Вал-шестерня с технологическим процессом обработки и контролем качества

Чертеж14.cdw

Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Нормальный исходный контур
Угол делительного конуса
Размеры обеспечены инструментом
Общие допуски по ГОСТ 30893 1-т

Zapiska.docx

TOC o "1-3" h z u ВВЕДЕНИЕ PAGEREF _Toc407060262 h Ошибка! Закладка не определена.
АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ И ЕЁ НАЗНАЧЕНИЕ PAGEREF _Toc407060263 h Ошибка! Закладка не определена.
АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ PAGEREF _Toc407060264 h Ошибка! Закладка не определена.
Определение типа производства PAGEREF _Toc407060265 h Ошибка! Закладка не определена.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ PAGEREF _Toc407060266 h Ошибка! Закладка не определена.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ PAGEREF _Toc407060267 h Ошибка! Закладка не определена.
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ НА ВСЕХ ОПЕРАЦИЯХ И ПЕРЕХОДАХ PAGEREF _Toc407060268 h Ошибка! Закладка не определена.
НАЗНАЧЕНИЕ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ PAGEREF _Toc407060269 h Ошибка! Закладка не определена.
ВЫБОР МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ PAGEREF _Toc407060270 h 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ PAGEREF _Toc407060271 h 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ НОРМЫ ВРЕМЕНИ PAGEREF _Toc407060272 h 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ PAGEREF _Toc407060273 h 4
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ PAGEREF _Toc407060274 h 4
ПРИЛОЖЕНИЯ PAGEREF _Toc407060275 h Ошибка! Закладка не определена.
Эффективность производства его технический прогресс качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования машин станков и аппаратов от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа.
На сегодняшний день наиболее остро стоит вопрос о рентабельности производства тех или иных групп товаров особенно в условиях развития рыночной экономики. В связи с этим основной задачей инженера-конструктора и технолога является поиск решения для нахождения оптимального соотношения цены и качества узлов в выпускаемой продукции.
Одним из наиболее выгодных методов является использование типовых стандартизованных и нормализованных технологически процессов использование наиболее доступного в условиях данного предприятия технологического оборудования и оснастки а также новых технических новых высокопроизводительных средств обработки материалов.
В данном курсовом проекте представлена разработка технологического процесса обработки детали ось и решаются следующие задачи:
Анализ конструкции детали на технологичность.
Определение типа производства и размера партии.
Выбор способа получения заготовки.
Разработка технологического маршрута.
Расчет припусков и межоперационных размеров.
Разработка операций технологического процесса.
Анализ конструкции детали и её назначение
Рассматриваемая в данном курсовом проекте деталь «Вал-шестерня» служит для передачи крутящего момента.
На рисунке 1.1 представлен эскиз детали с указанием основных поверхностей.
Рисунок 1.1 - Эскиз детали «Вал-шестерня»
Для изготовления детали используется Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. В таблице 1.1 и таблице 1.2 приведены соответственно химический состав и механические свойства стали 40Х.
Таблица 1.1 – Химический состав стали 40Х
Таблица 1.2 – Механические свойства стали 40Х
Предел текучести т МПа
Временное сопротивление вр МПа
Относительное удлинение 5 %
Относительное сужение %
Ударная вязкость KCU Джсм2
В таблице 1.3 представлены основные требования представляемые к рассматриваемым поверхностям.
Таблица 1.3 – Основные требования
Коническое зубчатое колесо
Анализ конструкции на технологичность
Качественная оценка технологичности детали.
В данном случае деталь – ступенчатый вал с коническим зубчатым колесом который предполагает обработку проходными резцами на токарном станке и нарезанием зубьев фрезой.
Конструкция детали допускает обработку поверхностей на проход и к большинству поверхностям есть свободный доступ инструмента. В конструкции детали имеются достаточные по размерам и расстояниям базовые поверхности.
Нетехнологичными в конструкции детали являются плоскости к которым предъявляются повышенные к точности и требования к твердости что значительно усложняет процесс обработки.
Деталь достаточно жёсткая что не ограничивает режимы резания.
В общем качественно деталь является достаточно технологичной для обработки резанием на токарном станке.
Измерение размеров детали производится с использованием следующих измерительных инструментов:
на токарных операциях – штангенциркуль;
на шлифовальных – рычажно-зубчатая скоба;
контроль отклонений от правильной формы производится с помощью рычажно-зубчатой головки с помещением детали в призме а также с помощью скобы (овальность).
Технологической базой при точении является черновая поверхность заготовки (прутка) а затем (после переустановки детали) - уже обработанная поверхность вала. На шлифовальных операциях технологической базой является ось детали.
