Проектирование технологического процесса механической обработки детали 'Диск'

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

.     НАЗНАЧЕНИЕ ДЕТАЛИ

2.      АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛИ

2.1 Качественная оценка технологичности

.2 Количественная оценка технологичности

3.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА

4.      ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАГОТОВКИ

.1 Анализ способов получения заготовки и выбор оптимального

.2 Экономическое обоснование способа получения заготовки

5.  АНАЛИЗ БАЗОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

6.      СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ОБРАБОТКИ

.        ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ

.1 Выбор оборудования

.2 Выбор станочных приспособлений

.3 Выбор режущих инструментов

.4 Выбор контрольно измерительных средств

8.  РАСЧЕТ ПРИПУСКА НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ

8.1 Назначение припусков на механическую обработку и допусков на размеры заготовки по стандарту

.2 Расчет припусков на механическую обработку и межоперационных размеров на одну точную поверхность детали

9.  РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

10.    НАЗНАЧЕНИЕ И РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

.1 Расчет режимов резания

.2 Назначение режимов резания

11.    НОРМИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Основой индустриальной мощи экономики любой страны является машиностроение, создающее орудия производства для всех отраслей. Машиностроение - отрасль тяжёлой промышленности, производящая всевозможные машины, орудия, приборы, а также предметы потребления и продукцию оборонного назначения. Машиностроение является основой технологического прогресса, поэтому его развитию всегда придавалось большое значение.

Современное машиностроение базируется на наукоемких технологиях. Таким образом, в конце XX столетия была продемонстрирована зависимость машиностроительных производств не только от развития энергетики, но в значительной мере и от развития наукоемких технологий. Появление таких продуктов электронного машиностроения, как современные электронные компьютерные компоненты, привело к широкому их внедрению в производство нового поколения технических систем, высокоэффективных, гибко перестраиваемых, многокоординатных машин и роботов. Ключевой тенденцией при создании современных машин стал перенос функциональной нагрузки с механических узлов к интеллектуальным (электронным, компьютерным) компонентам. Доля механической части в современном машиностроении сократилась с 70 % в начале 90-х годов до 25 - 30 % в настоящее время. Одновременно происходит компьютерное сопровождение всего жизненного цикла создания и эксплуатации технической системы.

Технология машиностроения - наука, занимающаяся изучением закономерностей процессов изготовления машин с целью использования результатов исследований для обеспечения выпуска машин заданного качества, в установленном производственной программой количестве и при наименьших экономических затратах.

Слово «технология» происходит от греческих слов «технос» - ремесло и «логос» - наука и в переводе означает «наука о производстве». В настоящее время понятие «технология» относится не только к промышленному производству, но и к другим сферам деятельности человека (например, информационные, рекламные, образовательные технологии и т.д.). Практически любая деятельность человека связана с технологическими процессами.

Технология машиностроения как наука возникла в ХХ в. в связи с развитием машиностроительной промышленности и совершенствовалась вместе с ней, накапливая соответствующие методы и приемы изготовления машин. Обычно считают, что технология машиностроения как наука прошла в своем развитии несколько этапов:

-1930 гг. - накопление отечественного и зарубежного опыта изготовления машин. Издаются первые руководящие и нормативные материалы ведомственных проектных организаций.

-1941 гг. - разработка общих научных принципов построения технологических процессов, начало формирования технологии машиностроения как науки в связи с опубликованием в 1933-1935 гг. ряда научных трудов. На этом этапе разрабатывались принципы проектирования технологических процессов (А.П. Соколовский, М.С. Красильщиков, Ф.С. Демьянюк), теория базирования заготовок (А.П. Соколовский, А.П. Знаменский, А.И. Каширин, В.М. Кован, А.Б. Яхин), методы расчета припусков на обработку (В.М. Кован, А.П. Соколовский, Б.С. Балакшин, А.И. Каширин), велись работы по изучению жесткости технологической системы, а также по определению погрешностей обработки и исследованию точности обработки методами теории вероятности и математической статистики (Б.С. Балакшин, В.С. Корсаков, А.Б. Яхин, А.А. Зыков).

-1970 гг. - интенсивное развитие технологии машиностроения, формирование основ технологической науки. В эти годы формируется современная теория точности обработки, разрабатывается расчетноаналитический метод определения погрешностей обработки и их суммирования. Широко используются методы математической статистики и теории вероятностей для анализа точности процессов механической обработки и сборки, работы оборудования и инструмента, анализа микрорельефа обработанной поверхности, разрабатывается учение о жесткости технологической системы и ее влиянии на точность и производительность обработки, продолжается разработка теории базирования и расчета припусков. Развертываются теоретические и экспериментальные исследования качества обрабатываемой поверхности, ее влияния на эксплуатационные свойства деталей (П.Е. Дьяченко, А.И. Исаев, А.И. Каширин, Б.И. Костецкий, И.В. Крагельский, И.В. Кудрявцев, А.А. Маталин, Д.Д. Папшев, А.В. Подзей, Э.А. Сатель и др.), формируется новое научное направление - учение о технологической наследственности (А.М. Дальский, А.А. Маталин, П.И. Ящерицын), изучается влияние динамики технологической системы на точность, шероховатость и волнистость поверхностей (И.С. Амосов, А.И. Каширин, В.А. Кудинов, А.П. Соколовский). В этот же период разрабатывается проблема организации поточных и автоматизированных технологических процессов в серийном производстве, групповой метод технологии и организации производства. Создаются поточные линии серийного производства, разрабатываются методы построения структур технологических операций, системы адаптивного управления технологическими процессами обработки на металлорежущих станках (Б.С. Балакшин, Б.М. Базров, Ю.М. Соломенцев, И.М. Колесов, С.П. Протопопов, М.М. Тверской, В.А. Тимирязев и др.), научные основы сборки (В.С. Корсаков, М.П. Новиков). Разрабатываются новые и совершенствуются существующие способы обработки заготовок (Ю.Г. Шнейдер, Е.Г. Коновалов и др.).

-1990 гг. - широкое использование достижений фундаментальных наук для решения задач технологии машиностроения. Расширяется использование вычислительной техники при проектировании технологических процессов и применение математического моделирования процессов механической обработки. Осуществляется автоматизация программирования процессов обработки на станках с числовым программным управлением (ЧПУ), создаются системы автоматизированного проектирования технологических процессов - САПР (Г.Н. Горанский, Н.М. Капустин, С.П. Митрофанов, В.Д. Цветков). Продолжается разработка проблемы технологической наследственности и упрочняющей технологии, методов оптимизации технологических процессов, разворачиваются работы по созданию гибких автоматизированных производственных систем на основе ЭВМ и робототехники. Осуществляется постепенный переход к массовому применению высокоэффективных машин и технологических процессов.

С1990х гг. по настоящее время продолжается развитие вычислительной техники, совершенствуются на ее основе методики исследований в области технологии машиностроения. Получают дальнейшее развитие автоматизированные производственные системы, автоматизированные системы научных исследований, системы конструкторского и технологического проектирования, осуществляется широкомасштабный переход к «безбумажному» методу проектирования технологических процессов. На базе широкого и повсеместного применения персональных ЭВМ разрабатываются новые методы управления качеством изделий машиностроения, основанные на применении систем искусственного интеллекта, способных к обучению и самообучению.

