Технологический процесс изготовления корпуса по ГОСТ 3.1105-84

ок9а.cdw

Размер обеспеч. инстр.

1032050-220OK.cdw

Ноль вымерять у каждой детали
Деталь (сб. единица)
ОПЕРАЦИОHHАЯ КАРТА HА ОБРАБОТКУ РЕЗАHИЕМ (ПРОДОЛЖЕHИЕ)
Положение исходной точки
T0101-T0202-T0303-T0404-T0505-T0606

ок8.cdw

Размеры контролировать на КИМ "Инспектор" по ТКК 42.3.000.002.
Размер обеспеч. инстр.

ок3.cdw

ок2.cdw

04, 105 ОК.frw

10, 115 ОК 2.frw

1032050-263-1OK.cdw

Деталь (сб. единица)
ОПЕРАЦИОHHАЯ КАРТА HА ОБРАБОТКУ РЕЗАHИЕМ (ПРОДОЛЖЕHИЕ)
Положение исходной точки

ок9.cdw

14, 120 ОК 3.frw

1032050 .cdw

Сплав АК7ч(АЛ9) ГОСТ 1583-93
Требования к отливке и состоянию поверхностей по ОСТ 1
Отклонения размеров отливки по ОСТ 1.41154-86 Лт4.
Термообработать по режиму Т5 ГОСТ 1583-93.
в сторону увеличения размеров.
Неуказанные радиусы скруглений 1мм
Неуказанные предельные отклонения размеров формы и
расположения поверхностей по ОСТ 100022-80.
Покрытие Ан. Окс. хром
Эмаль ЭП-140 серая ГОСТ 24709-81 инструкция Х-2056 система
4 кроме поверхн. Д Е Ж и резьбовых отверстий.

ок10.cdw

ок7.cdw

Наладка.cdw

ок7л1.cdw

Размер обеспеч. инстр.
Допуски биения обеспечить обработкой за один установ.
Размеры контролировать на КИМ "Инспектор"по ТКК 42.3.000.002.
Контроль шероховатости по ТКК 005.
Размеры обеспечиваются по программе.
Притупление острых кромок в пределах 01 04мм.
Допускается изменение размера Г до

06, 110 ОК.frw

03, МК-3.frw

ок6.cdw

Размеры контролировать на КИМ "Инспектор" по ТКК 42.3.000.002.
Притупление острых кромок в пределах 01 04мм.
Контроль шероховатости поверхн. поТКК-005.
Размер для настройки станка.
Разность размеров В неболее08мм.

Реферат.doc

Орлов А.И. Единичный операционный технологический процесс изготовления
детали «Корпус» чертёж № 1032050 150001.КПСД02.015ПЗ
Курсовой проект КАТ тех. маш.; рук. Шмакова Л.В. - Киров 2011- гр.
ч. 2л.ф. А1 1л.ф. А3; ПЗ 69 стр.; 3 рис. 9 табл.; технологическая док. 21.
МЕТАЛЛООБРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ДЕТАЛЬ ОПЕРАЦИЯ ЧЕРТЁЖ
Объект исследования и разработки - деталь «Корпус» черт № 1032050.
Цель работы: единичный операционный технологический процесс
изготовления детали «Корпус» чертёж 1032050.
В ходе работы спроектирован единичный технологический процесс
разработан контрольно – измерительный инструмент составлены карты наладок
на станки с ЧПУ. Проведены основные технико- экономические расчеты.

наладка инструмент.cdw

Наладка многоцелевой

12, 120 ОК.frw

01, МК-1.frw

модель.m3d

05, 105 КЭ.cdw

ГОСТ 3.1105-82 Форма 7
Фрезеровать заподлицо с поверхностями А и Б

1032050.cdw

Сплав АК7ч(АЛ9) ГОСТ 1583-93
Материал - заменитель Сплав АК8М ГОСТ 1583-93
Сплав АК8М3 ГОСТ 1583-93
Термообработать по режиму Т5 ГОСТ 1583-93.
в сторону увеличения размеров.
Неуказанные радиусы скруглений 1мм
Неуказанные предельные отклонения размеров формы и
расположения поверхностей по ОСТ 100022-80.
Фаски резьбы по ОСТ 100010-81.
Покрытие Ан. Окс. хром
Эмаль ЭП-140 серая ГОСТ 24709-81 инструкция Х-2056 система
4 кроме поверхн. Д Е Ж и резьбовых отв.
Требования к отливке по ОСТ 190021-92 группа 2а.
Отклонения размеров отливки по ОСТ 1.41154-86 Лт4
Допускается механическая обработка литейных поверхностей с
Допускается изменение размера И до

1220 ДТ А1 1.cdw

Чертеж согласован с технологом по цеху 42
П.п. 9 и 10 согласовано с отд.11
3.2050; ДБУ-120-300-12-160-Д25
Технологический чертеж
Требования к отливке и состояние поверхностей
по ОСТ1 90021-92 группа 2a.
Отклонения размеров отливки по ОСТ 1.41154-86 Лт 4
кроме указанных особо.
Режим термообработки Т5.
Неуказанные литейные скругления 1 мм.
- базы для механической обработки и контроля размеров.
- вспомогательные базы для механической обработки.
* Исходный размер для механической обработки.
Маркировать обозначение гнезда кокиля. Шрифт 3-8 ГОСТ Р 50140-92
высота знаков не более 1 мм.
Маркировать марку сплава. Шрифт 1-8; 3-8 ГОСТ Р 50140-92
Деталь отливается в одногнездном кокиле на станке ОМА 933.
Чертеж согласован с технологом по цеху 69

13, 120 ОК 2.frw

1032050 заготовка.cdw

Технологический чертеж
Требования к отливке и состояние поверхностей
по ОСТ1 90021-92 группа 2a.
Отклонения размеров отливки по ОСТ 1.41154-86 Лт 4
кроме указанных особо.
Режим термообработки Т5.
Неуказанные литейные скругления 1 мм.
- базы для механической обработки и контроля размеров.
- вспомогательные базы для механической обработки.
* Исходный размер для механической обработки.
Маркировать обозначение гнезда кокиля. Шрифт 3-8 ГОСТ Р 50140-92
высота знаков не более 1 мм.
Маркировать марку сплава. Шрифт 1-8; 3-8 ГОСТ Р 50140-92
Деталь отливается в одногнездном кокиле на станке ОМА 933.

08, 110 КЭ.cdw

Размеры контролировать на КИМ.
Притупление острых кромок в пределах 01 04мм.
Разность размеров В неболее08мм.
ГОСТ 3.1105-82 Форма 7

11, 115 КЭ.cdw

ГОСТ 3.1105-82 Форма 7

меритель - спецификация.cdw

1001.КПСД02.015.М-01
1001.КПСД02.015.М-02

ок15.cdw

Программа обработки на 400V4.docx

N80G1G41X34.828Y127.828F200
N110G3X36.247Y51.528I10J0
N120G2X36.247Y-51.528I-36.247J-51.528
N130G3X32Y-59.708I5.753J-8.179
N150X34.828Y-127.828
N160G1G40X40Y-140F500
N220G1G41X-64.357Y13.936F200
N230G3X-57.Y21.726I-5.725J12.776
N240G2X-57.Y-21.726I57.J-21.726
N250G3X-64.357Y-13.936I-13.082J-4.986
N260G1G40X-70Y-10F500
N330 REPEAT LABEL1 LABEL2 P=1
N370 REPEAT LABEL3 LABEL4 P=1
N550 REPEAT LABEL1 LABEL2 P=1
N600CYCLE85(7062.9754105.61100300)
N650CYCLE85(7062.975420.34100300)
N710G1Z42.635F1000M8
N720G1G41X45.688Y-16.971F120
N730G3X52.717Y0I-16.971J16.971
N740X52.717Y0I-52.717J0
N750X45.688Y16.971I-24J0
N800G0G54X39.598Y39.598A180F200M8
N810MCALL CYCLE81(7062.97540.8)
N820HOLES2(005645904)
N870CYCLE81(805860.3)
N900X39.598Y39.598F200
N910MCALL CYCLE81(7062.97540.8)
N920HOLES2(005645904)
N970CYCLE81(805860.3)
N1010G0G54X0Y7.025A270F120
N1020CYCLE81(8062.1612)
N1050X39.598Y39.598F120
N1060MCALL CYCLE81(7062.975415.25)
N1070HOLES2(005645904)
N1110G0X0Y-3.025F120
N1120CYCLE81(8062.1612)
N1150G0X39.598Y39.598F120
N1160MCALL CYCLE81(7062.975415.25)
N1170HOLES2(005645904)
N1220G0G54X0Y0A180F100
N1230CYCLE86(7062.9754105.614-0.50)
N1280CYCLE85(7062.97540.3100500)
N1330G0G54X0Y0A0F100
N1340CYCLE86(7062.975420.3440.50)
N1390CYCLE85(7062.97540.3100500)

16, 130 ОК.frw

19, 140 КК2.frw

02, МК-2.frw

09, 115 ОК.frw

ок14.cdw

окк.cdw

Допускается изменение размера Б до

ведомость.cdw

Технологический процесс
Корпус чертеж №1032050
Ведомость документации
Пояснительная записка

0,1, Титульник.cdw

на технологический процесс
ГОСТ 3.1105-84 Форма 2
детали "Корпус" чертеж № 1032050
Студент группы ОТ-41
Руководитель проекта

меритель.cdw

считается изношенным при изменении размера А с
Маркировать: обозначение проверяемый размер.

1032050 заготовка (2).cdw

Требования к отливке и состояние поверхностей
по ОСТ1 90021-92 группа 2a.
Отклонения размеров отливки по ОСТ 1.41154-86 Лт 4
кроме указанных особо.
Режим термообработки Т5.
Неуказанные литейные скругления 1 мм.
Деталь отливается в одногнездном кокиле на станке ОМА 933.
- базы для механической обработки и контроля размеров.

Содержание.doc

1 Конструкция детали анализ её технических требований и
служебного назначения 6
2 Характеристика материала детали 8
3 Анализ технологичности детали 10
Технологическая часть 13
1 Характеристика заданного типа производства 13
2 Выбор вида и метода получения заготовки 14
3 Выбор и обоснование технологических баз 17
4 Проектирование маршрутного технологического процесса изготовле-
ния детали с выбором оборудования и технологической оснастки 19
5 Расчет операционных припусков и размеров 22
6 Выбор режущего вспомогательного и измерительного инструментов 29
7 Расчет режимов резания 29
8 Расчет норм времени 44
9 Расчет и кодирование программ для станков с ЧПУ 55
10 Описание последовательности наладки на станок с ЧПУ 56
Конструкторская часть 58
1 Описание измерительного инструмента 58
2 Расчет измерительного инструмента 58
Список литературы 61
Приложение А. Пример программы для многоцелевого станка c ЧПУ модели
0V устройство ЧПУ SIEMENS SINUMERIK 802D sl 63
Технологический процесс изготовления детали «Корпус» чертеж №1032050
Пояснительная записка