Заготовку для изготовления данной детали можно получить: штамповкой отливкой или отрезать от прокатного прутка. Наиболее рациональным и экономичным для единичного производства является последний из указанных выше способов т. к. деталь является телом вращения и отрезная операция гораздо ниже по стоимости чем отливка или штамповка.. Отливка в данном случае вообще нежелательна так как для стали 45 это будет дорого. А штамповку применять в единичном производстве нецелесообразно.
Количественная оценка технологичности детали.
Определим коэффициент точности обработки и коэффициент шероховатости в соответствии с ГОСТ 18831-73. Для этого определим среднюю точность обработки и среднюю шероховатость обработки поверхностей.
Данные о точности и шероховатости детали занесем в таблицу 2.1. и таблицу 2.2.
Коэффициента точности:
Таблица 2.1 – Данные о точности детали
Коэффициента шероховатости:
Таблица 2.1 – Данные о шероховатости детали
Из расчетов видно что коэффициенты точности и шероховатости детали достаточно высоки но вывод о технологичности детали сделать нельзя так как неизвестны показатели базовой детали.
Определение типа производства
Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффиентом закрепления операций Кз.о который показывает отношение всех различных технологических операций выполняемых или подлежащих выполнению подразделению в течение месяца к числу рабочих мест.
Исходные данные для выбора типа производства:
) Годовая программа выпуска деталей N1 = 1413 шт;
) Количество деталей на изделии m = 1;
) Процент запасных частей = 3 %;
) Режим работы – 2 смены;
) Годовая программа N=N1m1+100=1413*11+003=1456 шт.
) Действительный годовой фонд времени работы оборудования [4 22] FД = 4029 ч.
Рассчитаем значения штучного времени для каждого вида обработки:
Рассчитаем значение основного технологического времени для токарной обработки:
To = (0.037×4262 + 0.037×(50.282–402) + 0.052×(50.282–402) + 0.17×40×67 + 0.1×40×67 + 0.17×40×67 + 0.17×38×20 + 0.1×38×20 + 0.17×37.5×1.9 + 0.1×37.5×1.9 + 0.17×30×32 + 0.1×30×32 + 0.17×30×32 + 0.17×16.5×4 + 0.1×16.5×4 + 0.037×202 + 19×20×24)1000 = 12.02 мин
Рассчитаем значение основного технологического времени для фрезерной обработки:
To = (22×48055×228×19 + 6×25 + 7×25)1000 = 461 мин
Рассчитаем значение основного технологического времени для шлифовальной обработки:
To = 40×67×(01 + 015)1000 = 07 мин
Рассчитаем значение штучное технологического времени для токарной обработки:
Tшт = 1202×214 = 257 мин
Рассчитаем значение штучное технологического времени для фрезерной обработки:
Tшт = 184×461 = 848 мин
Рассчитаем значение штучное технологического времени для шлифовальная обработки:
Tшт = 21×067 = 14 мин
Располагая штучным временемзатраченным на каждую операцию определяем количество станков:
Количество станков для токарной обработки:
mp=1456*25760*08*4029=0193
Количество станков для фрезерной обработки:
mp=1456*84860*08*4029=0638
Количество станков для шлифовальной обработки:
mp=1456*1460*08*4029=0011
По каждой операции вычисляем значение фактического коэффициента загрузки рабочего места:
Для всех видов операций получаем коэффициент равный mp т.к.число рабочих мест равно 1.
Определяем число операций для каждого вида обработки:
Для токарной О=з.н.з.ф.=080188=5
Для фрезерной О=з.н.з.ф.=08062=2
Для шлифовальной О=з.н.з.ф.=08001=80
Все рассчитанные данные сведем в таблицу 3.1.
Таблицу 3.1 – Рассчитанные данные
Определяем тип производства
Кз.о=ОР=5+2+801+1+1=29
Исходя из полученного значения коэффициента можно сделать вывод что производство единичное (мелкосерийное).
Определим тип производства для перспективной программы выпуска деталей.
) Годовая программа выпуска деталей N1 = 999 111 шт;
) Годовая программа N=N1m1+100=999111*11+003=1029 085 шт.
) Действительный годовой фонд времени работы оборудования [4 22] FД = 4029 ч.
Tшт = 1202×136 = 1635 мин
Tшт = 461×151 = 6961 мин
Tшт = 07×155 = 108 мин
mp=1029 085*163560*08*4029=8701
mp=1029 085*696160*08*4029=37042
mp=1029 085*10860*08*4029=574
Рассчитаем значение фактического коэффициента загрузки рабочего места для токарной обработки приняв р=88:
Рассчитаем значение фактического коэффициента загрузки рабочего места для фрезерной обработки приняв р=371:
Рассчитаем значение фактического коэффициента загрузки рабочего места для фрезерной обработки приняв р=6:
Для токарной О=з.н.з.ф.=080989=1
Для фрезерной О=з.н.з.ф.=080998=1
Для шлифовальной О=з.н.з.ф.=080957=1
Все рассчитанные данные сведем в таблицу 3.2.
