Разработка технологического процесса детали шпинделя шлифовального станка

Понительназаписка(Вислова Т.Ф.ТМС-52з).doc

Содержание расчетно- пояснительной записки:
Анализ рабочего чертежа
Анализ технических требований
Анализ конструкции детали на технологичность
Определение типа производства
Выбор технологического маршрута
Разработка операций техпроцесса
Расчет режимов резания
Нормирование операций
Маршрутные карты операционные карты
Графическая часть проекта.
Лист 1. Чертеж детали (формат А1)
Лист 2. Размерный анализ связей. (формат А1)
Лист 34. РТК операционные эскизы. (формат А1)
Разработка нового изделия в машиностроении — сложная комплексная задача связанная не только с достижением требуемого технического уровня этого изделия но и с приданием его конструкции таких свойств которые обеспечивают максимально возможное снижение затрат труда материалов и энергии на его разработку изготовление эксплуатацию и ремонт.
Решение этой задачи определяется творческим содружеством создателей новой техники - конструкторов и технологов - и их взаимодействием на этапах разработки конструкции с его изготовителями и потребителями.
В реализации требуемых свойств изделий машиностроения определяющая роль принадлежит методам и средствам производства этих изделий. В современном машиностроительном производстве не существует универсальных методов обработки в равной мере эффективных для изготовления различных деталей из различных материалов.
Выбор способа изготовления деталей с учетом конкретных производственных условий связан с необходимостью выбора оптимального метода из большого числа возможных исходя из заданных технико—экономических ограничений как по параметрам изготавливаемой детали гак и по условиям эксплуатации оборудования и инструмента.
Курсовое проектирование проводится с целью развития у студентов навыков самостоятельной работы и закрепления знаний полученных при изучении специальных дисциплин а также самостоятельного решения технологических и экономических задач при проектировании технологических процессов механической обработки деталей.
Курсовой проект дает возможность установить степень усвоения учебного материала и умение студента применять знания полученные при прохождении изучении предмета.
1 Назначение детали.
Деталь шпинделя шлифовального станка модели 3А151. Шпиндель ответственной деталью и служит для передачи крутящего момента от одного к другому.
2. Анализ рабочего чертежа.
Чертеж шпинделя шлифовального станка модели 3А151 выполнен по современных требований ЕСКД и ГОСТов на разработку и оформление конструкторской документации. Анализ рабочего чертежа шпинделя можно отметить что чертеж выполненном на формате А1 имеет главный вид необходимые разрезы дающие полное представление о конструкции детали и ее определенных элементов. На чертеже представлены все размеры с определённой степенью точности представлены необходимые обозначения представлены технические требования которые должны выполняться в процессе механической обработки. На чертеже даны все необходимые размеры с определенной степенью точности проставлены посадки в соответствии с СТСЭВ145-79 все необходимые допуски формы и расположения поверхностей условленными обозначениями по ГОСТ2.308-79 допуски шероховатости поверхностей по ГОСТ2789-73В технических требованиях чертежа присутствуют пункты касающиеся термической обработки точности выполнения размеров обеспеченные инструментом.
3 Анализ технических требований.
Качество изготовления продукции определяется совокупностью свойств процесса ее изготовления соответствием этого процесса и ею результатов установленным требованиям. В машиностроении показатели качества изделий тесно связаны с точностью обработки деталей машин и сборки изделия. Полученные при обработке размеры форма и расположение элементарных поверхностей определяют фактические зазоры и натяги в соединениях деталей машин а следовательно технические параметры продукции влияющие на ее качество надежность и экономические показатели производства и эксплуатации конструктивные допуски и технические требования на изготовление деталей с учетом условий работы деталей в машине.
Практически все поверхности расположены под прямым углом что позволяет производить их обработку проходными резцами и некоторые за проход. В конструкции детали имеются достаточные по размерам точности и шероховатости поверхности которые можно использовать в качестве установочных баз.
4 Анализ конструкции детали на технологичность.
Валы ступенчатые массовые детали в машиностроении поэтому вопросы технологичности приобретают для них особо важное значение. Конструкции валов ступенчатых имеют простую форму простую конфигурацию наружного контура позволяет производить обработку универсальным инструментом обеспечивает достаточную жесткость что позволяет производить обработку на высоких режимах резания и обеспечивает при этом требуемые точность и шероховатость поверхностей.
Практически все поверхности расположены под прямым углом что позволяет производить их обработку проходными резцами и некоторые на проход. В конструкции детали имеются достаточные по размерам точности и шероховатости поверхности которые можно использовать в качестве установочных баз. Основные рабочие сопрягаемые поверхности выполнены по 14 квалитету точности с шероховатостью Ra32 мкм что соответствует назначению этих поверхностей.
Обрабатываемые поверхности состоят из унифицированных геометрических элементов и являются стандартными в целом. Размеры и поверхности детали имеют оптимальные степени точности позволяющие получить их стандартным инструментом без специальных способов обработки. Физико-механические свойства материала позволяют применять при обработке средние и высокие режимы резания.
Конструкция детали обеспечивает свободный доступ режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. Конструкция детали обладает достаточной жесткостью что позволяет производить обработку на средних режимах резания и обеспечивать необходимую точность размеров и шероховатость поверхностей. В конструкции детали имеются достаточные по размерам точности и шероховатости поверхности которые можно использовать в качестве установочных баз.
В конструкции детали заложены высокие требования к качеству поверхности. Это делает необходимым обработку этих поверхностей в несколько переходов с последовательным приближением к необходимым параметрам. Деталь можно признать технологичной так как она обладает достаточной жесткостью позволяет вести обработку поверхностей с двух сторон. В детали имеются диаметры которые могут использоваться в качестве базовых.
Деталь обладает рядом достоинств:
-ряд поверхностей детали может обрабатываться с одного установа;
-существует возможность производить механическую обработку детали с использованием минимального количества инструментов.
Точность параллельность перпендикулярность и другие требования обеспечиваются обработкой с использованием универсальных способов координации положения инструмента.
Кроме всего значительную роль играет правильное базирование заготовки в процессе обработки. При выборе чистовых баз необходимо стремиться к тому чтобы обработку поверхностей на всех операциях (установах) осуществлять с использованием одних и тех же установочных баз. Это требование называется принципом постоянства баз.
Окончательно устанавливаем что Вал ступенчатый является достаточно технологичной деталью.
5 Определение типа производства.
При проектировании технологических процессов обработки детали маршрута обработки выбора оборудования инструмента и приспособлений во многом зависит от типа производства.
В машиностроении условно различают три типа производства: массовое серийное и единичное.
Номинальный фонд времени работы оборудования в год:
d=260 число рабочих дней в году исходя из пятидневной рабочей недели;
t=8ч - нормальная продолжительность смены в часах (8 часов)
n=2 - число смен в сутки
( для двусменной работы)
Годовой фонд времени работы оборудования при двусменной работе.