Технология машиностроения как учебная дисциплина имеет ряд особенностей. Прежде всего, это прикладная наука; она «родилась в цехе и не должна порывать с ним», отмечал А.П. Соколовский.

Технология машиностроения имеет также и серьезную теоретическую основу, включающую учение о типизации технологических процессов и групповой обработке, о жесткости и точности технологической системы, о влиянии механической обработки на качество и эксплуатационные характеристики деталей, о припусках, путях повышения производительности и экономичности и т.д. Технология машиностроения - это комплексная инженерная дисциплина, широко использующая разработки других дисциплин. Это синтез технических проблем (изготовление машин требуемого качества), организации производства (в установленном количестве) и экономики (при наименьшей себестоимости).

Весьма тесной является связь технологии машиностроения с другими учебными дисциплинами: математикой, теоретической механикой, теорией резания металлов, нормированием точности и техническими измерениями, проектированием и производством заготовок, материаловедением, термической обработкой, дисциплинами, изучающими металлорежущее оборудование и инструмент, и рядом других.

Важную роль в ускорении НТП отводится подготовке высококвалифицированных инженерных кадров, освоению ими современных способов изготовления и контроля продукции, методик проектирования прогрессивных технологических процессов.

В связи с этим, выполняемая курсовая работа играет значительную роль в подготовке инженеров механиков по дисциплине «Технология машиностроения».

Целью курсовой работы является закрепление, углублении и обобщение знаний, полученных на предыдущих этапах изучения предмета, и приобретение практических навыков решения различных технологических задач подготовки производства деталей машин и разработка технологической документации. При этом студент должен научиться пользоваться справочной и нормативной литературой, государственными стандартами, каталогами и другими материалами информационного характера, необходимыми для выполнения курсовой работы и подобных разработок на производстве.

1. Назначение детали

Деталь «Диск» представляет собой совокупность цилиндрических и торцевых поверхностей. В центре детали имеется сквозное отверстие. Также деталь имеет пять сквозных отверстий. Все поверхности детали доступны в обработке, что позволяет применить стандартный режущий и мерительный инструмент. Требования к точности размеров и шероховатости поверхностей обоснованы назначением детали.

Деталь диск - изготавливается из легированной конструкционной стали марки 35Л литьем, поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Фаски облегчают сборку изделия.

Деталь изготовлена из материала Сталь 35Л ГОСТ 977-88.

Таблица 1.1

Химический состав cтали 35Л, %

Таблица 1.2

Механические свойства cтали 35Л

2.             
АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛИ

.1 Качественная оценка технологичности

деталь диск обработка резание

Деталь - диск - изготавливается из стали 35Л отливкой в песчаные формы, поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Элементы определяются конструктивными соображениями и изменять их, по-видимому, затруднительно.

То же самое относится и к внутренней обрабатываемой поверхности Ø105Н7. Это отверстие должно быть выполнено в пределах указанных отклонений и с точность до 0,035 мм.

В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для операций и довольно проста по конструкции. Поверхности вращения могут быть обработаны на многошпиндельных станках.

С точки зрения механической обработки для отверстия Ø126Н9 требуются слишком большого диаметра развертка, которая может присутствовать далеко не на каждом предприятии, поэтому могут понадобиться дополнительные затраты, связанные с приобретением данного инструмента.

2.2 Количественная оценка технологичности

Таблица 2.2.1

. Коэффициент точности:

, где [1, с. 229 табл. 8.5]

Тср - средний квалитет точности

, где

Тi - квалитет точности для i-го размера

ni - число поверхностей детали по Тi квалитету

<0,8 следовательно деталь почти технологична по коэффициенту точности.

. Коэффициент шероховатости поверхности

, [1, с. 229 табл. 8.5] где

Шср - средняя шероховатость поверхности

мкм, где

Шi - шероховатость i-той поверхности

ni - число поверхностей детали имеющих Шi шероховатость

> 0,32 следовательно деталь почти технологична по коэффициенту шероховатости

. Коэффициент унификации поверхности

следовательно деталь почти технологична

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА

Характер и состав технологического оборудования во многом определяются типом производства. Тип производства является классификационной категорией в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий. Различают три типа производства:

1.    единичное характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий и малым объемом выпуска. Как правило, опытное производство изделий;

2.    серийное характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска;

3.      массовое характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течение продолжительного времени.

Тип производства цеха или завода в целом устанавливают в зависимости от типа производства, характерного для наибольшего числа рабочих мест. На начальных этапах проектирования тип производства можно ориентировочно определить в зависимости от программы выпуска и массы изготовляемых деталей по нижеприведенной таблице.

Таблица 2.1

Ориентировочные данные для предварительного определения типа производства

Поскольку программа выпуска 100 деталей в год, а масса получаемой детали 15,33 кг, можно остановить выбор на мелкосерийном.

4. ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАГОТОВКИ

.1 Анализ способов получения заготовки и выбор оптимального

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали; ее назначение и технические требования на изготовление; объем и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из нее детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным.

Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Поскольку сталь 35л является литейным материалом, значит заготовку можно получить литьем. Согласно базовому технологическому процессу механической обработки «диска» заготовкой является отливка, которая может быть получена, например, литьем в песчаные формы.

К преимуществам литья в песчаные формы относят:

+ этот вид литья экономичен, целесообразен при любом характере производства для деталей любых массы, конфигурации и габаритов, а также для получения отливок практически из всех литейных сплавов

+         является универсальным и относительно дешевым

+         отливки имеют равномерную структуру.

К недостаткам литья в песчаные формы относят:

- большой расход металла и формовочных материалов

-          большие припуски на механическую обработку

-          значительное количество брака

-          большие производственные площади

-          большие капитальные затраты для создания нормальных условий труда.

Кроме этого, отливка такой детали может быть получена литьем в кокиль, с помощью которого изготавливают стальные отливки простой формы с плотной структурой и повышенной герметичностью.

По сравнению с литьем в песчаные формы литье в кокиль обладает рядом преимуществ:

+ металлические формы могут использоваться многократно

+         сокращение расхода металла на 10…20% за счет снижения припусков на механическую обработку

+         повышение размерной точности и уменьшение шероховатости поверхности.

Наряду с этим литье в кокиль имеет существенные недостатки:

- сложность и трудоемкость изготовления кокиля, его большая стоимость и ограниченная стойкость

-          неподатливый газонепроницаемый кокиль повышает склонность к возникновению внутренних напряжений, трещин и других дефектов в отливке

-          по сравнению с литьем в песчаные формы литье в кокиль обладает повышенной чувствительностью к свойствам применяемых материалов

-          появление отбеленного слоя на поверхности чугунных отливок

-          кокильное литье целесообразно применять в условиях серийного и массового производства; оправдывает себя при достаточно большой программе выпуска заготовок (500 шт. в год).

Таким образом, в качестве заготовки принимаем отливку в песчаные формы по ГОСТ 26645-85.

.2 Экономическое обоснование способа получения заготовки

Исходные данные:

Деталь типа Диск

Материал Сталь 35Л ГОСТ 977-88

Масса детали 15,33 кг

Большинство поверхностей Ra 2,5…10 мкм

Точность размеров 7-14 квалитеты

Программа выпуска 100 шт. в год

Таблица 4.1

Масса отливки, полученной литьем в песчаные формы

Q1=25,7 кг

Стоимость отливки

,

где kТ=1,05; kС=0,83; kВ=0,74; kМ=1,04; kП=0,76 - коэффициенты, зависящие соответственно от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема выпуска заготовок.

