Технологический процесс изготовления детали втулка

записка.docx

Министерство образования РФ
Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Кафедра технологии машиностроительного производства.
Расчетно-пояснительная записка
Технологический процесс изготовления
Назначение детали и условия работы в изделии
Анализ технологичности детали
Разработка плана обработки подбор оборудования
инструмента оснастки. Определение типа производства.
Решение размерных цепей
2. Диаметральные цепи
Расчет режимов резания
Назначение детали и условия ее работы в изделии
Деталь которая рассмотрена в этом технологическом процессе используется в машиностроении.
Механические свойства не менее: Нмм² 1275; Нмм² 1620; %9; %40.
Ударная вязкость КСU Джсм²(кгсмсм²) 39(4).
Число твердости HB не более: 302
Деталь подвергается термоулучшению для получения HRCэ 66..69 и закалке ТВЧ согласно чертежа.
Самые жесткие требования по точности предъявляются только к некоторым поверхностям в связи с тем что эти поверхности больше других подвергаются истиранию.
Анализ технологичности детали
Размеры детали соответствуют нормальному ряду чисел допустимые отклонения размеров соответствуют СТ СЭВ 144 – 75.
Деталь жесткая имеет поверхности удовлетворяющие требованиям достаточной точности установки. Простановка размеров технологична т.к. их легко можно измерить на обрабатывающих и контрольных операциях.
При изготовлении детали используют нормализованные измерительные и режущие инструменты.
Разрабатываем исходный техпроцесс необходимый для изготовления детали и подбираем оборудование инструмент оснастку. Комплект технологической документации прилагается.
Подбираем оборудование удовлетворяющее техпроцессу.
В техпроцессе присутствуют :
Станок токарный патронно-центровой с ЧПУ 16К20Ф3
Пределы частот вращения шпинделя 20..2500 обмин
Количество частот 22
Продольные 001-40 ммоб
Поперечные 0005-20 ммоб
Крутящий момент 800Н*м (80кгс*м)
Наибольшее усилие резания 10000Н (1000кгс)
Габариты 3600х3000х2145 мм
Станок вертикальный консольно-фрезерный с УЧПУ 6Т13Ф3 Sinumerik802C
Это многооперационный станок. Выполняет фрезерные операции точное сверление растачивание зенкерование и развертывание отверстий деталий из различных материалов (цветных и легких металлов стали чугуна цветных металлов их сплавов и др.). Привод KEMRON MEZAMATIK
Технические характеристики:
Длина рабочей поверхности стола мм
Наибольшее перемещение по осям XYZ мм
Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н135
Главным движением в вертикально-сверлильных станках (мод. 2Н1252Н135) (рис. 5) является вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Движение подачи в станках этого типа осуществляется вертикальным перемещением шпинделя. Заготовку обычно устанавливают на столе станка.
Соосность отверстия заготовки и шпинделя получают перемещением заготовки.
Станина 1 (см. рис. 5) имеет вертикальные направляющие по которым перемещается стол 9 и сверлильная головка 3 несущая шпиндель 7 и двигатель 2. Управление коробками скоростей и подач осуществляют рукоятками 4 ручную подачу — штурвалом 5. Контроль глубины обработки осуществляют по лимбу 6. В нише станины размещен противовес. Электрооборудование станка вынесено в отдельный шкаф 12. Фундаментная плита 11 служит опорой станка. В средних и тяжелых станках на ее верхнюю плоскость можно устанавливать заготовку. Стол станка бывает подвижным (от рукоятки 10 через коническую пару зубчатых колес и ходовой винт) неподвижным (съемным) или поворотным (откидным). Его монтируют на направляющих станины или выполняют в виде тумбы установленной на фундаментной плите.
Рис. 5. Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н125 (2Н135): 1 — станина; 2— электродвигатель; 3— сверлильная головка; 4 10— рукоятки; 5— штурвал; 6 — лимб; 7 — шпиндель; 8 — шланг подачи СОЖ; 9 — стол;11 — плита; 12 — шкаф электроаппаратуры
Охлаждающую жидкость подают электронасосом по шлангу 8. Узлы сверлильной головки смазывают с помощью насоса остальные узлы станка — вручную.
Сверлильная головка 4 (рис. 6) состоит из чугунной отливки на которой смонтированы коробки скоростей и подач 1 а внутри — шпиндель 8 и механизмы 6 7 9 13 управления. Коробка скоростей содержит двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес при переключении которых рукояткой 14 шпиндель получает различные угловые скорости. Исполнительным звеном служит кулачково-зубчатый механизм передающий движение штангам на которых укреплены вилки связанные с переключаемыми блоками. Так шпиндель станка мод. 2Н135 имеет 72 ступеней частот вращения от 052 до 233 с-1 обеспечиваемых коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем 16.
Шпиндель смонтирован на двух шарикоподшипниках в гильзе. Осевое усилие подачи воспринимает нижний упорный подшипник а вес шпинделя — верхний. Подшипники регулируют гайкой.
Для автоматического выключения механической подачи при достижении заданной глубины обработки станки снабжают соответствующими устройствами. Глубину обработки устанавливают с помощью лимба 12 механизма смонтированного на левой стороне головки. Механизм приводится в действие зубчатой парой и имеет диск с кулачками для установки глубины сверления и автоматического выключения с реверсом а также лимб для визуального отсчета. Для сокращения времени на вспомогательные ходы используют механизм 13 ускоренного перемещения шпинделя со своим электроприводом 75. Управление станком осуществляют кнопочной станцией 11 — для универсального станка и боле
На токарных операциях используется 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон D200 7102-0075-1-3 ГОСТ24351-80. На токарных и шлифовальных операциях используются центра ГОСТ3471-89. Для механообработки используется стандартизированный инструмент.
Выбор охлаждающей жидкости
