5 на длине 10
Шлифовать чисто последовательно в размер 7 на длине 11

5. 015 Токарно-винторезная (Установ Г) - черновое обтачивание.dwg

5 Токарно-винторезная
Установ Г (черновое обтачивание)
Общие допуски по ГОСТ 30893.1:
Обточить начерно в размер 1 на проход
Обточить начерно в размер 2 на длине 3 за два прохода

Вал.dwg

Термообработка: улучшение НВ 240 270
*Размер обеспеч. инстр.
Острые кромки притупить R=0
Общие допуски по ГОСТ 30893.1: h14

8. 020 Круглошлифовальная (Установ А).dwg

0 Круглошлифовальная
Установ А (шлифование предварительное
Шлифовать предварительно последовательно в размер 2 на длине 3
Шлифовать чисто последовательно в размер 1 на длине 3

7. 015 Токарно-винторезная (Установ Д) - получистовое обтачивание.dwg

5 Токарно-винторезная
Установ Д (получистовое обтачивание)
Общие допуски по ГОСТ 30893.1: h14
Обточить получисто в размер 3 на длине 5
Обточить получисто в размер 2
обеспечивая размер 6
Обточить получисто в размер 1
обеспечивая размер 7

4. 015 Токарно-винторезная (Установ В) - черновое обтачивание.dwg

5 Токарно-винторезная
Установ В (черновое обтачивание)
Общие допуски по ГОСТ 30893.1:
Обточить начерно последовательно в размер 1 на длине 6 за два прохода
Обточить начерно в размер 3 на длине 4 за два прохода
Обточить начерно в размер 2
обесаечивая размер 5

3. 015 Токарно-винторезная (Установ Б).dwg

5 Токарно-винторезная
Установ Б (торцевание
центрование заготовки)
Отверстие центровое В 16
Общие допуски по ГОСТ 30893.1: H14
Подрезать торец справа с соблюдением размера 1
Сверлить центровое отверстие по условиям эскиза