Таблицу 3.2 – Рассчитанные данные
Определяем тип производства:
Кз.о=ОР=1+1+188+371+6=00065
Исходя из полученного значения коэффициента можно сделать вывод что производство массовое.
Выбор и обоснование способа получения заготовки
Выберем способ получения заготовки для основной программы.
Стоимость детали рассчитаем по формуле:
Стоимость заготовки найдём по формуле:
Стоимость операций найдём по формуле:
Cо.з.=Cп.з.*Тшт60*100
Тшт=019d2φk=019*632*2141000=16 мин
Cп.з.=121резка на отрезных станках работающих дисковами пилами.
Cо.з.=121*1660*100=0032 руб.
Затраты на материал определяются по формуле:
Массу заготовки найдём по формуле:
Q=Vρ=d24lρ=314*6324*150*782*10-6=3655 кг
Массу детали найдём из формулы:
Vдет=314*4024*47+314*3824*20+314*3024*32+314*2024*28+13*2133162+3316*10645+106452-21*4*8=146866 мм3
q=146866*782*10-6=115 кг
M=3655*0168-3655-1152811000=0544 руб.
Sзаг=0544+0032=0576 руб
Прежде чем принять решение о методах и последовательности обработки отдельных поверхностей детали и составить технологический маршрут изготовления всей детали необходимо протзвести расчёты экономической эффективности отдельных вариантов и выбрать из них наиболее рациональный для данных условий производства. Критерием оптимальности является минимум приведенных затрат на единицу продукции.
Сп.з=Сз+Сч.з+Ен(Кс+Кз)
где Сз –основная и дополнительная зарплата с начислениями Сч.з - часовые затраты на эксплуатацию рабочего места Ен- нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений Кс и Кз- удельные часовые капитальные вложения соответственно в станок и здание.
Основная и дополнительная зарплата с начислениями и учётом многостаночного обслуживания рассчитывается по формуле:
где - коэффициент учитывающий дополнительную зарплату Стф- часовая тарифная ставка к-коэффициент учитывающий зарплату наладчика у-коэффициент учитывающий оплату рабочего при многостаночного обслуживания.
Сз=1.53*863*1*1=132 копч
Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места
где Сч.зб.п- практические часовые затраты Км- коэффициент показываюший во сколько раз затраты связанные с работой данного станка больше чем аналогичные расходы у базового станка.
Для токарной обработки
Сч.з=363*09=3267копч
При з.ф.06 скорректированные затраты в час будут находиться по формуле:
где φ- поправочный коэффициент
Для токарной операции
φ=1+023(1-0193)0193=3502
Сч.зк=32673502114=10037
Для остальных видов обработки данные сведём в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Часовые затраты рабочего времени
Капитальные вложения в станок рассчитываются по формуле:
Капитальные вложения в здание рассчитываются по формуле:
где Ц-балансовая стоимость станка F- производственная площадь занимаемая станком с учетом проходов F=fkf Fд- действительный годовой фонд времени работы станка з.= коэффициент загрузки станка.
Рассчитаем для токарной обработки капитальные вложения в станок и капитальные вложения в здание:
Кс=100*17504029*08=543копч
Кз=100*784*79584029*08=1936копч
Для остальных видов обработки сведём данные в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 – Часовые затраты рабочего времени
Рассчитаем значение приведенных затрат на единицу продукции для токарной обработки:
Сп.з=132+562+015543+1936=копч
Для остальных видов обработки сведём данные в таблицу
Технологическая себестоимость операции механической обработки
где КВ-коэффициент выполнения норм.
Для токарной обработки технологическая себестоимость операции механической обработки для точения будет равна:
Со=18005*25760*13=5932копч
Для фрезерной обработки технологическая себестоимость операции механической обработки для фрезерования будет равна:
Со=21664*84860*13=23552копч
Для шлифовальной обработки технологическая себестоимость операции механической обработки для шлифования будет равна:
Со=202592*1460*13=3636копч
Суммарная технологическая себестоимость операции механической обработки будет равна:
Со=5932+23552+3636=3312копч
Стоимость детали будет равна
Sдет=Sзаг+См.о.=0576+3312=3888 руб.
Рассчитаем стоимость заготовки для перспективной программы:
Стоимость заготовки полученной штамповкой рассчитывается по формуле:
Sзаг=Сi1000QkTkckBkMkп-(Q-q)Sотх1000
где Сi-базовая стоимость 1 т заготовок kTkckBkMkп- коэффициенты зависящие от класса точности группы сложности массы марки материала и объма производства заготовок.