Согласно [1] выбираем:
)для токарных и сверлильных операций 10% эмульсию Укринол-1
Определение типа производства
При нормировании наибольшее время обработки детали на одном станке не превышало 11мин или при расчете на двусменный рабочий день и годовом объеме 10000шт 1875ч. Годовой фонд рабочего времени по нормативам составляет 4000чгод соответственно загрузка одного станка не превышала 50% производственного времени. Исходя из этого прогнозируем среднесерийный тип производства.
Решение размерных цепей
Используется расчетно-аналитический методы назначения припусков. В начале определяют минимально необходимое значение припуска по уравнению:
R- максимальная высота микронеровностей поверхности от предшествующего перехода;
T- максимальная глубина дефектного слоя поверхности от предшествующего перехода;
ΔФ- отклонение формы поверхности перед обработкой.
Зная величину минимального припуска. Можно получить номинальный и максимальный припуски. В частном случае когда размерная цепь трехзвенная и допуски звеньев заданы «в тело»
где TB и TA- допуски соответственно на выполняемом и предшествующем переходах обработки рассматриваемой поверхности.
Номинальный размер замыкающего звена размерной цепи вычисляется по формуле:
где -передаточное отношение i-го звена размерной цепи.
Допуск замыкающего звена размерной цепи вычисляется по формуле:
где -допуск i-го составляющего звена размерной цепи.
Решаем размерные цепи методом max-min для решения используются формулы:
Линейные размерные цепи
А3= АК1=517мм Т А1=07мм
Z3= Z + Т А1=05+07=12 мм
А1= АК + Z3=517+12=5182 мм
А1=5182-07 мм ТH1 =06 мм
Z1= Z+T H1=1+06=16 мм
H1= А1+ Z1=5182+16=5198 мм
H1=5199 -07 мм А1=5182-07 мм А2= АК2=467мм ТH2 =06мм
Z2= Z+T H2=1+06=16 мм
H2= 5199 - 5182 + 467 + 16 = 4703 мм
Диаметральные размерные цепи
Z4=2Z+ ТD1=1+08 =18 мм
D2= D4+ Z4=117+18=1188мм
D5 =200 мм ТD1 =06 мм
Z5 =2Z+ ТD1=1+06 =16 мм
D1= D5+ 2 Z5=200+16 =2016 мм
D3=1050 мм ТD7=03 мм
Z3=2Z+ ТD7 =03 + 03 =06 мм
D7= D3 + 2Z3 =105 + 04 =1054 мм
D8=106+014 мм D7=1056 -03 мм
Z7= D8 - D7 =106 - 1056 =04 мм
Расчет режимов резания.
Операция 020 Токарная черновая IT14 Ra 80
Глубина резания: t=125мм
Выбираем подачу: Sт=025ммзуб
Находим поправочные коэффициенты для подачи:
k1=1; k2=1; k3=1; k4=1; k5-09
Рассчитываем скорректированную подачу: S=Sт*k=025*09=022ммоб
Находим стойкость инструмента: Т=30мин
Выбираем скорость резания: Vт=12ммин
k1=1; k2=1; k3=1; k4=1; k5=1; k6=1; k7=1
Рассчитываем скорректированную скорость: V=Vт*k=12*1=12ммин
Рассчитываем частоту вращения: n=1000*12(314*10)=380мин
Рассчитываем основное время: То =(5+35)(022*380)=048 мин
Рассчитываем вспомогательное время: Tв=0484=012 мин
Рассчитываем осевое усилие резания: Pо=143*10*022*09=283 кг
Рассчитываем крутящий момент: М=0041*144*022*09=117 кгм
Рассчитываем мощность резания: N=(117*316)075=059 кВт.
Операция 025 Токарная черновая IT14 Ra 40
Глубина резания: t=112 мм
Выбираем подачу: Sт=033ммоб
k1=1; k2=1; k3=08; k4=085; k5=1; k6=107
k=1*1*08*085*1*107=072
Рассчитываем скорректированную подачу: S=Sт*k=033*072=024 ммоб
Находим стойкость инструмента: Т=30 мин
Выбираем скорость резания: Vт=214ммин
k1=1; k2=1; k3=092; k4=12; k5=1; k6=1; k7=1; k8=1; k9=1; k10=1
k=1*1*092*12*1*1*1*1*1*1=11
Рассчитываем скорректированную скорость: V=Vт*k=214*11=236 ммин
Рассчитываем частоту вращения: n=1000*236(314*110.8)=680 1мин
Рассчитываем основное время: То=(5+10+5)(024*680)=012 мин
Рассчитываем вспомогательное время: Tв=0124=003мин
Рассчитываем усилие резания: P=300*15*024*089=240 кг
Рассчитываем мощность резания: N=(240*236)(60*102)=92 кВт
Операция 030 Токарная черновая IT14 Ra 40
Глубина резания: t=12мм
Рассчитываем скорректированную подачу: S=Sт*k=033*072=024ммоб
Рассчитываем скорректированную скорость: V=Vт*k=214*11=236ммин
Операция 035 Токарная черновая IT14 Ra 40
Глубина резания: t=17мм
Операция 045 Фрезерная IT14 Ra 40
фрезерование плоскости
Глубина резания: t=10мм
Выбираем подачу: Sт=011ммзуб
k1=1; k2=1; k3=13; k4=1
Рассчитываем скорректированную подачу: S=Sт*k=011*13=014ммоб
Выбираем скорость резания: Vт=20ммин
k1=14; k2=1; k3=1; k4=1
Рассчитываем скорректированную скорость: V=Vт*k=15*14=32ммин
Рассчитываем частоту вращения: n=1000*21(314*100)=83 1мин
Рассчитываем основное время: То=(5+10+5)(011*67)=23 мин
Рассчитываем вспомогательное время: Tв=684=07 мин
Рассчитываем усилие резания: P=218*599*019*15*10199=212 кг
Рассчитываем крутящий момент: М=(1755*100)(10*1000)=175 кгм
Рассчитываем мощность резания: N=(1755*21)6120=06 кВт.
Операция 050 Токарная черновая IT14 Ra 80
Глубина резания: t=2мм
Рассчитываем частоту вращения: n=1000*12(314*10)=380 обмин
Список использованной литературы
Баранчиков В.И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов (справочник)М.: Машиностроение 1900.400с.
Косиловой А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя.Т.2.М: Машиностроение 1985. 496 с.
Косиловой А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя.Т.1.М: Машиностроение 1985. 643 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроительства.Т.1.
М: Машиностроение 1978. 732 с.
Дунин Н.А. Основы проектирования технологических процессов производства деталей машин: Учебное пособие. Казань Издательство Казанского государственного технического университета 1998. 132 с.
Резников А.Н. Абразивная и алмазная обработка материалов (справочник).М.: Машгиз 1962. 1240 с.
Панов А.А. и др. Обработка металлов резанием. М: Машиностроение 1988. 736 с.
Коровин Е.М. Зыков В.Ю. Расчет режимов резания конструкционных материалов: Учебное пособие. Казань. Издательство Казанского государственного технического университета 2002. 47с.
Кривоухов В.А. Петруха П.Г. и др. Резание конструкционных материалов режущие инструменты и станки. М: Машиностроение 1974. 615 с.