Sзаг1=((30000/1000)*27,5*1,05*0,83*0,74*1,04*0,76)- (27,5-15,33)*(3000/1000)=364,97 руб.

S1=30000 руб.

q=15,33 кг

Sотх=3000 руб.

Масса отливки, полученной литьем в кокиль

Q2=22,9 кг

Стоимость отливки

,

где kТ=1; kС=0,83; kВ=0,72; kМ=1,06; kП=1 - коэффициенты, зависящие соответственно от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема выпуска заготовок.

Sзаг2=((35000/1000)* 22,9 *1*0,83*0,72*1,06*1) - (22,9 -15,33)*( 3000/1000)=404 руб.

S2=35000 руб.

q=15,33 кг

Sотх=3000 руб.

Таким образом, по минимуму приведенных затрат предпочтение следует отдать отливке, полученной литьем в песчаные формы, что обеспечит наименьшую технологическую себестоимость детали.

5. АНАЛИЗ БАЗОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Базовый технологический процесс состоит из следующих операций.

операция 005 - токарно-винторезная

операция 010 - вертикально-расточная

операция 015 - вертикально-протяжная

операция 020 - вертикально-фрезерная с ЧПУ

. Заготовка детали - литьё в песчаные формы - выбрана с учетом минимальных затрат на её получение и соответствует принятому типу производства.

. Принятую общую последовательности обработки следует считать целесообразной, т.к. при этом соблюдаются принципы постепенности формирования свойств обрабатываемой детали.

. Технологический процесс обработки разработан с учетом применения универсальных станков и приспособлений, стандартных режущих и измерительных инструментов. Это значительно увеличивает не только основное технологическое время обработки детали, но и время на установку и выверку детали на станке.

. Применяемые методы обработки всех поверхностей обеспечивают выполнение требований чертежа детали по точности, качеству и взаимному расположению поверхностей детали.

. Соблюдается принцип неизменности и единства баз.

6. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ОБРАБОТКИ

Базовый ТП, как показал его анализ, является оптимальным для обработки детали Диск при заданной программе выпуска, поэтому в качестве технологического маршрута обработки принимаем базовый.

операция 005 - токарно-винторезная

операция 010 - вертикально-расточная

операция 015 - вертикально-протяжная

операция 020 - вертикально-фрезерная с ЧПУ

7.     
ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ

7.1 Выбор оборудования

По маршруту обработки, и исходя из технологических возможностей, производим выбор станков. При этом учитываем не только точность и шероховатость получаемых поверхностей, но и стоимость, габариты, производительность, возможность работы на остальных режимах резания, возможность автоматизации и механизации выполняемой работы.

Таблица 7.1.1

.2 Выбор станочных приспособлений

При проектирование технологического процесса обработки детали одновременно с выбором станка надо установить, какое приспособление необходимо для выполнения на данном станке намеченной операции. Выбор станочного приспособления является важным этапом разработки технологического процесса обработки детали, так как от правильности базирования заготовки зависит точность обработки детали, качество обработки. При этом необходимо установить возможность максимального применения стандартных и унифицированных приспособлений.

Таблица 7.2.1

7.3 Выбор режущих инструментов

Одновременно с выбором оборудования и приспособления выбирается необходимый режущий инструмент. Его выбор зависит от метода обработки, материала обрабатываемой детали, её размеров и конструкции, требуемого качества обработанной поверхности. При этом в первую очередь ориентируются на применение стандартного инструмента.

Таблица 7.3.1

.4 Выбор контрольно измерительных средств

Выбор измерительных средств производится с учетом соответствия точных характеристик инструмента точности выполняемых размеров, вида измеряемой поверхности, габаритов и массы детали, а так же объема выпуска детали.

Таблица 7.4.1

8.     
РАСЧЕТ ПРИПУСКА НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ

.1 Назначение припусков на механическую обработку и допусков на размеры заготовки по стандарту

8.1.1 Назначение припусков и межоперационных размеров для наружной цилиндрической поверхности Æ

Выбираем последовательность обработки поверхностей:

Квалитет h14 можно получить только точением черновым.

Для назначения допусков необходимо также вычислить квалитет заготовки. К квалитету 14 поверхности, полученной после чернового точения, прибавляем «3» - получаем квалитет 17 заготовки.

Назначение минимальных припусков.

Минимальные припуски назначаем из справочника:

Припуски назначаем по таблице припусков на механическую обработку валов.

при черновом точении:

Zmin(точен.черн)=2,0 мм [2, с. 185 табл. 27]

Назначение допусков.

Допуски назначаем из справочника:

для заготовки 17 квалитета допуск равен:

d=2,9 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

после чернового точения получаем поверхность 14 квалитета, допуск равен:

d=1,15 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

Расчет минимальных диаметров:

минимальный диаметр для окончательной обработки получаем вычитанием допуска из максимального диаметра:

dmin(14)= dmax(14)- δ(14)= 182-1,15=180,55 мм

минимальный диаметр для последующего перехода получаем прибавлением к минимальному диаметру минимального припуска выполняемого перехода и допуска в мм:

dmin(17)= dmin(14)+ 2Zmin(14)+ δ(14)= 180,55 + 2+1,15=184 мм;

Расчет максимальных диаметров:

максимальный диаметр для чернового точения получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(14)= dmin(14) + δ(14)= 180,85 + 1,15 = 182 мм;

максимальный диаметр для заготовки получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(17)= dmin(17) + δ(17)= 184 + 2,9 = 186,9 мм

Расчет максимальных припусков:

Для чернового точения:

zmax(14)= dmax(17) - dmin(14) = 186,9 - 180,85 = 6,05 мм;

Назначение операционных размеров.

Для заготовки:

нижнее отклонение = 184 - 186 = -2,0 мм;

верхнее отклонение = 186,9 - 186 = +0,9 мм

операционный размер: Æ186

Для чернового точения:

нижнее отклонение = 180,85 - 182 = -1,15 мм

операционный размер: Æ182

Таблица 8.1.2

Припуски для наружной цилиндрической поверхности Æ182h14 мм

8.1.2 Назначение припусков и межоперационных размеров для внутренней цилиндрической поверхности Æ

Выбираем последовательность обработки поверхностей:

Квалитет H7 можно получить растачиванием тонким.

прибавляем к квалитету H7 «3», получаем квалитет H10, который можно получить растачиванием чистовым;

прибавляем к квалитету H10 «3», получаем квалитет H13, который можно получить растачиванием черновым.

Следовательно, для обработки Æ105H7 необходимо растачивание черновое, растачивание чистовое и растачивание тонкое.

Для назначения допусков необходимо также вычислить квалитет заготовки. К квалитету 13 поверхности, полученной после растачивания тонкого, прибавляем «4» - получаем квалитет 17 заготовки.

Назначение минимальных припусков.

Минимальные припуски назначаем из справочника:

Припуски назначаем по таблице припусков на механическую обработку валов.

припуски равны:

при растачивание черновом:

Zmin(растач.черн)=1,9 мм [2, с. 185 табл. 27]

при растачивание чистовом:

Zmin(растач.чист)=0,25 мм [2, с. 185 табл. 27]

при растачивание тонком:

Zmin(растач.тонк)=0,15мм [2, с. 185 табл. 27]

Назначение допусков.