Рассчитаем массу заготовки полученной штамповкой:
Vзаг=314*6324*22+314*4224*67+314*3224*32+314*2224*29=198064 мм3
mзаг=198064*782*10-6=155 кг
Рассчитаем стоимость заготовки полученной штамповкой
Sзаг=3731000155*1*1*1*087*08-155 -1152541000=
Рассчитаем первоначальные затраты
Сз=1.53*67*1*1=10251 копч
Часовые затраты на эксплуатацию рабочего места:
Для токарной обработки:
Сч.з=446*09=4014копч
Первоначальные затраты:
Сп.з=10251+4014+015543+1936=1537копч
Технологическая себестоимость операции механической обработки:
Со=1537*1635 60*13=322 копч
Со=1308*696160*13=1167копч
Со=1634*10860*13=23копч
Со=322+1167+23=1512копч
Sдет=Sзаг+См.о.=04+1512=1912 руб.
Сравним варианты технологических маршрутов:
Наименование позиции
Стоимость механической обработки
Вывод: По произведенным расчетам видно что экономически выгодно использовать штамповку в массовом производстве и прокат обычной точности из Стали 40Х ГОСТ 4543-71 в единичном.
Выбор и обоснование технологического маршрута обработки
Для правильной разработки технологического маршрута необходимо учесть требования по точности и шероховатости поверхностей. Необходимо также выбирать операции так чтобы затраты были наименьшими а производительность наибольшая. При разработке следует придерживаться следующих общих правил:
В первую очередь обрабатываются поверхности которые служат базами при последующей обработке.
Рекомендуется обрабатывать вначале поверхности с которых снимается наибольший слой металла. Это позволит вскрыть дефекты заготовки в начале технологического процесса.
Чем точнее должна быть поверхность тем позднее следует ее обрабатывать. Таким образом уменьшается влияние деформации вызванной перераспределением напряжения в металле.
При составлении плана обработки не рекомендуется совмещать чистовые и черновые операции на одном и том же станке. На основании выше приведенных положений таблиц экономической точности и расчетам экономической эффективности возможных вариантов и разрабатывается маршрут.
Необходимо произвести подготовительную обработку поверхностей детали для удаления дефектных слоев заготовки и подготовки черновых баз. Внешняя цилиндрическая поверхность обрабатывается точением. Этот метод производителен и не требует сложного оборудования инструментов и высокой квалификации обслуживающего персонала - достаточно экономичен. Черновая подрезка торцов также производится на токарном станке.
Для укрепления поверхностной твердости изделия его необходимо подвергнуть термообработке. Для этого выполняем термическую операцию.
Для достижения требуемой точности и шероховатости после термообработки необходимо обработать одной из абразивных операций. Это может быть шлифование хонингование и другие методы отделочной обработки. Хонингование достаточно дорогой метод обработки. При этом методе достигается 5-6 квалитет с параметрами шероховатости Ra 1.6 0.1. Это превышает требуемую точность. Шлифование является производительным методом и обеспечивает требуемую точность и наиболее экономичен из всех методов из всех методов абразивной обработки. Таким образом следующая операция – шлифование.
1 Технологический маршрут для основной программы выпуска деталей
Применяемая оснастка
Применяемое оборудование
Применяемый режущий инструмент
Применяемый измерительный инструмент
Тиски 7200-0251 ГОСТ 21168-75
Ножницы сортовые 1838
Патрон 3-х кулачковый
Токарно-винторезный станок 16к20
Резец подрезной отогнутый 45
(черновая обработка)
(чистовая обработка)
Фрезеровать шпоночный паз
Тиски призматические
Вертикально-фрезерный станок 6Р10
0 зуборезнаяУстанов1
Нарезать зубья (черновое нарезание)
Зубострогальный станок 5А26
Нарезать зубья (чистовое нарезание)
Шлифовать поверхность
Кругошли-фовальный станок 3Е12
Круг шлифоваль-ный ПП
А 50 СМ7 10К ГОСТ 2424-83
Микрометр рычажный МР
2 Технологический маршрут для перспективной программы выпуска деталей
Штамповать заготовку
0 Фрезерно-центровальная
Фрезерование торцев – 1 переход центрование отверстий – 2 переход
Опорные призмы 352 4073007
фрезерно-центровальный полуавтомат
фрезы торцовые центровочное сверло
Резец проходной упорный Т15К6
Выбор и обоснование технологических баз
Для основной программы были выбраны следующие технологические базы:
Технологическая база для всех переходов – наружная цилиндрическая поверхность прутка.
Технологическая база для всех переходов – наружная цилиндрическая поверхность заготовки.
Данный выбор базы облегчает доступ режущего инструмента ко всем поверхностям заготовки.
Технологическая база для всех переходов – центровые отверстия.