Пояснительная записка.docx

Анализ технологических требований к конструкции детали.
Выбор вида финишной обработки конструктивных элементов детали.
Оценка жесткости детали и выбор способа установки ее на технологических операциях.
Выбор вида и определение размеров заготовки.
Составление укрупнённого маршрута изготовления детали.
. Разработка операций по формированию контура детали:
1. Расчёт количества переходов обработки резанием для достижения заданной точности каждого конструктивного элемента детали;
2. Расчет точности промежуточных размеров заготовки по каждому конструктивному элементу;
3. Расчет величины промежуточных размеров заготовки по каждому конструктивному элементу.
Составление плана токарной и шлифовальной обработок детали.
Выбор и расчет режимов резания с оценкой затрат мощности на самый нагруженный переход токарной и шлифовальной обработок.
Определение затрат времени на токарную и шлифовальную обработки
Список используемой литературы.
Технология машиностроения – это научная дисциплина изучающая процессы механической обработки деталей и сборки машин затрагивающая вопросы выбора заготовок и методы их изготовления.
Технологический процесс является частью производственного процесса связанного с непосредственным изменением состояния предмета производства. Технологический процесс должен обеспечивать рациональную организационную форму с использованием всех возможностей оборудования инструмента и приспособлений при оптимальных допускаемых на данном оборудовании режимах наименьшей затрате времени и наименьшей себестоимости работ. Исходными данными для проектирования технологических процессов обработки являются: производственная программа рабочие чертежи и технические условия.
При проектировании технологического процесса обработки деталей решаются следующие основные вопросы: установление вида производства и организационной формы выполнения технологического процесса; выбор вида заготовок и определение их размеров; установление последовательности технологических операций; выбор оборудования приспособлений режущего и измерительного инструмента и определение их потребного количества; определение режимов работы по каждой операции; определение нормы времени на обработку по каждой операции; определение квалификации работы; оценка технико-экономической эффективности технологического процесса; оформление технологической документации.
Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин имеет целью установить наиболее рациональный и экономный способ обработки. Обработка деталей на металлорежущих станках должна обеспечивать выполнение требований предъявляемых к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей правильности контуров форм и т.д.
Таким образом спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен при его осуществлении обеспечивать выполнение требований обуславливающих нормальную работу собранной машины.
В работе необходимо выбрать вид заготовки определить её размеры рассчитать точность промежуточных размеров и их величины составить план токарной и шлифовальной операции рассчитать режимы обработки и затраты времени составить эскизы этих операций.
Анализ технологических требований к конструкции детали
Изготавливаемая деталь – 5-и ступенчатый вал длиной 800 мм (рисунок 1) относится к группе цилиндрических изделий. Основное предназначение вала – передавать вращающий момент на тихоходной ступени редуктора. Материал вала – сталь 45 ГОСТ 1050-88. Твердость190 230 НВ обеспечивается термообработкой – улучшение. Тип производства – единичный.
Высокие требования точности предъявляются посадочным поверхностям вала под подшипники. Все нагрузки воспринимаемые валом передаются через подшипники на корпус раму или станину машины.
Рисунок 1. Компоновочная схема узла.
– 1-ая ступень вала;
– 2-ая ступень вала;
– 4-ая ступень вала;
– 5-ая ступень вала;
– МУВП (на рисунке указана полумуфта);
– войлочное уплотнение;
10 – подшипники качения;
Первая ступень длиной 300 мм и диаметром 120 мм имеет фаску 4х45° обрабатывается с допуском n6 и шероховатостью Rа = 08 мкм имеет шпоночный паз 36х14х240 для соединения с МУВП.