р - коэффициент учитывающий пребывание оборудования в ремонте (колеблется от 2 до 6% номинального фонда времени в планируемый период)
Тип производства зависит от заданной программы и трудоемкости изготовления изделия. Тип производства согласно ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом серийности Кс. Коэффициент серийности рассчитывается по формуле:
где: tв – величина такта выпуска миншт;
Тшт.ср. – среднее штучное время.
где Fд - действительное годовое число часов работы одного станка при работе в одну смену (2000 часов)
N- годовая программа выпуска базовой детали.
tшт.ср. - среднее штучное время выполнения технологической операции базовой детали
где tmт - штучное время на технологическую операцию n - количество технологических операций по процессу.
Вид производства принимаем по следующему сопоставлению коэффициента серийности:
Кс= 1 - 2 производство массовое;
Кс= 2-10 производство крупносерийное;
Кс= 10-20 производство серийное;
Кс= 20 - 40 производство мелкосерийное;
Кс= > 40 производство единичное.
Т.к. Кс = 516 производство крупносерийное.
Объем запускаемой периодически партии деталей определяем из условия оптимального запаса деталей на складе производственно диспетчерского отдела (ПДО) в количестве дней страхового фонда (2-10 дней) в зависимости от вида производства.
Где dc - страховой запас в днях dr - число рабочих дней в году N - годовая программа выпуска.
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения определяют конфигурацию размеры допуски припуски на обработку и формируют технические требования на изготовление. Заготовка получена литьем в металлические формы. Литье в кокиль отличается высокими механическими свойствами и равномерным мелкозернистым строением а также большой точностью размеров и форм заготовок (5-7-й классы); шероховатость поверхности их соответствует 3-5-му классам чистоты (что равно шероховатости по Ra 125-32 мкм). Часто получают отливки не требующие дальнейшей очистки и обработки.
Ввиду того что стоимость заготовок полученных штамповкой высока по сравнению с заготовками полученных литьем от данного способа получения заготовок отказываемся. Точность заготовок полученных свободной ковкой мала по сравнению с предложенным методом.
Окончательно принимаем способ получения заготовки: литье в металлические формы (кокиль).
В качестве основного фактора влияющего на работу заготовки применяют коэффициент использования материала К=МдМз=VдVз где Мд и Vд- масса и объем детали; Мз и Vз- масса и объем заготовки.
Объем заготовки полученной литьем:
Объем детали определяется по формуле:
Эскиз заготовки полученной литьем:
Коэффициент использования материала К=083
Делам вывод: предложенный метод получения заготовки является экономичным.
7 Выбор технологического маршрута.
Разрабатывая технологический процесс обработки детали с учетом выбранных технологических баз необходимо выполнить следующие условия :
Выполнить операции черновой обработки при которых снимают наибольшие слои металла что позволяет сразу выявить дефекты заготовки и освободиться от внутренних напряжений вызывающих деформации.
Обработать вначале те поверхности которые не снижают жесткость обрабатываемой детали.
Первыми следует обрабатывать такие поверхности которые не требуют высокой точности и малой шероховатости.
Необходимо учитывать целесообразность концентрации (обработки в операции максимально возможного числа поверхностей) или дифференциации (разделение операций на более простые) операции.
Необходимо учитывать на каких стадиях технологического процесса целесообразно производить механическую обработку гальванические покрытия термическую обработку и другие методы обработки в зависимости от требований чертежа.
Отделочные операции следует выносить к концу технологического процесса обработки за исключением тех случаев когда поверхности служат базой для последующих операций.
Широкое распространение в машиностроении получили детали типа валов- гладкие и ступенчатые с разными перепадами диаметров. Разработаны типовые технологические процессы механической обработки валов на основе разновидности их в различных типах производства. Отдельные элементы операций типового технологического процесса можно использовать в разрабатываемом технологическом процессе.
5 Фрезерно-центровальная; (станок фрезерно-центровальный МР-76М).
0 Токарно-винторезная; (станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3).
5 Токарно-винторезная; (станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3).
0 Вертикально-фрезерная; (станок вертикально- фрезерный 692М).
5 Вертикально-фрезерная; (станок вертикально- фрезерный 692М).
5 Круглошлифовальная; (станок кругло шлифовальный 3М150).
Таблица 1. - Характеристика фрезерно-центровального станка МР-76М.
Размеры рабочей поверхности стола
Наибольшие перемещения стола:
Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола
Конус отверстия шпинделя (ГОСТ 15995-82)
Число скоростей шпинделя
Частота вращения шпинделя об.мин.
число рабочих подач
рабочие подачи мммин
скорость быстрого перемещения мммин
Мощность электродвигателя кВт
Таблица 2.- Характеристика токарно-винторезного станка с ЧПУ 16К20Ф3.
наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:
наибольший диаметр прутка проходящего через отверстие шпинделя мм
наибольшая длина обрабатываемой заготовки мм
частота вращения шпинделя. обмин
число скоростей шпинделя
подача суппорта: продольная мм
Таблица 3.- Характеристика вертикально- фрезерного станка 692М
размеры рабочей поверхности стола
наибольшие перемещения: стола мм
расстояние от торца шпинделя до поверхности стола мм
Продолжение таблицы 3.
подача (бс регулирование): стола мммин
скорость быстрого перемещения мммин
Таблица 4.- Характеристика кругло шлифовального станка 3М150.
наибольшие диаметр длина заготовки мм
высота над столом центров мм
наибольшее продольное перемещение стола мм
угол поворота стола градус
частота вращения круга обмин
Скорость продольного хода стола мммин
Периодическая поперечная подача круга мм ход
Частота вращения заготовки об.мин.
наибольшие размеры шлифовального круга:
Габаритные размеры: длина
Таблица 5. Технологические базы операций
Наименование и краткое содержание операции
технологические базы
5 Фрезерно-центровальная
Фрезерование торцов вала и сверление центровых отверстий.
Технологическая база – наружные поверхности двух шеек вала.
Обтачивание поверхностей шеек вала и подрезание торцевых
поверхностей ступеней вала точение фасок и канавок нарезание резьбы.
Технологическая база – центровые отверстия вала.
Продолжение таблицы 5.
0 Вертикально-фрезерная
Технологическая база – шейки вала.
5 Вертикально-фрезерная
Фрезеровать боковые поверхности шейки шпинделя.
Предварительное и окончательное шлифование поверхностей шеек вала и торцевых поверхностей ступеней вала в зависимости от требований рабочего чертежа и шероховатостей поверхностей.
8 Разработка операций техпроцесса.
При назначении маршрутного технологического процесса необходимо учитывать несколько важных факторов. В первую очередь – это требования предъявляемые чертежом детали по качеству размерной точности точности формы и расположения обрабатываемых поверхностей а так же используемое оборудование.