титул.frw

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
механической обработки типовой детали
гр.1435 Потапов Д.С.

Контроль.cdw

ЭСП.cdw

Оп. 045.frw

Оп. 030.frw

Оп. 040.frw

Оп. 025.frw

Оп. 035.frw

Эскиз заготовки.frw

Оп. 020.frw

Оп. 050.frw

Гл. чертеж.cdw

Заготовка - штамповка
66 69 HRC. Группа контроля 3.
Общие допуски по ГОСТ 30893.1:H14
Покрытие : Хим. окс. прм.

Наладка.cdw

Резец подрезной Т5К10
Режимы обработки Станок 6Т13Ф3
Режимы обработки Станок 2Н135Ф2
Режимы обработки Станок 16К20Ф3
Операция 045 Фрезерная Ra 6
IT12 Станок фрезерный 6Т13Ф3
Операция 025 Токарная черновая Ra 12
IT14 Станок токарный 16К20
Операция 050 Сверлильная Ra 25 IT12 Станок вертикально-сверлильный 2Н135Ф2
Резец проходной Т5К10

План обработки.cdw

Операция 005 Заготовительная
Операция 025 Токарная черновая
Станок токарный 16К20Ф3
Операция 020 Токарная черновая
Операция 030 Токарная черновая
Операция 045 Фрезерная
Станок фрезерный 6Т13Ф3
Операция 050 Сверлильная
Станок вертикально-сверлильный 2Н135
Операция 035 Токарная черновая
Операция 040 Токарная чистовая
Операция 010 Слесарная
Операция 015 Контрольная
Операция 055 Слесарная
Операция 060 Контрольная
Операция 065 Маркирование
Операция 070 Консервация и упаковывание

карта контроля.frw

Наименование операции
Наименование.Марка материала.
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Наименование оборудования
КГТУ им А.Н. Туполева
Технический контроль
Корнтролируемые параметры
Наименование средств ТО
Прооверить внешрий вид
Проверить шероховатость
Образцы шероховатостей