Вторая ступень диаметром 130 мм длиной 120 мм является посадочной поверхностью под подшипник обрабатывается с допуском k6 и шероховатостью Ra = 08 мкм.
На этой ступени с допуском d9 устанавливается войлочное уплотнение на длине 40 мм.
Третья ступень длиной 190 мм диаметром 140 мм имеет шпоночный паз 40х15х180 для установки зубчатого колеса 8 степени точности. Поверхность обрабатывается с допуском p6 и шероховатостью Ra = 08 мкм.
Четвёртая ступень диаметром 150 мм длиной 120 мм служит упором для зубчатого колеса. Эта ступень не является рабочей и не будет использоваться в качестве технологической базы поэтому специально не обрабатывается.
Пятая ступень длиной 70 мм диаметром 130 мм является посадочной поверхностью под подшипник. Обрабатывается с допуском k6 и шероховатостью Rа = 08 мкм имеет канавку и фаску 4х45°.
В качестве конструкционных баз выбираем поверхности 2 и 5 так как они являются посадочными поверхностями под подшипник и определяют положение вала в сборочной единице. Поэтому к ним предъявляются повышенные требования.
При предварительной обработке назначаем квалитет h14.Фаски не являются рабочими поэтому точность и шероховатость обеспечивается инструментом. Для шпоночных пазов назначаем шероховатость для основания Rа = 63 и для боковых поверхностей Ra = 32.
Необходимо при изготовлении детали выдерживать допуски формы и расположения.
Допуск цилиндричности для поверхностей 1 (120n6) 2 и 5 ( 130 k6) 3 (140 р6) согласно [1] принимаем
где t – допуск размера поверхности. Согласно [1] принимаем t = 19 мкм для поверхностей 2 3 5.
Принимаем Тo = 001 мм.
Согласно [1] принимаем t = 22 мкм для поверхности 1.
для поверхности 2 и 5 ( 130 k6) согласно [1] принимаем
где В1 – длина посадочной поверхности
Ттабл = 1 мкм – допуск соосности для радиального c короткими цилиндрическими роликами подшипника.
Для поверхности 2: Т = 01701 = 7 мкм. Принимаем Т = 001 мм.
Для поверхности 5: Т = 01701 = 7 мкм. Принимаем Т = 001 мм.
для посадочной поверхности 3 (140 р6) согласно [1] при 8 степени точности для зубчатого колеса с делительным диаметром
d = z m = 100 5 = 500 мм принимаем Т =008 мм.
для поверхности 1 (120 n6) нет необходимости задавать допуск соосности так как частота вращения вала не превышает 1000 мин-1.
Допуск перпендикулярности поверхности в которую упирается подшипник установленный на ступени 5 задаем согласно рекомендациям книги [1]. Степень точности допуска при базировании роликовых подшипников принимаем равной 7. На диаметре d4 = 150 мм принимаем
Допуски параллельности и симметричности шпоночных пазов определяем в соответствии с рекомендациями книги [1] :
Т = 05 tшп Т = 2 tшп
где tшп – допуск ширины шпоночного паза.
Для обоих шпоночных пазов (36N9 и 40N9) tшп = 0062 мм.
Тогда для шпоночных пазов 1-ой (20N9) и 3-й (22N9) ступеней
Принимаем Т = 003 и Т = 012 соответственно.
Выбор вида финишной обработки конструктивных элементов детали
-я ступень: ступень под МУВП. Из требований к шероховатости согласно [1] и получения точности размера по квалитету 6 применяется окончательное шлифование. Снимаем фаску 4х45º резцом Т15к6 с углом в плане 45º. Фрезеруем концевой фрезой шпоночный паз длиной 240 мм. Радиус закругления резца с углом в плане 90º при получистовом обтачивании обеспечивает галтель радиусом 24 мм.
-я ступень: посадочное место под войлочное уплотнение. Из требований к шероховатости согласно [1] и получения точности размера по квалитету 9 применяется полирование; посадочное место под подшипник из требований к шероховатости согласно [1] и получения точности размера по квалитету 6 применяется окончательное шлифование. Радиус закругления резца с углом в плане 90º при получистовом обтачивании обеспечивает галтель радиусом 24 мм.
-я ступень: посадочное место под зубчатое колесо. Из требований к шероховатости согласно [1] и получения точности размера по квалитету 6 применяется окончательное шлифование. Фрезеруем концевой фрезой шпоночный паз длиной 180 мм. Радиус закругления резца с углом в плане 90º при получистовом обтачивании обеспечивает галтель радиусом 24 мм.