Маршрут обработки шпинделя шлифовального станка модели 3А151.
Фрезеровать оба торца шпинделя одновременно сверлить центровые отверстия нарезать резьбу одновременно.
оснастка: станочное приспособление спец. фреза торцовая ГОСТ 2423-72 сверло ГОСТ 14952-71 метчик Р6М5 ГОСТ3266-87 Щц-4-500-01.
0 Токарно-винторезная (станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3).
Точить наружные цилиндрические поверхности выдерживая размеры; точить фаски канавки.
Оснастка: упорные центра ГОСТ 13214-72. люнет
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ18878-73 резец подрезной Т15К6 ГОСТ18880-73 спец. резец резьбовой ГОСТ18883-73 резец канавочный ГОСТ18881-73; штангенциркуль Щц-1-150-01;
5 Токарно-винторезная (станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3).
оснастка: упорные центра ГОСТ 13214-72 люнет
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ18878-73 резец подрезной Т15К6 ГОСТ18880-73 резец канавочный ГОСТ18881-73; резец резьбовой ГОСТ18883-73; штангенциркуль Щц-1-150-01;
0 Вертикально-фрезерная (станок Вертикально-фрезерный 692М).
Фрезеровать паз выдерживая размер 25х2.
оснастка: приспособление спец. призмы дисковая фреза Р6М5 ГОСТ 9305-74;D=25 мм штангенциркуль Щц-1-150-01;
5 Вертикально-фрезерная (станок Вертикально-фрезерный 692М).
Фрезеровать боковые поверхности шейки шпинделя выдерживая размер 46мм.
оснастка: делительная головка ГОСТ 13450-75 фреза концевая Р6М5 ГОСТ 17026-71;D=18 мм штангенциркуль Щц-1-150-01;
0 Термическая (по отдельному ТП)
5 Круглошлифовальная (станок круглошлифовальный 3М151)
шлифовать наружные цилиндрические поверхности выдерживая размеры. оснастка: приспособление центра ГОСТ 13214-72; ПП-1А-100-5С-6К 125х25 ГОСТ 2424-83; микрометр гладкий 25-50 ГОСТ 6507-80.
Зачистка заусенцев притупление острых кромок после механической обработки.
Промывка детали в моечной ванне ОБ-1837.
Проверить точность размеров а также соосность округлость; шероховатость поверхностей калибр-кольцо 8312-6002А; прибор контроля шероховатости; индикатор ИЧ-10; штангенциркуль ШЦ-1-125-005 ГОСТ 166-80;
Припуск – слой материала удаляемый с поверхности заготовки для достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Припуск на обработку поверхностей деталей может быть назначен по справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода. Расчетной величиной припуска является минимальный припуск на обработку достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя полученных на предшествующем переходе или операции и компенсации погрешностей возникающих на выполняемом переходе.
При проектировании нового технологического процесса целесообразно расчет припусков проводить аналитическим методом.
Проведем расчет припуска на размер 55k6. По чертежу качество поверхностного слоя Ra0.63.
Расчет припусков на обработку шейки вала мм.
Заготовка – штампованная поковка (валы гладкие и ступенчатые). Для ступенчатых валов припуски и предельные размеры рассчитываются по наибольшему диаметру а при их равенстве по диаметру к поверхности которого предъявляются более высокие требования по точности и шероховатости.
- заготовка –обычной точности;
- технологические базы – центровые отверстия;
- поверхность шейки подвергается следующей обработке:
обтачивание черновое обтачивание чистовое шлифование черновое шлифование окончательное (чистовое). Обработка поверхности производится в четыре операции.
Минимальный припуск определяется по формуле:
где и - величины характеризующие качество поверхности на предшествующем переходе;
- высота неровностей профиля;
- глубина дефектного поверхностного слоя;
- суммарное отклонение расположения поверхности;
- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
Максимальный припуск определяется по формуле:
где - минимальный припуск на выполняемом переходе;
- допуск на изготовление на предыдущем переходе;
- допуск на изготовление на выполняемом переходе.
Минимальный диаметр на предшествующем переходе:
где - минимальный диаметр следующего перехода;
- минимальный припуск следующего перехода.
Максимальный диаметр на предшествующем переходе:
где - максимальный диаметр следующего перехода;
- максимальный припуск следующего перехода.
Качество поверхности штампованной поковки:
Rz=250 h=300мкм dз =40 мм.
Допуск изготовления штампованной поковки
Механическая обработка:
Черновое обтачивание Rz=50 h=50мкм;
Чистовое обтачивание Rz=25 h=25 мкм;
Шлифование предварительное Rz=10 h=20 мкм;
Шлифование окончательное Rz=5 h=15 мкм;
Погрешность установки при базировании в центрах:
e = 025 · 40 = 1мм = 1000 мкм;
Черновое обтачивание d=0350 мм
Чистовое обтачивание d=0140 мм
Шлифование предварительное d=0057мм.
Шлифование окончательное d=0022 мм.
Определим суммарные погрешности расположения осей и поверхностей при обработке в центрах:
где ρом – криволинейность профиля штамповки;
ρц – отклонение при центрировании
где Dу-кривизна профиля
zk – размер от сечения для которого определяется кривизна профиля
ρом = 2 · 16 · 153 = 4284 мкм
Обтачивание черновое:
Остаточная суммарная погрешность после чернового обтачивания:
ky = 006 rост = 006 · 11165 = 67 мкм
Погрешность установки в центрах:
e = 006 · 10 = 006 мм =60 мкм;
Обтачивание чистовое:
Шлифование предварительное:
Шлифование окончательное:
Промежуточные размеры:
D чист.т. min = D дет min + 2Z шл.о min = 55002 + 0060 =55062 мм
D чист.т. min = D дет min + 2Z шл.п min = 55062 + 0100 =55162 мм
D чер.т. min = D шл min + 2Z чист.т. min = 55162 + 0380 = 55542 мм
D заг. Min = D чист.т. min + 2Z чер.т. min = 55542 + 4098 = 59640 мм
D дет max = 55021 мм
D чист.т. max = D дет max + 2Z шл.о. max = 55021 + 0190 = 55211 мм
D чист.т. max = D дет max + 2Z шл.п. max = 55211 + 0366 = 55577 мм
D чер.т. max = D шл max + 2Z чист.т. max = 55577 + 1180 = 56309 мм
D заг. Max = D чист.т. max + 2Z чер.т. max = 56309 + 7748 = 64057 мм
Таблица 6. Расчет припусков на поверхность мм.
Элементы припуска мкм
Продолжение таблицы 6.
На остальные обрабатываемые поверхности припуски и допуски выбираем по таблицам ГОСТ 1855-55 и ГОСТ 7505-89.
Рис.1 Схема припусков и допусков поверхности мм.