Допуски назначаем из справочника:

для заготовки 17 квалитета допуск равен:

d=2,2 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

после чернового растачивания получаем поверхность 13 квалитета допуск равен:

d=0,54 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

после чистового растачивания получаем поверхность 10 квалитета допуск равен:

d=0,14 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

после тонкого растачивания получаем поверхность 7 квалитета допуск равен:

d=0,035 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

Расчет максимальных диаметров:

максимальный диаметр для тонкого растачивания получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(7)= dmin(7) + δ(7)= 105 + 0,035 = 105,035мм;

максимальный диаметр для чистового растачивания получаем вычитанием двойного минимального припуска из максимального диаметра предыдущего прохода:

dmax(10)= dmax(7) - 2Zmin(7)- δ(7)= 105,035 - 0,27 - 0,15 = 104,85 мм

максимальный диаметр для чернового:

dmax(13)= dmax(10) - 2Zmin(10) - δ(10)= 104,85 - 0,25 - 0,14 = 104,46 мм

максимальный диаметр для заготовки:

dmax(17)= dmax(13) - 2Zmin(13) - δ(13)= 104,46 - 1,9 - 0,54 = 102,02 мм

Расчет минимальных диаметров:

минимальный диаметр для окончательной обработки получаем вычитанием допуска из максимального диаметра:

dmin(17)= dmax(17) - δ(17)= 102,02 - 2,2 = 99,82 мм

dmin(13)= dmax(13) - δ(13)= 104,46 - 0,54 = 103,92 мм

dmin(10)= dmax(10) - δ(10)= 104,85- 0,14 = 104,71 мм;

dmin(7)= dmax(7) - δ(7)= 105,035- 0,035 = 105 мм;

Расчет максимальных припусков:

для тонкого растачивания:

Zmax(7) = dmax(7)-dmin(10)= 105,035- 104,71 = 0,325 мм

для чистового растачивания:

Zmax(10) = dmax(10)-dmin(13)= 104,85- 103,92 = 0,93мм

для чернового растачивания:

zmax(13) = dmax(13) - dmin(17) = 104,46 - 99,82 = 4,64 мм;

Назначение операционных размеров.

Для заготовки:

нижнее отклонение = 99,82 - 101 = -1,18 мм;

верхнее отклонение = 102,02 - 101 = +1,02 мм

операционный размер: Æ101

Для чернового растачивания:

нижнее отклонение = 103,92 - 104 = -0,08 мм;

верхнее отклонение = 104,46 - 104 = +0,46 мм

операционный размер: Æ104

Для чистового растачивания:

нижнее отклонение = 104,71 - 104 = +0,85 мм;

верхнее отклонение = 104,85 - 104 = +0,71 мм

операционный размер: Æ104

Для тонкого растачивания:

нижнее отклонение = 105 - 105 = 0 мм

верхнее отклонение = 105,035 - 105 = +0,035 мм

операционный размер: Æ105

Таблица 8.1.3

Припуски для внутренней цилиндрической поверхности

Æ 105Н7мм

8.1.3 2 Назначение припусков и межоперационных размеров для наружной поверхности

Выбираем последовательность обработки поверхностей:

Квалитет h14 можно получить только точением черновым.

Для назначения допусков необходимо также вычислить квалитет заготовки. К квалитету 14 поверхности, полученной после чернового точения, прибавляем «3» - получаем квалитет 17 заготовки.

Назначение минимальных припусков.

Минимальные припуски назначаем из справочника:

Припуски назначаем по таблице припусков на механическую обработку валов.

при черновом точении:

Zmin(точен.черн)=2*5 мм [2, с. 185 табл. 27]

Назначение допусков.

Допуски назначаем из справочника:

для заготовки 17 квалитета допуск равен:

d=1,2 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

после чернового точения получаем поверхность 14 квалитета, допуск равен:

d=0,74 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

Расчет минимальных диаметров:

минимальный диаметр для окончательной обработки получаем вычитанием допуска из максимального диаметра:

dmin(14)= dmax(14)- δ(14)= 77-0,74=76,26 мм

минимальный диаметр для последующего перехода получаем прибавлением к минимальному диаметру минимального припуска выполняемого перехода и допуска в мм:

dmin(17)= dmin(14)+ 2Zmin(14)+ δ(14)= 76,26 + 0,74+10=87 мм;

Расчет максимальных диаметров:

максимальный диаметр для чернового точения получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(14)= dmin(14) + δ(14)= 76,26 + 0,74 = 77 мм;

максимальный диаметр для заготовки получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(17)= dmin(17) + δ(17)= 87 + 1,2 = 88,2 мм

Расчет максимальных припусков:

Для чернового точения:

zmax(14)= dmax(17) - dmin(14) = 88,2 - 76,26 = 11,94 мм;

Назначение операционных размеров.

Для заготовки:

нижнее отклонение = 87 - 88 = -1,0 мм;

верхнее отклонение = 88,2 - 88 = +0,2 мм

операционный размер: 88

Для чернового точения:

нижнее отклонение = 76,26 - 77 = -0,74 мм

верхнее отклонение = 77 - 77 = 0 мм

операционный размер: 77

Таблица 8.1.4

Припуски для наружной поверхности 77 h14 мм

8.1.4 Назначение припусков и межоперационных размеров для наружной поверхности

Выбираем последовательность обработки поверхностей:

Квалитет h14 можно получить только точением черновым.

Для назначения допусков необходимо также вычислить квалитет заготовки. К квалитету 14 поверхности, полученной после чернового точения, прибавляем «3» - получаем квалитет 17 заготовки.

Назначение минимальных припусков.

Минимальные припуски назначаем из справочника:

Припуски назначаем по таблице припусков на механическую обработку валов.

при черновом точении:

Zmin(точен.черн)=3,6 мм [2, с. 185 табл. 27]

Назначение допусков.

Допуски назначаем из справочника:

для заготовки 17 квалитета допуск равен:

d=5 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

после чернового точения получаем поверхность 14 квалитета, допуск равен:

d=2 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

Расчет минимальных диаметров:

минимальный диаметр для окончательной обработки получаем вычитанием допуска из максимального диаметра:

dmin(14)= dmax(14)- δ(14)= 770-2=768 мм

минимальный диаметр для последующего перехода получаем прибавлением к минимальному диаметру минимального припуска выполняемого перехода и допуска в мм:

dmin(17)= dmin(14)+ 2Zmin(14)+ δ(14)= 768+ 3,6+2=773,6 мм;

Расчет максимальных диаметров:

максимальный диаметр для чернового точения получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(14)= dmin(14) + δ(14)= 768 + 2= 770 мм;

максимальный диаметр для заготовки получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(17)= dmin(17) + δ(17)= 773,6 + 5 = 778,6 мм

Расчет максимальных припусков:

Для чернового точения:

zmax(14)= dmax(17) - dmin(14) = 778,6 - 768 = 10,6 мм;

Назначение операционных размеров.

Для заготовки:

нижнее отклонение = 773,6 - 775 = -1,4 мм;

верхнее отклонение = 778,6 - 775 = +3,6 мм

операционный размер: 775

Для чернового точения:

нижнее отклонение = 768 - 770 = -2 мм

верхнее отклонение = 770 - 770 = 0 мм

операционный размер: 770

Таблица 8.1.5

Припуски для наружной поверхности Æ770h14 мм

8.1.5 Назначение припусков и межоперационных размеров для наружной поверхности

Выбираем последовательность обработки поверхностей:

Квалитет h14 можно получить только точением черновым.

