Технологический процесс механической обработки детали Диск

Приспособление для сверлильного станка.cdw

Обеспечить размеры при сборке
мелкосерийного производства.

Пояснительная записка в Word 2003.doc

Задание на проектирование3
Определение типа производства4
1.Проработка чертежа детали на технологичность6
2Выбор вида заготовки и метода её получения7
Определение общих припусков допусков и номинальных размеров исходной заготовки9
1.Определение исходного размера9
2Определение основных припусков10
3Определение дополнительных общих припусков и размеров заготовки11
4Назначение допусков предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки12
Определение этапов и выбор методов обработки заготовки12
Определение промежуточных припусков и диаметральных операционных размеров14
1Размерная схема технологического процесса22
2Назначение предварительных допусков на операционные размеры и размеры исходной заготовки23
3Построение графов23
4Канонические уравнения размерных цепей25
5Проверка поля рассеяния припусков26
6Определение технологических размеров27
Выбор режимов резания29
1 Выбор режимов резания для операции 005 Токарно-револьверная29
2Выбор режимов резания для операции 015 Вертикально – сверлильная30
Определение технической нормы времени34
Экономическая часть35
Список используемой литературы37
Задание на проектирование
Целью данного курсового проекта является углубленное изучение технологии производства и проектирование технологического процесса обработки заданной детали.
Для каждой операции представлять модель станка тип инструмента и приспособления номера и содержания переходов режущий инструмент и режимы обработки.
Для мелкосерийного производства оформить альбом технологических эскизов. В альбоме на листах формата А4 должны оформляться: титульный лист; маршрутная карта; операционная карта для всех операций; карты операционных эскизов.
Также необходимо начертить сборочный чертеж приспособления со всеми необходимыми видами и разрезами. А также выполнить деталировку всех деталей не входящих в число нормализованных.
В процессе проектирования осуществлялась работа с руководителем применялась различная справочная литература. Знания полученные на курсах «Оборудование машиностроения» «Технология конструкционных материалов» «Технологические процессы и производства в машиностроении» были проанализированы и применены в процессе выполнения курсового проекта.
Для выполнения чертежей спецификаций и эскизов применялась система КОМПАС-3D V10.
Определение типа производства
Технология изготовления деталей в значительной степени зависит от типа производства. Следовательно на начальной стадии проектирования необходимо установить тип производства данной детали учитывая её массу и размер годового выпуска.
Для определения массы детали её необходимо разбить на элементарные фигуры в данном случае это будут цилиндры I II III VI (рис.1). Размерами фасок пазов отверстий можно пренебречь.
Масса детали определяется по формуле
– удельная плотность стали равная 78 .
Определим объём детали по формуле:
Тогда формула для определения объёма будет выглядеть так:
По известным величинам определим массу детали:
В соответствии с заданием годовая программа выпуска равна 5000С учетом годовой программы и массы детали определяется тип производства в соответствии с табл. 1. Для рассматриваемого варианта производство является среднесерийным.
Зависимость типа производства от объёма выпуска и массы
Объем годового выпуска N шт.
в зависимости от типа производства
Известно что серийное производство характеризуется запуском деталей в производство партиями. Эту величину можно определить по следующей формуле:
N – годовой объём производства
а – коэффициент равный а=3 для среднесерийного производства при средних деталях
0 – число рабочих дней в году при пятидневной рабочей недели.
Тогда объём партии составит:
1.Проработка чертежа детали на технологичность
При осуществлении технологии механической обработки деталей класса «ВТУЛКИ и ДИСКИ» необходимо решить следующие технологические задачи:
обеспечить необходимую точность размеров и шероховатость наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;
обеспечить необходимую точность размеров длин и шероховатость торцевых поверхностей;
обеспечить необходимую концентричность (соосность) наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;
обеспечить необходимую перпендикулярность торцевых поверхностей относительно общей оси цилиндрических поверхностей.
Учитывая конструктивные особенности заданной детали (диск со ступенчатой наружной поверхностью) технологию её обработки строим по схеме изображенную на рисунке № 2.
)используя в качестве баз необработанные (черные) наружную цилиндрическую поверхность 10 и торец 11 готовим технологические базы для дальнейшей обработки – обрабатываем наружную цилиндрическую поверхность 5 7 (обе окончательно) и торец 1 6 (обе окончательно) а также внутреннюю цилиндрическую поверхность 13;
)используя подготовленные технологические базы (обработанную поверхност1 и необрабатываемую поверхность 6) выполняем за один установ обработку оставшихся наружных торцевых поверхностей;
)Обработку отверстий 8151617 и нарезания резьбы 18 выносим в отдельную операцию;
)Производим окончательную обработку отверстия 13 а также наружную цилиндрическую поверхность 5.
2Выбор вида заготовки и метода её получения
При выборе вида заготовки и метода ее получения учитываем следующие ограничивающие факторы:
материал детали – сталь 50 (качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 05%);
конфигурацию детали – диск со ступенчатой наружной цилиндрической поверхностью и гладким сквозным отверстием;
тип производства – среднесерийный. В этих условиях экономичнее иметь заготовку форма которой максимально приближена к форме готовой детали что сведет к минимуму обработку резанием и отходы в стружку.
с учетом перечисленных ограничений наиболее подходящим видом заготовки является поковка изготовляемая методом горячей штамповки.
Метод получения штамповки (исходную заготовку технологию и оборудование) выбираем с учетом рекомендаций справочника технолога [2] табл.12 (стр.165) и табл.10 (стр.162) и ГОСТ 7505 – 89 (приводятся фрагменты таблиц):
применяемое оборудование
Мерная заготовка из проката
Штамповка в закрытых штампах на молотах механических кривошипно – ковочных или фрикционных прессах
Рентабельная партия число заготовок
Ковка на штамповочном молоте
Ковка на механическом прессе
Точность поковок по ГОСТ 7505 – 89 табл. 19
Основное деформирующее оборудование
технологические процессы
Кривошипные горячештамповочные прессы:
Штамповочные молоты (открытая штамповка)
заготовку получаем методом горячей объемной штамповки в открытых штампах на кривошипном горячештамповочном прессе;
исходная заготовка – мерные куски проката;
класс точности поковки Т5 по гост 7505 – 89.
Определение общих припусков допусков и номинальных размеров исходной заготовки
1. Определение исходного размера