10 Расчет режимов резания.
5 Фрезерно-центровальная
Торцевая насадная фреза ГОСТ 9473-80 D=200 В=180 d(Н7)=50 число зубьев – 22 материал режущей части – пластины из твердого сплава ВК8 (ГОСТ 24360-80).
Подача: S=025; Стойкость инструмента: Т=180 мин; Обрабатываемая плоскость: 74 мм
Определим поправочные коэффициенты на скорость резания:
где – коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств материала
Кnv=08 – коэффициент учитывающий состояние поверхности
Kuv=0.83 – коэффициент учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания
Сv=445;q=0.2; y=0.35; p=0;m=0.32; u=0.2;
Скорость резания: ммин
Число оборотов фрезы: обмин
Стандартное число оборотов фрезы: nст=800 обмин
Фактическая скорость резания: ммин
Определим мощность резания:
где Рz=((10×Сp×tх×Syz×Bu×z)Dq×nw)×KMp – тангенциальная составляющая силы резания;
KMp=(s750)n=(850750)04=105 – коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;
Ср=545; х=09;у=074; u=1;q=1; w=0
Тогда тангенциальная составляющая силы резания:
Рz=((10×Сp×tх×Syz×Bu×z)Dq×nw)×KMp=((10×545×4.00.9×0.250.74×421×12)1251×5000)× ×105=2.9 кH
Крутящий момент Н*м на шпинделе:
Мощность резания (эффективная)кВт: кВт Nст
0 Токарно-винторезная
Черновое точение поверхности 58 мм
) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=51+2=53 (мм)
L-длина врезания и пробега;
) Определение расчетной подачи : рекомендуемая S=05 ммоб
) Период стойкости Т=100 мин
Таблица режима резания s=0.5ммоб =110 ммин и Pz=340H t=3
Частота вращения шпинделя токарного станка:
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 16К20 устанавливаем действительное значение частоты вращения
) Основное машинное время
Чистовое точение поверхности 56 мм
) Определение расчетной подачи : рекомендуемая S=01 ммоб
Таблица режима резания s=0.1ммоб =130 ммин и Pz=340H t=1
Таблица 7.– Режимы резания.
Матер. Режущей части
5 фрезерно-центровальная
0 токарно-винторезная
Продолжение таблицы 7.
5 токарно-винторезная
5 Круглошлифовальная
11 Нормирование операций.
Техническая норма времени на обработку заготовки является одной из основных параметров для расчёта стоимости изготовляемой детали числа производственного оборудования заработной платы рабочих и планирования производства.
Для определения общей нормы времени на механическую обработку одной детали предварительно определяют отдельно по каждой операции норму штучного времени на операцию tшт. Норма штучного времени на операцию tшт подсчитывается по формуле
tшт=tо+tв+tт.об+tо.об+tф мин
где tо– основное (технологическое) время мин;
tв – вспомогательное время мин;
tт.об – время на техническое обслуживание рабочего места мин;
tо.об – время на организационное обслуживание рабочего места мин;
tф – время на физические потребности мин.
Основная формула основного (технологического) времени имеет следующий вид
n – число оборотов шпинделя в минуту;
S – подача за один оборот мм;
Сумма штучного времени по всем операциям составляет общее время обработки детали
Норма времени на обработку данной партии деталей ТП (для одной операции) определяется по формуле
где n – количество деталей в партии шт;
ТП.З. – подготовительно-заключительное время на всю партию деталей мин;
Норма общего калькуляционного времени на одну штуку или штучно калькуляционного времени на операцию tк равна
Расчет норм времени
операция 005 – фрезерно-центровальной.
При фрезеровании торцов:
При сверлении отверстий:
tоп=0725+0012+017=0907мин
Время на техническое обслуживание рабочего места
Время на организационное обслуживание рабочего места
Время на физические потребности
tшт=0907+035+0015+002=1292мин
Подготовительно-заключительное время на всю партию деталей ТП.З.=10 мин
Норма времени на обработку данной партии деталей n=174шт ТП (для одной операции)
ТП=1292·174+10=2348 мин
Норма общего калькуляционного времени на одну штуку или штучно калькуляционного времени на операцию
На остальные операции нормы времени приводим в таблице 8.
Таблица 8. – Значения времени на механическую обработку
Наименование операции
0 Токарная винторезная
5 Токарная винторезная
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.1Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - 4-е изд. переработ. и доп. -М.: Машиностроение 1985. 656с. ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.2Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - 4-е изд. переработ. и доп. - М.: Машиностроение 1986. 496с. ил.
Курсовое проектирование по предмету ТМС. Добрыднев И.С. М.: Машиностроение 1985 г. 184с. ил.
Методические указания к практическим заданиям и выполнению курсовой работы для студентов специальности ТМС. Составили Кожуховская Л.Я. Персичкина Ю.А. Саратов 2000 г.
Справочник. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Часть II. М: Экономика 1990г.
Проектирование и расчет приспособлений. Под ред. В.А. Горохов - Минск: Высшая школа 1986. 131с. ил.
Справочник инструментальщика. Под общей ред. И.А. Ординарцевва - Ленинград: Машиностроение Ленингр. отд-ние 1987. 846с. ил.
Методические указания к выполнению экономической части дипломного проекта. Составили Евсюкова Л.Н Бушилкина Л.А. Евсюков В.Н. Саратов2000г.
Рыкунов А.Н. Баранов А.В. Минимальная толщина срезаемого слоя при чистовой лезвийной обработке Справочник. Инженерный журнал. М.: Машиностроение 2003. №4. С. 15-18.

Операц.эскизы-А1(Вислова Т.Ф. ТМС-52з).cdw

Операция 005 фрезерно-центровальная
Станок фрезерно-центровальный МР -76М
Операция 020 вертикально-фрезерная
Оборудование: станок вертикально-фрезерный 692М
Приспособление: специальное призмы ГОСТ 12197-72
Операция 035 Шлифовальная
Оборудование: Круглошлифовальный станок 3М150
Приспособление: упорные центра ГОСТ 13214-72
Хомутик ГОСТ 16488-70
Операция 025 вертикально-фрезерная
Приспособление: делительная головка ГОСТ 13450-75
Сверло ГОСТ 14952-71

Размерный анализ-А1(Вислова Т.Ф. ТМС-52з).cdw

П7 - коническая поверхность внутренняя
П5 - коническая поверхность наружная
КРВ - криволинейная поверхность внутренняя
КРН - криволинейная поверхность наружная
ППВ - плскость внутренняя
ППН - плскость наружная
П0 - цилиндрическая поверхность внутренняя
П4 - цилиндрическая поверхность наружная
П6 - плоский торец наружный
П6В - плоский торец внутрений
Размерные связи между поверхностями

Чертеж детали-А1(Вислова Т.Ф. ТМС-52з).cdw

Шпиндель шлифовального
Сталь 40Х ГОСТ 4543-84
После предварительной шлифовки шпиндель подвергнуть
искусственному старению.