Для назначения допусков необходимо также вычислить квалитет заготовки. К квалитету 14 поверхности, полученной после чернового точения, прибавляем «3» - получаем квалитет 17 заготовки.

Назначение минимальных припусков.

Минимальные припуски назначаем из справочника:

Припуски назначаем по таблице припусков на механическую обработку валов.

при черновом точении:

Zmin(точен.черн)=2*5 мм [2, с. 185 табл. 27]

Назначение допусков.

Допуски назначаем из справочника:

для заготовки 17 квалитета допуск равен:

d=1,6 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

после чернового точения получаем поверхность 14 квалитета, допуск равен:

d=1 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

Расчет минимальных диаметров:

минимальный диаметр для окончательной обработки получаем вычитанием допуска из максимального диаметра:

dmin(14)= dmax(14)- δ(14)= 168-1=167 мм

минимальный диаметр для последующего перехода получаем прибавлением к минимальному диаметру минимального припуска выполняемого перехода и допуска в мм:

dmin(17)= dmin(14)+ 2Zmin(14)+ δ(14)= 167+ 10+1=178 мм;

Расчет максимальных диаметров:

максимальный диаметр для чернового точения получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(14)= dmin(14) + δ(14)= 167 + 1= 168 мм;

максимальный диаметр для заготовки получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(17)= dmin(17) + δ(17)= 178 + 1,6 = 179,6 мм

Расчет максимальных припусков:

Для чернового точения:

zmax(14)= dmax(17) - dmin(14) = 179,6 - 167 = 12,6 мм;

Назначение операционных размеров.

Для заготовки:

нижнее отклонение = 778 - 179 = -1 мм;

верхнее отклонение = 779,6 - 179 = +0,6 мм

операционный размер: 179

Для чернового точения:

нижнее отклонение = 167 - 168 = -1 мм

верхнее отклонение = 168 - 168 = 0 мм

операционный размер: 168

Таблица 8.1.6

Припуски для наружной поверхности 168 h14 мм

8.1.5 Назначение припусков и межоперационных размеров для внутренней цилиндрической поверхности Æ

Выбираем последовательность обработки поверхностей:

Отверстие 9 квалитета можно получить чистовым рассверливанием, прибавляя 3 получаем 12 квалитет, который можно получить черновым рассверливанием.

Следовательно, для обработки Æ126H9 необходимо черновое рассверливание, чистовое рассверливание. Квалитет заготовки равен 15.

Назначение минимальных припусков.

Минимальные припуски назначаем из справочника:

Припуски назначаем по таблице припусков на механическую обработку валов.

припуски равны:

при рассверливании черновом:

Zmin(растач.черн)=3,2 мм [2, с. 185 табл. 27]

при рассверливании чистовом:

Zmin(растач.чист)=0,35 мм [2, с. 185 табл. 27]

Назначение допусков.

Допуски назначаем из справочника:

для заготовки 15 квалитета допуск равен:

d=1,6 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

после чернового рассверливания получаем поверхность 12 квалитета допуск равен:

d=0, 4 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

после чистового рассверливания получаем поверхность 9 квалитета допуск равен:

d=0,1 мм [4, с. 27-28 табл. 2.6]

Расчет максимальных диаметров:

максимальный диаметр для чистового рассверливания получаем прибавлением допуска к минимальному диаметру:

dmax(9)= dmin(9) + δ(9)= 126 + 0,1 = 126,1мм;

максимальный диаметр для чистового растачивания получаем вычитанием двойного минимального припуска из максимального диаметра предыдущего прохода:

dmax(12)= dmax(9) - 2Zmin(9)- δ(9)= 126,1 - 0,35 - 0,1 = 125,65 мм

максимальный диаметр для заготовки:

dmax(15)= dmax(12) - 2Zmin(12) - δ(12)= 125,65 - 3,2 - 0,4 = 123,05 мм

Расчет минимальных диаметров:

минимальный диаметр для окончательной обработки получаем вычитанием допуска из максимального диаметра:

dmin(15)= dmax(15) - δ(15)= 123,05 - 1,6 = 120,45 мм

dmin(12)= dmax(12) - δ(12)= 125,65 - 0,4 = 125,25 мм

dmin(9)= dmax(9) - δ(9)= 126,1- 0,1 = 126 мм;

Расчет максимальных припусков:

для чистового рассверливания:

Zmax(9) = dmax(9)-dmin(12)= 126,1- 125,25 = 0,85 мм

для чернового рассверливания:

Zmax(12) = dmax(12)-dmin(15)= 125,65- 120,45 = 5,2мм

Назначение операционных размеров.

Для заготовки:

нижнее отклонение = 120,45 - 122 = -1,55 мм;

верхнее отклонение = 123,05 - 122 = +1,05 мм

операционный размер: Æ122

нижнее отклонение = 125,25 - 125 = -0,25 мм;

верхнее отклонение = 125,65 - 125 = +0,65 мм

операционный размер: Æ125

Для чистового рассверливания:

нижнее отклонение = 126 - 126 = 0 мм;

верхнее отклонение = 126,1 - 126 = +0,1 мм

операционный размер: Æ126

Таблица 8.1.7

Припуски для внутренней цилиндрической поверхности Æ 126 H9

.2 Расчет припусков на механическую обработку и межоперационных размеров на одну точную поверхность детали

Выбираем последовательность обработки поверхностей:

квалитет 7 можно получить растачиванием тонким и шлифованием - выбираем растачивание тонкое в качестве последней обработки.

прибавляем к квалитету 7 «3», получаем квалитет 10, который можно получить растачиванием чистовым или обкатыванием. Выбираем наиболее грубую обработку - растачивание чистовое - с целью сокращения переходов и времени;

прибавляем к квалитету 10 «3», получаем квалитет 13, который можно получить растачиванием черновым.

Следовательно, для обработки Æ400h7(-0,057) необходимо растачиванием черновое, растачиванием чистовое и растачиванием тонкое.

Для назначения допусков необходимо также вычислить квалитет заготовки. К квалитету 13 поверхности, полученной после чернового обтачивания, прибавляем «3» - получаем квалитет 16 заготовки.

Расчет припусков

Расчет проводим по формуле:

2zi min=2(Rzi-1+hi-1+) [1, с. 62 табл. 4.2], где

Rzi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

hi-1 - толщина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

ρi-1 - суммарные отклонения расположения поверхности;

εi - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе

Для заготовки:

Rzзаг+hзаг=600мкм [4,с.98,табл.4.25.] - для отливки в земляные формы,

ρd = [4,с.100,табл.4.28.]

ρD = ρкор = ∆кD

ρD = 4∙560 = 2240мкм = 2,24мм

εi - принимаем равной 160

Для растачивания чернового:

Rzраст.черн. + hраст.черн. = 50 + 50 = 100мкм [4,с.99,табл.4.27.]

ρ=0,05·2240=112 мкм [4,с.118]

εi - принимаем равной 0

Для растачивания чистового:

Rzраст.чист.+hраст.чист.=30+30=60мкм [4,с.99,табл.4.27.]

ρ=0,05·112=6 мкм [4,с.118]

εi - принимаем равной 0

Для растачивания тонкого:

Rzраст.тон..+hраст.тон.=3+0=3мкм [4,с.99,табл.4.27.]