ок777.cdw

15, 120 КЭ А3.frw

ок4.cdw

шаблон ПЗ.doc

Технология машиностроения – область производства которая включает
совокупность средств методов и способов человеческой деятельности
используемых для изготовления деталей.
Эффективность производства и его технический прогресс качество
продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового
оборудования машин станков и аппаратов от всемирного внедрения методов
технико-экономического анализа обеспечивающего решение технического и
экономического вопросов а так же экономическую эффективность
технологических и конструкционных разработок.
Отличительной особенностью современного этапа развития машиностроения
является широкое использование достижений фундаментальных и общеинженерных
наук для решения теоретических проблем и практических задач технологии
машиностроения. Различные разделы математических наук теоретической
механики физики химии материаловедения и многих других наук принимаются
в качестве теоретической основы новых направлений технологии машиностроения
или используются в качестве аппаратов для решения практических
технологических вопросов существенно повышая общий теоретический уровень
технологии машиностроения и ее практические возможности. Распространяются
применение вычислительной техники при проектировании технологических
процессов и математическое моделирование процессов механической обработки.
Осуществляется автоматизация программирования процессов обработки на
станках с ЧПУ. Создаются системы автоматизированного проектирования
технологических процессов – САП ТП.
В результате замены универсального неавтоматизированного оборудования
станками с ЧПУ трудоемкость изготовления детали сократилось в несколько
раз. Станки с ЧПУ - это одно из наиболее эффективных средств повышения
производительности труда в условиях серийного и мелкосерийного производств.
При их использовании сокращаются на 50 70% сроки подготовки производства и
увеличивается на 50 60% общая производительность цикла обработки.
Для увеличения прибыли предприятия без повышения цены на
изготовляемую продукцию необходимо снижать её себестоимость. К основным
путям снижения себестоимости можно отнести следующее:
- совершенствование технологии производства которая подразумевает
применение типовых и групповых технологических процессов;
- обновление и модернизацию промышленного оборудования;
- стремление максимально использовать производственные мощности
технологического оборудования;
- экономию материальных ценностей на единицу продукции использование
заготовок которые требуют минимум механической обработки;
- улучшение организации труда и управления;
- снижение процента брака за счёт применения прицензионного
оборудования оснастки инструмента станков с ЧПУ.
При правильном подходе к решению этих задач и при более тщательном их
анализе и учёте достигается наиболее высокий экономический эффект от
внедрения новых или вновь разработанных технологических процессов.
В представленном проекте нашли отражение большинство принципов
эффективности производства. В проекте требуется спроектировать
технологический процесс изготовления детали «Корпус» представленного на
Для одной и той же детали при одинаковой программе выпуска может быть
разработано несколько вариантов технологического процесса обработки
имеющих различную трудоемкость. Изменение объема выпуска еще больше
увеличивает инвариантность технологических процессов и усложняет процесс
проектирования и выбор оптимального варианта.
Основной целью проекта является выбор оптимального варианта
технологического процесса для изготовления детали - представителя «******»
приобретение практических навыков в разработке технологического процесса и
в выполнении технологических расчетов
1 Конструкция детали анализ её технических требований и служебного
1.1 Деталь «Корпус» №9208-01 изготавливается из алюминиевого сплава
АК7ч литьём в кокиль и поэтому сложная конфигурация отдельных элементов не
вызывает значительных трудностей при получении заготовки.
1.2 Данная деталь «Корпус» является составной частью ******. Под
крышкой располагают уплотнительную прокладку из резины. Штифты
предотвращают взаимное смещение корпусных деталей при растачивании
отверстий под подшипники обеспечивают точное расположение их при повторных
сборках. Основное служебное назначение крышки заключается в ограничении
перемещения вала установленного на подшипниках в изделии (машине). Кроме
того крышка предохраняет составные части изделия от попадания вредных
1.3 Конструкции ****** весьма разнообразны. В данном случае ******
(чертеж № ******) представляет собой плоскую не симметричную деталь с
выступом имеющую на плоскостях отверстия для соединения и координации
взаимного расположения деталей входящих в изделие.
1.4 Обрабатываемые поверхности детали с точки зрения точности не
представляют значительных трудностей. Имеется возможность свободного
доступа режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. В конструкции
детали имеются достаточные по размерам и жёсткости базовые поверхности.
1.5 К детали предъявляются следующие технические требования:
- неуказанные предельные отклонения размеров отливки по ОСТ 1.41154-
- литейные уклоны ***;
- неуказанные литейные радиусы 2 мм;
- неуказанные предельные отклонения: ********;
- покрытие: Хим.окс.прм.
2 Характеристика материала детали
2.1 Материалом заготовки служит алюминии сплав АЛ7ч. Легирующие
элементы сплава которые указаны в таблице 1 - повышают механические
свойства сплава. Его химический состав приведён в таблице 2 и на рисунке 1.
Таблица 2- Механические свойства сплава АК7ч
МПа МПа % % МПа гсм 3
Таблица 1- Химический состав сплава ****
Содержание элементов% Примесей не более сумма
Si Ni Sn Pb Cu Mn Zn
Рисунок 1 - Диаграмма химического состава сплава АЛ7ч.
2.2 Алюминиевый сплав АЛ7ч обладает свойствами*****
Преимуществом сплава -*****
Недостатки сплава –*****
2.3 Область применения сплава широка: применяется как для
изготовления сложных по конфигурации статистически нагруженных деталей так
же и в тех случаях когда требуется герметичность повышенная коррозионная
стойкость или хорошая свариваемость.
2.4 Сплав пригоден для литья в землю кокиль или под давлением. Но
не следует применять его для деталей работающих при температурах
превосходящих 200°C. Кроме того сплав пригоден для литья в песчаные
оболочковые формы и по выплавляемым моделям но данные методы применяются
2.5 Технологические свойства алюминиевого сплава АК7ч:
- температура плавления - ***;
- ***(литьештамповкат.д.)производят в интервале: *** *** 0C;
- нагрев под закалку при 535-540 0С в течение 8 12 часов охлаждение
в воде с температурой 80-1000С искусственное старение при 155-160
С в течение 1 5 часов (Т5);
- отливку выталкивают из кокиля при температуре около 400 (С чтобы
она не заклинивалась от усадки при остывании;
- обрабатываемость резанием *****;
- сплав к отпускной хрупкости не склонен.
Назначение сплава: ***.
3 Анализ технологичности детали
3.1 Технологичность изделия – это совокупность свойств конструкции
детали определяющая ее приспособленность к достижению оптимальных затрат
при производстве эксплуатации и ремонте изделия для достижения заданных
показателей качества и объема выпуска.
К методам оценки технологичности относятся: качественный и
количественный методы.
3.2 Качественная оценка технологичности детали
Основные положения качественной оценки:
- деталь «Корпус» чертеж № 9208-01 изготавливается из алюминиевого
- конструкция детали простая по конфигурации состоит из
стандартных унифицированных элементов;
- заготовка получается литьем в кокиль;
- заготовка по форме и размерам максимально приближена к форме и
размерам готовой детали.
В детали на первой операции в качестве черновой базы используется
******. Схема базирования детали представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема базирования
В качестве черновой базы используют поверхность А и Б. Чистовыми
базами являются: отверстие ф*****) и плоская поверхность прилегающая к
ней а так же торцевая поверхность В.
Допустимые размеры геометрическая форма и шероховатость установлены
в зависимости от требований эксплуатации и надежности машины. Наиболее
точными являются размеры: Ф**** Ф****.
Отверстия предусмотренные в конструкции детали: Ф**** Ф**** Ф****
Ф****.. Деталь не имеет отверстий расположенных под углом к плоскостям
все отверстия сквозные.
Конструкция детали позволяет применение высокопроизводительных
режимов обработки и станков с ЧПУ а именно: токарный станок с ЧПУ мод.
****** и многоцелевой станок мод.*****.
Ко всем поверхностям обеспечивается свободный доступ инструмента.
3.3 Количественная оценка технологичности детали
Количественную оценку технологичности детали рассчитывают по ряду
показателей. Показателями по признакам обработки являются коэффициенты
точности обработки и шероховатости поверхности детали.
Для определения количественных показателей технологичности
конструкции детали используют коэффициент точности Ктч и коэффициент
шероховатости Кш. Пользуясь чертежом и эскизом детали с пронумерованными
обрабатываемыми поверхностями выполняют расчет [2 с. 26].
3.3.1 Коэффициент точности Ктч вычисляют по формуле
Ti – квалитет точности.
Таблица 3 - Сводная таблица по расчету коэффициента точности.
Квалитет точности Ti Тср=
Число поверхностей ni ni=
Произведение Tini (Tini)=
3.3.2 Коэффициент шероховатости Кш вычисляют по формуле
Rai – параметр шероховатости.
Таблица 4 - Сводная таблица по расчету коэффициента шероховатости
Параметр шероховатости Raср=
Число поверхностей mi mi=
Произведение Raimi ( Raimi)=
3.3.3 Значение полученных коэффициентов близко к единице что
свидетельствует о низкой точности большинства поверхностей детали и большой
шероховатости их т.е. чем ближе полученное значение к единице тем деталь
3.3.4 Вывод: коэффициент использования материала меньше 06. Это
объясняется тем что заготовка выполняется с технологическим приливом.
Способ получения заготовки - литье в кокиль не дает возможности получить
требуемую форму детали.
Технологическая часть
1 Характеристика заданного типа производства
1.5 Определяем тип производства в зависимости от объема выпуска и
массы детали пользуясь таблицей 5.
Таблица 5 - Тип производства
Масса Тип производства
Единичное МелкосериноСредне- Крупносерийное Массовое
0 10 10-2000 1500-100000 70000-200000 >200000
0- 25 10 10-1000 1000-50000 50000-100000 >100000
-50 10 10-500 500-35000 35000-75000 >75000
-10 10 10-300 300-2500 25000-50000 >50000
>10 10 10-200 200-1000 10000-25000 >25000
Исходя из того что масса детали ****кг и объем выпуска ***** шт.
принимаем среднесерийное производство.
1.6 Основные технологические характеристики среднесерийного
- применение специальных станков универсального оборудования и
- закрепление за одним рабочим местом нескольких операций;
- расстановка оборудования по технологическому процессу
группам станков или типу детали;
- широкое применение приспособления;
- средняя квалификация рабочих;
- соблюдение принципов взаимозаменяемости.
2 Выбор вида и метода получения заготовки
2.1 Для обработки заготовок на металлорежущих станках с наибольшей
производительностью и наименьшим отходом металла в стружку необходимо
стремиться к повышению точности и классу шероховатости поверхности
заготовки. Стараться максимально приближать форму и размеры заготовки к
форме и размерам готовой детали.
На выбор метода получения заготовки влияют:
- конструкция детали;
- имеющееся оборудование;
- себестоимость изготовления;
- трудоёмкость изготовления.
Учитывая данные факторы выбираем метод получения заготовки – литье в
2.2 Литье – один из методов получения заготовки. С помощью литья
можно получить отливки путем заполнения жидким расплавленным металлом
заранее приготовленной формы в которой он и застывает.
Кокиль – металлическая форма сделанная из стали или чугуна
получаемая литьем в землю а затем тщательно обработанная. Кокиль служит
для образования наружных очертаний отливки а внутренние поверхности
получаются с использованием различных стержней. Кокиль выдерживает до
0000 отливок из цветных сплавов. Металлическая форма обладает высокой
теплопроводностью структура сплава получается мелкозернистой и плотной.
Механические свойства лучше на 10-20% чем при литье в одноразовые формы.
К преимуществам метода получения заготовки литьем в кокиль по
сравнению с литьем в землю относят:
- хорошая точность и чистота отливки;
- меньше припуски на механическую обработку;
- механические свойства выше на 10 20%;
- выше производительность;
- форма используется многократно;
- лучше санитарные условия труда.
К недостаткам относится высокая стоимость.
Для сравнения проводится анализ двух методов получения заготовки по
такому показателю как себестоимость получаемой заготовки. В качестве
используемого метода примем тот где себестоимость изготовления будет ниже.
2.3 Себестоимость заготовки Sзаг руб. рассчитывают по формуле
Sзаг=(Ci1000×Q×Kt×Kc×Kв×Km×Kn)-(Q-q)×Sотх1000 (11)
где Sзаг – себестоимость заготовки;
Q – масса заготовки;
Kt- коэффициент зависящий от точности отливки;
Km- коэффициент зависящий от марки материала;
Kc- коэффициент зависящий от группы сложности отливок;
Kв – коэффициент зависящий от массы отливок;
Kn – коэффициент зависящий от объема производства;
Sотх – стоимость отходов за одну тонну (принимаем равной 30% от
стоимости 1 тонны заготовок).
Sзаг=******=**** руб.
При получении заготовки литьем в кокиль себестоимость заготовки
составляет ***** рубля.
При расчете себестоимости заготовки получаемой литьем в землю
производят расчет аналогичный выше приведенному.