Исходные данные для определения припусков по ГОСТ 7505 – 89:
Класс Т1 Т2 Т3 Т4 или Т5
При назначении группы стали определяющим является среднее массовое содержание углерода и легирующих элементов (Si Mn Сг Ni Мо W V).
- сталь с массовой долей углерода до 035%
включ. и суммарной массовой долей легирующих
элементов до 20 % включ.;
- сталь с массовой долей углерода свыше 035
до 065 % включ. или суммарной массовой долей
легирующих элементов свыше 20 до 50 % включ.
- сталь с массовой долей углерода свыше
5% или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 50%
Степень сложности С – отношение массы поковки к массе простой фигуры в которую вписывается поковка
поверхности разъема штампа
Ис – симметрично изогнутая;
Ин – несимметрично изогнутая.
класс точности поковки – Т4 (кривошипные горячештамповочные прессы открытая штамповка);
группа стали – М2(сталь 50 – качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 05%) ;
степень сложности – С2 так как
где М п.р – расчетная масса поковки кг;
М д – масса детали кг;
К р – расчетный коэффициент устанавливаемый в соответствии источника [2] табл. П.3.1.
Тогда масса поковки будет иметь следующее значение:
т.е. степень сложности С2;
конфигурация поверхности разъема штампа – плоская П.
Исходный индекс по известным группе стали степени сложности и классу точности поковки определяется из источника [2] табл. П.3.5. В данном случае он будет равен 16.
2Определение основных припусков
В соответствии с источником [2] табл. П.3.6. по определенному ранее исходному индексу и шероховатостей поверхностей детали определяются припуски на поверхности исходной заготовки.
Результаты выбора оформляются в виде табл. 3?
Шероховатость Ra мкм
Припуск на сторону Z мм
Поверхности 3 – 3 10 – 10 и 4 являются не обрабатываемыми.
3Определение дополнительных общих припусков и размеров заготовки
В зависимости от массы и класса точности поковки назначаются следующие дополнительные припуски на поверхности заготовки:
смещение по поверхности разъема штампа ([2] табл.3.7) – 05 мм (и устанавливаются в зависимости от класса точности (Т4) и массы поковки (2144 кг)) для диаметральных размеров;
отклонение от плоскостности ([2] табл.3.8) – 05 мм (устанавливаются в зависимости от класса точности (Т4) и наибольшего размера заготовки) для линейных размеров.
Общие припуски и конечные размеры заготовки представлены в табл.4?
Шероховатость поверхности мкм
Общий припуск на сторону
Расчетный размер заготовки мм
З10-110=100+35+35=107
З100-110=32-28+35=327
4Назначение допусков предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки
Для исходного индекса 16 назначаем допуски и предельные отклонения опираясь на источник [2] табл. П.3.9. ГОСТ 7505 – 79. Итоговое решение по размерам заготовки оформляем в виде таблицы с указанием номинального размера (округляется с точностью до 05 мм) допуска предельных отклонений и среднего размера.
Принятые размеры исходной заготовки:
Определение этапов и выбор методов обработки заготовки
В зависимости от требований к точности и шероховатости каждой поверхности детали определяем необходимое число этапов обработки. Для принятия решений пользуемся табл. 6?
Обработка заготовок из черных металлов
шероховатость поверхности
При выборе методов обработки по каждому этапу учитываем:
конструктивные особенности детали и обрабатываемой поверхности;
возможности метода обеспечить требуемые точность и шероховатость;
Для получения поверхностей заданных чертежом точности и качества должна планироваться обработка в несколько этапов. Поэтому при необходимости назначаются промежуточные состояния поверхностей. Более точную разбивку на этапы проведём с помощью таблиц технологических характеристик методов обработки [2] табл. П.4.1.
Выбор методов и этапов обработки отображен в таблице ??
Подрезать однократно
Точить предварительно
Подрезать предварительно
Подрезать окончательно
Расточить однократно
Подрезать однократно
Расточить предварительно
Расточить окончательно
Шлифовать окончательно
Определение промежуточных припусков и диаметральных операционных размеров
Предварительно представим диаметральные размеры заданные на чертеже в виде заданных целей – средних размеров с симметричными предельными отклонениями. Для этого используем формулу: .
Поверхность № 5 диаметра 180h7включает четыре этапа получения: «Заготовка» «Точение черновое» «Точение чистовое» и «Точение тонкое» что и записано в столбце 1 таблицы записью в пять строк.
Заполняем столбцы 6 и 7:
)для первой строки записываем величину допуска на размер 40 мкм и половину допуска 002 мм. Это заданные требования к размеру;
)для третьей строки «Точение черновое» для IT12 допуск составляет 400 мкм и половина допуска 02 мм;
)для четвертой строки «Точение чистовое» для IT10 допуск 160 мкм и половина допуска 008 мм;
)для последней строки «Точение тонкое» допуск 40 мкм (задано на чертеже) и половина допуска 002 мм.
Заполняем пятую строку «Точение тонкое» до конца:
)средний размер по чертежу детали 17998 мм (столбец 10)
)в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера
)в столбец 12 записываем принятый операционный размер 17998 ± 002 (округляем до тысячных долей мм).
Заполняем строку «Заготовка»:
из таблицы №?? в столбец 10 записываем средний размер в столбец 11 записываем в столбец 12 принятый размер заготовки 1880 ± 225 мм.
Для расчета промежуточных припусков заполняем столбцы 2 и 3 строк «Точение чистовое» и «Точение черновое»:
)определяем величины и получаемые при обработке чистовым точением. Для этого используем таблицы Точность и качество поверхности при обработке цилиндрических и торцевых поверхностей [4 табл.45 с.8 – 12 табл. 5 с. 181 табл. 25 с. 188]. В таблице даны значения шероховатости и значения величины дефектного слоя H мкм. Для чистового точения с точностью IT10 имеем что соответствует и H = 30 мкм (в расчетах ориентируемся на максимальное значение и H приводимые в таблице). Найденные значения записываем соответственно в столбцы 2 и 3 таблицы решений;
)аналогично находим для чернового точения
Начинаем рассчитывать промежуточные припуски и промежуточные операционные размеры:
)для строки «Точение тонкое» определяем величину
и записываем в столбец 4 строки;
)определяем величину и заносим в столбец 5
)определяем и записываем результат в столбец 8;
)вычисляем операционный размер для этапа «Точение чистовое» по формуле и заносим в столбец 10;
) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера ;
) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение получистовое» 18019 ± 008 (размер и предельные отклонения округлены до сотых долей мм.);
)для строки «Точение чистовое» определяем величину
) вычисляем операционный размер для этапа «Точение черновое» по формуле и заносим в столбец 10;
) припуск снимаемый с поверхности 4 на этапе «Точение черновое» определяем как разность средних размеров заготовки и операционного при черновом точении т.е.. Эту величину записываем в столбец 8 строки «Точение черновое»;