-я ступень: поверхность 150 с квалитетом h14 не будет использоваться в качестве технологической базы так как она не является рабочей. Rz = 80 метод обработки – токарная (черновое обтачивание).
-я ступень: посадочное место под подшипник. Из требований к шероховатости согласно [1] и получения точности размера по квалитету 6 применяется окончательное шлифование. Снимаем фаску 4х45º. Протачиваем канавку глубиной 05 мм и шириной 8 мм.
Шпоночные пазы на рассматриваемом валу получают фрезерованием. Галтели и фаски получаем точением на токарном станке. Обработка нерабочих поверхностей вала – обтачивание черновое.
-ая ступень: 120n6 финишная обработка – окончательное шлифование;
-ая ступень: 130k6 финишная обработка – окончательное шлифование; 130d9 финишная обработка – полирование;
-я ступень: 140p6 финишная обработка – окончательное шлифование;
-ая ступень: 150h14 финишная обработка – черновое обтачивание;
-ая ступень: 130k6 финишная обработка – окончательное шлифование.
Оценка жесткости детали и выбор способа установки ее на технологических операциях
Определим средний диаметр заготовки по формуле:
где n – число конструктивных элементов
– диаметр и длина конструктивного элемента
Определим коэффициент жёсткости заготовки:
Так как 4Кж12 то применяем установку в центрах.
Для обработки детали в центрах необходимо выбрать вид и типоразмер центровых отверстий.
В соответствии с [2] принимаем центровые отверстия типа В ГОСТ 14034-74 (рисунок 2). Такие центровые отверстия являются базой для многократного использования и сохраняются в готовых изделиях.
Рисунок 2. Центровое отверстие.
Исходя из максимального диаметра вала 150 мм выбираем центровые отверстия с защитной фаской В 16 ГОСТ 14034-74 размерами L = 192 мм и d = 16 мм. С углами фасок 600 (для рабочей) и 1200 (для защитной).
Выбор вида и определение размеров заготовки
При единичном типе производства для изготовления детали типа вал не имеющей существенных перепадов диаметра рациональной является заготовка из круглого сортового проката ( ГОСТ 2590-88) обычной точности прокатки В.
Исходя из рекомендаций [4] при максимальном диаметре детали 150 мм и при ldmax = 533 диаметр заготовки принимаем равный 160 мм. Материал детали – сталь 45.
Из реально выпускаемого сортового проката согласно рекомендациям [5] выбираем сталь горячекатаную круглую ГОСТ 2590-88 обычной точности прокатки (В)
d = 160. Допуск сотавляет TD = 34.
Определяем длину заготовки
где zт.о = 3мм [5] – припуск на торцевую обработку
Составление укрупненного маршрута изготовления детали
Отрезать заготовку от проката круглого сечения обычной степени точности длиной 806 мм и диаметром 160.
Подвергнуть заготовку улучшению до НВ 190 230 сталь 45.
5Токарно-винторезная
Выполнить обработку торцов в размер 800h14 и изготовить два центровых отверстия В 16 ГОСТ 14034-74. За несколько технологических проходов выполнить черновую и получистовую обработку по формированию контура детали. Проточить канавку на поверхности 5. Снять фаски для поверхностей 1 и 5.
Выполнить предварительную и окончательную шлифовальную обработку поверхностей 1 2 3 5.
Фрезеровать два шпоночных паза длиной 240 и 180 мм соответственно.
Полировать шейку вала под уплотнение d = 130d9 обеспечивая шероховатость Ra = 032.
Подвергнуть закалке ТВЧ h 08 10; 40 50 HRC шейку вала под уплотнение диаметром d = 130d9 по длине 40мм.
Удалить окалину с поверхности детали.
Почистить деталь от загрязнений.
Произвести контроль детали по условиям рабочего чертежа.
Разработка операций по формированию контура детали
1. Расчёт количества переходов обработки резанием для достижения заданной точности каждого конструктивного элемента детали.
Заготовка: прокат круглый сталь 160 Тз=34 квалитет заготовки КВз=16.
Коэффициент ужесточения:
Число стадий механических обработок:
Найдём число стадий обработки по каждому конструктивному элементу.
Коэффициент ужесточение точности:
Число стадий обработки:
0n7 Принимаем m1 = 4.