Данный выбор базы уменьшает погрешности и повышает точность обработки поэтому применяется на этапе чистовой обработки.
Технологическая база для всех переходов – цилиндрическая поверхность детали.
Данная поверхность начисто обработана что уменьшает неточности при фрезеровании шлицев.
Технологическая база для всех переходов – торец детали А2 и цилиндрическая поверхность.
Торцом деталь устанавливается на столе станка а цилиндрической поверхностью неподвижно крепится в приспособлении.
Технологическая база для всех переходов – цилиндрическая наружная поверхность детали.
Применение данная базы обеспечивает доступ режущего инструмента к детали и позволяет использовать делительное приспособление.
Данный выбор базы уменьшает погрешности и повышает точность обработки.
Расчёт и определение припусков на обработку
Припуском на обработку называют слой материал который подлежит удалению с поверхности заготовки для получения размеров и формы детали в соответствии с рабочим чертежом и техническими требованиями. Поверхности детали не требующие механической обработки припуска не имеют а следовательно сохраняют размеры заготовки.
Общим припуском называется слой материала который должен быть удален с заготовки в результате выполнения всех предусмотренных технологическим процессом операций механической обработки для получения размера формы и шероховатости данной поверхности заданных рабочим чертежом и техническими требованиями.
Операционным припуском называется слой материала удаляемый при выполнении данной технологической операции или перехода.
Расчет припусков в данной работе производится расчетно-аналитическим методом и по таблицам.
Расчет припусков и их определение по таблицам могут производиться только после выбора оптимального для данных условий технологического маршрута и способа получения заготовки.
Расчетно-аналитический метод учитывает конкретные условия технологического процесса механической обработки. В основу расчета величины снимаемого промежуточного припуска положено условие устранения погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя полученных на предшествующих технологических операциях или переходах а также погрешности установки при выполнении данной операции или перехода.
Рассчитываем припуски на обработку и промежуточные придельные размеры на поверхность 6 40e8 вала-шестерни (Таблица 7.1). На остальные обрабатываемые поверхности назначаем табличные припуски и допуски по ГОСТ 7505-74.
Заготовка – горячекатаный прокат.
Технологический маршрут обработки поверхности состоит из чернового и чистового растачивания и двухкратного шлифования. Обработка осуществляется в центрах.
ские переходы обработки поверхности
Элементы припуска мкм
Расчетный припуск мкм.
Предельный размер мм
Предельные значения припусков мкм
Черновое шлифова-ние
Чистовое шлифова-ние
Таблица 7.1 – Расчётные значения припусков
Остаточное пространственное отклонение:
После чернового обтачивания мкм
После чистового обтачивания мкм
После шлифования мкм
Расчетный размер dp:
dp3=dp4+zmin4=39911+0073=39984 мм
dp2=dp3+zmin3=39984+0116=40100 мм
dp1=dp2+zmin2=40100+0239=40339 мм
dp=dp1+zmin1=40339+1345=42304 мм
dmax4=dmin4+4=39911+0039=39950 мм
dmax3=dmin3+3=39984+0062=40046 мм
dmax2=dmin2+2=40100+0160=40260 мм
dmax1=dmin1+1=40339 +0250=40589 мм
dmax=dmin+=41689+0620=42304 мм
Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого перехода:
zmax4пр=dmax3-dmax4=40046-39950=96 мкм
zmax3пр=dmax2-dmax3=40260-40046=214 мкм
zmax2пр=dmax1-dmax2=40589-40260=329 мкм
zmax1пр=dmax-dmax1=42304-40589=1 715 мкм
Предельные значения определяем как разность наименьших предельных значений предшествующего и выполняемого перехода:
zmin4пр=dmin3-dmin4=39984-39911=73 мкм
zmin3пр=dmin2-dmin3=40100-39984=116 мкм
zmin2пр=dmin1-dmin2=40339-40100=239 мкм
zmin1пр=dmin-dmin1=41684-40339=1345 мкм
zном0=zminпр=73+116 +239+1345=1773 мкм
zном0=zmin0+Hз+Hд=1773+140-40=1873 мкм
dном=dmin+zном0=41684+1873=43557 мм
На остальные поверхности назначим припуски в соответствии с ГОСТ 7505-74 (таблица 7.2).
Таблица 7.2 – Табличные значения припусков
ВЫБОР МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
При выборе станочного оборудования необходимо учитывать:
Характер производства.
Методы достижения заданной точности при обработке.
Соответствие станка размерам заготовки.
Удобство управления и обслуживания станка и др.
В единичном производстве в основном применяются универсальные станки. Для контроля и измерения в единичном производстве используются универсальные средства измерений.
Операция 010: Токарная. Установ 1 переход 2.