) в столбец 9 строки заготовка записываем общий припуск на диаметр который равен сумме промежуточных припусков или определяется как разность средних размеров
) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение черновое» 1811 ± 02 (размер округлен до десятых а предельные отклонения до сотых долей мм.).
Поверхность № 7 диаметра 250h12включает два этапа получения: «Заготовка» и «Точение черновое» что и указано в столбце 1 таблицы записью в три строчки. В столбцы 6 и 7 записываем величину допуска на размер 460 мкм и половину допуска 023 мм. Это заданные требования к размеру.
Заполняем третью строку «Точение черновое»:
)записываем допуск 460 мкм (столбец 6)
)половину допуска 023 мм (столбец 7)
)средний размер по чертежу детали 24977 мм (столбец 10)
)в столбец 12 записываем принятый операционный размер 24977 ± 023.
Заполняем вторую строку «Заготовка»:
)записываем в столбец 10 средний размер заготовки мм который берем из таблицы в разделе 5 – Определение общих припусков на поковку по ГОСТ 7505 – 89:
)в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера заготовки
)в столбец 12 записываем принятый размер заготовки 2580 ± 20.
)поскольку поверхность 2 обрабатывается один раз то общий и операционный припуски совпадают и . Величину 823 заносим в столбец 8 строки 3 как операционный припуск и в столбец 9 строки 2 как общий припуск который и будет удален при выполнении перехода «Точить начерно».
Поверхность № 13 диаметра 78H7включает пять этапов получения: «Заготовка» «Растачивание черновое» «Растачивание чистовое» и «Шлифование чистовое» что и записано в столбце 1 таблицы записью в шесть строк.
)для первой строки записываем величину допуска на размер 30 мкм и половину допуска 0015 мм. Это заданные требования к размеру;
)для третьей строки «Растачивание черновое» для IT12 допуск составляет 300 мкм и половина допуска 015 мм;
)для четвертой строки «Растачивание чистовое» для IT10 допуск 120 мкм и половина допуска 006 мм;
)для последней строки «Шлифование чистовое» допуск 30 мкм (задано на чертеже) и половина допуска 0015 мм.
Заполняем пятую строку «Шлифование чистовое» до конца:
)средний размер по чертежу детали 7815 мм (столбец 10)
)в столбец 12 записываем принятый операционный размер 7815 ± 0015 (округляем до тысячных долей мм).
из таблицы Решение: принятые размеры заготовки в столбец 10 записываем средний размер в столбец 11 записываем в столбец 12 принятый размер заготовки 725 ± 18 мм.
Для расчета промежуточных припусков заполняем столбцы 2 и 3 строк «Растачивание чистовое» и «Растачивание черновое»:
)определяем величины и получаемые при обработке чистовым точением. Для чистового растачивания с точностью IT10 имеем что соответствует и H = 25 мкм (в расчетах ориентируемся на максимальное значение и H приводимые в таблице). Найденные значения записываем соответственно в столбцы 2 и 3 таблицы решений;
)для строки «Шлифование» определяем величину
) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение получистовое» 7797 ± 006 (размер и предельные отклонения округлены до сотых долей мм.);
)для строки «Точение получистовое» определяем величину
) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение черновое» 7746 ± 015 (размер округлен до десятых а предельные отклонения до сотых долей мм.).
операционный размер мм
Точение черновое (IT12)
Растачивание черн. (IT12)
Растачивание чист. (IT10)
Шлифование чистовое (IT7)
1 Размерная схема технологического процесса
В соответствии с эскизными планами обработки поверхностей разработана размерная схема технологического процесса для обработки торцовых поверхностей представленная на рис. №??
2Назначение предварительных допусков на операционные размеры и размеры исходной заготовки
Допуски выбираются по ЕСТД [2] табл. П.5.1. в соответствии с точностью того или иного этапа обработки. Руководствуясь размерной схемой назначаются допуски на операционные размеры и размеры исходной заготовки представленные в табл. №??
Технологические размеры
Точность до корректировки
Точность после корректировки
В соответствии с таблицами экономической точности механообработки назначаются минимальные припуски на подрезку торцов которые представляются в виде таблицы.
В соответствии с размерной схемой формируется исходный и производный графы. Вершинами на исходном графе являются номера поверхностей а ребрами – конструкторские размеры и припуски (рис. ?).
На производном графе вершины также образуют номера поверхностей а в качестве ребер выступают технологические размеры и размеры исходной заготовки ( рис. ?).
Совмещенный граф является математической моделью всего технологического процесса (рис. ?)
Рис. ?.?. Исходный граф
Рис. ?.?. Производный граф
Рис. ?.?. Совмещенный граф
4Канонические уравнения размерных цепей
На основании полученных графов составляются канонические уравнения размерных цепей представленные в табл. ?.?.
Канонические уравнения
Уравнения замыкающего звена
-Z2min - L2 + L1 – L4 + L5 = 0
Z2min = - L2 + L1 – L4 + L5
-Z3min – L5 + L6 = 0
-Z4min + L3 – L4 + L7 – L8 = 0
Z4min = L3 – L4 + L7 – L8
-Z5min – L4 + L7 = 0
Проверка обеспечения точности конструкторских размеров
Условие проверки формулируется в виде следующего неравенства:
В нашем случае присутствует три конструктивных размера следовательно нужно выполнить три проверки.
5 ³ 035Условие выполнено
5 ³ 025Условие выполнено
5Проверка поля рассеяния припусков
Условие проверки формулируется следующим образом: отношение максимального припуска к минимальному на окончательных чистовых переходах не должно быть более трех:
Максимальный припуск определяется следующим образом:
Диапазон колебаний припуска или допуск припуска рассчитывается по формуле
В нашем случае диапазоны колебаний припусков в соответствии с формулой будут представлены в виде:
Определим максимальные значения припусков:
Рассчитаем отношение по данной формуле
6 Определение технологических размеров
Расчет начинается с уравнения с замыкающим конструкторским звеном где присутствует один неизвестный технологический размер. Это двухзвенная цепь. Параметры неизвестного технологического размера будут равны аналогичным параметрам конструкторского размера.
Найденный технологический размер вычеркивается во всех размерных цепях и находится следующая цепь в которой неизвестным окажется один технологический размер и так далее.
Результаты расчетов оформим в виде таблицы
Уравнение замыкающего звена
Выбор режимов резания
1 Выбор режимов резания для операции 005 Токарно-револьверная
Рассмотрим переход «Точение черновое поверхности 5».
Обработка выполняется резцом установленным в резцедержателе револьверной головке. Материал режущей части выбран Е15К6.
Глубина резания t = 689 мм
Подача при точении назначается в зависимости от качества обрабатываемой поверхности и радиуса при вершине резца по табл. П.6.2. [? с.268].
Sоб = 025*045 =011 ммоб.
В соответствии с паспортом станка принимаем подачу S = 01 мм