0h9 Принимаем m2 = 3.
0k6 Принимаем m3 = 4.
0р6 Принимаем m4 = 4.
0h14 Принимаем m5 = 1.
0k6 Принимаем m6 = 4.
2. Расчет точности промежуточных размеров заготовки по каждому конструктивному элементу.
Расчет точности промежуточных размеров осуществляется по квалитетам. Распределение шагов квалитетов в последовательной обработке резанием описывается законом убывающей арифметической прогрессии. На промежуточные размеры стадий механической обработки для деталей типа вал назначается отклонение типа h.
Определим точность заготовки по каждой стадии механической обработки для каждой поверхности (таблица 1).
Расчёт квалитетов по стадиям обработки.
Для поверхности 2 (130d9). КВз = 16; КВд = 9; ΔКВ = 16 – 9 =7
Обтачивание черновое
Обтачивание получистовое
Шлифование окончательное
Для поверхностей 2 (130k6) 3 (140р6) и 5 (130k6) и 1 (120k6).
КВз = 16; КВд = 6; ΔКВ = 16 – 6 =10
Шлифование предварительное
Для поверхности 4 (130h14). КВз = 16; КВд = 14; ΔКВ = 16 – 14 =2
При выборе припусков на обрабатываемые поверхности будем отталкиваться от принятых в практике примерных процентных отношений между общим припуском и припуском на черновую получистовую чистовую и окончательную обработки выбираемых из таблиц [5].
Исходя из этого условия и анализа требований к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей для удобства все данные сведём в таблицу. Так как тип производства единичный то припуски по стадиям обработки 2zi будем брать из таблиц [5].
Расчет производим по формуле:
zi – табличное значение припуска на текущую обработку.
Результат расчета сводим в таблицу 2.
Назначение промежуточных размеров по стадиям обработки.
Расчет промежуточных размеров
Характеристика размеров
Предельное отклонение
Для поверхности 1(120n6).
Для поверхности 2(130d9).
Для поверхностей 2(130k6) и 5(130k6).
Для поверхности 3(140р6).
Для поверхности 4(150h14).
Выполним проверку исходя из условия что расчетный минимальный диаметр заготовки должен быть меньше фактического минимального диаметра заготовки.
d = 1523 – 25 = 1498 мм;
d=160 – 25 = 1575 мм.
Проверка выполняется (1498 1575). Расчетный размер находится в теле заготовки. Выбранная заготовка d = 160 подходит.
Характеристика токарного станка.
Расчет выполним исходя из характеристик станка 16К20[7]:
Мощность электродвигателя главного движения вращения шпинделя – 10 кВт.
Максимальный диаметр заготовки – до 400 мм.
Максимальная длина заготовки – 1400 мм.
Мощность вращения шпинделя Nшп = 75 кВт
Частота вращения шпинделя – 125; 16; 20; 25; 315; 40; 56; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 860; 1000; 1250; 1600 обмин.
Продольная подача суппорта резца Sпродол – 005; 006; 0075; 009; 01; 0125; 015; 0175; 02; 025; 03; 035; 04; 05; 06; 07; 08; 1; 12; 14; 16; 22; 28 ммоб.
Поперечная подача Sпопер = 05 Sпродол.
Характеристика шлифовального станка.
Выбираем круглошлифовальный станок 3Б151[7]:
Мощность привода 7 кВт.
Наибольший диаметр и длина шлифуемой поверхности 180х630(800)мм.
Частота вращения 63 – 400 обмин.
Скорость продольного перемещения рабочего стола 01 –0 6 ммин.
Поперечная подача 00025 – 005 ммоб с шагом 00025 ммоб.
Непрерывная подача при врезном шлифовании 01 – 2 мммин.
Расчёт глубины резания при черновой токарной обработке.
Глубину резания для технологического перехода рассчитываем по формуле:
и сравниваем полученное значение с предельно допустимым для данного диаметра:
если обработка осуществляется за один переход
если обработка осуществляется за несколько технологических переходов.
В соответствии с рекомендациями [2] назначаем в зависимости от значения коэффициента жесткости Кж.
Принимаем так как Кж = 608 9;
t ≤ [t]d – условие выполнения обработки по диаметрам.
t – глубина резания.
n – число рабочих ходов.
Для рассматриваемого технологического перехода будем назначать подачу инструмента исходя из условия не превышения допустимой мощности резания [N] = 75 кВт.
– обработка по диаметрам невозможна.
– обработка по диаметрам возможна. Обрабатываем за два прохода Анализ по [N] = 75 кВт: при t = 482 мм S = 02 ммоб мощность резания будет равна N = 58 кВт.