ρ=0,05·6=0мкм [4,с.118]

εi - принимаем равной 0

Рассчитаем припуски:

растачивание черновое:

zрастач.черн.=2(Rzзаг.+hзаг.+)

=2(600+2240)=2·2840мкм

растачивание чистовое:

zобтач.чист.=2(Rzрастач.черн.+hрастач.черн.+)=

(100+112)=2·212мкм

Растачивание тонкое:

zшлиф.=2(Rzрастач.чист.+hрастач.чист.+)

(60+6)=2·66мкм

Находим допуски:

Находим допуски [2, с.27-28,табл.2.6]:

для заготовки 15 квалитета, диаметр которой находится в интервале 500÷630мм, допуск равен:

d=2200мкм

после чернового растачивания получаем поверхность 13 квалитета, диаметр которой находится в интервале 500÷630мм. Допуск равен:

d=540мкм

после чистового растачивания получаем поверхность 10 квалитета, диаметр которой находится в интервале 500÷630мм. Допуск равен:

d=140мкм

после растачивания тонкого получаем поверхность квалитета h7, диаметр которой находится в интервале 500÷630мм. Допуск равен:

d=35мкм

Находим расчетный диаметр:

расчетный диаметр на окончательную обработку находится вычитанием допуска для данного перехода из максимального диаметра:

dр(h6)= dmin(H7)+d(H7)=105+0,035=105,035мм

расчетный диаметр для последующего перехода находится прибавлением к расчетному диаметру предыдущего перехода двойного расчетного припуска предыдущего перехода:

dр= dр(i-1)- 2zmin(i-1)/1000р(10)=105-2·66/1000=104,868 ммр(13)=104,728-2·212/1000=104,304 ммр(заг.)=103,764-2·2840/1000=98,084 мм

Находим минимальный диаметр dmix:

минимальный dmix находится вычитанием допуска от максимального диаметра dmax

dmix= dmax+d,(9)= 104,868-0,14=104,728мм(12)= 104,304-0,54=103,764мм(заг.)= 98,084 +2,2=95,884мм

Рассчитаем предельные значения припусков:

предельное значение минимального припуска  выполняемого перехода:

=dmin(7)-dmaz(h10)=105-104,868=132мкм

=dmin(10)-dmaz(13)=104,728-104,304=424мкм

=dmin(13)-dmaz(заг)=103,764-98,084=5680мкм

предельное значение максимального припуска  выполняемого перехода:

=dmаx(H7)-dmin(H10)=105,035-104,728=307мкм

=dmаx(10)-dmin(13)=104,868-103,764=1104мкм

=dmаx(13)-dmin(заг)=104,304-95,884=8420мкм

Сумма предельных значений припусков записывается в графе «Итого» в соответствующих столбцах  и :

∑()=++=132+424+5680=6236мкм

∑()=++=307+1104+8420=9835мкм

Таблица 8.2

Результаты расчета припусков для внутренней цилиндрической поверхности Æ105H7(+0,035)

Технологический переход               Элементы припуска, мкм.              Расчет. припуск, , мкмРасчет. размер, dр, мм

До-пуск

Рис. 8.2. Схема расположения припусков и допусков на обработку поверхности

. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

ОПЕРАЦИЯ 005 - Токарно-винторезная.

Установ А

Установить и закрепить деталь.

Переход 1. Подрезать торец, выдерживая размер 78,2

Переход 2. Подрезать торец, выдерживая размер 77 и Ra 2,5

Переход 3. Точить поверхность Ø770h14, выдерживая размер Ø770  и 77

Переход 4. Растачивать отверстие Ø105H7, выдерживая размеры Ø и 77

Переход 5. Растачивать отверстие Ø105H7, выдерживая размеры Ø и 77

Переход 6. Растачивать отверстие Ø105H7, выдерживая размеры Ø и 77

Переход 7. Растачивать фаску выдерживая размер 1,6×45º

Снять деталь.

Установ Б

Переустановить и закрепить деталь.

Переход 8. Подрезать торец, выдерживая размер 77

Переход 9. Точить поверхность Ø182h14, выдерживая размеры Ø и 91±0,435

Переход 10. Подрезать торец, выдерживая размер 178

Переход 11. Подрезать торец, выдерживая размер 168 и Ra 2,5

Переход 12. Растачивать фаску выдерживая размер 1,6×45º

Снять деталь.

ОПЕРАЦИЯ 010 -Вертикально-расточная

Установ А

Установить и закрепить деталь.

Переход 1-5. Растачивать 5 отверстий ØH9, выдерживая размеры Ø125 и 77

Переход 6-10. Растачивать 5 отверстий ØH9, выдерживая размеры Ø126 и 77

Переход 11-15. Растачивать 5 фасок выдерживая размер 1,6×45º

Снять деталь.

Установ Б

Установить и закрепить деталь.

Переход 16-21. Растачивать 5 фасок выдерживая размер 1,6×45º

Снять деталь.

ОПЕРАЦИЯ 015 - Вертикально-протяжная

Установить и закрепить заготовку в приспособлении.

Переход 1. Протягивать паз, выдерживая размеры 28D9 и 14

Снять деталь.

ОПЕРАЦИЯ 020 - Вертикально-фрезерная с ЧПУ.

Установить и закрепить деталь.

Переход 1. Фрезеровать поверхность Ø770h14, выдерживая размеры радиус 105мм, радиус 100мм и угол 72°.

Снять деталь.

10. НАЗНАЧЕНИЕ И РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

.1 Расчет режимов резания

ОПЕРАЦИЯ 005 - Токарно-винторезная.

Установ А.

Переход 4. Растачивать отверстие Ø105H7, выдерживая размеры Ø и 77

Обрабатываемый материал: Сталь 35Л (HB 229).

Инструментальный материал: сплав T5K10 [6, с. 181, табл. 3].

Станок: Токарно-винторезный мод. 16К511 [6, с. 16, табл. 9].

Инструмент: резец токарный расточной с пластинами из твёрдого сплава. φ= 60° ГОСТ 18882-73 (6, с. 190)

Режимы резания:

) Глубина резания t = 4,64 мм;

) Подача на оборот Sо = 0,3мм/об [6, с. 365, табл. 12]

) Скорость резания

V= [6, с. 363]

[6, с. 367, табл. 17]

T = 45 мин. [6]

KV = KMv× KПv × KИv.

KMv = KГ × [6, с. 358, табл. 1]

KГ = 1, [6, с. 359, табл. 2],

nv= 1,

sв = 491 МПа.

KMv =1×=1,52

[6, с. 361, табл. 5]

[6, с. 361, табл. 6]

KV =1,52×0,8×0,65=0,79

V=×0,79=273,58 м/мин.

n== = 111,9 об/мин.

Ближайшая частота вращения шпинделя станка: nст = 120 об/мин.

Тогда скорость резания при обработке на выбранном станке будет равна:

V ст=== 293,15 м/мин.

) Сила резания [6, с. 371]

Pz=10×Cp×tx×Sy×Vn×Kp (1)

[6, с. 372, табл. 22]= KMp × Kφp × Kgp × Kλp × Krp . (2)

KMp =. [6, с. 362 табл. 9] (3)

=0,75 [6, с. 362, табл. 9].

KMp == 0,727;

Kp ==1,45

Pz = Н

) Мощность резания [6, с. 371]

N = =  = 26,64 кВт (4)

) Время резания

мин

Переход 5. Растачивать отверстие Ø105H7, выдерживая размеры Ø и 77

Обрабатываемый материал: Сталь 35Л

Инструментальный материал: сплав Т15К6 [6, с. 180, табл. 3].