Определим значения скорости резания Vтабл по таблице которые корректируются с помощью поправочных коэффициентов учитывающих конкретные условия обработки:
V = Vтабл.* Kt*KM*KC*KИ*Kb*Kq*Kj*Kj1*KD
где KT = 1 – зависит то периода стойкости;
КМ = 125 – зависит от обрабатываемого материала;
КС = 1 – зависит от состояния металла;
КИ = 1 – зависит от материала режущей части инструмента;
Kb = 1 – зависит от наличия корки и окалины;
Кj = 09 – зависит от главного угла в плане;
Кj1 = 1 – зависит от вспомогательного угла в плане;
КD = 1 – зависит от вида работ
V = 141*0.911 =128 ммин
Определим частоту вращения шпинделя по формуле
где DД – диаметр обрабатываемой поверхности.
n = 1000*1283.14*180 = 226 обмин;
Полученная величина подачи уточняется по паспорту станка: n = 260 обмин.
Уточним скорость резания в соответствии с принятым значением частоты вращения:
V = p180*2601000 = 147 ммин.
Сила резания при точении определяется по формуле:
Pz = 0.32*6.89 = 2.2 kH
Мощность резания определяется по формуле
Np = 2.2*14760 = 5.4 kВт
2Выбор режимов резания для операции 015 Вертикально – сверлильная
На данной операции производиться последовательная обработка 8 отверстий 10 мм.
Принимаем спиральное сверло 2301-3395 общего назначения с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 12121-77.
Глубина резания при сверлении определяется как половина диаметра сверления
В соответствии с группой подач и диаметром сверления определяется подача S0 = 0.11
В соответствии с паспортом станка окончательно принимаем подачу
Скорость резания определим по формуле:
где Vтабл. - скорость резания по табл. П.6.17.;
К1 – коэффициент зависящий от обрабатываемого материала по табл.П.6.18.
К2 – зависящий от отношения принятой подачи к подаче указанной в табл.П.6.15.
К3 – зависящий от стойкости инструмента (табл. П.6.20.)
V = 18*1.0*0.95*1.0 = 17 ммин.
При сверлении частота вращения шпинделя определяется по формуле
где Dсв – диаметр сверла мм.
n = 1000*17p*10 = 541 обмин.
На основании паспортных данных станка принимается ближайшая меньшая по значению частота вращения: n = 530 обмин.
Уточним скорость резания в соответствии с принятым значением частоты вращения шпинделя.
Фактическая скорость резания
V = p*10*5301000 = 16.6 ммин.
Определим мощность резания при сверлении
где Np табл – мощность резания по табл.П.6.21. кВт;
КN – зависит от обрабатываемого материала по табл. П.6.22.
Np = 0.66*1.0*5301000 = 0.3 кВт;
Наименование перехода
Материал режущей части инструмена
Размер обрабатываемой поверхности
Элементы режимов резания
Глубина резания t мм
Скорость резания V ммин (табл.)
Поправочные коэффициенты Кi
Скорость резания V ммин
Частота вращения n обмин
Операция 005 Токарно - револьверная
Подрезать торец 1 однократно
×125×1×065×1×099×081×1×092
Подрезать торец 6 предварит.
Сверлить отверстие 13
Точить поверхность 7 однократ.
×1.25×1×0.65×1×0.93×1×0.94×0.9
Точить поверхность 5 предвар.
×125×1×1×1×093×081×1×1
Расточить поверхность 13 предв.
Точить поверхность 5 окончат.
×125×1×15×1×09×081×1×1
×125×1×15×1×09×081×1×09
Подрезать торец 11 однократ.
Подрезать торец 9 однократно
Операция 010 Вертикально - фрезерная
Фрезеровать поверхность 15
Операция 015 Вертикально - сверлильная
Сверлить 8 отверст. послед.
Сверлить отверстие 16
Сверлить отверстие 17
Нарезать резьбу в отверст. 16
Операция 020 Протяжная
Протянуть шпоночный паз 12
Операция 025 Внутришлифовальная
Шлифовать поверхность 13
Определение технической нормы времени
Техническая норма времени – это минимально необходимое время выполнения операции в определенных наиболее благоприятных организационно – технических условиях.
Норма времени при выполнении станочных работ состоит из нормы подготовительно – заключительного времени и нормы штучного времени.
Норма штучного времени определяется по формуле
tшт = tо + tв + tобс + tотд;
где to – основное время мин;
tв – вспомогательное время мин;
tобс – время на обслуживание рабочего места;
tотд – время перерывов на отдых;
Норма подготовительно – заключительного времени Тпз дается на партию заготовок объема nп.
Норма штучно – калькуляционного времени определяется как
Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем
Основное время определяется по формуле
Вспомогательное время определяется по нормативам вспомогательного времени и включает в общем случае
tв = tус + tп + tизм;
tус – время на установку и снятие заготовки;
tп – время связанное с переходом для определенного комплекса приемов и отдельно время на приемы не вошедшие в комплекс;
tизм – время на контрольные измерения.
Номер и наименование операции
5 Токарно-револьверная
0 Вертикально-фрезерная
5 Вертикально-сверлильная
5 Круглошлифовальная
Материалоемкость изделия характеризует количество затраченного материала на производство изделия и его эксплуатацию.
В единичном производстве расход металла значительно больше по сравнению с мелкосерийным. Связанно это с тем что заготовки получают разными способами соответственно разные возможности по получению конфигурации заготовок.
Время на изготовление одной детали при мелкосерийном производстве меньше чем при единичном.
С другой стороны на изготовление детали за наименьшее время при мелкосерийном производстве требуется дорогое оборудование. Себестоимость годового выпуска деталей определяется по формуле:
С = Зст + Зн + Зп + Зоб + Зр + Зпл + Зсл
где Зст – годовая заработная плата станочников (основная и дополнительная) включая отчисления на социальные страхования руб.
Зн – годовая заработная плата наладчиков (основная и дополнительная).
Зп – годовая заработная плата рабочих – повременщиков и других рабочих работающих со всеми начислениями руб.
Зоб – годовые амортизационные отчисления на полное восстановления оборудования руб.
Зр – годовые затраты на ремонт включая капитальный и техническое обслуживание оборудования руб.
Зпл – годовые затраты на амортизацию и содержание площади занимаемой оборудованием руб.
Зсл – годовые затраты на амортизацию и содержания служебно – бытовых помещений руб.
Сравнив нормы штучного времени мелкосерийного и единичного производства мы увидим разницу в себестоимости получения деталей.
Список используемой литературы
М.Г. Галкин В.Н. Ашихмин А.С. Гаврилюк Технология механической обработки тел вращения: учебно-методическое пособие – Екатеринбург УГТУ-УПИ 2009.
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для машиностроит. Спец-тей вузов. – Минск. 1983.
Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного на работы выполняемые на металлорежущих станках. – М.: Изд-во НИИ труда 1984.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд. перераб. И доп. – М.: Машиностроение 1985.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд. перераб. И доп. – М.: Машиностроение 1985.
Обработка металлов резанием: Справочник технолога А.А. Панов В.В Вникин Н.Г. Бойм и др.: Под общ. ред. А.А. Панов. – М.: Машиностроение 1988.
Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов. – Л.: Машиностроение 1985.
Режимы резания металлов. Под ред. Ю.В. Барановского – М.: машиностроение 1972.