3 мм при уменьшающихся
диаметрах 55 к концам шпинделя.
Радиальное биение конических поверхностей 1:5
Коническую поверхность А пригнать по калибру. Поверхность
прилегания проверить на краску. Допускаются разрывы в
окрашенных местах по окружности шейки не более 20% ее длины.
Длины неокрашенных мест вдоль образующих шейки не должны
превышать 5 мм. Общая длина неокрашенных мест вдоль каждой
образующей шейки не должна превышать 20% длины образующей.
Коническую поверхность В пригнать по калибру. Поверхность
окрашенных местах по окружности шейки не более 35% ее длины.
превышать 7 мм. Общая длина неокрашенных мест вдоль каждой
образующей шейки не должна превышать 35% длины образующей.
Перекос резьбы М52х1
кл.2 левая не более 0
Несовместимость резьб М16 и М16 левая и наружных конусов
Острые кромки притупить.

РТК-А1 (Вислова Т.Ф. ТМС-52з).cdw

Оперция 010. Токарно-винторезная
Оборудование: токарно-винторезный 16К20Ф3
Приспособление: упорные центра ГОСТ 13214-72
Программированное перемещение

Понительназаписка.docx

Содержание расчетно- пояснительной записки:
Анализ рабочего чертежа
Анализ технических требований
Анализ конструкции детали на технологичность
Определение типа производства
Выбор технологического маршрута
Разработка операций техпроцесса
Расчет режимов резания
Нормирование операций
Маршрутные карты операционные карты
Графическая часть проекта.
Лист 1. Чертеж детали (формат А1)
Лист 2. Размерный анализ связей. (формат А1)
Лист 34. РТК операционные эскизы. (формат А1)
Разработка нового изделия в машиностроении — сложная комплексная задача связанная не только с достижением требуемого технического уровня этого изделия но и с приданием его конструкции таких свойств которые обеспечивают максимально возможное снижение затрат труда материалов и энергии на его разработку изготовление эксплуатацию и ремонт.
Решение этой задачи определяется творческим содружеством создателей новой техники - конструкторов и технологов - и их взаимодействием на этапах разработки конструкции с его изготовителями и потребителями.
В реализации требуемых свойств изделий машиностроения определяющая роль принадлежит методам и средствам производства этих изделий. В современном машиностроительном производстве не существует универсальных методов обработки в равной мере эффективных для изготовления различных деталей из различных материалов.
Выбор способа изготовления деталей с учетом конкретных производственных условий связан с необходимостью выбора оптимального метода из большого числа возможных исходя из заданных технико—экономических ограничений как по параметрам изготавливаемой детали гак и по условиям эксплуатации оборудования и инструмента.
Курсовое проектирование проводится с целью развития у студентов навыков самостоятельной работы и закрепления знаний полученных при изучении специальных дисциплин а также самостоятельного решения технологических и экономических задач при проектировании технологических процессов механической обработки деталей.
Курсовой проект дает возможность установить степень усвоения учебного материала и умение студента применять знания полученные при прохождении изучении предмета.
1 Назначение детали.
Деталь шпинделя шлифовального станка модели 3А151. Шпиндель ответственной деталью и служит для передачи крутящего момента от одного к другому.
2. Анализ рабочего чертежа.
Чертеж шпинделя шлифовального станка модели 3А151 выполнен по современных требований ЕСКД и ГОСТов на разработку и оформление конструкторской документации. Анализ рабочего чертежа шпинделя можно отметить что чертеж выполненном на формате А1 имеет главный вид необходимые разрезы дающие полное представление о конструкции детали и ее определенных элементов. На чертеже представлены все размеры с определённой степенью точности представлены необходимые обозначения представлены технические требования которые должны выполняться в процессе механической обработки. На чертеже даны все необходимые размеры с определенной степенью точности проставлены посадки в соответствии с СТСЭВ145-79 все необходимые допуски формы и расположения поверхностей условленными обозначениями по ГОСТ2.308-79 допуски шероховатости поверхностей по ГОСТ2789-73В технических требованиях чертежа присутствуют пункты касающиеся термической обработки точности выполнения размеров обеспеченные инструментом.
3 Анализ технических требований.
Качество изготовления продукции определяется совокупностью свойств процесса ее изготовления соответствием этого процесса и ею результатов установленным требованиям. В машиностроении показатели качества изделий тесно связаны с точностью обработки деталей машин и сборки изделия. Полученные при обработке размеры форма и расположение элементарных поверхностей определяют фактические зазоры и натяги в соединениях деталей машин а следовательно технические параметры продукции влияющие на ее качество надежность и экономические показатели производства и эксплуатации конструктивные допуски и технические требования на изготовление деталей с учетом условий работы деталей в машине.
Практически все поверхности расположены под прямым углом что позволяет производить их обработку проходными резцами и некоторые за проход. В конструкции детали имеются достаточные по размерам точности и шероховатости поверхности которые можно использовать в качестве установочных баз.
4 Анализ конструкции детали на технологичность.
Валы ступенчатые массовые детали в машиностроении поэтому вопросы технологичности приобретают для них особо важное значение. Конструкции валов ступенчатых имеют простую форму простую конфигурацию наружного контура позволяет производить обработку универсальным инструментом обеспечивает достаточную жесткость что позволяет производить обработку на высоких режимах резания и обеспечивает при этом требуемые точность и шероховатость поверхностей.
Практически все поверхности расположены под прямым углом что позволяет производить их обработку проходными резцами и некоторые на проход. В конструкции детали имеются достаточные по размерам точности и шероховатости поверхности которые можно использовать в качестве установочных баз. Основные рабочие сопрягаемые поверхности выполнены по 14 квалитету точности с шероховатостью Ra32 мкм что соответствует назначению этих поверхностей.
Обрабатываемые поверхности состоят из унифицированных геометрических элементов и являются стандартными в целом. Размеры и поверхности детали имеют оптимальные степени точности позволяющие получить их стандартным инструментом без специальных способов обработки. Физико-механические свойства материала позволяют применять при обработке средние и высокие режимы резания.
Конструкция детали обеспечивает свободный доступ режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. Конструкция детали обладает достаточной жесткостью что позволяет производить обработку на средних режимах резания и обеспечивать необходимую точность размеров и шероховатость поверхностей. В конструкции детали имеются достаточные по размерам точности и шероховатости поверхности которые можно использовать в качестве установочных баз.
В конструкции детали заложены высокие требования к качеству поверхности. Это делает необходимым обработку этих поверхностей в несколько переходов с последовательным приближением к необходимым параметрам. Деталь можно признать технологичной так как она обладает достаточной жесткостью позволяет вести обработку поверхностей с двух сторон. В детали имеются диаметры которые могут использоваться в качестве базовых.