Модель оборудования и технологические характеристики:
токарно-винторезный станок 16к20;
наибольший диаметр обрабатываемого прутка – 400 мм.;
мощность электродвигателя кВт – 10;
габариты станка мм - 2505
категории ремонтной сложности 19.
Установить и закрепить деталь в патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2675-80.
Режущий инструмент: центровочное сверло 2317-0009 ГОСТ 14952-75.
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1250-005.
скорость резания v=7.9 ммин;
частота вращения шпинделя n=400 мин-1;
минутная подача Sм=20мммин
глубина резания t=66 мм
основное время T0=053мин
штучное время TШТ=123мин.
Операция 010: Токарная. Установ 1 переход 4.
Установить и закрепить деталь в патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2675-80 центр упорный ГОСТ 13214-67.
Режущий инструмент: резец проходной упорный 2101-0509 ГОСТ 18870-70.
скорость резания v=213 ммин;
частота вращения шпинделя n=1600 мин-1;
минутная подача Sм=144мммин
глубина резания t=035мм
основное время T0=032мин
штучное время TШТ=091мин.
Операция 015: Фрезерная. Установ 1 переход 1.
фрезерный станок 6Р10;
размеры рабочего стола 800х200;
мощность электродвигателя кВт
главного движения - 3;
габариты станка мм - 1445
категории ремонтной сложности 16.
Установить деталь в опорную призму ГОСТ 12194-66.
Режущий инструмент: шпоночная фреза 2235-0005 БРС ГОСТ 9140-78.
скорость резания v=471 ммин;
частота вращения шпинделя n=1250 мин-1;
подача на зуб SZ=005 ммоб
минутная подача Sм=120мммин
глубина резания t=25 мм
основное время T0=088мин
штучное время TШТ=218мин.
Операция 025: Шлифовальная. Установ 1 переход 1.
шлифовальный станок 3Е12;
наибольшие размеры обрабатываемой заготовки
мощность электродвигателя кВт – 5.5;
габариты станка мм - 2600
категории ремонтной сложности 30.
Шлифование осуществляется в неподвижных центрах ГОСТ 13214-67 и в поводковом патроне ГОСТ 2571-53.
Режущий инструмент: круг шлифовальный Э36-46 С1-С2; К5-6 ГОСТ 17123-71
Измерительный инструмент: микрометр рычажный МР ГОСТ 4381-68.
скорость резания v=18 ммин;
частота вращения шпинделя n=156 мин-1;
подача St=00123 ммход
минутная подача Sм=1.9мммин
глубина резания t=03мм
основное время T0=287мин
штучное время TШТ=377мин.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Проведем расчет режимов резания для проектируемого технологического процесса
Операция 005 Токарная.
УБП3 - точить поверхность в размер d = 288±02 мм l = 335±03 мм
инструмент – проходной упорный резец Т15К6
Определим длину рабочего хода Lрх мм. для данного перехода.
где LРЕЗ = 335 мм длина резания
y= 10 мм - подвод врезание перебег инструмента.
LДОП= 0 - дополнительная длина хода.
LР.Х=335+12+0=435 мм
Глубина резания t=4.67 мм.
Число проходов i = 3
Рекомендуемая подача Sо=04 ммоб.
Уточним величину подачи Sпр=04 ммоб по паспорту станка
Определим стойкость инструмента ТРмин.
где ТМ = 50 мин - рекомендуемое значение стойкости инструмента в зависимости от количества инструментов в наладке.
=LрезLр.х -коэффициент времени резания
ТР = 50*0.77 = 38.5 мин
Расчет скорости резания Vммин. V =VТАБК1К2K3
К1 =05 - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала.
К2 =125 - коэффициент зависящий от стойкости и марки материала инструмента.
К3 =1.15 - коэффициент зависящий от вида обработки.
V=95051251.15=68.3 ммин
Рассчитаем рекомендуемое число оборотов по значению расчетной скорости резания.
n=100068.3(31428.8)=7553 обмин.
Уточним число оборотов по паспорту станка
По уточненному значению числа оборотов определим скорость резания VПРммин.
VПР=(31428.8740)1000=67 ммин.
Определим основное машинное время обработки.
Tо=43.5 3(04740)=044 мин
Определим силу резания PZ=PZТАБК1К2
PZТАБ = - рекомендуемое значение силы резания
К1= 0.85 - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала.
К2= 1 - коэффициент зависящий от скорости резания.
тогда PZ=5000851=425 Н
Рассчитаем мощность резания NРЕЗ кВт
NРЕЗ=(425VПР)6120=(42567)6120=465 кВт
Операция 020 Фрезерная
УАП1 фрезеровать поверхность выдерживая размер 1-3.
Определим длину рабочего хода LР.Хмм.