Спецификация.spw

мелкосерийного производства.
А810 20 57052ПОку 000 000
А810 20 57052ПОку 000 001
Болт 7002-2513 ГОСТ 13152-67
Винт 7006-0181 ГОСТ 13428-68
Гайка 7004-2031 ГОСТ 12946-67
Прихват 7011-0515 ГОСТ 4735-69
Шайба 7019-0457 ГОСТ 4087-69
Пята 7007-0032 ГОСТ 13437-68
Плита 7081-2004 ГОСТ 1587-70

КЭ-4.cdw

КЭ-7.cdw

КЭ-5.cdw

КЭ-3.cdw

КЭ-1.cdw

КЭ-8.cdw

КЭ-6.cdw

КЭ-2.cdw

Чертеж детали.cdw

Пояснительная записка в Word 2010.docx

Задание на проектирование3
Определение типа производства4
1.Проработка чертежа детали на технологичность6
2Выбор вида заготовки и метода её получения7
Определение общих припусков допусков и номинальных размеров исходной заготовки9
1.Определение исходного размера9
2Определение основных припусков10
3Определение дополнительных общих припусков и размеров заготовки11
4Назначение допусков предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки12
Определение этапов и выбор методов обработки заготовки12
Определение промежуточных припусков и диаметральных операционных размеров14
1Размерная схема технологического процесса22
2Назначение предварительных допусков на операционные размеры и размеры исходной заготовки23
3Построение графов23
4Канонические уравнения размерных цепей25
5Проверка поля рассеяния припусков26
6Определение технологических размеров27
Выбор режимов резания29
1 Выбор режимов резания для операции 005 Токарно-револьверная29
2Выбор режимов резания для операции 015 Вертикально – сверлильная30
Определение технической нормы времени34
Экономическая часть35
Список используемой литературы37
Задание на проектирование
Целью данного курсового проекта является углубленное изучение технологии производства и проектирование технологического процесса обработки заданной детали.
Для каждой операции представлять модель станка тип инструмента и приспособления номера и содержания переходов режущий инструмент и режимы обработки.
Для мелкосерийного производства оформить альбом технологических эскизов. В альбоме на листах формата А4 должны оформляться: титульный лист; маршрутная карта; операционная карта для всех операций; карты операционных эскизов.
Также необходимо начертить сборочный чертеж приспособления со всеми необходимыми видами и разрезами. А также выполнить деталировку всех деталей не входящих в число нормализованных.
В процессе проектирования осуществлялась работа с руководителем применялась различная справочная литература. Знания полученные на курсах «Оборудование машиностроения» «Технология конструкционных материалов» «Технологические процессы и производства в машиностроении» были проанализированы и применены в процессе выполнения курсового проекта.
Для выполнения чертежей спецификаций и эскизов применялась система КОМПАС-3D V10.
Определение типа производства
Технология изготовления деталей в значительной степени зависит от типа производства. Следовательно на начальной стадии проектирования необходимо установить тип производства данной детали учитывая её массу и размер годового выпуска.
Для определения массы детали её необходимо разбить на элементарные фигуры в данном случае это будут цилиндры I II III VI (рис.1). Размерами фасок пазов отверстий можно пренебречь.
Масса детали определяется по формуле
– удельная плотность стали равная 78 .
Определим объём детали по формуле:
Тогда формула для определения объёма будет выглядеть так:
По известным величинам определим массу детали:
В соответствии с заданием годовая программа выпуска равна 5000С учетом годовой программы и массы детали определяется тип производства в соответствии с табл. 1. Для рассматриваемого варианта производство является среднесерийным.
Зависимость типа производства от объёма выпуска и массы
Объем годового выпуска N шт.
в зависимости от типа производства
Известно что серийное производство характеризуется запуском деталей в производство партиями. Эту величину можно определить по следующей формуле:
N – годовой объём производства
а – коэффициент равный а=3 для среднесерийного производства при средних деталях
0 – число рабочих дней в году при пятидневной рабочей недели.
Тогда объём партии составит:
1.Проработка чертежа детали на технологичность
При осуществлении технологии механической обработки деталей класса «ВТУЛКИ и ДИСКИ» необходимо решить следующие технологические задачи:
обеспечить необходимую точность размеров и шероховатость наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;
обеспечить необходимую точность размеров длин и шероховатость торцевых поверхностей;
обеспечить необходимую концентричность (соосность) наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;
обеспечить необходимую перпендикулярность торцевых поверхностей относительно общей оси цилиндрических поверхностей.
Учитывая конструктивные особенности заданной детали (диск со ступенчатой наружной поверхностью) технологию её обработки строим по схеме изображенную на рисунке № 2.
)используя в качестве баз необработанные (черные) наружную цилиндрическую поверхность 10 и торец 11 готовим технологические базы для дальнейшей обработки – обрабатываем наружную цилиндрическую поверхность 5 7 (обе окончательно) и торец 1 6 (обе окончательно) а также внутреннюю цилиндрическую поверхность 13;
)используя подготовленные технологические базы (обработанную поверхност1 и необрабатываемую поверхность 6) выполняем за один установ обработку оставшихся наружных торцевых поверхностей;
)Обработку отверстий 8151617 и нарезания резьбы 18 выносим в отдельную операцию;
)Производим окончательную обработку отверстия 13 а также наружную цилиндрическую поверхность 5.
2Выбор вида заготовки и метода её получения
При выборе вида заготовки и метода ее получения учитываем следующие ограничивающие факторы:
материал детали – сталь 50 (качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 05%);
конфигурацию детали – диск со ступенчатой наружной цилиндрической поверхностью и гладким сквозным отверстием;
тип производства – среднесерийный. В этих условиях экономичнее иметь заготовку форма которой максимально приближена к форме готовой детали что сведет к минимуму обработку резанием и отходы в стружку.
с учетом перечисленных ограничений наиболее подходящим видом заготовки является поковка изготовляемая методом горячей штамповки.
Метод получения штамповки (исходную заготовку технологию и оборудование) выбираем с учетом рекомендаций справочника технолога табл.12 (стр.165) и табл.10 (стр.162) и ГОСТ 7505 – 89 (приводятся фрагменты таблиц):
применяемое оборудование
Мерная заготовка из проката
Штамповка в закрытых штампах на молотах механических кривошипно – ковочных или фрикционных прессах
Рентабельная партия число заготовок
Ковка на штамповочном молоте
Ковка на механическом прессе
Точность поковок по ГОСТ 7505 – 89 табл. 19
Основное деформирующее оборудование
технологические процессы
Кривошипные горячештамповочные прессы:
Штамповочные молоты (открытая штамповка)
заготовку получаем методом горячей объемной штамповки в открытых штампах на кривошипном горячештамповочном прессе;