Деталь обладает рядом достоинств:
-ряд поверхностей детали может обрабатываться с одного установа;
-существует возможность производить механическую обработку детали с использованием минимального количества инструментов.
Точность параллельность перпендикулярность и другие требования обеспечиваются обработкой с использованием универсальных способов координации положения инструмента.
Кроме всего значительную роль играет правильное базирование заготовки в процессе обработки. При выборе чистовых баз необходимо стремиться к тому чтобы обработку поверхностей на всех операциях (установах) осуществлять с использованием одних и тех же установочных баз. Это требование называется принципом постоянства баз.
Окончательно устанавливаем что Вал ступенчатый является достаточно технологичной деталью.
5 Определение типа производства.
При проектировании технологических процессов обработки детали маршрута обработки выбора оборудования инструмента и приспособлений во многом зависит от типа производства.
В машиностроении условно различают три типа производства: массовое серийное и единичное.
Номинальный фонд времени работы оборудования в год:
d=260 число рабочих дней в году исходя из пятидневной рабочей недели;
t=8ч - нормальная продолжительность смены в часах (8 часов)
n=2 - число смен в сутки
( для двусменной работы)
Годовой фонд времени работы оборудования при двусменной работе.
р - коэффициент учитывающий пребывание оборудования в ремонте (колеблется от 2 до 6% номинального фонда времени в планируемый период)
Тип производства зависит от заданной программы и трудоемкости изготовления изделия. Тип производства согласно ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом серийности Кс. Коэффициент серийности рассчитывается по формуле:
где: tв – величина такта выпуска миншт;
Тшт.ср. – среднее штучное время.
где Fд - действительное годовое число часов работы одного станка при работе в одну смену (2000 часов)
N- годовая программа выпуска базовой детали.
tшт.ср. - среднее штучное время выполнения технологической операции базовой детали
где tmт - штучное время на технологическую операцию n - количество технологических операций по процессу.
Вид производства принимаем по следующему сопоставлению коэффициента серийности:
Кс= 1 - 2 производство массовое;
Кс= 2-10 производство крупносерийное;
Кс= 10-20 производство серийное;
Кс= 20 - 40 производство мелкосерийное;
Кс= > 40 производство единичное.
Т.к. Кс = 516 производство крупносерийное.
Объем запускаемой периодически партии деталей определяем из условия оптимального запаса деталей на складе производственно диспетчерского отдела (ПДО) в количестве дней страхового фонда (2-10 дней) в зависимости от вида производства.
Где dc - страховой запас в днях dr - число рабочих дней в году N - годовая программа выпуска.
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения определяют конфигурацию размеры допуски припуски на обработку и формируют технические требования на изготовление. Заготовка получена литьем в металлические формы. Литье в кокиль отличается высокими механическими свойствами и равномерным мелкозернистым строением а также большой точностью размеров и форм заготовок (5-7-й классы); шероховатость поверхности их соответствует 3-5-му классам чистоты (что равно шероховатости по Ra 125-32 мкм). Часто получают отливки не требующие дальнейшей очистки и обработки.
Ввиду того что стоимость заготовок полученных штамповкой высока по сравнению с заготовками полученных литьем от данного способа получения заготовок отказываемся. Точность заготовок полученных свободной ковкой мала по сравнению с предложенным методом.
Окончательно принимаем способ получения заготовки: литье в металлические формы (кокиль).
В качестве основного фактора влияющего на работу заготовки применяют коэффициент использования материала К=МдМз=VдVз где Мд и Vд- масса и объем детали; Мз и Vз- масса и объем заготовки.
Объем заготовки полученной литьем:
Объем детали определяется по формуле:
Эскиз заготовки полученной литьем:
Коэффициент использования материала К=083
Делам вывод: предложенный метод получения заготовки является экономичным.
7 Выбор технологического маршрута.
Разрабатывая технологический процесс обработки детали с учетом выбранных технологических баз необходимо выполнить следующие условия :
Выполнить операции черновой обработки при которых снимают наибольшие слои металла что позволяет сразу выявить дефекты заготовки и освободиться от внутренних напряжений вызывающих деформации.
Обработать вначале те поверхности которые не снижают жесткость обрабатываемой детали.
Первыми следует обрабатывать такие поверхности которые не требуют высокой точности и малой шероховатости.
Необходимо учитывать целесообразность концентрации (обработки в операции максимально возможного числа поверхностей) или дифференциации (разделение операций на более простые) операции.
Необходимо учитывать на каких стадиях технологического процесса целесообразно производить механическую обработку гальванические покрытия термическую обработку и другие методы обработки в зависимости от требований чертежа.
Отделочные операции следует выносить к концу технологического процесса обработки за исключением тех случаев когда поверхности служат базой для последующих операций.
Широкое распространение в машиностроении получили детали типа валов- гладкие и ступенчатые с разными перепадами диаметров. Разработаны типовые технологические процессы механической обработки валов на основе разновидности их в различных типах производства. Отдельные элементы операций типового технологического процесса можно использовать в разрабатываемом технологическом процессе.
5 Фрезерно-центровальная; (станок фрезерно-центровальный МР-76М).
0 Токарно-винторезная; (станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3).
5 Токарно-винторезная; (станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3).
0 Вертикально-фрезерная; (станок вертикально- фрезерный 692М).
5 Вертикально-фрезерная; (станок вертикально- фрезерный 692М).
5 Круглошлифовальная; (станок кругло шлифовальный 3М150).
Таблица 1. Характеристика фрезерно-центровального станка МР-76М.
Размеры рабочей поверхности стола
Наибольшие перемещения стола:
Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола
Конус отверстия шпинделя (ГОСТ 15995-82)
Число скоростей шпинделя
Частота вращения шпинделя об.мин.
число рабочих подач
рабочие подачи мммин
скорость быстрого перемещения мммин
Мощность электродвигателя кВт
Таблица 2. Характеристика токарно-винторезного станка с ЧПУ 16К20Ф3.
наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:
наибольший диаметр прутка проходящего через отверстие шпинделя мм
наибольшая длина обрабатываемой заготовки мм
частота вращения шпинделя. обмин
число скоростей шпинделя
подача суппорта: продольная мм
Таблица 3. Характеристика вертикально- фрезерного станка 692М
размеры рабочей поверхности стола
наибольшие перемещения: стола мм
расстояние от торца шпинделя до поверхности стола мм
Продолжение таблицы 3.
подача (бс регулирование): стола мммин
скорость быстрого перемещения мммин
Таблица 4. Характеристика кругло шлифовального станка 3М150.