Таким образом для данной детали наиболее экономически выгодно
применение метода получения заготовки ******.
2.4 Важным показателем метода получения заготовки является
коэффициент использования материала Ким который рассчитывается по формуле:
где mдет - масса детали;
mзаг – масса заготовки
Ким=0215036=0597 кг.
применение метода получения заготовки *****.
3 Выбор и обоснование технологических баз
3.1 Базирование – это придание заготовке или изделию требуемого
положения относительно выбранной системы координат. Базы – это поверхность
сочетание поверхностей ось или точка используемая для базирования.
3.2 По своему назначению базы делятся на:
- конструкторская – это база используемая для определения
расположения детали или сборочной единицы в изделии;
- измерительная – это база используемая для определения
относительного положения заготовки или изделия и средств
- технологическая – это база используемая для определения
положения заготовки или изделия в процессе изготовления и
3.3 Различают следующие технологические базы:
- черновые базы – это базы (поверхность сочетание поверхностей
ось или точка) служащие для установки детали на станке на
- чистовые базы – это ранее обработанные поверхности служащие
базами на последующих операциях.
3.4 Выбор черновых баз
На первой механической операции в качестве черновых баз используют
поверхности отвечающие следующим правилам:
- черновая база используется один раз;
- для деталей которые не обрабатываются со всех сторон
черновыми базами выбирают те поверхности которые в будущем не
- если деталь обрабатывается со всех сторон то за черновую базу
берётся поверхность у которой минимальный припуск;
- поверхности черновых баз должны иметь достаточные размеры и
обеспечивать устойчивость и жёсткость детали;
- базовые поверхности должны быть чистыми ровными не иметь
уклонов следов от разъёмов штампа.
В качестве черновой базы на первой операции используются поверхности
обозначенные на чертеже заготовки знаком « *** ». С поверхностей черновых
баз снимается минимальный припуск и они имеют достаточные размеры и при
этом обеспечивается необходимая жёсткость детали. В качестве черновой базы
используют поверхность А и Б (рисунок 1).
3.5 Выбор чистовых баз
Для выбора чистовых баз механической обработки руководствуются
следующими принципами:
- базы должны обеспечивать устойчивость изготовления детали
приспособления удобство крепления и снятия детали;
- базовые поверхности должны выбираться так чтобы усилия резания не
отжимали деталь от приспособления.
При выборе технологических баз детали должны соблюдаться два
- принцип постоянства то есть для выполнения нескольких операций
используется одна и та же поверхность в качестве базовой;
- принцип совмещения баз то есть при выборе баз различного
назначения необходимо стремиться использовать одну и ту же
поверхность в качестве баз.
Соблюдая вышеперечисленные принципы в качестве чистовых баз
принимаем: отверстие Ф***** и плоская поверхность прилегающая к ней;
торцевая поверхность В.(см. рисунок 1).
4 Проектирование маршрутного технологического процесса изготовления
детали с выбором оборудования и технологической оснастки
4.1 Маршрут изготовления детали «Корпус» чертеж №9208-01 состоит из
- * *** - получение заготовки.
- **** - токарная с ЧПУ. На данной операции производится обработка
наружной поверхности детали с получением размера ***; а так же
рассверливается внутреннее отверстие до размера Ф*****. В качестве
приспособления для установки и закрепления детали применяется *******.
- **** – программная. На операции производятся следующие действия:
) фрезеруются N поверхности в размер *** мм;
) точится N поверхности в размер **** мм и **** мм;
) центруются N отверстий Ф*** мм и N отверстия Ф*** мм;
) сверление N отверстий Ф*** мм N отв. Ф**** мм отверстие
) растачивается отверстия Ф*****.
) в качестве приспособления используется **********
- *** - слесарная. На данной операции производится опиливание острых
кромок оставшихся после предыдущих операций..
- *** - токарная с ЧПУ. На данной операции производится обработка
внутренней фасонной поверхности Ф*** в качестве приспособления для
установки и закрепления детали используется специальная планшайба.
- *** -слесарная; на данной операции производится опиливание острых
кромок и снятие заусенцев.
- *** – моечная. Удаление оставшихся отходов обработки с поверхности
детали перед контролем детали.
- *** – контрольная. Производится контроль размеров детали осмотр
внешнего вида выявление брака.
- *** – Хим. окс. прм. Насыщение поверхностного слоя кислородом с
целью создания оксидной пленки высокой твердости и износостойкости с
отличными электроизоляционными свойствами.
4.2 Выбор оборудования производится с учётом требований передовой
технологии обработки деталей принципов концентрации операций и повышения
производительности труда.
4.3 Для данного технологического процесса выбраны следующие типы
станков представленные в порядке использования в технологическом процессе.
4.3.2 Многоцелевой станок модели FQH 50A. Данный станок
используется на 120125130 операциях.
Техническая характеристика станка мод. FQH 50A
Размеры полезной поверхности стола мм ..D630
Продольное перемещение стола мм ..800
Вертикальное перемещение шпиндельной бабки мм ..800
Поперечное перемещение стойки мм 630
Число оборотов шпинделя обмин ..14-4000
Пределы подачи мммин ..10-2000
Предел ускоренных перемещений мммин 12000
Мощность ЭД кВт ..128
Габаритные размеры станка(LxBxH) мм .3495х2814х3420
5 Расчёт операционных припусков и размеров
5.1 При проектировании технологического процесса механической
обработки допустимо установить оптимальную величину слоя металла который
обеспечивает заданную точность и качество поверхности. Под припуском
понимается слой металла удаляемый с поверхности заготовки с целью
достижения заданных свойств и точности обработанной поверхности.
Знание припусков и допусков на размеры устанавливает промежуточные и
операционные размеры поэтому правильный выбор припуска играет большую роль
при разработке технологического процесса. Увеличение размера припуска ведет
к увеличению расхода материала введение дополнительных технологических
переходов – все это увеличивает трудоемкость и повышает себестоимость
детали. Уменьшение припуска не дает возможности удалить дефектный слой
металла достигнуть заданной точности шероховатости.
Для расчёта припусков применяют два метода: расчётно-аналитический и
опытно-статистический.
5.2 Расчет припуска аналитическим методом на размер (45H7.
Окончательно размер получается при совместной обработке отверстия с деталью
«Корпус» чертеж № 9208-01.
5.2.1 Припуск рассчитывается на основе анализов факторов влияющих
на его формирование. Припуск определяется так чтобы были удалены все
погрешности которые остались с предыдущего перехода.
5.2.2 Элементы припуска RZ и h.
Hфрез.= 50 мкм [10 с. 190
hраст= 20 мкм [10 с.185
5.2.3 Суммарное отклонение расположения поверхностей отливки
мкм вычисляют по формуле:
где Δк – отклонение от параллельности плоскости;
L – длинна плоскости.
Δк=34; L=117 мм [10 с.183
Δ=34×117+10×117=1568 мкм
5.2.4 Остаточную кривизну после фрезерной операции Δi мкм
вычисляют по формуле:
где Δк - остаточная кривизна;
Ку – коэффициент уточнения;
Δфрез.=006×1568=9408мкм
5.2.5 Остаточную кривизну при растачивании Δраст мкм вычисляют
Δi = Δфрез. × Ку (16)
Ку - коэффициент уточнения;
[10 с. 190 таблица 29]
Δраст. = 006 × 9408=56 мкм
5.2.6 Остаточную кривизну при развёртывании Δразв. мкм вычисляют
Δразв. = Δ раст × Ку (17)
где Δраст - остаточная кривизна при растачивании;
Ку - коэффициент уточнения.
Δразв. = 004 × 56=0226 мкм
5.2.7 Погрешность установки на всех переходах одинакова т.к все
переходы по обработке отверстия выполняются на одном станке. Погрешность
рассчитывается по следующей формуле:
5.2.8 Минимальный припуск на обработку 2Z мкм рассчитывают по
где Rz i-1 – высота микронеровностей полученных на предыдущем
переходе или операции;
i-1 – пространственное отклонение полученное на предыдущей
i – погрешность установки на данной операции.
5.2.9 Выбираем допуск Td в соответствии с выбранным квалитетом [10
5.2.10 Расчетные максимальные размеры dmaxi-1 мм вычисляют по
dmaxi-1 = dmaxi - 2Zmini
Zmini - минимальный припуск на данном переходе.
dmaxзаг = 45025 (2080 = 42945 мм
dmaxфрез. = 42945 – 2208 = 40737 мм
dmaxраст. = 40737 – 4519 = 36218 мм
5.2.11 Расчетные минимальные размеры dmini-1 мм вычисляют по
dmini-1 = dmini - Tdi-1
где dmini - минимальный размер на данном переходе.
Tdi-1 - допуск на изготовление.
dminзаг = 4295(0052 = 42898 мм
dminфрез. = 4075 – 0160 = 4059 мм
dminраст = 36 – 2 = 34 мм
5.2.12 Значения получаемых допусков 2Z мкм вычисляют по формуле:
Zmini = dmini – dmini-1 (21)
Zmaxi = dmaxi – dmaxi-1 (22)
dmaxi-1 - максимальный размер на предыдущем переходе.
Zminзаг. = 4295(45025 = -2075 мкм
Zminфрез. = 4075(4295 = -22 мкм
Zminраст. = 36(4075 = -475 мкм
Zmaxзаг. = 42898(45 = -2102 мкм
Zmaxфрез. = 4059(42898 = -2308 мкм
Zmaxраст. = 34(4059 = -659 мкм
5.2.13 Проверку расчетов осуществляют по формуле:
TD4 - TD1 = 2Zmax - 2Zmin (23)
где TD4 – допуск на изготовление заготовки;
TD1 – допуск на изготовление при растачивании;
Zmax – максимальный расчетный припуск.
00(25 = (-2102((-2308)((-659)) ( (-2075((-22)((-475))
Данные расчетов занесены в таблицу 6.
5.3 Расчет припусков опытно - статистическим методом
5.3.1 При этом методе припуск устанавливают по стандартам и
таблицам. В них припуски даны в зависимости от массы габаритных размеров
точности и шероховатости поверхности детали.
5.3.2 Недостатком этого метода является то что припуски
назначаются независимо от технологического процесса без учета условий его
выполнений то есть рассчитаны на неблагоприятные условия поэтому они
завышены что ведет к увеличению расхода материала и увеличению
Расчёт припусков производится только на многопереходные операции [2
с. 94 таблица 55]. Полученные данные представлены в таблице 7.
Таблица 6 – Сводная таблица по расчету припусков аналитическим методом
ЭлементарЭлементы припуска РасчетныРасчетныДопуск на Полученные
ная мкм й й изготовленпредельные
поверхнос припуск максималие припуски
*) - Операции указаны из технологического процесса обработки детали «*******»
6 Выбор режущего вспомогательного и измерительного инструментов
6.1 При разработке технологического процесса механической обработки
заготовки необходимо правильно выбрать режущий инструмент и его вид.
Конструкции инструмента и размеров в значительной мере предопределяется
методами обработки свойствами обрабатываемого материала требуемой
точностью обработки и качества обрабатываемых поверхностей.
6.2 На токарных операциях используются токарные резцы различного
типа с напаянными пластинами из быстрорежущей стали а так же применяются
резцы с механическим креплением пластинок из твердого сплава. Для обработки
точных отверстий используются сверла и расточные резцы.
6.3 На программно-комбинированных операциях используются концевые
фрезы а так же специальные фрезы. Для получения отверстий применяются
спиральные свёрла и расточные резцы.
6.4 При обработке алюминиевого сплава в качестве материала режущей
части инструмента для всех применяемых резцов используются пластины из
твёрдого сплава ВК8. Осевой инструмент применяется из быстрорежущей стали
Р6М5. Фрезы изготовлены также из быстрорежущих сталей марок Р6М5.
6.5 Измерительный инструмент используемый в данном технологическом
процессе в основном ГОСТированный (штангенциркули пробки скобы шаблоны
глубиномеры) а так же специальный (калибры для контроля расположения
7 Расчет режимов резания
7.1 При выборе режимов обработки необходимо придерживаться
определенного порядка т.е. при назначении и расчете режимов обработки
учитывают тип и размеры режущего инструмента материал его режущей части
материал и состояние заготовки тип оборудования и его состояние. Следует
помнить что элементы режимов обработки находятся в функциональной взаимной
зависимости устанавливаемой эмпирическими формулами.
Применение прогрессивного режущего инструмента даёт возможность
использовать высокопроизводительные режимы резания без снижения их
7.2 Расчет режимов резания на операции № **** переход ***
7.2.1 Исходные данные для расчета:
- обрабатываемая поверхность: отверстие (****** припуск на
- модель станка: программный FQH 50A ;
- тип сверла: спиральное с цилиндрическим хвостовиком;
- материал режущей части сверла: Р6М5;
- форма заточки сверла: ****** [11 с.151 таблица 43];
7.2.2 Глубину резания t мм вычисляют по формуле
где t – глубина резания;
D- окончательный диаметр;
D1- начальный диаметр.
t=(***-***)2=*** мм.
7.2.3 Подачу Sо ммоб вычисляют по справочнику
So=*** ммоб [11 с. 277
Корректируем подачу по паспорту станка
7.2.4 Стойкость инструмента Т мин
7.2.5 Величину осевой силы Ро Н вычисляют по формуле
Ро = 10 × Ср × Dq ×Soy × Кр (26)
где D – наибольший диаметр обрабатываемого отверстия;
Ср - коэффициент осевой силы;
q y - показатели степеней;
Кр - поправочный коэффициент учитывающий фактические условия
Ро = **************= ****** Н
7.2.6 Скорость резания V ммин вычисляют по формуле
где СV – коэффициент скорости;
D – наибольший обрабатываемый диаметр;
qym- показатели степеней;
Кv- поправочный коэффициент учитывающий фактические условия
Кv = ** [11 с. 263 280
7.2.7 Частоту вращения сверла n обмин вычисляют по формуле
где V – скорость резания;
D – диаметр инструмента.
Корректируем частоту вращения по паспорту станка:
7.2.8 Действительную скорость резания V ммин вычисляют по
где D – диаметр инструмента;
n – частота вращения шпинделя.
7.2.9 Крутящий момент Мкр Н×м вычисляют по формуле