исходная заготовка – мерные куски проката;
класс точности поковки Т5 по гост 7505 – 89.
Определение общих припусков допусков и номинальных размеров исходной заготовки
1. Определение исходного размера
Исходные данные для определения припусков по ГОСТ 7505 – 89:
Класс Т1 Т2 Т3 Т4 или Т5
При назначении группы стали определяющим является среднее массовое содержание углерода и легирующих элементов (Si Mn Сг Ni Мо W V).
- сталь с массовой долей углерода до 035%
включ. и суммарной массовой долей легирующих
элементов до 20 % включ.;
- сталь с массовой долей углерода свыше 035
до 065 % включ. или суммарной массовой долей
легирующих элементов свыше 20 до 50 % включ.
- сталь с массовой долей углерода свыше
5% или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 50%
Степень сложности С – отношение массы поковки к массе простой фигуры в которую вписывается поковка
поверхности разъема штампа
Ис – симметрично изогнутая;
Ин – несимметрично изогнутая.
класс точности поковки – Т4 (кривошипные горячештамповочные прессы открытая штамповка);
группа стали – М2(сталь 50 – качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 05%) ;
степень сложности – С2 так как
где М п.р – расчетная масса поковки кг;
М д – масса детали кг;
К р – расчетный коэффициент устанавливаемый в соответствии источника [2] табл. П.3.1.
Тогда масса поковки будет иметь следующее значение:
т.е. степень сложности С2;
конфигурация поверхности разъема штампа – плоская П.
Исходный индекс по известным группе стали степени сложности и классу точности поковки определяется из источника [1] табл. П.3.5. В данном случае он будет равен 16.
2Определение основных припусков
В соответствии с источником [1] табл. П.3.6. по определенному ранее исходному индексу и шероховатостей поверхностей детали определяются припуски на поверхности исходной заготовки.
Результаты выбора оформляются в виде табл. 3
Шероховатость Ra мкм
Припуск на сторону Z мм
Поверхности 3 – 3 10 – 10 и 4 являются не обрабатываемыми.
3Определение дополнительных общих припусков и размеров заготовки
В зависимости от массы и класса точности поковки назначаются следующие дополнительные припуски на поверхности заготовки:
смещение по поверхности разъема штампа ([1] табл.3.7) – 05 мм (и устанавливаются в зависимости от класса точности (Т4) и массы поковки (2144 кг)) для диаметральных размеров;
отклонение от плоскостности ([1] табл.3.8) – 05 мм (устанавливаются в зависимости от класса точности (Т4) и наибольшего размера заготовки) для линейных размеров.
Общие припуски и конечные размеры заготовки представлены в табл.4
Шероховатость поверхности мкм
Общий припуск на сторону
Расчетный размер заготовки мм
З10-110=100+35+35=107
З100-110=32-28+35=327
4Назначение допусков предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки
Для исходного индекса 16 назначаем допуски и предельные отклонения опираясь на источник [1] табл. П.3.9. ГОСТ 7505 – 79. Итоговое решение по размерам заготовки оформляем в виде таблицы с указанием номинального размера (округляется с точностью до 05 мм) допуска предельных отклонений и среднего размера.
Принятые размеры исходной заготовки:
Определение этапов и выбор методов обработки заготовки
В зависимости от требований к точности и шероховатости каждой поверхности детали определяем необходимое число этапов обработки. Для принятия решений пользуемся табл. 6
Обработка заготовок из черных металлов
шероховатость поверхности
При выборе методов обработки по каждому этапу учитываем:
конструктивные особенности детали и обрабатываемой поверхности;
возможности метода обеспечить требуемые точность и шероховатость;
Для получения поверхностей заданных чертежом точности и качества должна планироваться обработка в несколько этапов. Поэтому при необходимости назначаются промежуточные состояния поверхностей. Более точную разбивку на этапы проведём с помощью таблиц технологических характеристик методов обработки [1] табл. П.4.1.
Выбор методов и этапов обработки отображен в таблице 7
Подрезать однократно
Точить предварительно
Подрезать предварительно
Подрезать окончательно
Расточить однократно
Подрезать однократно
Расточить предварительно
Расточить окончательно
Шлифовать окончательно
Определение промежуточных припусков и диаметральных операционных размеров
Предварительно представим диаметральные размеры заданные на чертеже в виде заданных целей – средних размеров с симметричными предельными отклонениями. Для этого используем формулу: .
Поверхность № 5 диаметра 180h7включает четыре этапа получения: «Заготовка» «Точение черновое» «Точение чистовое» и «Точение тонкое» что и записано в столбце 1 таблицы записью в пять строк.
Заполняем столбцы 6 и 7:
)для первой строки записываем величину допуска на размер 40 мкм и половину допуска 002 мм. Это заданные требования к размеру;
)для третьей строки «Точение черновое» для IT12 допуск составляет 400 мкм и половина допуска 02 мм;
)для четвертой строки «Точение чистовое» для IT10 допуск 160 мкм и половина допуска 008 мм;
)для последней строки «Точение тонкое» допуск 40 мкм (задано на чертеже) и половина допуска 002 мм.
Заполняем пятую строку «Точение тонкое» до конца:
)средний размер по чертежу детали 17998 мм (столбец 10)
)в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера
)в столбец 12 записываем принятый операционный размер 17998 ± 002 (округляем до тысячных долей мм).
Заполняем строку «Заготовка»:
из таблицы №?? в столбец 10 записываем средний размер в столбец 11 записываем в столбец 12 принятый размер заготовки 1880 ± 225 мм.
Для расчета промежуточных припусков заполняем столбцы 2 и 3 строк «Точение чистовое» и «Точение черновое»:
)определяем величины и получаемые при обработке чистовым точением. Для этого используем таблицы Точность и качество поверхности при обработке цилиндрических и торцевых поверхностей [4 табл.45 с.8 – 12 табл. 5 с. 181 табл. 25 с. 188]. В таблице даны значения шероховатости и значения величины дефектного слоя H мкм. Для чистового точения с точностью IT10 имеем что соответствует и H = 30 мкм (в расчетах ориентируемся на максимальное значение и H приводимые в таблице). Найденные значения записываем соответственно в столбцы 2 и 3 таблицы решений;
)аналогично находим для чернового точения
Начинаем рассчитывать промежуточные припуски и промежуточные операционные размеры:
)для строки «Точение тонкое» определяем величину
и записываем в столбец 4 строки;
)определяем величину и заносим в столбец 5
)определяем и записываем результат в столбец 8;
)вычисляем операционный размер для этапа «Точение чистовое» по формуле и заносим в столбец 10;
) в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера ;
) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение получистовое» 18019 ± 008 (размер и предельные отклонения округлены до сотых долей мм.);
)для строки «Точение чистовое» определяем величину
) вычисляем операционный размер для этапа «Точение черновое» по формуле и заносим в столбец 10;