– обработка по диаметрам возможна но из-за большой глубины резания нет смысла ее проводить.
– обработка по диаметрам возможна. Анализ по [N] = 75 кВт: при
t = 502 мм S = 02 ммоб мощность резания будет равна N = 58 кВт.
– обработка по диаметрам возможна. Анализ по [N] = 75 кВт: при t = 499 мм S = 02 ммоб мощность резания будет равна N = 58 кВт.
Таким образом план обработки на установ В имеет вид:
Установить закрепить снять заготовку.
Обточить начерно в размер 1 на длине 6 за два прохода.
Обточить начерно в размер 2 на длине 5.
Обточить начерно в размер 3 на длине 4.
– обработка по диаметрам возможна. Анализ по [N] = 75 кВт: при
t =5 мм S = 02 ммоб мощность резания будет равна N = 58 кВт.
– обработка по диаметрам возможна. Обрабатываем за два прохода Анализ по [N] = 75 кВт: при t = 483 мм S = 02 ммоб мощность резания будет равна N = 58 кВт.
Таким образом план обработки на установ Г имеет вид:
Переустановить заготовку.
Обточить начерно в размер 1 на проход.
Обточить начерно в размер 2 на длине 3 за два прохода.
План механической обработки:
Операция 005. Заготовительная
Отрезать заготовку по условиям эскиза.
Операция 015. Токарно-винторезная
Установ А (торцевание центрование заготовки).
Сверлить центровое отверстие по условиям эскиза
Установ Б (торцевание центрование заготовки).
Подрезать торец справа с соблюдением размера 1.
Сверлить центровое отверстие по условиям эскиза.
Установ В (черновое обтачивание).
Установ Г (черновое обтачивание).
Переустановить закрепить.
Установ Г (получистовое обтачивание).
Обточить получисто в размер 1 на длине 3.
Установ Д (получистовое обтачивание).
Переустановить закрепить снять заготовку.
Обточить получисто в размер 3 на длине 5.
Обточить получисто в размер 2 обеспечивая размер 6.
Обточить получисто в размер 1 обеспечивая размер 7.
План шлифовальной обработки:
Операция 020. Круглошлифовальная
Переустановить закрепить снять заготовку.
Шлифовать предварительно последовательно в размер 2 на длине 3.
Шлифовать чисто последовательно в размер 1 на длине 3.
Шлифовать предварительно последовательно в размер 2 на длине 9.
Шлифовать предварительно последовательно в размер 4 на длине 10.
Шлифовать предварительно последовательно в размер 6 на длине 11.
Шлифовать чисто последовательно в размер 1 на длине 8.
Шлифовать чисто последовательно в размер 3 на длине 9.
Шлифовать чисто последовательно в размер 5 на длине 10.
Шлифовать чисто последовательно в размер 7 на длине 11.
Режимы резания рассчитывают или выбирают таким образом чтобы обеспечить требуемое качество обработки при наивысшей производительности труда и наименьшей себестоимости технологического процесса.
1. Токарно-винторезная операция.
Расчёт режимов резания осуществляется для конкретных переходов в последовательности установленной планом токарной обработки.
Согласно [7] выбираем резец Т15К6 из легированной стали.
Согласно[7] выбираем станок 16К20:
Мощность электродвигателя главного движения вращения шпинделя –
Поперечная подача Sпопер = 05 Sпродол.
Определим скорость резания и частоту вращения.
5 токарно-винторезная
Определим скорость резания:
где Сv X Y m – расчетные коэффициенты определяемые согласно [7].
Т – расчётная стойкость резца. Т = 60 мин;
t – глубина резания;
для чернового обтачивания принимаем значение глубины резания из пункта 7.
для получистового обтачивания: мм.
для чернового обтачивания принимаем значение подачи из пункта 7.
для получистового обтачивания:
где Ks – коэффициент корректировки подачи.
Согласно [2] принимаем Ks = 045 для сталей с в = 500 700 МПа
(в = 650 для стали 45).
– табличное значение подачи. Согласно [7] принимаем при радиусе при вершине резца 24 мм.
ммоб. Принимаем S = 04 ммоб.
Kv – поправочный коэффициент
где – коэффициент учитывающий материал заготовки.
где КГ – коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости.
Принимаем согласно [7] = 1.
– предел прочности. Принимаем согласно [7] = 650 МПа.
nv – показатель степени. Принимаем согласно [7] nv = 1;
– коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания. Принимаем согласно [7] = 09 для проката для первого перехода; для последующих переходов = 1.
– коэффициент учитывающий качество материала инструмента.
Принимаем согласно [7] = 1(для твердого сплава Т15К6).
– коэффициент учитывающий главный угол в плане.
Принимаем согласно [7] :
Kφ = 1 при φ = 45º – для чернового обтачивания.
Kφ = 07 при φ = 90º – для получистового обтачивания.
Согласно полученным данным рассчитываем коэффициент Кv для
разных видов обработки:
Кv = 115 09 1 1 = 104 – при черновом обтачивании для первого
Кv = 115 1 1 1 = 115 – для последующих переходов при черновом
Кv = 115 1 1 07 = 081 – при получистовом обтачивании.
Определим частоту вращения:
Полученное значение принимаем согласно частоте вращения шпинделя.
Необходимые значения для расчета скоростей резания по токарно-винторезной обработке из п.7 сведены в таблице 3.
Расчеты режимов токарно-винторезной операции.
Установ В (черновое обтачивание)
Установ Г (черновое обтачивание)
Установ Г (получистовое обтачивание)
Установ Д (получистовое обтачивание)
Мощность резания при токарной обработке для наиболее нагруженного технологического перехода:
– фактическая скорость резания
частота вращения шпинделя выбранная по характеристике станка.
тангенцальная составляющая силы резания.
где: X YП – расчетные коэффициенты значения которых зависят от обрабатываемого материала стадии обработки и материала резца.
корректирующий коэффициент учитывающий особенности обработки;
Согласно 5 принимаем:
X = 1 Y = 075 n = -015;
2. Шлифовальная операция.
Для обеспечения при предварительном и окончательном шлифовании параметров шероховатости Ra 08 125 термически обработанной стали выбираем шлифовальный круг прямого профиля размерами:
Следующего обозначения ПП-24А-40Н-М2-5-К8-А [5].
Где: ПП – прямого профиля;
А – белый электрокорунд;
– зернистость абразива;
Н – структура зернистости;
М2 – степень твердости;
К8 – керамическая связка (8-для электрокорунд);
А – степень точности.
Расчёт режимов шлифования выполним исходя из характеристик шлифовального станка 3Б151:
Диаметр и толщина шлифовального круга – 600мм и 63мм;
Частота вращения детали – 63 400 (регулирование бесступенчатое);
Скорость продольного перемещения рабочего стола – 01 6 ммин (регулирование бесступенчатое);
Поперечная подача шлифовального круга – 00025 005 мм за 1 ход рабочего стола с шагом 00025 мм;
Непрерывная подача шлифовального круга при врезном шлифовании – 01 2 мммин (00005 001 ммоб.);
Мощность электродвигателя привода шлифовального круга – 7кВт.
Расчёт выполняем в следующей последовательности:
Согласно [7] назначаем следующий режим шлифования:
Скорость вращения шлифовального круга Vк = 35 мс;
Скорость вращения заготовки:
для предварительного шлифования Vз = 20 ммин;
для окончательного шлифования Vз = 40 ммин
Подача шлифовального круга:
для предварительного шлифования
s = 05 В = 05 · 63 = 315 ммоб где В – ширина шлифовального круга.
В связи с перегрузкой станка по мощности для предварительного шлифования назначаем s = 03 В = 03 · 63 = 189 ммоб.
Принимаем s = 19 ммоб;
для окончательного шлифования
s = 03 В = 03 · 63 = 189 ммоб.
Число рабочих ходов.
Так как за один проход согласно [7] снимается:
для предварительного шлифования t = 001 мм то необходимое число рабочих ходов шлифовального круга:
для окончательного шлифования t = 0005 мм то необходимое число рабочих ходов шлифовального круга:
Частота вращения заготовки
Частота вращения шлифовального круга
Проверка шлифовального станка по мощности:
где СN r x y q – поправочный коэффициент и показатели степени.
Принимаем согласно [7]:
СN = 265; r = 05; y = 055; q = 0 при поперечной подаче на каждый ход с использованием шлифовального круга с зернистостью 40 и твердостью СМ1 – С1.
Если условие N [N] = 7 кВт соблюдено то проверка выполняется.
Все полученные значения сведены в таблице 5.
Расчеты режимов шлифовальной обработки.
Предварительное шлифование
Окончательное шлифование
Определение затрат времени на токарную и шлифовальную обработки.