Мкр = 10 × Сm × Dq × Soy × Km (30)
где Сm - коэффициент крутящего момента;
qy - показатели степеней;
Кm - поправочный коэффициент учитывающий фактические условия
Мкр = *******= **** Н×м
7.2.10 Мощность потребную на резание N кВт вычисляют по формуле
где n – частота вращения шпинделя;
Мкр – крутящий момент.
7.2.11 Проверочный расчет осуществляют по формуле
где N – мощность потребная на резание;
Nшп – мощность шпинделя.
Мощность шпинделя вычисляют по формуле
где Nэд – мощность электродвигателя станка;
Nшп =** × **=*** кВт
Условие выполняется.
7.3 Расчет режимов резания на операцию № *** переход ***
7.3.1 Исходные данные:
- обрабатываемая поверхность: **** припуск на обработку *** мм;
- модель станка: программный FQH 50A;
- материал режущей части резца: *******;
- стойкость резца Т=*** [11 с. 264 таблица
7.3.2 Глубину резания t мм вычисляют по формуле
где t- глубина резания.
D- окончательный диаметр.
d- начальный диаметр.
Выбираем глубину резания с учетом припуска на обработку жесткости
технологической системы и точности обработки.
7.3.3. Подачу So ммоб вычисляют по справочнику
[11 с. 266 таблица 11]
7.3.4 Скорость резания V ммин вычисляют по формуле
где Kv- общий поправочный коэффициент.
Сv - коэффициент скорости резания при обработке резцами.
m x y- показатели степеней.
7.3.5 Коэффициент Kv вычисляют по формуле
Kv = Kmv × Knv × Kuv × К( × Кrv (36)
где Kmv- коэффициент учитывающий влияние материала заготовки.
Knv- коэффициент учитывающий состояние поверхности
Kuv – коэффициент учитывающий материал инструмента;
К( - коэффициент угла в плане;
Кrv – коэффициент радиуса при вершине резца.
Knv = **** [11 с. 263
Kmv = *** [11 с. 263
Kuv = *** [11 с. 263
К( = **** [11 с. 271
К(1 = *** [11 с. 271
Кrv = *** [11 с. 271
КТС и КТ-не учитываются
Тогда скорость резания находится по формуле (35)
7.3.6 Частоту вращения шпинделя n обмин вычисляют по формуле
где V- скорость резания;
D – диаметр обрабатываемой поверхности.
7.3.7 Скорость главного движения Vд ммин вычисляют по формуле
где D – обрабатываемый диаметр;
nд – частота вращения шпинделя.
7.3.8 Минутную подачу Sм ммин вычисляют по формуле
где SО – подача ммоб;
Sм = *** ×*** = *** ммоб = *** ммин
7.3.9 Мощность потребную на резание N кВт вычисляют по формуле
где Pz - сила резания.
V - скорость резания.
7.3.10 Силу резания Pz Н вычисляют по формуле
Рz = 981 × Ср × tx ×Soy × Vn × Кр (41)
где Ср - постоянная силы резания в зависимости от материала детали;
V – скорость резания;
Кр- поправочный коэффициент учитывающий влияние качества
алюминиевых сплавов на силовые зависимости.
[11 с. 265 таблица 10]
[11 с. 273 таблица 22]
Рz = ********** = **** кВт
Мощность потребная на резание находится по формуле (40)
7.3.11 Проверочный расчет осуществляют по формулам
Nшп =*** × ***=*** кВт
7.4 Расчет режимов резания на операцию № *** переход ***
7.4.1 Исходные данные:
- обрабатываемая поверхность *** припуск на обработку ** мм;
- материал режущей части: ****;
- ширина фрезерования: *** мм;
- число зубьев Z= 3;
) (=**( [11 с. 348 таблица
7.4.2 Глубина резания t мм
7.4.3 Подача Sо ммоб
Sо=*** ммоб; [11 с. 282 таблица 33-
7.4.4 Подачу на зуб Sz ммзуб вычисляют по формуле
7.4.5 Период стойкости инструмента Т мин
Т=*** мин. [11 с. 290
7.4.6 Скорость резания V ммин вычисляют по формуле
где Cv – поправочный коэффициент;
Т – период стойкости инструмента;
t – глубина резания;
В – ширина фрезерования;
y = *** [11 с. 286-290
7.4.7 Коэффициент Кv вычисляют по формуле
Kv = Kmv × Knv × Kuv (46)
где Кmv - поправочный коэффициент учитывающий влияние физико-
механических свойств алюминиевых сплавов на скорость резания.
Кnv – поправочный коэффициент учитывающий влияние состояния
поверхности заготовки на скорость резания.
Кuv – поправочный коэффициент учитывающий влияние
инструментального материала на скорость резания.
Кmv = *** [11 с. 263
Кnv = *** [11 с. 263
Кuv = *** [11 с. 253
Kv = *** × ***× *** = ***
Скорость резания находится по формуле (45)
7.4.8 Число оборотов фрезы n обмин вычисляют по формуле
Корректируем полученное значение по паспорту станка:
7.4.9 Действительную скорость Vд ммин вычисляют по формуле
где D – диаметр фрезы;
nд – число оборотов фрезы.
7.4.10 Скорость подачи Vs мммин вычисляют по формуле
Vs= Sz × z × nд (49)
где Sz – подача на зуб;
z – число зубьев фрезы.
Vs= ***× *** × ***=*** мммин
7.4.11 Мощность резания N кВт вычисляют по формуле
где Pz – сила резания;
Vд – скорость подачи.
7.4.12 Сила резания Pz Н вычисляется по формуле
где Ср – коэффициент уточнения;
n – число оборотов фрезы;
Kmp – поправочный коэффициент.
Kmр = *** [11 с. 265
Мощность резания находится по формуле (50)
7.4.13 Проверочный расчет осуществляют по формуле
Nшп =*** × ***= ***кВт
7.5 Режимы резания на оставшиеся операции и переходы представлены в
таблице 8 [2 с.261-291].
Таблица 8 - Режимы резания
Операция Переход ммин Sммоб t мм n обмин
*** *** *** *** *** ***
*** *** *** *** ***
8 Нормирование операции
8.1 Важнейшим фактором планирования кадров на предприятии является
нормирование труда. Нормирование – это определение необходимых затрат
рабочего времени на выполнение конкретного объема работ в конкретных
организационно - технических условиях.
Рабочее время – установленная законодательством продолжительность дня
(рабочая неделя) в течение которого рабочий выполняет порученную ему
работу. Классификация затрат рабочего времени по отношению к
производственному процессу представлена на рисунке 3.
время работы время перерывов
время оперативной работы время
вспомогательное рабочего места
подготовительно-заключительное организационное
Рисунок 3 – Классификация затрат рабочего времени
8.2 Расчёт норм времени на операцию № ***
8.2.1 Исходные данные для расчета:
- оборудование: программный FQH 50A;
- масса детали: 0215 кг;
- приспособление: трехкулачковый патрон ;
- условия организации труда: ***********************************
- количество инструментов -:
- годовая программа выпуска 10000 производственная партия
- режимы резания занесены в таблицу (8);
- мерительный инструмент:
) Штангенциркуль ШЦ I-125-01;
8.2.2 Штучное время Тшт мин вычисляют по формуле
Тш= (То+Тв)(1+(аорг+атех+аобс)100) (54)
где Тш- норма штучного времени;
То- оперативное время;
Тв- вспомогательное время.
То =***мин(замерено на станке)
8.2.3 Вспомогательное время Тв мин вычисляют по формуле
Тв=Твуст+Твопер+Твизм+Твдоп (55)
где Твуст- время на установку и снятие детали;
Твпер- время связанное с переходом;
Твизм- время на измерение;
аорг атех аобс – время на обслуживание рабочего места отдых и
Твуст= ***мин [7 с. 52 карта 3]
***- установить деталь в патрон.
Твоп=**+**+**+**+**+**=** мин [7 с. 79 карта 14]
** мин - установить заданное взаимное положение детали и инструмента
по координатам ХYZ и в случае необходимости произвести подналадку;
** мин – включить и выключить лентопротяжный механизм;
** мин – открыть и закрыть крышку лентопротяжного механизма
перемотать заправить ленту в считывающее устройство;
** мин - проверить приход детали и инструмента в заданную точку после
** мин – продвинуть перфоленту в исходное положение;
** мин – установить и снять щиток от забрызгивания эмульсией.
Твизм= **+**+**=** мин [7 с. 80-89
** мин - Штангенциркуль ШЦ I-125-01;
** мин - Шаблон 4±03;
** мин - Пробка Ф415Н8.
Тогда вспомогательное время составит:
атех +аорг+аотл=*% [7 с. 90-92 карта 16-17]
Находим норму штучного времени по формуле (54)
Тшт=(**+**)х(1+*100)=** мин
8.2.4 Штучно-калькуляционное время Тшт-к мин находят по формуле
где Тшт-к – штучно-калькуляционное время
Тпз - подготовительно-заключительное время
N - количество штук в партии
8.2.5 Подготовительно - заключительное время Тпз мин вычисляют по
Тпз=Торг+Тн+Тпр (57)
где Торг - время наладки;
Тпр - время на пробную обработку;
Тн - время на наладку.
Торг = **+**+**=** мин [7 с. 96
**мин - получить вспомогательный инструмент контрольно-
измериинтельный инструмент приспособление и сдать их после обработки;
**мин - ознакомиться с работой чертежом технологической
документацией осмотреть заготовки;
**мин - инструктаж мастера.
Тн=**+**+**+**+**+**=**мин [7 с. 96
**мин - установить и снять деталь в трехкулачковый патрон;
**мин - установить исходные режимы станка;
**мин – установить и снять инструментальный блок;
**мин - установить программоноситель в считывающее устройство;
**мин - проверить работоспособность считывающего устройства
**мин – настроить устройство для подачи СОЖ.
Тпр =**×** = ** мин [7 с. 109 карта 31]
**мин – время на пробную обработку детали;
**мин– поправочный коэффициент для алюминиевых сплавов;
Подготовительно- заключительное время составляет:
Тпз= **+**+**=** мин
Штучно-калькуляционное время находят по формуле (56):
Тшт-к=**+**100=** мин
8.3 Расчёт норм времени на операцию № ***
8.3.1 Исходные данные для расчета:
- операция ************
- оборудование: многоцелевой мод.****;
- масса детали *********кг;
- приспособление *********;
- условия организации труда: *********************************;
- количество инструментов - *** количество переходов ***:
) *********************;
- годовая программа выпуска 10000партия 100 шт.;
8.3.2 Штучное время Тшт мин вычисляют по формуле
Тш = (То + Тв) (1 + (аорг + атех + аобс)100) (58)
где Тш- норма штучного времени.
То- оперативное время.
То =** мин (замерено на станке)
8.3.3 Вспомогательное время Тв мин вычисляют по формуле
Тв = Твуст + Твопер + Твизм + Твдоп (59)
где Твуст- время на установку и снятие детали.
Твпер- время связанное с переходом.
Твизм- время на измерение.
Твуст=**+**+**= ** мин [7 с. 76-78
**мин- установка детали в приспособление на плоскость;
**мин - установка детали в приспособление на палец;
**мин – очистка приспособления щеткой;
Твоп=**+**+**+**+**+**=**мин [7 с. 79 карта 14]
**мин - установить заданное взаимное положение детали и инструмента
**мин – включить и выключить лентопротяжный механизм;
**мин – открыть и закрыть крышку лентопротяжного механизма
**мин - проверить приход детали и инструмента в заданную точку после
**мин – продвинуть перфоленту в исходное положение;
**мин – установить и снять щиток от забрызгивания эмульсией.
Твизм=**+**+**+**+**+**=** мин [7 с. 80-89 карта 15]
**мин - Штангенциркуль ШЦ I-125-01;
**мин -Пробка Ф62Н14;
**мин - Пробка Ф42Н7;
**мин - Пробка Ф191Н9;
**мин - Шаблон 10h12.
Вспомогательное время составляет:
Находим норму штучного времени по формуле (58)
Тшт=(**-**)х(1+*100)= ** мин
8.3.3 Штучно-калькуляционное время Тшт-к мин находят по формуле
где Тшт-к – штучно-калькуляционное время;
Тпз - подготовительно-заключительное время;
N - количество штук в партии представителя.
8.3.4 Подготовительно - заключительное время Тпз мин вычисляют по
Тпз=Торг+Тн+Тпр (61)
где Торг - время наладки
Тпр - время на пробную обработку
Торг = **+**+**=**мин [7 с. 102 карта 26]
**мин - получить вспомогательный инструмент контрольно-измерительный
инструмент приспособление и сдать их после обработки;
Тн =** + ** + ** +** + ** + ** + ** = **мин [7 с. 102
**мин - установить и снять вручную приспособление;
**мин - проверить работоспособность считывающего устройства и
**мин - установить исходные координаты X и Y;
**мин – поправочный коэффициент для алюминиевых сплавов;
Подготовительно- заключительное время составит:
Находим штучно-калькуляционное время по формуле (60):
8.4 Расчёт норм времени на операцию № ***
8.4.1 Исходные данные для расчета:
- операция **********;
- оборудование: токарный с ЧПУ**********;
- масса детали ***кг;
- приспособление **********;
- условия организации труда:***********************************;
- количество инструментов: **.
- годовая программа выпуска 10000партия 100шт.;
- режимы резания занесены в таблицу (8).
) Штангенциркуль ШЦ 125-01 измеряется размер 11+05
) пробка Ф415Н8*****
Тш= (То+Тв)(1+(аорг+атех+аобс)100) (62)
То =*** мин (замерено на станке)
8.4.3 Вспомогательное время Тв мин вычисляют по формуле
Тв=Твуст+Твопер+Твизм+Твдоп (63)
где Твуст - время на установку и снятие детали.
Твизм- время на измерение
Твуст= *** мин [7 с. 52-78 карта 3-13]
*** мин - установить деталь на планшайбе.
Твоп=***+***+***+***+***+***=*** мин [7 с. 79 карта
***мин - установить заданное взаимное положение детали и инструмента
***мин – включить и выключить лентопротяжный механизм;
***мин – открыть и закрыть крышку лентопротяжного механизма
***мин - проверить приход детали и инструмента в заданную точку после
***мин – продвинуть перфоленту в исходное положение;
***мин – установить и снять щиток от забрызгивания эмульсией.
Твизм= ***+***=*** мин [7 с. 80-89
***мин - Шаблон 2±02;
***мин - Нутромер 295Н12.
Тв=***+***+***= *** мин
атех +аорг+аотл=7% [7 с. 90-92 карта 16-17]
Находим норму штучного времени по формуле (62)
Тшт=(***+***)×(1+***100)=*** мин
8.4.4 Штучно-калькуляционное время Тшт-к мин вычисляют по формуле
N - количество штук в партии представителя
8.4.5 Подготовительно- заключительное время Тпз мин вычисляют по
Тпз=Торг+Тн+Тпр (65)
Торг = ***+***+***=*** мин [7 с. 96
*** мин - получить вспомогательный инструмент контрольно-
измерительный инструмент приспособление и сдать их после обработки;
*** мин - ознакомиться с работой чертежом технологической
*** мин - инструктаж мастера.
Тн=***+***+***+***+***+***=***мин [7 с. 96 карта 21]
*** мин - установить и снять деталь в планшайбу;
*** мин - установить исходные режимы станка;
*** мин -установить и снять инструментальный блок;
*** мин - установить программоноситель в считывающее устройство;
*** мин - проверить работоспособность считывающего устройства
*** мин – настроить устройство для подачи СОЖ.
Тпр =0 т.к. нет размеров точнее 11 квалитета
Тпз= ***+***= *** мин
Находим штучно-калькуляционное время по формуле (64):