где LРЕЗ=45 мм - длина резания
y=10 мм- подвод врезание перебег инструмента
LДОП=0 - дополнительная длина хода.
Глубина резания t=20 мм.
Средняя ширина фрезерования bСР=FLРЕЗ.
где F=1210 мм2- площадь фрезеруемой поверхности.
Рекомендуемая подача на зуб фрезы SZ=015 ммзуб.
где ТМ=100 мин- рекомендуемое значение стойкости инструмента в зависимости от количества инструментов в наладке.
Расчет скорости резания Vммин.
где VТАБ=24 ммин - рекомендуемое значение скорости резания
К1 =11 – коэффициент зависящий от размеров обработки.
К2 =07 – коэффициент зависящий от твердости и состояния обрабатываемой
К3 =15 - коэффициент зависящий от стойкости и материала инструмента.
V =24*11*07*15=277 ммин
где D=40 мм диаметр фрезы.
Уточним число оборотов по паспорту станка nПР=200 обмин.
По уточенному значению числа оборотов определим скорость резания.
VПР=(314*40*200)1000=2512 ммин.
Определим минутную подачу SМ мммин.
где ZU=4- число зубьев фрезы.
SМ=015*4*200 =120 мммин.
Уточним значение минутной подачи по паспорту станка SМПР=120 мммин.
Определим основное машинное время обработки ТОмин.
TO=LР.ХSМПР=145120=012 мин.
NРЕЗ=(ЕVПР*b*Zu*K1*K2)1000=(0.17*25.12*92*4*1.2*1)1000=0.47 кВт
УАП1 – сверлить отверстие выдерживая размер 1-2
где LРЕЗ = 10 мм длина резания
y= 3 мм - подвод врезание перебег инструмента.
Глубина резания t=375 мм.
Рекомендуемая подача Sо=016 ммоб.
где ТМ = 20 мин - рекомендуемое значение стойкости инструмента в зависимости от количества инструментов в наладке.
К1 =065 - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала.
К3 =1 - коэффициент зависящий от вида обработки.
V=2306511.15=172 ммин
n=1000172(31475)=7304 обмин.
VПР=(31475700)1000=164 ммин.
Tо=13 1(016700)=0124 мин
Определим силу резания Pо=PТАБКр
PТАБ = 200 - рекомендуемое значение силы резания
Кр= 11 - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала.
тогда P0=20011=220 Н
NРЕЗ= Nтабл*КN* (n1000) = 0.52*1.1*(7001000) = 0.4
УАП3 – шлифовать наружную поверхность выдерживая размер 12
Vкр=(dnкр)1000*60 = (314*350*1309)1000*60 = 24 мс
По требованиям к обработке поверхности выберем следующий круг:
Sм = Sтабл *K1*K2*K3= 2*0.6*0.65*0.8 = 0.6
Время выхаживания tвых = 009 мин
Величина слоя снимаемого при выхаживании:
Основное машинное время:
To = 1.3*(a-aвых)Sм + tвых = 13*(04-002)06 + 009 = 091 мин
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ НОРМЫ ВРЕМЕНИ
Норма штучного времени определяется по формуле:
где То- основное время Тв- вспомогательное время Тоб- время на обслуживание рабочего места Тот- время перерывов на отдых и личные надобности.
В свою очередь вспомогательное время можно найти по следующей формуле:
Тв=Ту.с+Тз.о+Туп+Тиз
где Ту.с-время на установку и снятие детали Тз.о- время на закрепление и открепление заготовки Туп-время на приемы управления Тиз- время на измерение детали.
Время на обслуживание рабочего места состоит из:
Тогда штучное время определяется по формуле:
Тшт=То+Ту.с+Тз.о+Туп+Тизk+Тоб.от
Общее время на обслуживание рабочего места и отдых найдем по формуле:
Рассчитаем техническую норму времени для 005 токарной операции:
Ту.с+Тз.о=0.08*2=0.16 мин
Туп=001*62+002*62+004*62+0.016*2+0.025*62=5.9 мин
Вспомогательное время на управление станками включает в себя: время на включение и выключение станка и подачи станка время на подвод и отвод инструмента(на данной операции сверло и резец)поворот резцовой головки.