наибольшие диаметр длина заготовки мм
высота над столом центров мм
наибольшее продольное перемещение стола мм
угол поворота стола градус
частота вращения круга обмин
Скорость продольного хода стола мммин
Периодическая поперечная подача круга мм ход
Частота вращения заготовки об.мин.
наибольшие размеры шлифовального круга:
Габаритные размеры: длина
Таблица 5. Технологические базы операций
Наименование и краткое содержание операции
технологические базы
5 Фрезерно-центровальная
Фрезерование торцов вала и сверление центровых отверстий.
Технологическая база – наружные поверхности двух шеек вала.
Обтачивание поверхностей шеек вала и подрезание торцевых
поверхностей ступеней вала точение фасок и канавок нарезание резьбы.
Технологическая база – центровые отверстия вала.
Продолжение таблицы 5.
0 Вертикально-фрезерная
Технологическая база – шейки вала.
5 Вертикально-фрезерная
Фрезеровать боковые поверхности шейки шпинделя.
Предварительное и окончательное шлифование поверхностей шеек вала и торцевых поверхностей ступеней вала в зависимости от требований рабочего чертежа и шероховатостей поверхностей.
8 Разработка операций техпроцесса.
При назначении маршрутного технологического процесса необходимо учитывать несколько важных факторов. В первую очередь – это требования предъявляемые чертежом детали по качеству размерной точности точности формы и расположения обрабатываемых поверхностей а так же используемое оборудование.
Маршрут обработки шпинделя шлифовального станка модели 3А151.
Фрезеровать оба торца шпинделя одновременно сверлить центровые отверстия нарезать резьбу одновременно.
оснастка: станочное приспособление спец. фреза торцовая ГОСТ 2423-72 сверло ГОСТ 14952-71 метчик Р6М5 ГОСТ3266-87 Щц-4-500-01.
0 Токарно-винторезная (станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3).
Точить наружные цилиндрические поверхности выдерживая размеры; точить фаски канавки.
Оснастка: упорные центра ГОСТ 13214-72. люнет
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ18878-73 резец подрезной Т15К6 ГОСТ18880-73 спец. резец резьбовой ГОСТ18883-73 резец канавочный ГОСТ18881-73; штангенциркуль Щц-1-150-01;
5 Токарно-винторезная (станок токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3).
оснастка: упорные центра ГОСТ 13214-72 люнет
Инструмент: Резец проходной Т15К6 ГОСТ18878-73 резец подрезной Т15К6 ГОСТ18880-73 резец канавочный ГОСТ18881-73; резец резьбовой ГОСТ18883-73; штангенциркуль Щц-1-150-01;
0 Вертикально-фрезерная (станок Вертикально-фрезерный 692М).
Фрезеровать паз выдерживая размер 25х2.
оснастка: приспособление спец. призмы дисковая фреза Р6М5 ГОСТ 9305-74;D=25 мм штангенциркуль Щц-1-150-01;
5 Вертикально-фрезерная (станок Вертикально-фрезерный 692М).
Фрезеровать боковые поверхности шейки шпинделя выдерживая размер 46мм.
оснастка: делительная головка ГОСТ 13450-75 фреза концевая Р6М5 ГОСТ 17026-71;D=18 мм штангенциркуль Щц-1-150-01;
0 Термическая (по отдельному ТП)
5 Круглошлифовальная (станок круглошлифовальный 3М151)
шлифовать наружные цилиндрические поверхности выдерживая размеры. оснастка: приспособление центра ГОСТ 13214-72; ПП-1А-100-5С-6К 125х25 ГОСТ 2424-83; микрометр гладкий 25-50 ГОСТ 6507-80.
Зачистка заусенцев притупление острых кромок после механической обработки.
Промывка детали в моечной ванне ОБ-1837.
Проверить точность размеров а также соосность округлость; шероховатость поверхностей калибр-кольцо 8312-6002А; прибор контроля шероховатости; индикатор ИЧ-10; штангенциркуль ШЦ-1-125-005 ГОСТ 166-80;
Припуск – слой материала удаляемый с поверхности заготовки для достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Припуск на обработку поверхностей деталей может быть назначен по справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода. Расчетной величиной припуска является минимальный припуск на обработку достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя полученных на предшествующем переходе или операции и компенсации погрешностей возникающих на выполняемом переходе.
При проектировании нового технологического процесса целесообразно расчет припусков проводить аналитическим методом.
Проведем расчет припуска на размер 55k6. По чертежу качество поверхностного слоя Ra0.63.
Расчет припусков на обработку шейки вала мм.
Заготовка – штампованная поковка (валы гладкие и ступенчатые). Для ступенчатых валов припуски и предельные размеры рассчитываются по наибольшему диаметру а при их равенстве по диаметру к поверхности которого предъявляются более высокие требования по точности и шероховатости.
- заготовка –обычной точности;
- технологические базы – центровые отверстия;
- поверхность шейки подвергается следующей обработке:
обтачивание черновое обтачивание чистовое шлифование черновое шлифование окончательное (чистовое). Обработка поверхности производится в четыре операции.
Минимальный припуск определяется по формуле:
где и - величины характеризующие качество поверхности на предшествующем переходе;
- высота неровностей профиля;
- глубина дефектного поверхностного слоя;
- суммарное отклонение расположения поверхности;
- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
Максимальный припуск определяется по формуле:
где - минимальный припуск на выполняемом переходе;
- допуск на изготовление на предыдущем переходе;
- допуск на изготовление на выполняемом переходе.
Минимальный диаметр на предшествующем переходе:
где - минимальный диаметр следующего перехода;
- минимальный припуск следующего перехода.
Максимальный диаметр на предшествующем переходе:
где - максимальный диаметр следующего перехода;
- максимальный припуск следующего перехода.
Качество поверхности штампованной поковки:
Rz=250 h=300мкм з =40 мм.
Допуск изготовления штампованной поковки
Механическая обработка:
Черновое обтачивание Rz=50 h=50мкм;
Чистовое обтачивание Rz=25 h=25 мкм;
Шлифование предварительное Rz=10 h=20 мкм;
Шлифование окончательное Rz=5 h=15 мкм;
Погрешность установки при базировании в центрах:
= 025 · 40 = 1мм = 1000 мкм;
Черновое обтачивание =0350 мм
Чистовое обтачивание =0140 мм
Шлифование предварительное =0057мм.
Шлифование окончательное =0022 мм.