Тшт-к=***+***100=*** мин
9 Расчет и кодирование программ для станков с ЧПУ
9.1 Так как обработка ведется на станках с ЧПУ то для них
требуется программа. Подготовка программ производится с помощью системы
автоматизированного программирования (САП).
9.2 Созданные системы автоматизации программирования (САП)
позволили всю основную расчетную работу при подготовке УП переложить на
ЭВМ освободив тем самым технологам основную часть времени для решения
собственно технологических задач.
Применение ЭВМ для подготовки УП поставило этот процесс на
качественно новый уровень. Технолог-программист получил в свое распоряжение
мощную электронную вычислительную технику обладающую целым рядом
уникальных параметров и возможностей. Параметры ЭВМ: быстродействие объем
оперативной памяти наличие больших справочных данных и скорость получения
нужной информации в больших объемах соответствующие поисковые системы
системы стандартной и нестандартной логики многофункциональные внешние
устройства и многое другое существенно повлияли на технико-экономические
показатели работ на их качество и скорость исполнения. Это и многое
другое что привнесли в производство ЭВМ и обеспечили САП широчайшее
промышленное применение.
9.3 Для целей программирования особенно удобны различные
автоматизированные рабочие места (АРМ) построенные на базе ЭВМ различного
класса и уровня. Снабженные определенным набором периферийных устройств
таких как монитор интеллектуальный графический терминал планшетный
графопостроитель планшетное устройство ввода графической и текстовой
информации (сканеры) печатающее устройство перфоратор фотосчитыватель
для перфолент накопители на магнитных дисках различные электронные
устройства записи информации и т.п. современные АРМ позволяют решать
практически любые сложные задачи подготовки УП. В ряде случаев эти задачи
могут быть четко согласованы с комплексом задач решаемых в единой
автоматизированной системе ТПП предприятия.
9.4 Примеры программ для токарного станка c ЧПУ модели ТП-130 и
многоцелевого станка модели FC400Р представлены в приложении А и Б.
устройство ЧПУ CNC 645.
Описание последовательности наладки станка с ЧПУ
10.1 Наладка - это подготовка технологического оборудования и
технологической оснастки к выполнению технологической операции. Под
наладкой следует понимать большой комплекс действий направленных на
подготовку как новых так и находящихся в эксплуатации станков к работе
поддержание их в работоспособном состоянии.
Наладка станка является одним из ответственных этапов эксплуатации
станка с ЧПУ. Правильная наладка способствует повышению производительности
труда качества продукции и сохранения долговечности оборудования.
10.2 Наладка станка с ЧПУ также включает в себя размещение рабочих
органов станка в исходное положение пробную обработку детали внесение
корректировки на положение инструмента и режима обработки исправление
погрешностей и недочетов управляющей программы.
10.3 Последовательность наладки на станок с ПУ:
- в соответствии с картой наладки получить инструмент проверить
отсутствие на нем повреждений надежность крепления режущих
пластинок правильность заточки и т.д.;
- настроить режущий инструмент на заданные картой наладки в
координатные размеры;
- установить налаженный инструмент в инструментальный магазин или в
- установить приспособления проверить надежность закрепления
заготовки и выверить приспособления то есть совместить оси
координат станка с осями координат приспособления;
- проверить работоспособность рабочих органов станка на холостом
- ввести программу обработки на программоноситель;
- переместить шпиндель и стол станка в предусмотренное картой
наладки нулевое положение;
- проверить отсутствие информации на корректорах и набрать
значения обеспечивающие получения требуемых размеров детали;
- закрепить заготовку в приспособление;
- установить переключатель режима в положение «автоматический
режим» или «полуавтоматический режим»;
- обработать первую заготовку;
- измерить изготовленную деталь и рассчитать поправки которые
вводим на корректора;
- обработать заготовку повторно в «автоматическом режиме»;
- измерить готовую деталь.
2 Описание и расчет контрольно измерительного инструмента – калибр
расположения двух отверстий Ф ***.
2.1 Под измерением понимают опыт в результате которого получают
количественную характеристику свойств объекта явления или процесса с
погрешность не превышающей допустимую. Поэтому выбор видов методов
средств измерений условия их выполнения и методики обработки результатов
наблюдений всегда ограничен требованием обеспечения установленной точности.
2.2 Средство измерений – техническое средство используемое при
измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.
2.3 Контрольно – измерительного инструмента калибр расположения
двух отверстий Ф ******используется на ***операции для контроля взаимного
расположения *** отверстий. В графической части представлен сборочный
чертеж и схема контроля.
2.4 Расчет контрольно – измерительного инструмента калибр
расположения двух отверстий Ф ******
2.4.1 При выполнении расчета используется ГОСТ 16085-80. Настоящий
стандарт распространяется на калибры неразъемной конструкции для контроля
расположения поверхностей (их осей или плоскостей симметрии) с зависимыми
допусками расположения а так же для контроля прямолинейности оси при
зависимом допуске формы.
2.4.2 Предельные отклонения размеров координирующих оси Тр мм
вычисляют по формуле
где L – номинальные значения размеров координирующих оси
поверхностей изделия и калибра в системе прямоугольных координат.
2.4.3 Максимальный размер базового измерительного элемента калибра
dkomax мм вычисляют по формуле
где dGO-W – размер предельно изношенного поэлементного проходного
2.4.4 Минимальный размер базового измерительного элемента калибра
dkomin мм вычисляют по формуле
dkomin = dGO-W – Но (83)
Но – допуск на изготовление базового измерительного элемента
dkomin1 = ***-***=***мм
dkomin2 = ***-***=***мм
2.4.5 Размер предельно изношенного измерительного элемента калибра
dК-W мм вычисляют по формуле
dК-W = dGO-W – Но – Wо (84)
Wо – величина износа базового измерительного элемента калибра
dК-W1 = ***- ***- ***= ******мм
dК-W2 = ***- ***- ***= ***мм
2.4.6 Наибольший предельный размер измерительного элемента нового
калибра dkmax мм вычисляют по формуле
dkomax = Dmin – Тр + F + Н (85)
Тр – позиционный допуск поверхности изделия в диаметральном
F – основное отклонение размера измерительного элемента
соответсвуещее проходному пределу размера нового калибра;
Н – допуск на изготовление измерительного элемента калибра.
dkmax =***-***-***-***= ******мм
2.4.7 Наименьший предельный размер измерительного элемента нового
калибра dkmin мм вычисляют по формуле
dkmin = dkmax – Н (86)
где dkmax – наибольший предельный размер измерительного элемента
dkmin = ***-***= ***мм
2.4.8 Размер предельно изношенного измерительного элемента калибра
dk-W мм вычисляют по формуле
dk-W = dkmax – Н – W (87)
Н – допуск на изготовление измерительного элемента калибра;
W – величина износа измерительного элемента калибра (определяет
размер предельно изношенного измерительного элемента при полном
использовании допуска на его изготовление).
dk-W = ***-***-***= ***мм
2.5.1 Изделие считается годным если калибр соединяется с изделием
(проходит) по всем контролируемым поверхностям;
2.5.2 Расположение поверхностей должно контролироваться после того
как установлено что их размеры (диаметры отверстий) выполнены в пределах
соответствующих полей допусков.
Горбацевич. А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения.
-е изд. «Высшая школа». Минск. 1975. 225 с.
Гельфгат Ю.И. Дипломное проектирование в машиностроительных
техникумах: Учебное пособие по специальности «Обработка материалов на
станках и автоматических линиях». – М.: Машиностроение 1992. – 112с.
ГОСТ 16085-80 ЕСКД .
. Данилевский В.В Справочник молодого машиностроителя. Изд. 3-е
перераб. и доп. М. «Высшая школа» 1973. 648 с.: ил.
Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология
машиностроения»: Учебн. Пособие для техникумов по специальности
«Обработка металлов резанием». – М.: Машиностроение 1985. 184 с. ил.
Материалы в машиностроении. Т.1 цветные металлы и сплавы под ред.
Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для
нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых
станках с числовым программным управлением. Часть 1. Нормативы
времени. – М.: Экономика 1990.
станках с числовым программным управлением. Часть 2. Нормативы
Силантьева Н.А. Малиновский В.Р. Техническое нормирование труда в
машиностроении: Учебник для учащихся сред. спец. учеб. заведений по
курсу «Техническое нормирование труда в машиностроении». – 2-е изд.
перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1990. 256 с.: ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1Под ред. А.Г.
Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение 1985. 656 с. ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2Под ред. А.Г.
Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение 1985. 496 с. ил.
Пример программы для токарного станка c ЧПУ модели ТП-130 устройство
Программа для токарной операции с ЧПУ №105
N1 G27 G54 G95 G36 XZ S700 T0101 M3
N7 G0 G27 G95 X80 Z50 S1000 T0202 M3
N25 G0 G27 G95 X30 Z100 S1000 T0303 M3
N40 X40.02 Z12.6 F0.1
Формат кадра УЧПУ «CNC 645»:
N3 G2 X+43 Y+43 Z+43 W+43 R+43 A+43 В+43 I+43 J+43 K+43 P+33 Q+33
G2 – подготовительные функция;
X+043 – команда перемещения по оси X;
Y+043 – команда перемещения по оси Y;
Z+043 – команда перемещения по оси Z;
W+43 – круговая ось X;
R+43 – круговая ось Y;
А+033 – координата поворотной оси Х;
В+033 – координата поворотной оси Z;
I+43 – X до центра дуги окружности;
J+43 – Y до центра дуги окружности;
К+43 – Z до центра дуги окружности;
D -коррекция на инструмент;
F5 – значение подачи;
S5 – частота вращения шпинделя;
T5 – номер инструмента;
M2 – вспомогательная функция;
Подготовительные функции применяемые в программе:
G0 – перемещение на быстром ходу в заданную точку;
G1 – линейная интерполяция с подачей;
G27 – программирование в диаметрах по координате Х 2 мкм;
G36 – выход инструмента в определенные координаты;
G54 – задание смещения нулевой точки детали;
G95 – единица измерения подачи ммоб.
Вспомогательные функции:
M2 – конец программы;
M3 – вращение шпинделя по часовой стрелке;
M8 – включить охлаждение;
M9 – выключить охлаждение.
Пример программы для многоцелевого станка модели FC400P устройство
Программа для программной операции № 110 операции.
N120 L0 P51.50 P52.100 P53.68
N230 L0 P51.170 P52.210
N330 G3 X-23.478Y-32.833 I-25 J-26
N340 G1 X0.957 Y-27.39
N350 G2 X7.797 Y-27.5814 J-41.056
N360 G1 X26.102 Y-32.738
N370 G3 X28 Y-33 I28 J-26
N380 G1 G40 X28 Y-46
N410 L0 P51.280 P52.390
N450 S1500 M3 M8 P47.17 P48.17 P20.81 F200 T09
N460 P1.11 9P2 -4.8P3.40
N470 G X-22 Y29 L=P20
N480 X-22 Y-39 P1.5 9L=P20
N490 G P20.81 P19.0 P3.15
N500 X-20 Y-52 P2.-5.65 L=P20
N520 X28 Y-26 P1.11 9P2.-5.65 L=P20
N580 L0 P51.460 P52.560
N620 S2000 M3 M8 T11 F150
N630 G X-22 Y29 P1.12 P2 -15P3.12 P34.3 P47.9 P48.9 L83
N670 L0 P51.630 P52.650
N710 S2000 M3 M8 T13 F150
N720 G X-120 Y-52 P2 -16L80
N800 L0 P51.720 P52.780
N850 G X4 Y-41.056 P1.11.5P2 -18L80
N880 L0 P51.850 P52.860
N902 S1200 M3 M8 P47.14 P48.14 P20.81 L81 T14
N903 P1.11 P2.-5 P3.15
N908 G92 X-240 Y1 L0
N912 G X Y S800 M3 P1.11 9P2 -2.3L80 T09
N915 P50.1 P51.902 P52.903 L0
N940 S2000 M3 M8 T17
N950 G X4 Y-41.056 P2 -14P3.50 P19.0 P25.120 P26.200 P47.7 P48.7 P49.7
N970 L0 P51.950 P52.950
N1010 S2000 M3 M8 T01
N1040 G1 G64 X11.75 Y-41.056 F200
N1050 G2 X11.75 Y-41.056 I4 J-41.056 F400
N1090 L0 P51.1020 P52.1070
Формат кадра УЧПУ «CNC 646»
N4 G2 X53 Y53 Z53 I5.3 J5.3 K5.3 F4 S4 T24 M2 L2 P2
X53 – команда перемещения по оси X;
Y53 – команда перемещения по оси Y;
Z53 – команда перемещения по оси Z;
I5.3 – X до центра дуги окружности;
J5.3 – Y до центра дуги окружности;
К5.3 – Z до центра дуги окружности;
F4 – значение подачи;
S4 – частота вращения шпинделя;
T24 – номер инструмента;
Подготовительные функции:
G – перемещение на быстром ходу в заданную точку;
G2 – круговая интерполяция по часовой стрелке;
G32 – передвижение в позицию смены инструмента;
G40 – конец эквидистанты;
G60 – точное позиционирование;
G64 – переход с постоянной подачей;
G92 – смещение нулевой точки станка.
М5 – останов шпинделя;
L0 – повторение подпрограммных секций;
L30 – смена инструментов;
Значение параметров использованных в программе:
Р1 - безопасный уровень;
Р2 – рабочая глубина;
Р3 – уровень обратного хода;
Р5 – число отверстий в столбце;
Р20 – расстояние столбцов;
Р47 – номер значения корректировки;
Р48 – номер значения корректировки;
Р50 – число повторений;
Р51 – первая повторяемая запись;
Р52 – последняя повторяемая запись;
Р53 – номер программы.
Основные технико-экономические показатели
Показатели Единицы Величина
измерения показателя
Годовой объем выпуска детали - представителя 5000
Годовой приведенный объем выпуска детали 69000
Режим работы участка смены 2
Количество единиц оборудования станки 10
Средний коэффициент загрузки % 80
Балансовая стоимость оборудования тыс. руб. 14880
Суммарная мощность оборудования кВт 33
Производственная площадь участка м2 780
Количество работников чел. 11
Средний разряд производственных рабочих - 5
Производительность труда производственных норм-ч.чел.318550
Общий фонд оплаты труда рабочих участка руб. 93492436
Среднемесячная заработная плата по участку в
производственные руб. 810836
вспомогательные руб. 440304
Полная себестоимость детали руб. 12014
Отпускная цена детали руб. 17721