) припуск снимаемый с поверхности 4 на этапе «Точение черновое» определяем как разность средних размеров заготовки и операционного при черновом точении т.е.. Эту величину записываем в столбец 8 строки «Точение черновое»;
) в столбец 9 строки заготовка записываем общий припуск на диаметр который равен сумме промежуточных припусков или определяется как разность средних размеров
) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение черновое» 1811 ± 02 (размер округлен до десятых а предельные отклонения до сотых долей мм.).
Поверхность № 7 диаметра 250h12включает два этапа получения: «Заготовка» и «Точение черновое» что и указано в столбце 1 таблицы записью в три строчки. В столбцы 6 и 7 записываем величину допуска на размер 460 мкм и половину допуска 023 мм. Это заданные требования к размеру.
Заполняем третью строку «Точение черновое»:
)записываем допуск 460 мкм (столбец 6)
)половину допуска 023 мм (столбец 7)
)средний размер по чертежу детали 24977 мм (столбец 10)
)в столбец 12 записываем принятый операционный размер 24977 ± 023.
Заполняем вторую строку «Заготовка»:
)записываем в столбец 10 средний размер заготовки мм который берем из таблицы в разделе 5 – Определение общих припусков на поковку по ГОСТ 7505 – 89:
)в столбец 11 записываем предельные отклонения среднего размера заготовки
)в столбец 12 записываем принятый размер заготовки 2580 ± 20.
)поскольку поверхность 2 обрабатывается один раз то общий и операционный припуски совпадают и . Величину 823 заносим в столбец 8 строки 3 как операционный припуск и в столбец 9 строки 2 как общий припуск который и будет удален при выполнении перехода «Точить начерно».
Поверхность № 13 диаметра 78H7включает пять этапов получения: «Заготовка» «Растачивание черновое» «Растачивание чистовое» и «Шлифование чистовое» что и записано в столбце 1 таблицы записью в шесть строк.
)для первой строки записываем величину допуска на размер 30 мкм и половину допуска 0015 мм. Это заданные требования к размеру;
)для третьей строки «Растачивание черновое» для IT12 допуск составляет 300 мкм и половина допуска 015 мм;
)для четвертой строки «Растачивание чистовое» для IT10 допуск 120 мкм и половина допуска 006 мм;
)для последней строки «Шлифование чистовое» допуск 30 мкм (задано на чертеже) и половина допуска 0015 мм.
Заполняем пятую строку «Шлифование чистовое» до конца:
)средний размер по чертежу детали 7815 мм (столбец 10)
)в столбец 12 записываем принятый операционный размер 7815 ± 0015 (округляем до тысячных долей мм).
из таблицы Решение: принятые размеры заготовки в столбец 10 записываем средний размер в столбец 11 записываем в столбец 12 принятый размер заготовки 725 ± 18 мм.
Для расчета промежуточных припусков заполняем столбцы 2 и 3 строк «Растачивание чистовое» и «Растачивание черновое»:
)определяем величины и получаемые при обработке чистовым точением. Для чистового растачивания с точностью IT10 имеем что соответствует и H = 25 мкм (в расчетах ориентируемся на максимальное значение и H приводимые в таблице). Найденные значения записываем соответственно в столбцы 2 и 3 таблицы решений;
)для строки «Шлифование» определяем величину
) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение получистовое» 7797 ± 006 (размер и предельные отклонения округлены до сотых долей мм.);
)для строки «Точение получистовое» определяем величину
) в столбце 12 записываем величину принятого операционного размера для этапа «Точение черновое» 7746 ± 015 (размер округлен до десятых а предельные отклонения до сотых долей мм.).
операционный размер мм
Точение черновое (IT12)
Растачивание черн. (IT12)
Растачивание чист. (IT10)
Шлифование чистовое (IT7)
1 Размерная схема технологического процесса
В соответствии с эскизными планами обработки поверхностей разработана размерная схема технологического процесса для обработки торцовых поверхностей представленная на рис. №??
2Назначение предварительных допусков на операционные размеры и размеры исходной заготовки
Допуски выбираются по ЕСТД [1] табл. П.5.1. в соответствии с точностью того или иного этапа обработки. Руководствуясь размерной схемой назначаются допуски на операционные размеры и размеры исходной заготовки представленные в табл. №8
Технологические размеры
Точность до корректировки
Точность после корректировки
В соответствии с таблицами экономической точности механообработки назначаются минимальные припуски на подрезку торцов которые представляются в виде таблицы.
В соответствии с размерной схемой формируется исходный и производный графы. Вершинами на исходном графе являются номера поверхностей а ребрами – конструкторские размеры и припуски (рис. 2).
На производном графе вершины также образуют номера поверхностей а в качестве ребер выступают технологические размеры и размеры исходной заготовки ( рис. 3).
Совмещенный граф является математической моделью всего технологического процесса (рис. 4)
Рис. 2. Исходный граф
Рис. 3. Производный граф
Рис. 4. Совмещенный граф
4Канонические уравнения размерных цепей
На основании полученных графов составляются канонические уравнения размерных цепей представленные в табл.9.
Канонические уравнения
Уравнения замыкающего звена
-Z2min - L2 + L1 – L4 + L5 = 0
Z2min = - L2 + L1 – L4 + L5
-Z3min – L5 + L6 = 0
-Z4min + L3 – L4 + L7 – L8 = 0
Z4min = L3 – L4 + L7 – L8
-Z5min – L4 + L7 = 0
Проверка обеспечения точности конструкторских размеров
Условие проверки формулируется в виде следующего неравенства:
В нашем случае присутствует три конструктивных размера следовательно нужно выполнить три проверки.
5 035Условие выполнено
5 025Условие выполнено
5Проверка поля рассеяния припусков
Условие проверки формулируется следующим образом: отношение максимального припуска к минимальному на окончательных чистовых переходах не должно быть более трех:
Максимальный припуск определяется следующим образом:
Диапазон колебаний припуска или допуск припуска рассчитывается по формуле
В нашем случае диапазоны колебаний припусков в соответствии с формулой будут представлены в виде:
Определим максимальные значения припусков:
Рассчитаем отношение по данной формуле
6 Определение технологических размеров
Расчет начинается с уравнения с замыкающим конструкторским звеном где присутствует один неизвестный технологический размер. Это двухзвенная цепь. Параметры неизвестного технологического размера будут равны аналогичным параметрам конструкторского размера.
Найденный технологический размер вычеркивается во всех размерных цепях и находится следующая цепь в которой неизвестным окажется один технологический размер и так далее.
Результаты расчетов оформим в виде таблицы
Уравнение замыкающего звена
Выбор режимов резания
1 Выбор режимов резания для операции 005 Токарно-револьверная
Рассмотрим переход «Точение черновое поверхности 5».
Обработка выполняется резцом установленным в резцедержателе револьверной головке. Материал режущей части выбран Е15К6.
Глубина резания t = 689 мм
Подача при точении назначается в зависимости от качества обрабатываемой поверхности и радиуса при вершине резца по табл. П.6.2. [? с.268].