Определим суммарные погрешности расположения осей и поверхностей при обработке в центрах:
где ρом – криволинейность профиля штамповки;
ρц – отклонение при центрировании
где у-кривизна профиля
zk – размер от сечения для которого определяется кривизна профиля
ρом = 2 · 16 · 153 = 4284 мкм
Обтачивание черновое:
Остаточная суммарная погрешность после чернового обтачивания:
ky = 006 ост = 006 · 11165 = 67 мкм
Погрешность установки в центрах:
= 006 · 10 = 006 мм =60 мкм;
Обтачивание чистовое:
Шлифование предварительное:
Шлифование окончательное:
Промежуточные размеры:
D чист.т. min = D дет min + 2Z шл.о min = 55002 + 0060 =55062 мм
D чист.т. min = D дет min + 2Z шл.п min = 55062 + 0100 =55162 мм
D чер.т. min = D шл min + 2Z чист.т. min = 55162 + 0380 = 55542 мм
D заг. Min = D чист.т. min + 2Z чер.т. min = 55542 + 4098 = 59640 мм
D дет max = 55021 мм
D чист.т. max = D дет max + 2Z шл.о. max = 55021 + 0190 = 55211 мм
D чист.т. max = D дет max + 2Z шл.п. max = 55211 + 0366 = 55577 мм
D чер.т. max = D шл max + 2Z чист.т. max = 55577 + 1180 = 56309 мм
D заг. Max = D чист.т. max + 2Z чер.т. max = 56309 + 7748 = 64057 мм
Таблица 6. Расчет припусков на поверхность мм.
Элементы припуска мкм
Продолжение таблицы 6.
На остальные обрабатываемые поверхности припуски и допуски выбираем по таблицам ГОСТ 1855-55 и ГОСТ 7505-89.
Рис.1 Схема припусков и допусков поверхности мм.
10 Расчет режимов резания.
5 Фрезерно-центровальная
Торцевая насадная фреза ГОСТ 9473-80 D=200 В=180 d(Н7)=50 число зубьев – 22 материал режущей части – пластины из твердого сплава ВК8 (ГОСТ 24360-80).
Подача: S=025; Стойкость инструмента: Т=180 мин; Обрабатываемая плоскость: 74 мм
Определим поправочные коэффициенты на скорость резания:
где – коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств материала
Кnv=08 – коэффициент учитывающий состояние поверхности
Kuv=0.83 – коэффициент учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания
Сv=445;q=0.2; y=0.35; p=0;m=0.32; u=0.2;
Скорость резания: ммин
Число оборотов фрезы: обмин
Стандартное число оборотов фрезы: nст=800 обмин
Фактическая скорость резания: ммин
Определим мощность резания:
где Рz=((10СptхSyzBuz)Dqnw)KMp – тангенциальная составляющая силы резания;
KMp=(750)n=(850750)04=105 – коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;
Ср=545; х=09;у=074; u=1;q=1; w=0
Тогда тангенциальная составляющая силы резания:
Рz=((10СptхSyzBuz)Dqnw)KMp=((105454.00.90.250.7442112)12515000) 105=2.9 кH
Крутящий момент Н*м на шпинделе:
Мощность резания (эффективная)кВт: кВт Nст
0 Токарно-винторезная
Черновое точение поверхности 58 мм
) Длина рабочего хода Lрх=L+L1=51+2=53 (мм)
L-длина врезания и пробега;
) Определение расчетной подачи : рекомендуемая S=05 ммоб
) Период стойкости Т=100 мин
Таблица режима резания s=0.5ммоб =110 ммин и Pz=340H t=3
Частота вращения шпинделя токарного станка:
Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 16К20 устанавливаем действительное значение частоты вращения
) Основное машинное время
Чистовое точение поверхности 56 мм
) Определение расчетной подачи : рекомендуемая S=01 ммоб
Таблица режима резания s=0.1ммоб =130 ммин и Pz=340H t=1
Таблица 7.– Режимы резания.
Матер. Режущей части
5 фрезерно-центровальная
0 токарно-винторезная
Продолжение таблицы 7.
5 токарно-винторезная
5 Круглошлифовальная
11 Нормирование операций.
Техническая норма времени на обработку заготовки является одной из основных параметров для расчёта стоимости изготовляемой детали числа производственного оборудования заработной платы рабочих и планирования производства.
Для определения общей нормы времени на механическую обработку одной детали предварительно определяют отдельно по каждой операции норму штучного времени на операцию tшт. Норма штучного времени на операцию tшт подсчитывается по формуле
tшт=tо+tв+tт.об+tо.об+tф мин
где tо– основное (технологическое) время мин;
tв – вспомогательное время мин;
tт.об – время на техническое обслуживание рабочего места мин;
tо.об – время на организационное обслуживание рабочего места мин;
tф – время на физические потребности мин.
Основная формула основного (технологического) времени имеет следующий вид
n – число оборотов шпинделя в минуту;
S – подача за один оборот мм;
Сумма штучного времени по всем операциям составляет общее время обработки детали
Норма времени на обработку данной партии деталей ТП (для одной операции) определяется по формуле
где n – количество деталей в партии шт;
ТП.З. – подготовительно-заключительное время на всю партию деталей мин;
Норма общего калькуляционного времени на одну штуку или штучно калькуляционного времени на операцию tк равна
Расчет норм времени
операция 005 – фрезерно-центровальной.
При фрезеровании торцов:
При сверлении отверстий:
tоп=0725+0012+017=0907мин
Время на техническое обслуживание рабочего места
Время на организационное обслуживание рабочего места
Время на физические потребности
tшт=0907+035+0015+002=1292мин
Подготовительно-заключительное время на всю партию деталей ТП.З.=10 мин
Норма времени на обработку данной партии деталей n=174шт ТП (для одной операции)
ТП=1292·174+10=2348 мин
Норма общего калькуляционного времени на одну штуку или штучно калькуляционного времени на операцию
На остальные операции нормы времени приводим в таблице 8.
Таблица 8. – Значения времени на механическую обработку
Наименование операции
0 Токарная винторезная
5 Токарная винторезная
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.1Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - 4-е изд. переработ. и доп. -М.: Машиностроение 1985. 656с. ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.2Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - 4-е изд. переработ. и доп. - М.: Машиностроение 1986. 496с. ил.
Курсовое проектирование по предмету ТМС. Добрыднев И.С. М.: Машиностроение 1985 г. 184с. ил.
Методические указания к практическим заданиям и выполнению курсовой работы для студентов специальности ТМС. Составили Кожуховская Л.Я. Персичкина Ю.А. Саратов 2000 г.
Справочник. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Часть II. М: Экономика 1990г.
Проектирование и расчет приспособлений. Под ред. В.А. Горохов - Минск: Высшая школа 1986. 131с. ил.
Справочник инструментальщика. Под общей ред. И.А. Ординарцевва - Ленинград: Машиностроение Ленингр. отд-ние 1987. 846с. ил.
Методические указания к выполнению экономической части дипломного проекта. Составили Евсюкова Л.Н Бушилкина Л.А. Евсюков В.Н. Саратов2000г.
Рыкунов А.Н. Баранов А.В. Минимальная толщина срезаемого слоя при чистовой лезвийной обработке Справочник. Инженерный журнал. М.: Машиностроение 2003. №4. С. 15-18.