6321-9097СБ.cdw

Размеры для справок.
*Размер зажимаемой детали.
Маркировать: 63219097;
ДБУ120-300-12-160-Д25; 1032050.
Детали поз. 9 и 18 не показаны

Титульный лист.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУ СПО «Кировский авиационный техникум»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
«КОРПУС» ЧЕРТЕЖ № 1032050
Пояснительная записка
Студент группы ОТ-41
Руководитель проекта

07, 110 ОК 2.frw

1032050-240OK.cdw

Плоскость для обкатки оси А=-90
Деталь (сб. единица)
ОПЕРАЦИОHHАЯ КАРТА HА ОБРАБОТКУ РЕЗАHИЕМ (ПРОДОЛЖЕHИЕ)
Положение исходной точки

20, 140 КЭ.cdw

ГОСТ 3.1105-82 Форма 7

ПЗ 1032050.docx

Технология машиностроения – область производства которая включает совокупность средств методов и способов человеческой деятельности используемых для изготовления деталей.
Эффективность производства и его технический прогресс качество продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования машин станков и аппаратов от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа обеспечивающего решение технического и экономического вопросов а так же экономическую эффективность технологических и конструкционных разработок.
Отличительной особенностью современного этапа развития машиностроения является широкое использование достижений фундаментальных и общеинженерных наук для решения теоретических проблем и практических задач технологии машиностроения. Различные разделы математических наук теоретической механики физики химии материаловедения и многих других наук принимаются в качестве теоретической основы новых направлений технологии машиностроения или используются в качестве аппаратов для решения практических технологических вопросов существенно повышая общий теоретический уровень технологии машиностроения и ее практические возможности. Распространяются применение вычислительной техники при проектировании технологических процессов и математическое моделирование процессов механической обработки. Осуществляется автоматизация программирования процессов обработки на станках с ЧПУ. Создаются системы автоматизированного проектирования технологических процессов – САП ТП.
В результате замены универсального неавтоматизированного оборудования станками с ЧПУ трудоемкость изготовления детали
сократилось в несколько раз. Станки с ЧПУ - это одно из наиболее эффективных средств повышения производительности труда в условиях серийного и мелкосерийного производств. При их использовании сокращаются на 50 70% сроки подготовки производства и увеличивается на 50 60% общая производительность цикла обработки.
Для увеличения прибыли предприятия без повышения цены на изготовляемую продукцию необходимо снижать её себестоимость. К основным путям снижения себестоимости можно отнести следующее:
- совершенствование технологии производства которая подразумевает применение типовых и групповых технологических процессов;
- обновление и модернизацию промышленного оборудования;
- стремление максимально использовать производственные мощности технологического оборудования;
- экономию материальных ценностей на единицу продукции использование заготовок которые требуют минимум механической обработки;
- улучшение организации труда и управления;
- снижение процента брака за счёт применения прицензионного оборудования оснастки инструмента станков с ЧПУ.
При правильном подходе к решению этих задач и при более тщательном их анализе и учёте достигается наиболее высокий экономический эффект от внедрения новых или вновь разработанных технологических процессов.
В представленном проекте нашли отражение большинство принципов эффективности производства. В проекте требуется спроектировать технологический процесс изготовления детали «Корпус» представленного на чертеже 1032050.
Для одной и той же детали при одинаковой программе выпуска может
быть разработано несколько вариантов технологического процесса обработки имеющих различную трудоемкость. Изменение объема выпуска еще больше увеличивает инвариантность технологических процессов и усложняет процесс проектирования и выбор оптимального варианта.
Основной целью проекта является выбор оптимального варианта технологического процесса для изготовления детали - представителя «Крышка» приобретение практических навыков в разработке технологического процесса и в выполнении технологических расчетов.
1 Конструкция детали анализ её технических требований и служебного назначения
1.1 Деталь «Корпус» 1032050 изготавливается из алюминиевого сплава АК7ч литьём в кокиль и поэтому сложная конфигурация отдельных элементов не вызывает значительных трудностей при получении заготовки.
1.2 К корпусам относят детали содержащие систему отверстий и плоскостей координированных друг относительно друга. К корпусам относят корпуса редукторов коробок передач насосов и т.д.
Корпусные детали служат для монтажа различных механизмов машин. Для них характерно наличие опорных достаточно протяженных и точных плоскостей точных отверстий (основных) координированных между собой и относительно базовых поверхностей и второстепенных крепежных смазочных и других отверстий.
По общности решения технологических задач корпусные детали делят на две основные группы: а) призматические (коробчатого типа) с плоскими поверхностями больших размеров и основными отверстиями оси которых расположены параллельно или под углом; б) фланцевого типа с плоскостями являющимися торцевыми поверхностями основных отверстий. Призматические и фланцевые корпусные детали могут быть разъемными и неразъемными. Разъемные корпуса имеют особенности при механической обработке
1.3 Обрабатываемые поверхности детали с точки зрения точности не представляют значительных трудностей. Имеется возможность свободного доступа режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. В конструкции детали имеются достаточные по размерам и жёсткости базовые поверхности.
1.4 К детали предъявляются следующие технические требования:
требования к отливке и состоянию поверхностей по ОСТ 1 90021-92;
отклонения размеров отливки по ОСТ 1.41154-86 Лт4;
термообработать по режиму Т5 ГОСТ 1583-93;
литейные уклоны 1 в сторону увеличения размеров;
неуказанные радиусы скруглений 1мм;
неуказанные предельные отклонения размеров формы и расположения поверхностей по ОСТ 100022-80;
покрытие Ан. Окс. хром;
эмаль ЭП-140 серая ГОСТ 24709-81 инструкция Х-2056 система 174 кроме поверхн. Д Е Ж и резьбовых отверстий.
2 Характеристика материала детали
2.1 Материалом заготовки служит литейный алюминиевый сплав АК7ч. Легирующие элементы сплава которые указаны в таблице 2 - повышают механические свойства сплава. Его химический состав приведён в таблице 2 и на рисунке 1.
Таблица 1 - Механические свойства сплава АК7ч
Таблица 2 - Химический состав сплава АК7ч
Химический состав (%) по ГОСТ 1583-93
Не более (в сумме 38%)
Рисунок 1 - Диаграмма химического состава сплава АК7ч
2.2 Алюминиевый сплав АК7ч обладает высокими литейными
свойствами высокой жидкотекучестью но и пониженной линейной усадкой и склонностью к образованию горячих трещин.
Преимуществом сплава является повышенная коррозионная стойкость поэтому сплав можно использовать в изделиях работающих во влажной и морской атмосферах.
Недостатки сплава - повышенная газовая пористость и пониженная жаропрочность.
2.3 Область применения сплава широка: применяется как для изготовления сложных по конфигурации статистически нагруженных деталей так же и в тех случаях когда требуется герметичность повышенная коррозионная стойкость или хорошая свариваемость.
2.4 Сплав пригоден для литья в землю в кокиль или под давлением. Но не следует применять его для деталей работающих при температурах превосходящих 200°C. Cплав пригоден для литья в песчаные оболочковые формы и по выплавляемым моделям.
2.5 Технологические свойства алюминиевого сплава АК7ч:
температура плавления 550 0С;
литьё производят в интервале: 690 750 0C;
нагрев под закалку при 525±5 0С в течение 3 5 часов охлаждение в воде с температурой 20 100 0С искусственное старение при 175±5 0С в течение 5 10 часов (Т5);
отливку выталкивают из кокиля при температуре около 400 С чтобы она не заклинивалась от усадки при остывании;
обрабатываемость резанием удовлетворительная;
сплав к отпускной хрупкости не склонен.
Назначение сплава АК7ч: нагруженные детали с достаточной прочностью и сравнительно высокой стабильностью геометрических размеров.
3 Анализ технологичности детали
3.1 Технологичность изделия – это совокупность свойств конструкции детали определяющая ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве эксплуатации и ремонте изделия для достижения заданных показателей качества и объема выпуска.
К методам оценки технологичности относятся: качественный и количественный методы.
3.2 Качественная оценка технологичности детали
Основные положения качественной оценки:
деталь «Корпус» чертеж № 1032050 изготавливается из алюминиевого сплава – АК7ч;
конструкция детали простая по конфигурации состоит из стандартных унифицированных элементов;
заготовка получается литьем в кокиль.
Заготовка по форме и размерам максимально приближена к форме и размерам готовой детали.
В детали на первой операции в качестве черновой базы используется 4 плоскости. Схема базирования детали представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема базирования
В качестве черновой базы используют поверхность А Б и В. Чистовой базой является поверхность Г.
Допустимые размеры геометрическая форма и шероховатость установлены в зависимости от требований эксплуатации и надежности машины. Наиболее точными являются размеры: 102Н7 104H7.
Отверстия предусмотренные в конструкции детали: 13H10 – сквозные 102Н7 на глубину 155 мм. 104Н7 – на глубину 1095 мм. Резьбовые: M5-6H –на глубину 12 мм М4-6Н – на глубину 10 мм М5-6Н сквозные.
Конструкция детали позволяет применение высокопроизводительных режимов обработки и станков с ЧПУ а именно: фрезерный с ЧПУ мод. FkrSRS-250 многоцелевой мод. 400V4.
Ко всем поверхностям обеспечивается свободный доступ инструмента.
3.3 Количественная оценка технологичности детали
Для определения количественных показателей технологичности конструкции детали используют коэффициент точности Ктч и коэффициент шероховатости Кш. Пользуясь чертежом и эскизом детали с пронумерованными обрабатываемыми поверхностями выполняют расчет [2 с. 26].
3.3.1 Коэффициент точности Ктч вычисляют по формуле
Ti – квалитет точности.
Таблица 3 - Сводная таблица по расчету коэффициента точности
Квалитет точности Ti
Число поверхностей ni
3.3.2 Коэффициент шероховатости вычисляют по формуле
Rai – параметр шероховатости.
Таблица 4 - Сводная таблица по расчету коэффициента шероховатости
Параметр шероховатости
Число поверхностей mi
3.3.3 Коэффициенты сравниваются с единицей. Чем ближе значения коэффициентов к единице тем деталь технологичнее.
Из вышеизложенного можно сделать вывод что деталь технологична.
Технологическая часть
1 Характеристика заданного типа производства
Таблица 5 - Тип производства
Исходя из заданного объёма выпуска N=10000и массы m=2 кг используя таблицу 5 принимаем среднесерийное производство. Основные технологические признаки среднесерийного производства:
применение специальных станков универсального оборудования и станков с ЧПУ
закрепление за одним рабочим местом нескольких операций;
расстановка оборудования по технологическому процессу группам станков или типу детали;
широкое применение приспособления;
средняя квалификация рабочих;
соблюдение принципов взаимозаменяемости.
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска чем в единичном типе производства. При серийном производстве используются универсальные станки оснащенные как специальными так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном
производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции выполняемые на определенных станках.
При серийном производстве обычно применяют универсальные специализированные агрегатные и другие металлорежущие станки. При выборе технологического оборудования специального или специализированного дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчеты затрат и сроков окупаемости а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.
2 Выбор вида и метода получения заготовки
2.1 Для обработки заготовок на металлорежущих станках с наибольшей производительностью и наименьшим отходом металла в стружку необходимо стремиться к повышению точности и классу шероховатости поверхности заготовки стараться максимально приближать форму и размеры заготовки к форме и размерам готовой детали.
На выбор метода получения заготовки влияют:
имеющееся оборудование;
себестоимость изготовления;
трудоёмкость изготовления.
Учитывая данные факторы выбираем метод получения заготовки – литье в кокиль.
2.2 Литье – один из методов получения заготовки. С помощью литья можно получить отливки путем заполнения жидким расплавленным металлом заранее приготовленной формы в которой он и застывает.
Кокиль – металлическая форма сделанная из стали или чугуна получаемая литьем в землю а затем тщательно обработанная. Кокиль служит для образования наружных очертаний отливки а внутренние поверхности получаются с использованием различных стержней. Кокиль выдерживает до 100000 отливок из цветных сплавов. Металлическая форма обладает высокой теплопроводностью структура сплава получается мелкозернистой и плотной. Механические свойства лучше на 10-20% чем при литье в одноразовые формы.
К преимуществам метода получения заготовки литьем в кокиль по сравнению с литьем в землю относят:
хорошая точность и чистота отливки;
меньше припуски на механическую обработку;
механические свойства выше на 10 20%;
выше производительность;
форма используется многократно;
лучше санитарные условия труда.
К недостаткам относится высокая стоимость.
Для сравнения проводится анализ двух методов получения заготовки по такому показателю как себестоимость получаемой заготовки. В качестве используемого метода примем тот где себестоимость изготовления будет ниже.
2.3 Себестоимость заготовки Sзаг руб. рассчитывают по формуле
Sзаг=(Ci1000×Q×Kt×Kc×Kв×Km×Kn)-(Q-q)×Sотх1000(3)
где Sзаг – себестоимость заготовки;
Q – масса заготовки;
Kt – коэффициент зависящий от точности отливки;
Km – коэффициент зависящий от марки материала;
Kc – коэффициент зависящий от группы сложности отливок;
Kв – коэффициент зависящий от массы отливок;
Kn – коэффициент зависящий от объема производства;
Sотх – стоимость отходов за одну тонну (принимаем равной 30% от стоимости 1 тонны заготовок).
Sзаг=(613501000×28×105×51×089×105×1)-(28-2)×184051000 = 8449 руб.
При получении заготовки литьем в кокиль себестоимость заготовки составляет 8449 руб.
При расчете себестоимости заготовки получаемой литьем в землю производят расчет аналогичный выше приведенному.
Sзаг=(613501000×28×105×51×089×105×1)-(28-2)×(184051000) = 9035 руб.
Таким образом для данной детали наиболее экономически выгодно применение метода получения заготовки литьем в кокиль.
2.4 Важным показателем метода получения заготовки является коэффициент использования материала Ким который рассчитывается по формуле:
Ким ≥ 06[5 с.14 таблица]
где mдет – масса детали;
mзаг – масса заготовки
Таким образом для данной детали наиболее экономически выгодно применение метода получения заготовки литьём в кокиль.
3 Выбор и обоснование технологических баз
3.1 Базирование – это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. Базы – это поверхность сочетание поверхностей ось или точка используемая для базирования.
3.2 По своему назначению базы делятся на:
конструкторская – это база используемая для определения расположения детали или сборочной единицы в изделии;
измерительная – это база используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения;
технологическая – это база используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления и ремонта.
3.3 Различают следующие технологические базы:
черновые базы – это базы (поверхность сочетание поверхностей ось или точка) служащие для установки детали на станке на первой операции;
чистовые базы – это ранее обработанные поверхности служащие базами на последующих операциях.
3.4 Выбор черновых баз
На первой механической операции в качестве черновых баз используют поверхности отвечающие следующим правилам:
черновая база используется один раз;
для деталей которые не обрабатываются со всех сторон черновыми базами выбирают те поверхности которые в будущем не обрабатываются;
если деталь обрабатывается со всех сторон то за черновую базу берётся поверхность у которой минимальный припуск;
поверхности черновых баз должны иметь достаточные размеры и обеспечивать устойчивость и жёсткость детали;
базовые поверхности должны быть чистыми ровными не иметь уклонов следов от разъёмов штампа.
В качестве черновой базы на первой операции используются поверхности обозначенные на чертеже заготовки знаком « ». Они имеют достаточные размеры и при этом обеспечивается необходимая жёсткость детали.