Тиз=0.22*8+0.12*8=272 мин
Тв=0.16+5.9+2.72=8.78 мин
Топ=То+Твk=9.6+8.78*1=18.38 мин
Тоб.от=6.5*18.38100=1.2 мин
Тшт=18.38+1.2=19.58 мин
Рассчитаем техническую норму времени для 010 токарной операции:
Туп=001*20+002*20+004*20+0.016*2+0.025*20=1.93 мин
Тиз=0.22*2+0.12*2=0.682 мин
Тв=0.16+1.93+0.682=2.77 мин
Топ=То+Твk=0.9+2.77*1=3.67 мин
Тоб.от=6.5*3.67100=0.24 мин
Тшт=3.67+0.24=3.91 мин
Рассчитаем техническую норму времени для 015 фрезерной операции:
Туп=001*50+002*50+004*50+0.016*2+0.025*50=478 мин
Тв=016+478+022=516 мин
Топ=То+Твk=425+516*1=941 мин
Тоб.от=8*941100=0.75 мин
Тшт=075+941=1016 мин
Рассчитаем техническую норму времени для 020 фрезерной операции:
Туп=001*60+002*60+004*60+0.016*2+0.025*60=57 мин
Тв=016+57+022=608 мин
Топ=То+Твk=133+608*1=741 мин
Тоб.от=8*741100=0.6 мин
Рассчитаем техническую норму времени для 025 фрезерной операции:
Туп=001*12+002*12+004*12+0.016*2+0.025*12=117 мин
Тв=016+117+022=155 мин
Топ=То+Твk=02+155*1=175 мин
Тоб.от=8*175100=0.14 мин
Рассчитаем техническую норму времени для 030 сверлильной операции:
Ту.с+Тз.о=009*2=018 мин
Туп=001*36+002*36+0025*36=198 мин
Вспомогательное время на управление станками включает в себя: время на включение и выключение станка и подачи станка время на подвод и отвод инструмента(на данной операции сверло).
Тв=018+198+306=522 мин
Топ=То+Твk=223+522*1=745 мин
Тоб.от=745*55100=04 мин
Рассчитаем техническую норму времени для 040 шлифовальной операции:
Ту.с+Тз.о=008*2=016 мин
Туп=001*6+002*6+0025*6=033 мин
Вспомогательное время на управление станками включает в себя: время на включение и выключение станка и подачи станка время на подвод и отвод инструмента(на данной операции шлифовальный круг к детали до появления искры).
Тв=016+033 +066=115 мин
Топ=То+Твk=273+115*1=388 мин
Тоб.от=388 *72100=028 мин
Суммарное время для всех видов обработки будет равно:
Тшт=198+193+1016+801+189+785+416=538 мин
В данном курсовом проекте были разработаны технологические процессы изготовления детали «Вал-шестерня» для основной и перспективной программ. Были определены типа производства выбраны способы получения заготовок подобрано необходимое оборудование и инструменты определены режимы резания посчитаны технические нормы времени а также составлены маршрутные и операционные карты.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. – Мн.: Вышэйшая школа 1983. – 256с.
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. – М.: Машиностроение 1985. – Т.1. - 694с.
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. – М.: Машиностроение 1985. – Т.2. - 496с.
Маталин А.А. Технология машиностроения. – М.: Машиностроение 1985.
Панов А.А. Обработка металлов резанием: Справочник технолога. - М.: Машиностроение 1988. – 736с.
Пашкевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. 2010г.
Барановский. Справочник. Режимы резания – М.: Машиностроение 1972. – 256 с.

Marshrut TP list 2.cdw

Схема маршрута технологического процесса
для перспективной программы
Сверлить центровые отверстия
Шлифовать поверхность П
Фрезерно-центровальная
Штамповать заготовку
База: поверхность вала
Нарезание резьбы кв. 8 Ra 63
Точить поверхности : Кв. 9 Ra 63
Точить поверхности : Кв. 14 Ra 63
Точить канавки : Кв. 14 Ra 63
Точить фаски : Кв. 9 Ra 63

Штампока.cdw

Сталь 40х ГОСТ 4345-71

op eskizy moi.cdw

Вертикально-фрезерный
Точить наружную поверхность выдерживая размер 1 2
Фрезеровать паз выдерживая размеры 1 2
Шлифовать наружную поверхность выдерживая размеры 1 2

KARTY ESKIZOV.cdw

Сверлить центровое отверстие выдерживая размер 1
*Размеры обеспечить режущим инструментом
Сверлить центровое отверстие выдерживая размер 2
Точить наружную поверхность выдерживая размеры 3-9
Точить канавки выдерживая размер 14-16
Точить фаски выдерживая размер 17-19
Нарезать резьбу выдерживая размер 20-21
Фрезеровать шпоночный паз выдерживая размер 22-25
Шлифовать поверхность выдерживая размеры 26-29

Marshrut TP list 1.cdw

Схема маршрута технологического процесса
для основной программы
Сверлить центровое отверстие
Шлифовать поверхность П
Подрезать торец : Кв.14 Ra 63
Точить поверхности : Кв. 14 Ra 63
Точить поверхности : Кв. 9 Ra 63
Нарезание резьбы кв. 8 Ra 63
Точить канавки : Кв. 14 Ra 63
Точить фаски : Кв. 9 Ra 63