1. Токарно-винторезная операция
Расчёт затрат времени выполним для каждого технологического перехода в соответствии с картой эскизов.
Для токарной обработки штучно-калькуляционное время:
где Тшт – время непосредственно затрачиваемое на обработку детали.
где Кд – коэффициент учета дополнительных затрат времени
- для токарной обработки Кд = 007;
- для шлифования Кд = 009;
tоп – оперативное время (для одного установа).
где - время затрачиваемое на установку закрепление и снятие заготовки.
- вспомогательное время связанное с конкретным технологическим переходом;
- затраты времени на перемещение инструмента в i-том технологическом переходе при котором происходит обработка поверхности.
Тп.з. – подготовительно-заключительное время.
Принимаем Тп.з. = 12 мин;
N – число деталей в партии N = 1.
Все полученные значения расчетов по определению затрат времени на токарную обработку сведены в таблице 6.
5 Токарно-винторезная
Круг В-160 ГОСТ2590-71
сталь 45 ГОСТ 1050-88
Токарно-винторезный 16К20
- Установ В (черновое обтачивание)
- Установ Г (черновое обтачивание)
- Установ Г (получистовое обтачивание)
- Установ Д (получистовое обтачивание)
Значения расчетов по токарной обработке
2. Шлифовальная операция
Для шлифовальной обработки принимаем Кд = 009;
где 15 – увеличение периода вращения заготовки и шлифовального круга при отсутствии продольной подачи;
l – длина шлифуемого элемента.
Все полученные значения расчетов по определению затрат времени на шлифовальную обработку сведены в таблице 7.
Значения расчетов по шлифовальной обработке
5 Круглошлифовальная
Круг В-95 ГОСТ2590-88
- Установ А (шлифование предварительное окончательное)
- Установ Б ( шлифование предварительное окончательное )
В ходе курсовой работы был разработан технологический процесс на изготовление детали – ступенчатый вал. Оформлена технологическая документация на операции и переходы применяемые в ходе получения детали. Установлены и применены в ходе разработки технологического процесса основные принципы и приёмы используемые при обработке металлов резанием. Составлен план токарной и шлифовальной обработок детали. Выполнен расчет режимов резания проведена оценка затрат мощности.
Процесс изготовления детали проходит на двух станках:
На токарно-винторезном станке 16К20 при помощи твердо сплавного инструмента – резца Т15К6.
На круглошлифовальном станке 3Б151 при помощи шлифовального круга.
П.Ф. Дунаев О.П. Леликов «Конструирование узлов и деталей машин» - М.: «Академия» 2003 г.
Краткий справочник металлистаПод общ. ред. П.Н.Орлова Е.А.Скороходова. – М.: Машиностроение 1987.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1. Под ред. А.Г.Косиловой Р.К. Мещерякова. Изд. 4-е. – М.: Машиностроение 1985.
Обработка металлов резанием. Справочник технолога Под ред. А.А. Панова. – М.: Машиностроение 1988.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1. Изд. 3-е. Под ред. А.Г.Косиловой Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение1972.
Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Ч. 1. М.: Машиностроение 1974.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т2. Под ред. А.Г.Косиловой Р.К. Мещерякова. Изд. 4-е. – М.: Машиностроение 1985.
Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного об-служивания рабочего места и подготовительно-заключительного для тех-нического нормирования станочных работ. Серийное производство. М.: Машиностроение 1974.
Матвеев В.А. Пустовалов И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. – М.: Колос 1979.
Справочник технолога авторемонтного производства. Под. ред. Г.А.Малышева. – М.: Транспорт 1977.

2. 015 Токарно-винторезная (Установ А).dwg

5 Токарно-винторезная
Установ А (торцевание
центрование заготовки)
Отверстие центровое В 16
Общие допуски по ГОСТ 30893.1: H14
Сверлить центровое отверстие по условиям эскиза

1. 005 Заготовительная.dwg

6. 015 Токарно-винторезная (Установ Г) - получистовое обтачивание.dwg

5 Токарно-винторезная
Установ Г (получистовое обтачивание)
Общие допуски по ГОСТ 30893.1: h14
Обточить получисто в размер 1 на длине 3