Sоб = 025*045 =011 ммоб.
В соответствии с паспортом станка принимаем подачу S = 01 мм
Определим значения скорости резания Vтабл по таблице которые корректируются с помощью поправочных коэффициентов учитывающих конкретные условия обработки:
V = Vтабл.* Kt*KM*KC*KИ*Kb*Kq*K*K1*KD
где KT = 1 – зависит то периода стойкости;
КМ = 125 – зависит от обрабатываемого материала;
КС = 1 – зависит от состояния металла;
КИ = 1 – зависит от материала режущей части инструмента;
Kb = 1 – зависит от наличия корки и окалины;
К = 09 – зависит от главного угла в плане;
К1 = 1 – зависит от вспомогательного угла в плане;
КD = 1 – зависит от вида работ
V = 141*0.911 =128 ммин
Определим частоту вращения шпинделя по формуле
где DД – диаметр обрабатываемой поверхности.
n = 1000*1283.14*180 = 226 обмин;
Полученная величина подачи уточняется по паспорту станка: n = 260 обмин.
Уточним скорость резания в соответствии с принятым значением частоты вращения:
V = 180*2601000 = 147 ммин.
Сила резания при точении определяется по формуле:
Pz = 0.32*6.89 = 2.2 kH
Мощность резания определяется по формуле
Np = 2.2*14760 = 5.4 kВт
2Выбор режимов резания для операции 015 Вертикально – сверлильная
На данной операции производиться последовательная обработка 8 отверстий 10 мм.
Принимаем спиральное сверло 2301-3395 общего назначения с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 12121-77.
Глубина резания при сверлении определяется как половина диаметра сверления
В соответствии с группой подач и диаметром сверления определяется подача S0 = 0.11
В соответствии с паспортом станка окончательно принимаем подачу
Скорость резания определим по формуле:
где Vтабл. - скорость резания по табл. П.6.17.;
К1 – коэффициент зависящий от обрабатываемого материала по табл.П.6.18.
К2 – зависящий от отношения принятой подачи к подаче указанной в табл.П.6.15.
К3 – зависящий от стойкости инструмента (табл. П.6.20.)
V = 18*1.0*0.95*1.0 = 17 ммин.
При сверлении частота вращения шпинделя определяется по формуле
где Dсв – диаметр сверла мм.
n = 1000*17*10 = 541 обмин.
На основании паспортных данных станка принимается ближайшая меньшая по значению частота вращения: n = 530 обмин.
Уточним скорость резания в соответствии с принятым значением частоты вращения шпинделя.
Фактическая скорость резания
V = *10*5301000 = 16.6 ммин.
Определим мощность резания при сверлении
где Np табл – мощность резания по табл.П.6.21. кВт;
КN – зависит от обрабатываемого материала по табл. П.6.22.
Np = 0.66*1.0*5301000 = 0.3 кВт;
Наименование перехода
Материал режущей части инструмена
Размер обрабатываемой поверхности
Элементы режимов резания
Глубина резания t мм
Скорость резания V ммин (табл.)
Поправочные коэффициенты Кi
Скорость резания V ммин
Частота вращения n обмин
Операция 005 Токарно - револьверная
Подрезать торец 1 однократно
Подрезать торец 6 предварит.
Сверлить отверстие 13
Точить поверхность 7 однократ.
Точить поверхность 5 предвар.
Расточить поверхность 13 предв.
Точить поверхность 5 окончат.
Подрезать торец 11 однократ.
Подрезать торец 9 однократно
Операция 010 Вертикально - фрезерная
Фрезеровать поверхность 15
Операция 015 Вертикально - сверлильная
Сверлить 8 отверст. послед.
Сверлить отверстие 16
Сверлить отверстие 17
Нарезать резьбу в отверст. 16
Операция 020 Протяжная
Протянуть шпоночный паз 12
Операция 025 Внутришлифовальная
Шлифовать поверхность 13
Определение технической нормы времени
Техническая норма времени – это минимально необходимое время выполнения операции в определенных наиболее благоприятных организационно – технических условиях.
Норма времени при выполнении станочных работ состоит из нормы подготовительно – заключительного времени и нормы штучного времени.
Норма штучного времени определяется по формуле
tшт = tо + tв + tобс + tотд;
где to – основное время мин;
tв – вспомогательное время мин;
tобс – время на обслуживание рабочего места;
tотд – время перерывов на отдых;
Норма подготовительно – заключительного времени Тпз дается на партию заготовок объема nп.
Норма штучно – калькуляционного времени определяется как
Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем
Основное время определяется по формуле
Вспомогательное время определяется по нормативам вспомогательного времени и включает в общем случае
tв = tус + tп + tизм;
tус – время на установку и снятие заготовки;
tп – время связанное с переходом для определенного комплекса приемов и отдельно время на приемы не вошедшие в комплекс;
tизм – время на контрольные измерения.
Номер и наименование операции
5 Токарно-револьверная
0 Вертикально-фрезерная
5 Вертикально-сверлильная
5 Круглошлифовальная
Материалоемкость изделия характеризует количество затраченного материала на производство изделия и его эксплуатацию.
В единичном производстве расход металла значительно больше по сравнению с мелкосерийным. Связанно это с тем что заготовки получают разными способами соответственно разные возможности по получению конфигурации заготовок.
Время на изготовление одной детали при мелкосерийном производстве меньше чем при единичном.
С другой стороны на изготовление детали за наименьшее время при мелкосерийном производстве требуется дорогое оборудование. Себестоимость годового выпуска деталей определяется по формуле:
С = Зст + Зн + Зп + Зоб + Зр + Зпл + Зсл
где Зст – годовая заработная плата станочников (основная и дополнительная) включая отчисления на социальные страхования руб.
Зн – годовая заработная плата наладчиков (основная и дополнительная).
Зп – годовая заработная плата рабочих – повременщиков и других рабочих работающих со всеми начислениями руб.
Зоб – годовые амортизационные отчисления на полное восстановления оборудования руб.
Зр – годовые затраты на ремонт включая капитальный и техническое обслуживание оборудования руб.
Зпл – годовые затраты на амортизацию и содержание площади занимаемой оборудованием руб.
Зсл – годовые затраты на амортизацию и содержания служебно – бытовых помещений руб.
Сравнив нормы штучного времени мелкосерийного и единичного производства мы увидим разницу в себестоимости получения деталей.
Список используемой литературы
М.Г. Галкин В.Н. Ашихмин А.С. Гаврилюк Технология механической обработки тел вращения: учебно-методическое пособие – Екатеринбург УГТУ-УПИ 2009.
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для машиностроит. Спец-тей вузов. – Минск. 1983.
Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного на работы выполняемые на металлорежущих станках. – М.: Изд-во НИИ труда 1984.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд. перераб. И доп. – М.: Машиностроение 1985.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд. перераб. И доп. – М.: Машиностроение 1985.
Обработка металлов резанием: Справочник технолога А.А. Панов В.В Вникин Н.Г. Бойм и др.: Под общ. ред. А.А. Панов. – М.: Машиностроение 1988.
Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов. – Л.: Машиностроение 1985.
Режимы резания металлов. Под ред. Ю.В. Барановского – М.: машиностроение 1972.