3.5 Выбор чистовых баз
Для выбора чистовых баз механической обработки руководствуются следующими принципами:
базы должны обеспечивать устойчивость изготовления детали приспособления удобство закрепления и снятия детали;
базовые поверхности должны выбираться так чтобы усилия резания не отжимали деталь от приспособления.
При выборе технологических баз детали должны соблюдаться два принципа:
принцип постоянства то есть для выполнения нескольких
операций используется одна и та же поверхность в качестве базовой;
принцип совмещения баз то есть одни и те же поверхности должны быть использованы в качестве баз различного назначения.
Соблюдая вышеперечисленные принципы в качестве чистовых баз принимаем: поверхности 31х31и отверстия 13H10.
4 Проектирование маршрутного технологического процесса изготовления детали с выбором оборудования и технологической оснастки
4.1 Маршрут изготовления детали «Корпус» чертеж №1032050 состоит из следующих операций:
- 5 100 – заготовительная (литье в кокиль);
- 105 – программная. Оборудование: станок вертикально фрезерный мод. FkrSRS-250. На данной операции производится обработка плоской поверхности детали фрезерованием. В качестве приспособления для установки и закрепления детали применяется приспособление спец.;
- 110 – программная. Оорудование: станок вертикально фрезерный мод. FkrSRS-250. На данной операции производится обработка плоской поверхности детали точением сверление отверстий 131 42 фрезерование отверстий 40 растачиваются отверстия 132Н10;
- 115 – программная. Оборудование: станок многоцелевой мод. 400V4. На данной операции производится точение плоской поверхности сверление четырех отверстий 33Н12 на глубину14 мм;
- 120 – программная. Оборудование: станок многоцелевой мод. 400V4. На данной операции производится фрезерование поверхностей растачивание отверстий предварительно 1017 фрезерование канавки 105х2 сверление отверстий 42Н11 растачивание отверстий окончательно 102Н7 104Н7
притупление острых кромок;
- 125 – слесарная. Оборудование: верстак. На данной операции производится опиливание галтели;
- 130 – резьбонарезная. Оборудование: станок резьбонарезной мод. 2054М. На данной операции производится нарезание резьбы М5-6Н М4-6Н;
- 135 – промывка. Удаление оставшихся отходов обработки с поверхности детали;
- 140 – контрольная. Производится контроль размеров детали осмотр внешнего вида выявление брака.
- 145 – химическое оксидирование и промывка.
4.2 Выбор оборудования производится с учётом требований передовой технологии обработки деталей принципов концентрации операций и повышения производительности труда.
4.3 Для данного технологического процесса выбраны следующие типы станков представленные в порядке использования в технологическом процессе.
4.3.1 Фрезерный станок c ЧПУ мод. FkrSRS-250. Данный станок используется на 105 110 операциях.
Техническая характеристика станка FkrSRS-250
Размеры рабочей поверхности стола мм 1200870
Продольное перемещение:840
Поперечное перемещение:500
Частота вращения шпинделей обмин 30 3150
Вместимость инструментального блока6
Мощность электродвигателя привода главного движения кВт 208
Габаритные размеры 2900х2700х2250 мм
4.3.2 Многоцелевой станок модели 400V4. Данный станок используется на 115 120 операциях.
Техническая характеристика станка 400V4.
Система ЧПУSIEMENS SINUMERIK 802D sl
Размер рабочей поверхности стола мм 400x900
Наибольшие перемещения по осям мм:
продольное перемещение стола (Х) 540
поперечное перемещение колонны (Y) 400
вертикальное перемещение шпиндельной бабки (Z) 450
Точность позиционирования мм 0005
Диапазон рабочих подач по координатам мммин 1 15000
Емкость инструментального магазина20
Пределы частот вращения шпинделя обмин 0 8000
4.3.3 Резьбонарезной станок модели 2054М. Данный станок используется на 130 операции.
Техническая характеристика станка мод. 2054М
Диаметр нарезаемой резьбыМ6
Шаг нарезаемой резьбы мм04-125
Частота вращения шпинделя обмин224-2240
Вылет шпинделя мм125
Наибольшее перемещение:
- резьбонарезной головки по колонне мм130
5 Расчёт операционных припусков и размеров
5.1 При проектировании технологического процесса механической обработки допустимо установить оптимальную величину слоя металла который обеспечивает заданную точность и качество поверхности. Под припуском понимается слой металла удаляемый с поверхности заготовки с целью достижения заданных свойств и точности обработанной поверхности.
5.2 Знание припусков и допусков на размеры устанавливает промежуточные и операционные размеры поэтому правильный выбор припуска играет большую роль при разработке технологического процесса. Увеличение размера припуска ведет к увеличению расхода материала введение дополнительных технологических переходов – все это увеличивает трудоемкость и повышает себестоимость детали. Уменьшение припуска не дает возможности удалить дефектный слой металла достигнуть заданной точности шероховатости.
5.3 Для расчёта припусков применяют два метода: расчётно-аналитический и опытно-статистический.
5.4 Расчет припуска аналитическим методом на размер 104Н7(+0035). Окончательно размер получается при совместной обработке отверстия с деталью «Корпус» чертеж № 1032050.
5.4.1 Припуск рассчитывается на основе анализов факторов влияющих на его формирование. Припуск определяется так чтобы были удалены все погрешности которые остались с предыдущего перехода.
5.4.2 Элементы припуска RZ и h.
hзаг = 100 мкм [9с.182 таблица 7]
hтчерн = 50 мкм [9 с. 185 таблица 10]
hтчист = 20 мкм [9 с.185 таблица 10]
5.4.3 Суммарное отклонение расположения поверхностей отливки мкм вычисляют по формуле
где Δоп – отклонение от параллельности плоскости;
L – длина плоскости.
Δоп=34; [9 с.183 таблица 8]
5.4.4 Остаточную кривизну после черновой операции Δi мкм вычисляют по формуле
Δi = Δк × Ку × L (6)
где Δоп – остаточная кривизна;
Ку – коэффициент уточнения;
Ку=006 [9 с. 190 таблица 29]
Δчерн=34×006×1055=2152 мкм
5.4.5 Остаточную кривизну после чистовой операции Δчист мкм вычисляют по формуле
Δчерн – остаточная кривизна при черновом точении.
Ку=004 мкм [9 с. 190 таблица 29]
Δчист=2152×004=0861 мкм
5.4.6 Погрешность установки на всех переходах равна 0 т.к. совпадают измерительная и установочная базы.
5.4.7 Минимальный припуск на обработку 2Z мкм рассчитывают по формуле
i – погрешность установки на данной операции.
5.4.8 Выбираем допуск Td в соответствии с выбранным квалитетом
[9 с. 192 таблица 32]
5.4.9 Расчетные минимальные размеры dmini-1 мм вычисляют по формуле
dmini-1 = dmini - 2Zmini (10)
Zmini – минимальный припуск на данном переходе.
dminзаг = 100 - 13 = 987 мм
dminчерн =1027 - 022 = 10248мм
5.4.10 Расчетные максимальные размеры dmaxi-1 мм вычисляют по формуле
dmaxi-1 = dmini-1 + Tdi-1 (11)
Tdi-1 – допуск на изготовление.
dmaxзаг =987 + 12 = 999 мм
dmaxчерн =10248 + 035 = 10283 мм
dmaxчист = 104 + 0035 = 104035 мм
5.4.11 Значения получаемых допусков 2Z мкм вычисляют по формуле
Zmini = dmini-1 – dmini (12)
Zmaxi = dmaxi-1 – dmaxi (13)
dmaxi-1 – максимальный размер на предыдущем переходе.
Zminчерн = 10248 – 987 = 378 мм = 3780 мкм
Zminчист = 104 –10248 = 152 мм = 1520 мкм
Zmaxчерн = 10283 – 999 = 293 мм = 2930 мкм
Zmaxчист = 104035 – 10283 = 1205 мм = 1205 мкм
5.4.12 Проверку расчетов осуществляют по формуле
где – допуск на изготовление заготовки;
– допуск на изготовление при растачивании;
Zmin – минимальный расчетный припуск.
00 - 35 =(3780+1520) - (2930 + 1205)
Данные расчетов занесены в таблицу 6.
Таблица 6 – Сводная таблица по расчету припусков аналитическим методом
Элементарная поверхность детали
маршрут ее обработки
Расчетный максимальный
Допуск на изготовление
Принятые размеры по переходам
Полученные предельные припуски
Растачивение черновое 120 операция
Растачивание чистовое
5.5 Расчет припусков опытно - статистическим методом
5.5.1 При этом методе припуск устанавливают по стандартам и таблицам. В них припуски даны в зависимости от массы габаритных размеров точности и шероховатости поверхности детали.
5.5.2 Недостатком этого метода является то что припуски назначаются независимо от технологического процесса без учета условий его выполнений то есть рассчитаны на неблагоприятные условия поэтому они завышены что ведет к увеличению расхода материала и увеличению трудоемкости.
Расчёт припусков производится только на многопереходные операции [2 с. 94 таблица 55]. Полученные данные представлены в таблице 7.
Таблица 7 – Раcчет припусков статистическим методом
операции или переходов
6 Выбор режущего вспомогательного и измерительного инструментов.
6.1 При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать режущий инструмент и его вид. Конструкции инструмента и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки свойствами обрабатываемого материала требуемой точностью обработки и качества обрабатываемых поверхностей.
6.2 На программно-комбинированных операциях используются концевые фрезы а так же специальные фрезы. Для получения отверстий применяются спиральные свёрла и расточные резцы.
6.3 При обработке алюминиевого сплава в качестве материала режущей части инструмента для всех применяемых резцов используются пластины из твёрдого сплава ВК8. Осевой инструмент применяется из быстрорежущей стали Р6М5. Фрезы изготовлены также из быстрорежущих сталей марок Р6М5.
6.4 Измерительный инструмент используемый в данном технологическом процессе в основном ГОСТированный (штангенциркули пробки скобы шаблоны глубиномеры) а так же специальный (калибры для контроля расположения отверстий и т.д.).
7 Расчет режимов резания
7.1 При выборе режимов обработки необходимо придерживаться определенного порядка т.е. при назначении и расчете режимов обработки учитывают тип и размеры режущего инструмента материал его режущей части материал и состояние заготовки тип оборудования и его состояние. Следует помнить что элементы режимов обработки находятся в функциональной взаимной зависимости устанавливаемой эмпирическими формулами.
Применение прогрессивного режущего инструмента даёт возможность использовать высокопроизводительные режимы резания без снижения их стойкости.
7.2 Расчет режимов резания на операции № 110 переход 003
7.2.1 Исходные данные для расчета:
обрабатываемая поверхность: отверстие 131;
модель станка: вертикально-фрезерный мод. FKrSRS 250;
тип сверла: спиральное с цилиндрическим хвостовиком;
материал режущей части сверла: быстрорежущая сталь Р6М5;
форма заточки сверла: нормальная с подточкой поперечной кромки и ленточки НПЛ; [10 с.151 таблица 43]
) =30 [10 с.151 таблица 44]
) =не регламентируется [10 с.151 таблица 44]
7.2.2 Глубину резания t мм вычисляют по формуле
где t – глубина резания;
D- диаметр сверления.
7.2.3 Подачу Sо ммоб выбирают по справочнику
So=054 ммоб [10 с. 277 таблица 25]
7.2.4 Стойкость инструмента Т мин
Т=15 мин [10 с.279 таблица 30]
7.2.5 Величину осевой силы Ро Н вычисляют по формуле
Ро = 10 × Ср × Dq × Soy × Кр (16)
где D – наибольший диаметр обрабатываемого отверстия;
Ср – коэффициент осевой силы;
q y n – показатели степеней;
Кр – поправочный коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости.
Ср = 98 [10 с. 281 таблица 32]
q = 1 [10 с. 281 таблица 32]
y = 07 [10 с. 281 таблица 32]
Кр = 1 [10 с. 265 таблица 10]
Ро = 10 × 98 × 1311 × 05407 × 1 = 83401 Н
7.2.6 Скорость резания V ммин вычисляют по формуле
где Сv – коэффициент скорости;
D – наибольший обрабатываемый диаметр;
Т – период стойкости инструмента;
q y m – показатели степеней;
Кv- поправочный коэффициент учитывающий фактические
СV = 407 [10 с. 278 таблица 28]
q = 025 [10 с. 278 таблица 28]
y = 04 [10 с. 278 таблица 28]
m = 0125 [10 с. 278 таблица 28]
Кv = 09[11 с. 263 280 таблица 4 6 31]
7.2.7 Частоту вращения сверла n обмин вычисляют по формуле
где V – скорость резания;
D – диаметр инструмента.
Корректируем частоту вращения по паспорту станка:
7.2.8 Действительную скорость резания V ммин вычисляют по формуле
где D – диаметр инструмента;
n – частота вращения шпинделя.
7.2.9 Крутящий момент Мкр Н×м вычисляют по формуле
Мкр = 10 × Сm × Dq × Soy × Km (20)
где Сm - коэффициент крутящего момента;
qy - показатели степеней;
Кm - поправочный коэффициент учитывающий фактические условия обработки.
Сm = 0005 [10 с. 281 таблица 32]
q = 2 [10 с. 281 таблица 32]
y = 08 [10 с. 281 таблица 32]
Km = 2 [10 с. 264 таблица 9]
Мкр = 10 × 0005 × 1312 × 05408 × 2 = 1048 Н×м
7.2.10 Мощность потребную на резание N кВт вычисляют по формуле
где n – частота вращения шпинделя;
Мкр – крутящий момент.
7.2.11 Проверочный расчет осуществляют по формуле
где N – мощность потребная на резание;
Nшп – мощность шпинделя.
Мощность шпинделя вычисляют по формуле
где Nэд – мощность электродвигателя станка;
Nшп =208 × 075=156 кВт
Условие выполняется.
7.3 Расчет режимов резания на операцию № 105 переход 001.
7.3.1 Исходные данные для расчета:
обрабатываемая поверхность: плоскость 46±01 припуск на обработку 3 мм;
модель станка: вертикально-фрезерный с ЧПУ мод. FkrSRS-250;
тип фрезы: концевая 40;
материал режущей части: быстрорежущая сталь Р6М5;
ширина фрезерования: 40 мм;
7.4.2 Глубина резания t
7.3.3 Подачу Sо ммоб назначают по справочнику
So=008 ммоб[9 с. 284 таблица 35]
7.3.5 Стойкость инструмента Т мин
Т=80 мин[9 с.290 таблица 40]
7.3.6 Скорость резания V ммин вычисляют по формуле
где СV – коэффициент скорости;
t – глубина резания;
B – ширина обрабатываемой поверхности;
Кv – поправочный коэффициент учитывающий фактические условия обработки.
x = 05 [9 с. 286 таблица 39]
Кv = 072[9 с. 263 таблица 4 6]
7.3.7 Частоту вращения шпинделя n обмин вычисляют по формуле
7.3.8 Действительную скорость резания V ммин вычисляют по формуле
7.3.9 Мощность потребную на резание N кВт вычисляют по формуле
где PZ – сила резания;
Vд – скорость резания.
7.3.10 Силу резания Pz вычисляют по формуле
Ср - коэффициент осевой силы;
q y х u w - показатели степеней;
Кmр - поправочный коэффициент учитывающий фактические условия обработки.
x = 086 [9 с. 291 таблица 41]
Кmp = 1[9 с. 265 таблица 10]
7.3.11 Проверочный расчет осуществляют по формуле
Nшп =208 × 08=1664 кВт
7.4 Расчет режимов резания на операции № 105 переход 003
7.4.1 Исходные данные:
поверхность 132Н10(+007) припуск на обработку 01 мм;
тип резца: расточной спец.;
материал режущей части резца: твердый сплав ВК8;
стойкость резца Т=50[9 с. 268]
7.4.2 Глубину резания t мм вычисляют по формуле
где t- глубина резания.
D - окончательный диаметр.
D1 - начальный диаметр.
7.4.3. Подачу So ммоб назначают по справочнику
So=016 ммоб [9 с. 266 таблица 11]
7.4.4 Скорость резания V ммин вычисляют по формуле
где Kv- общий поправочный коэффициент.
Сv - коэффициент скорости резания при обработке резцами.
m x y- показатели степеней.
x = 01[9 с. 270 таблица 17]
7.4.5 Коэффициент Kv вычисляют по формуле
Kv = Kmv × Knv × Kuv × К × Кrv (34)
где Kmv- коэффициент учитывающий влияние материала заготовки.
Knv- коэффициент учитывающий состояние поверхности
Kuv – коэффициент учитывающий материал инструмента;
К - коэффициент угла в плане;
Кrv – коэффициент радиуса при вершине резца.
Knv = 1[9 с. 263 таблица 5]
Kmv = 1[9 с. 263 таблица 4]
Kuv = 25[9 с. 263 таблица 6]
К = 09[9 с. 271 таблица 18]
Кrv = 094[9 с. 271 таблица 18]
Kv = 1 × 1 × 1 × 09 × 094 = 085
Тогда скорость резания находится по формуле (13)
7.4.6 Частоту вращения шпинделя n обмин вычисляют по формуле
где V- скорость резания;
D – диаметр обрабатываемой поверхности.
7.4.7 Скорость главного движения Vд ммин вычисляют по формуле
где D – обрабатываемый диаметр;
nд – частота вращения шпинделя.
7.4.8 Мощность потребную на резание N кВт вычисляют по формуле
где Pz - сила резания.
V - скорость резания.
7.4.9 Силу резания Pz Н вычисляют по формуле
Рz = 10 × Ср × tx ×Soy × Vn × Кр (38)
где Ср - постоянная силы резания в зависимости от материала детали;
V – скорость резания;
Кр- поправочный коэффициент учитывающий влияние качества алюминиевых сплавов на силовые зависимости.
Кр =1[9 с. 265 таблица 10]
x = 1[9 с. 273 таблица 22]
Рz = 10 × 40 × 051 ×016075 × 1 × 1 = 5059 Н
Мощность потребная на резание находится по формуле
7.4.10 Проверочный расчет осуществляют по формулам
Nшп =11 × 075=825 кВт
7.5 Режимы резания на оставшиеся операции и переходы представлены в таблице 8.
Таблица 8 – Режимы резания
8 Нормирование операции
8.1 Важнейшим фактором планирования кадров на предприятии является нормирование труда. Нормирование – это определение необходимых затрат рабочего времени на выполнение конкретного объема работ в конкретных организационно - технических условиях.
Рабочее время – установленная законодательством продолжительность дня (рабочая неделя) в течение которого рабочий выполняет порученную ему работу. Классификация затрат рабочего времени по отношению к производственному процессу представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Классификация затрат рабочего времени
8.2 Расчёт норм времени на операцию № 120
8.2.1 Исходные данные для расчета:
операция программная;
оборудование: сверлильно-фрезерно-расточной мод. 400
приспособление спец.;
условия организации труда: централизованная доставка на рабочее место заготовок инструмента приспособлений и документации сдача их после обработки партии деталей;
количество инструментов – 10 количество переходов – 10:
сверло 13 ГОСТ 10902-77 Р6М5;
центровка 6 спец. Р6М5;
сверло 5 ГОСТ 10902-77 Р6М5;
сверло 215 ГОСТ 10902-77 Р6М5;
сверло 255 ГОСТ 10902-77 Р6М5;
сверло 425 ГОСТ 10902-77 Р6М5;
сверло 365 ГОСТ 10902-77 Р6М5;
резец расточной 52Н7 спец ВК8;
резец расточной 322Н9 спец ВК8;
резец проходной спец. 52 ВК8;
резец проходной спец. 322 ВК8
резец расточной 14Н10 спец ВК8;
резец проходной спец. 14 ВК8.
годовая программа выпуска 10000 шт.;
режимы резания занесены в таблицу (7);
мерительный инструмент:
шаблон плоский 102Н7;
Шаблон плоский 104Н7.
8.2.2 Штучное время Тшт мин вычисляют по формуле
Тш= (То+Тв)(1+(аорг+атех+аобс)100)(41)
где Тш- норма штучного времени.
То- оперативное время.
Тв- вспомогательное время.
аорг атех аобс – время на обслуживание рабочего места отдых и личные надобности.
То =48 мин (замерено на станке)
8.2.3 Вспомогательное время Тв мин вычисляют по формуле
Тв=Твуст+Твопер+Твизм+Твдоп (42)
где Твуст - время на установку и снятие детали.
Твпер- время связанное с переходом.
Твизм- время на измерение
Твуст= 075 мин [7 с. 52-78 карта 3-13]
5 мин - установить деталь на столе с креплением болтами.
Твоп=23+012+004=246 мин [7 с. 79 карта 14]
- установить заданное взаимное положение детали и инструмента по координатам ХYZ и в случае необходимости произвести подналадку;
2 - проверить приход детали и инструмента в заданную точку после обработки;
4 – установить и снять щиток от забрызгивания эмульсией.
Твизм=019x4+013+005+004+050+010+050+010=218 мин [7 с. 80-89 карта 15]
0-Шаблон плоский 102Н7;
0-Шаблон плоский 104Н7.
Тв=075+246+218= 539 мин
атех +аорг+аотл=7% [7 с. 90-92 карта 16-17]
Находим норму штучного времени по формуле (41)
Тшт=(48+539)×(1+7100)=571 мин
8.2.4 Штучно-калькуляционное время Тшт-к мин вычисляют по формуле
где Тшт-к – штучно-калькуляционное время
Тпз - подготовительно-заключительное время
N - количество штук в партии представителя
8.2.5 Подготовительно- заключительное время Тпз мин вычисляют по формуле
Тпз=Торг+Тн+Тпр (44)
где Торг - время наладки
Тпр - время на пробную обработку
Торг = 4+2+2=8 мин [7 с. 96 карта 21]
- получить вспомогательный инструмент контрольно-измерительный инструмент приспособление и сдать их после обработки;
- ознакомиться с работой чертежом технологической документацией осмотреть заготовки;
- инструктаж мастера.
Тн=7+02+04+1+12+04=102 мин [7 с. 96 карта 21]
- установить и снять приспособление;
- установить исходные режимы станка;
– установить и снять инструментальный блок;
- установить программоноситель в считывающее устройство;
- проверить работоспособность считывающего устройства;
– настроить устройство для подачи СОЖ.
Тпр =10 мин [7 с.110 карта 32]
Подготовительно- заключительное время составит:
Тпз= 8+102+10= 282 мин
Находим штучно-калькуляционное время по формуле (64):
Тшт-к=571+282100=5738 мин
8.3 Расчёт норм времени на операцию № 105
8.3.1 Исходные данные для расчета:
операция фрезерная с ЧПУ;
оборудование: фрезерный с ЧПУ мод. Fkr SRS-250;
количество инструментов – 1- фреза 40 спец. Р6М5;
количество переходов – 1;
годовая программа выпуска 10000 шт;
мерительный инструмент – штангенциркуль.
8.3.2 Штучное время Тшт мин вычисляют по формуле
Тшт = (Тца+Тв) × (1+(аорг+атех+аобс)100)(45)
где Тшт – норма штучного времени;
Тца – оперативное время;
Тв – вспомогательное время.
Тца = 20 мин (замерено на станке)
8.3.3 Вспомогательное время Тв мин вычисляют по формуле
Тв=Твуст+Твопер+Твизм(46)
где Твуст- время на установку и снятие детали;
Твпер- время связанное с переходом;
Твизм- время на измерение;
Твуст= 031 мин[7 с. 52 карта 3]
1 - установить деталь в тисках с винтовым зажимом.
Твоп=23+012+004=246 мин[7 с. 79 карта 14]
Твизм= 012 мин[7 с. 80-89 карта 15]
Тогда вспомогательное время составит:
Тв=031+246+012=289 мин
атех +аорг+аотл=7%[7 с. 90-92 карта 16-17]
Находим норму штучного времени по формуле
Тшт=(9+289)×(1+7100)=1106 мин
8.3.4 Штучно-калькуляционное время Тшт-к мин находят по формуле
8.3.5 Подготовительно - заключительное время Тпз мин вычисляют по формуле
где Торг - время наладки;
Тпр - время на пробную обработку;
Тн - время на наладку.
Торг = 4+2+2=8 мин[7 с. 102 карта 26]
Тн=25+02+10+05+08+30+03=83 мин[7 с. 96 карта 21]
– установить деталь в приспособление;
– установить программоноситель в считывающее устройство;
– проверить работоспособность считывающего устройства;
– ввести программу в память системы ЧПУ;
– установить исходные координаты Х и Z;
Подготовительно- заключительное время составляет:
Находим штучно-калькуляционное время по формуле (47):
Тшт-к=1106+163100=11223 мин
8.4 Расчёт норм времени на операцию № 115
8.4.1 Исходные данные для расчета:
оборудование: сверлильно-фрезерно-расточной мод. 400V;
количество инструментов – 3 количество переходов – 3:
резец проходной спец. ВК8;
сверло 33 ГОСТ 10902-77 Р6М5;
8.4.2 Штучное время Тшт мин вычисляют по формуле
Тшт= (То+Тв)(1+(аорг+атех+аобс)100)(49)
То =25 мин (замерено на станке)
8.4.3 Вспомогательное время Тв мин вычисляют по формуле
Тв=Твуст+Твопер+Твизм+Твдоп (50)
Твуст= 075 мин [7 с. 71 карта 12]
Твизм= 016+004=02 мин [7 с. 80-89 карта 15]
Тв=075+246+02= 341 мин
Находим норму штучного времени по формуле (62)
Тшт=(25+341)×(1+7100)=264 мин
8.4.4 Штучно-калькуляционное время Тшт-к мин вычисляют по формуле
8.4.5 Подготовительно- заключительное время Тпз мин вычисляют по формуле
Тпз=Торг+Тн+Тпр (52)
Торг = 4+2+2=8 мин [7 с. 101 карта 25]
Тн=7+02+04+1+12+16+04=118 мин [7 с. 96 карта 21]
- установить исходные координаты Х и Y;
Находим штучно-калькуляционное время по формуле (51):
Тшт-к=264+198100=266 мин
Таблица 9 – Нормы времени
9 Расчет и кодирование программ для станков с ЧПУ
9.1 Так как обработка ведется на станках с ЧПУ то для них требуется программа. Подготовка программ производится с помощью системы автоматизированного программирования (САП).
9.2 Созданные системы автоматизации программирования (САП) позволили всю основную расчетную работу при подготовке УП переложить на ЭВМ освободив тем самым технологам основную часть времени для решения собственно технологических задач.
Применение ЭВМ для подготовки УП поставило этот процесс на качественно новый уровень. Технолог-программист получил в свое распоряжение мощную электронную вычислительную технику обладающую целым рядом уникальных параметров и возможностей. Параметры ЭВМ: быстродействие объем оперативной памяти наличие больших справочных данных и скорость получения нужной информации в больших объемах соответствующие поисковые системы системы стандартной и нестандартной логики многофункциональные внешние устройства и многое другое существенно повлияли на технико-экономические показатели работ на их качество и скорость исполнения.
9.3 Для целей программирования особенно удобны различные автоматизированные рабочие места (АРМ) построенные на базе ЭВМ различного класса и уровня. Снабженные определенным набором периферийных устройств таких как монитор интеллектуальный графический терминал планшетный графопостроитель планшетное устройство ввода графической и текстовой информации (сканеры) накопители на магнитных дисках различные электронные устройства записи информации и т.п. современные АРМ позволяют решать практически любые сложные задачи подготовки УП. В ряде случаев эти задачи могут быть четко согласованы с комплексом задач решаемых в единой автоматизированной системе ТПП предприятия.
10 Описание последовательности наладки станка с ЧПУ.
10.1 Наладка - это подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции. Под наладкой следует понимать большой комплекс действий направленных на подготовку как новых так и находящихся в эксплуатации станков к работе поддержание их в работоспособном состоянии.
Наладка станка является одним из ответственных этапов эксплуатации станка с ЧПУ. Правильная наладка способствует повышению производительности труда качества продукции и сохранения долговечности оборудования.
10.2 Наладка станка с ЧПУ также включает в себя размещение рабочих органов станка в исходное положение пробную обработку детали внесение корректировки на положение инструмента и режима обработки исправление погрешностей и недочетов управляющей программы.
10.3 Последовательность наладки на станок с ПУ:
в соответствии с картой наладки получить инструмент проверить отсутствие на нем повреждений надежность крепления режущих пластинок правильность заточки и т.д.;
настроить режущий инструмент на заданные картой наладки в координатные размеры;
установить налаженный инструмент в инструментальный магазин или в резцедержатель;
установить приспособления проверить надежность закрепления заготовки и выверить приспособления то есть совместить оси координат станка с осями координат приспособления;
проверить работоспособность рабочих органов станка на холостом ходу;
ввести программу обработки на программоноситель;
переместить шпиндель и стол станка в предусмотренное картой наладки нулевое положение;
проверить отсутствие информации на корректорах и набрать значения обеспечивающие получения требуемых размеров детали;
закрепить заготовку в приспособление;
установить переключатель режима в положение «автоматический режим» или «полуавтоматический режим»;
обработать первую заготовку;
измерить изготовленную деталь и рассчитать поправки которые вводим на корректора;
обработать заготовку повторно в «автоматическом режиме»;
измерить готовую деталь.
Конструкторская часть
1 Описание и расчет контрольно измерительного инструмента – калибр для контроля позиционного допуска 025.
1.1 Под измерением понимают опыт в результате которого получают количественную характеристику свойств объекта явления или процесса с погрешность не превышающей допустимую. Поэтому выбор видов методов средств измерений условия их выполнения и методики обработки результатов наблюдений всегда ограничен требованием обеспечения установленной точности.
1.2 Средство измерений – техническое средство используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.
1.3 Контрольно – измерительного инструмента калибр позиционного допуска 025 используется на 120 операции. В графической части представлен сборочный чертеж и схема контроля.
2 Расчет контрольно – измерительного инструмента калибр позиционного допуска 025.
2.1 При выполнении расчета используется ГОСТ 16085-80. Настоящий стандарт распространяется на калибры неразъемной конструкции для контроля расположения поверхностей (их осей или плоскостей симметрии) с зависимыми допусками расположения а так же для контроля прямолинейности оси при зависимом допуске формы.
2.2 Предельные отклонения и допуски диаметров измерительных элементов калибра определяют по табл. 1 при Тр=025 мм.
для пробок контролирующих расположение отверстий 42Н14:
F = 0026 мм; Н=0008 мм; W=001 мм;
2.3 Наибольший предельный размер измерительного элемента
нового калибра dkmax мм вычисляют по формуле
dkmax = Dmin – Тр + F (53)
Тр – позиционный допуск поверхности изделия в диаметральном выражении;
F – основное отклонение размера измерительного элемента соответсвуещее проходному пределу размера нового калибра;
dkmax =42-02+0026 = 4 026мм
2.4 Наименьший предельный размер измерительного элемента нового калибра dkmin мм вычисляют по формуле
dkmin = dkmax – Н(54)
Н – допуск на изготовление измерительного элемента калибра.
dkmin = 4026 - 0008 = 4018 мм
2.5 Размер предельно изношенного измерительного элемента калибра dk-W мм вычисляют по формуле
dk-W = dkmax – Н – W(55)
Н – допуск на изготовление измерительного элемента калибра;
W – величина износа измерительного элемента калибра (определяет размер предельно изношенного измерительного элемента при полном использовании допуска на его изготовление).
dk-W = 4026-0008-001 = 4008 мм.
2.6 Позиционный допуск осей пробок калибра определяют по табл. 1:
2.7 Изделие считается годным если калибр соединяется с изделием (проходит) по всем контролируемым поверхностям;
2.8 Расположение поверхностей должно контролироваться после того как установлено что их размеры (диаметры отверстий) выполнены в пределах соответствующих полей допусков.
Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. – 3-е изд. – Минск: Высшая школа 1975. – 225 с.
Гельфгат Ю.И. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах: Учебное пособие по специальности «Обработка материалов на станках и автоматических линиях». – М.: Машиностроение 1992. – 112с.: ил.
ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам. – Взамен ГОСТ 2.105-79 ГОСТ 2.906-71. Введ. 01.07.1996г. – Минск: Изд-во стандартов 1996. – 35 с.
ГОСТ 16085-80. Калибры для контроля позиционного допуска. Введ. 24.04.1980 г.-Москва: Изд-во стандартов 1980. – 21 с.
Данилевский В.В Справочник молодого машиностроителя. Изд. 3-е перераб. и доп. – М.: Высшая школа 1973. – 648 с.: ил.
Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения»: Учебн. Пособие для техникумов по специальности «Обработка металлов резанием». – М.: Машиностроение 1985. – 184 с.: ил.
Марочник сталей и сплавов Сорокин В.Г. Волосникова А.В. Вяткин С.Н. и др.; Под общ. Ред. Сорокина В.Г. – М.: Машиностроение 1989. – 640с.
Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Часть 1. Нормативы времени. – М.: Экономика 1990. – 342 с.
Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Часть 2. Нормативы времени. – М.: Экономика 1990. – 215 с.
Силантьева Н.А. Малиновский В.Р. Техническое нормирование труда в машиностроении: Учебник для учащихся сред. спец. учеб. заведений по курсу «Техническое нормирование труда в машиностроении». – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1990. – 256 с.: ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение 1985. – 656 с.: ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение 1985. – 496 с.: ил.
Пример программы для многоцелевого станка c ЧПУ модели 400V устройство ЧПУ SIEMENS SINUMERIK 802D sl.
Программа для токарной операции №120
N160 REPEAT LABEL1 LABEL2 P=1
Продолжение приложения А
N250G1G41X34.828Y127.828F200
N280G3X36.247Y51.528I10J0
N290G2X36.247Y-51.528I-36.247J-51.528
N300G3X32Y-59.708I5.753J-8.179
N320X34.828Y-127.828
N330G1G40X40Y-140F500
N390G1G41X-64.357Y13.936F200
N400G3X-57.Y21.726I-5.725J12.776
N410G2X-57.Y-21.726I57.J-21.726
N420G3X-64.357Y-13.936I-13.082J-4.986
N430G1G40X-70Y-10F500
N510 REPEAT LABEL1 LABEL2 P=1
N550 REPEAT LABEL3 LABEL4 P=1
N600CYCLE85(7062.9754105.61100300)
N650CYCLE85(7062.975420.34100300)
N710G1Z42.635F1000M8
N720G1G41X45.688Y-16.971F120
N730G3X52.717Y0I-16.971J16.971
N740X52.717Y0I-52.717J0
N750X45.688Y16.971I-24J0
N800G0G54X39.598Y39.598A180F200M8
N810MCALL CYCLE81(7062.97540.8)
N820HOLES2(005645904)
N870CYCLE81(805860.3)
N900X39.598Y39.598F200
N910MCALL CYCLE81(7062.97540.8)
N920HOLES2(005645904)
N970CYCLE81(805860.3)
N1010G0G54X0Y7.025A270F120
N1020CYCLE81(8062.1612)
N1050X39.598Y39.598F120
N1060MCALL CYCLE81(7062.975415.25)
N1070HOLES2(005645904)
N1110G0X0Y-3.025F120
N1120CYCLE81(8062.1612)
N1150G0X39.598Y39.598F120
N1160MCALL CYCLE81(7062.975415.25)
N1170HOLES2(005645904)
N1220G0G54X0Y0A180F100
N1230CYCLE86(7062.9754105.614-0.50)
N1280CYCLE85(7062.97540.3100500)
N1330G0G54X0Y0A0F100
N1340CYCLE86(7062.975420.3440.50)
N1390CYCLE85(7062.97540.3100500)
Формат кадра УЧПУ SIEMENS SINUMERIK 802D sl
DS N05 G02 X±053 Y±053 Z±053 I±053 J±053 R±053 K±053 F05 S05 T2 M02 H03 D03 P03
G2 – подготовительная функция;
X±53 – команда перемещения по оси X;
Y±53 – команда перемещения по оси Y;
Z±53 – команда перемещения по оси Z;
I±53 – X до центра дуги окружности;
J±53 – Y до центра дуги окружности;
D3 – коррекция на износ режущего инструмента;
S5 – частота вращения шпинделя;
F5 – значение подачи;
Т2 – номер инструмента;
M2 – вспомогательная функция.
Подготовительные функции применяемые в программе:
G0 – позиционирование с ускоренной подачей;
G1 – линейная интерполяция с рабочей подачей;
G3 – круговая интерполяция против часовой стрелки;
G17 – плоскость интерполяции
G41 – эквидистанта слева от контура;
G43 – эквидистанта справа от контура;
G40 – отмена расчета эквидистанты;
G90 – программирование в абсолютных координатах.
Вспомогательные функции применяемые в программе:
М3 – включение вращения шпинделя;
M2 – конец программы;
M5 – выключение вращения шпинделя;
M8 – включение подачи СОТС;
М9 – выключение подачи СОТС.

18, 140 КК 1.frw

1032050-260OK.cdw

Деталь (сб. единица)
ОПЕРАЦИОHHАЯ КАРТА HА ОБРАБОТКУ РЕЗАHИЕМ (ПРОДОЛЖЕHИЕ)
Положение исходной точки
T0101-T0202-T0303-T0404-T0505

17, 130 КЭ.cdw

ГОСТ 3.1105-82 Форма 7

1032050-263OK.cdw

Плоскость для обкатки оси А=-90
Деталь (сб. единица)
ОПЕРАЦИОHHАЯ КАРТА HА ОБРАБОТКУ РЕЗАHИЕМ (ПРОДОЛЖЕHИЕ)
Положение исходной точки