Станок: токарно-винторезный мод. 16К40П [6, с. 16, табл. 9].

Инструмент: резец токарный расточной с пластинами из твёрдого сплава. φ= 60° ГОСТ 18882-73 (6, с. 190)

Режимы резания:

) Глубина резания t = 0,93 мм;

) S0=0,6 мм/об [6, с. 365, табл. 12]

) Скорость резания

V= [6, с. 363]

T = 45 мин. [6]

KV = KMv× KПv × KИv.

KMv = KГ ×. [6, с.358, табл. 1]

KГ = 1, [6, с. 359, табл. 2],

nv= 1

sв = 491 МПа.

KMv =1×=1,52

KV =1,52×0,8×1 =1,216

V=×1,216 м/мин.

n== =82,93 об/мин.

Ближайшая частота вращения шпинделя станка: nст = 100 об/мин.

Тогда скорость резания при обработке на выбранном станке будет равна:

V ст=== 244,29 м/мин.

) Сила резания [6, с. 371]

Pz=10×Cp×tx×Sy×Vn×Kp (1)

[6, с. 372, табл. 22]= KMp × Kφp × Kgp × Kλp × Krp . (2)

KMp =. [6, с. 362 табл. 9] (3)

=0,75 [6, с. 362, табл. 9].

KMp == 0,727;

Kp ==0,63

Pz = Н

5) Мощность резания [6, с. 271]

N = =  = 2,05 кВт (4)

) Время резания

мин

Переход 6. Растачивать отверстие Ø105H7, выдерживая размеры Ø и 77

Обрабатываемый материал: Сталь 35Л.

Инструментальный материал: сплав Т15К6 [6, с. 180, табл. 3].

Станок: токарно-винторезный мод. 16К40П [6, с. 16, табл. 9].

Инструмент: резец токарный расточной с пластинами из твёрдого сплава. φ= 60° ГОСТ 18882-73 (6, с. 190)

Режимы резания:

) Глубина резания t = 0,325 мм;

) S0=0,6 мм/об [6, с. 365, табл. 12]

) Скорость резания

V= [6, с. 363]

T = 45 мин. [6]

KV = KMv× KПv × KИv.

KMv = KГ ×. [6, с.358, табл. 1]

KГ = 1, [6, с. 359, табл. 2],

nv= 1

sв = 491 МПа.

KMv =1×=1,52

KV =1,52×0,8×1 =1,216

V=×1,216 м/мин.

n== =98,85 б/мин.

Ближайшая частота вращения шпинделя станка: nст = 100 об/мин.

Тогда скорость резания при обработке на выбранном станке будет равна:

V ст=== 244,29 м/мин.

) Сила резания [6, с. 371]

Pz=10×Cp×tx×Sy×Vn×Kp (1)

[6, с. 372, табл. 22]= KMp × Kφp × Kgp × Kλp × Krp . (2)

KMp =. [6, с. 362 табл. 9] (3)

=0,75 [6, с. 362, табл. 9].

KMp == 0,727;

Kp ==0,63

Pz = Н

) Мощность резания [6, с. 271]

N = =  = 0,732 кВт (4)

) Время резания

мин

.2 Назначение режимов резания

ОПЕРАЦИЯ 005 - Токарно-винторезная.

Переход 11. Подрезать торец, выдерживая размер 168 и Ra 2,5

Принимаем ;  мм./об. ([25, с.76, карта 4]).

По [25, с.73, карта 21] м/мин., кВт.

Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы резца

- в зависимости от инструментального материала

- в зависимости от группы обрабатываемости материала

- в зависимости от вида обработки

- в зависимости от жёсткости станка

- в зависимости от обрабатываемого материала

- в зависимости от обрабатываемого материала

Следовательно, для заданных условий обработки:

 м/мин.;

 кВт.;

Число оборотов шпинделя:

об./мин.;

Принимаем по станку  об./мин.;

Фактическая скорость резания:

 м/мин.;

Минутная подача: мм/мин..

Основное время

,

где l - длина обрабатываемого участка

 - величина врезания и перебега инструмента

 - минутная подача.

Значения  для каждого перехода найдем по [25, с.165, карта 65]:

 мм.

мин.

Переход 3. Точить поверхность Ø770h14, выдерживая размер Ø770  и 77

Принимаем ;  мм./об. ([25, с.76, карта 4]).

По [25, с.87, карта 19] По [25, с.73, карта 21] м/мин., кВт.

Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы резца

- в зависимости от инструметального материала

- в зависимости от группы обрабатываемости материала

- в зависимости от вида обработки

- в зависимости от жёсткости станка

- в зависимости от обрабатываемого материала

- в зависимости от обрабатываемого материала

Следовательно, для заданных условий обработки:

 м/мин.;

 кВт.;

Число оборотов шпинделя:

об./мин.;

Принимаем по станку  об./мин.;

Фактическая скорость резания:

 м/мин.;

Минутная подача: мм/мин..

Основное время

,

где l - длина обрабатываемого участка

 - величина врезания и перебега инструмента

 - минутная подача.

Значения  для каждого перехода найдем по [25, с.165, карта 65]:

 мм.

Рассчитаем основное время для перехода:

мин.

Переход 7. Растачивать фаску, выдерживая размер 1,6x45

Обрабатываемый материал: Сталь 40Х (HB 200).

Инструментальный материал: сплав Т5К10 [6, с. 116 табл. 3].

Станок: токарно-винторезный мод. 16К40П [6, с. 16, табл. 9].

Инструмент: резец токарный проходной отогнутый, φ= 45° ГОСТ 18868-73 [6, с. 119, табл. 4];

Режимы резания:

Принимаем ;  мм./об. ([25, с.76, карта 4]).

По [25, с.87, карта 20] м/мин., кВт.

Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы резца в зависимости от обрабатываемого материала , ,  по [25, с.126, карта 45].

Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы резца

- в зависимости от инструметального материала

- в зависимости от группы обрабатываемости материала

- в зависимости от вида обработки

- в зависимости от жёсткости станка

- в зависимости от обрабатываемого материала

- в зависимости от обрабатываемого материала

Следовательно, для заданных условий обработки:

 м/мин.;

 кВт.;

Число оборотов шпинделя:

об./мин.;

Принимаем по станку  об./мин.;

Фактическая скорость резания:

 м/мин.;

Минутная подача: мм/мин..

Основное время

,

где l - длина обрабатываемого участка

 - величина врезания и перебега инструмента

 - минутная подача.

Значения  для каждого перехода найдем по [25, с.165, карта 65]:

 мм.

Рассчитаем основное время для перехода:

мин.

Переход 2. Подрезать торец, выдерживая размеры 77 и Ra 2,5

Обрабатываемый материал - Сталь 35Л ГОСТ 4543-71;

Инструментальный материал: сплав Т15К6 [6, с. 116 табл. 3].

Станок: токарно-винторезный мод. 16К40П [6, с. 16, табл. 9].

Инструмент: резец токарный проходной отогнутый, φ= 45° ГОСТ 18868-73 [6, с. 119, табл. 4];

Принимаем ;  мм./об. ([25, с.76, карта 4]).

По [25, с.87, карта 19] По [25, с.73, карта 21] м/мин., кВт.

Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы резца

- в зависимости от инструметального материала

- в зависимости от группы обрабатываемости материала

- в зависимости от вида обработки

- в зависимости от жёсткости станка

- в зависимости от обрабатываемого материала

- в зависимости от обрабатываемого материала

Следовательно, для заданных условий обработки:

 м/мин.;

 кВт.;

Число оборотов шпинделя:

об./мин.;

Принимаем по станку  об./мин.;

Фактическая скорость резания:

 м/мин.;

Минутная подача: мм/мин..

Основное время

,

где l - длина обрабатываемого участка

 - величина врезания и перебега инструмента

 - минутная подача.

Значения  для каждого перехода найдем по [25, с.165, карта 65]:

 мм.

Рассчитаем основное время для перехода:

мин.

Переход 8. Подрезать торец, выдерживая размеры 77

Обрабатываемый материал - Сталь 35Л ГОСТ 4543-71;

Инструментальный материал: сплав Т5К10 [6, с. 116 табл. 3].

Станок: токарно-винторезный мод. 16К40П [6, с. 16, табл. 9].

Инструмент: резец токарный подрезной отогнутый, φ= 45° ГОСТ 18868-73 [6, с. 119, табл. 4];

Принимаем ;  мм./об. ([25, с.76, карта 4]).

По [25, с.87, карта 19] По [25, с.73, карта 21] м/мин., кВт.

Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы резца

- в зависимости от инструметального материала

- в зависимости от группы обрабатываемости материала

- в зависимости от вида обработки

- в зависимости от жёсткости станка

- в зависимости от обрабатываемого материала

- в зависимости от обрабатываемого материала

Следовательно, для заданных условий обработки:

 м/мин.;

 кВт.;

Число оборотов шпинделя:

об./мин.;

Принимаем по станку  об./мин.;

Фактическая скорость резания:

 м/мин.;

Минутная подача: мм/мин..

Основное время

,

где l - длина обрабатываемого участка

 - величина врезания и перебега инструмента

 - минутная подача.

Значения  для каждого перехода найдем по [25, с.165, карта 65]:

 мм.

Рассчитаем основное время для перехода:

мин.

Переход 9. Точить поверхность Ø182h14, выдерживая размеры Ø182 и 91±0,435

Обрабатываемый материал: Сталь 35Л (HB 200).

Инструментальный материал: сплав Т5К10 [6, с. 116 табл. 3].

Станок: токарно-винторезный мод. 16К40П [6, с. 16, табл. 9].

Инструмент: резец токарный подрезной отогнутый, φ= 100° ГОСТ 18868-73 [6, с. 119, табл. 4];

Режимы резания:

Принимаем ;  мм./об. ([25, с.76, карта 4]).

По [25, с.87, карта 20] м/мин., кВт.

Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы резца в зависимости от обрабатываемого материала , ,  по [25, с.126, карта 45].

Определяем поправочные коэффициенты для измененных условий работы резца

- в зависимости от инструметального материала

- в зависимости от группы обрабатываемости материала

- в зависимости от вида обработки

- в зависимости от жёсткости станка

- в зависимости от обрабатываемого материала

- в зависимости от обрабатываемого материала

Следовательно, для заданных условий обработки:

 м/мин.;

 кВт.;

Число оборотов шпинделя:

об./мин.;

Принимаем по станку  об./мин.;

Фактическая скорость резания:

 м/мин.;

Минутная подача: мм/мин..

Основное время

,

где l - длина обрабатываемого участка

 - величина врезания и перебега инструмента

 - минутная подача.

Значения  для каждого перехода найдем по [25, с.165, карта 65]:

 мм.

Рассчитаем основное время для перехода:

мин.

ОПЕРАЦИЯ 010 -Вертикально-расточная.

Переход 1-5. Растачивать 5 отверстий Ø126H9, выдерживая размеры Ø125 и 77

Обрабатываемый материал - Сталь 35Л ГОСТ 4543-71;

Инструментальный материал - Т5К10 [6, с.178, табл. 2];

Режимы резания:

) Глубина резания  = 3,2 мм;

) Подача: S0т=0,4 мм/об

) Скорость резания

V= [6, с. 363]

T = 45 мин. [6]

KV = KMv× KПv × KИv.

KMv = KГ ×. [6, с.358, табл. 1]

KГ = 1, [6, с. 359, табл. 2],

nv= 1

sв = 491 МПа.

KMv =1×=1,52

[6, с. 361, табл. 5]

[6, с. 361, табл. 6]

KV =1,52×0,8×1 =1,216

V=×1,216 м/мин.

n== =685,83 б/мин.

Ближайшая частота вращения шпинделя станка: nст = 700 об/мин.

Тогда скорость резания при обработке на выбранном станке будет равна:

V ст=== 274,75 м/мин.

) Сила резания [6, с. 371]

Pz=10×Cp×tx×Sy×Vn×Kp (1)

[6, с. 372, табл. 22]= KMp × Kφp × Kgp × Kλp × Krp . (2)

KMp =. [6, с. 362 табл. 9] (3)

=0,75 [6, с. 362, табл. 9].

KMp == 0,727;

Kp ==0,63

Pz = Н

) Мощность резания [6, с. 271]

N = =  = 0,82 кВт (4)

) Время резания

мин

Переход 6-11. Растачивать 5 отверстий Ø126H9, выдерживая размеры Ø126 и 77

Обрабатываемый материал - Сталь 35Л ГОСТ 4543-71;

Инструментальный материал - Т15К6 [6, с.178, табл. 2];

Режимы резания:

) Глубина резания  = 0,35 мм;

) Подача: S0т=0,246 мм/об

) Скорость резания

V= [6, с. 363]

T = 45 мин. [6]

KV = KMv× KПv × KИv.

KMv = KГ ×. [6, с.358, табл. 1]

KГ = 1, [6, с. 359, табл. 2],

nv= 1

sв = 491 МПа.

KMv =1×=1,52

[6, с. 361, табл. 5]

[6, с. 361, табл. 6]

KV =1,52×0,8×1 =1,216

V=×1,216 м/мин.

n== =733,3 б/мин.

Ближайшая частота вращения шпинделя станка: nст = 740 об/мин.

Тогда скорость резания при обработке на выбранном станке будет равна:

V ст=== 288,81 м/мин.

) Сила резания [6, с. 371]

Pz=10×Cp×tx×Sy×Vn×Kp (1)

[6, с. 372, табл. 22]= KMp × Kφp × Kgp × Kλp × Krp . (2)

KMp =. [6, с. 362 табл. 9] (3)

=0,75 [6, с. 362, табл. 9].

KMp == 0,727;

Kp ==0,63

Pz = Н

) Мощность резания [6, с. 271]

N = =  = 0,81 кВт (4)

) Время резания

мин

Переход 12-21. Растачивать 10 фасок размером 1,6х45

Обрабатываемый материал - Сталь 35Л ГОСТ 4543-71;

Инструментальный материал - Сталь Т5К10 [6, с.178, табл. 2];

Станок -вертикально-расточной 2777B [6, с.41, табл. 19];

Режимы резания:

) Глубина резания  = 1,6 мм;

) Подача: S0т=0,5 мм/об

) Скорость резания

V= [6, с. 363]

T = 45 мин. [6]

KV = KMv× KПv × KИv.

KMv = KГ ×. [6, с.358, табл. 1]

KГ = 1, [6, с. 359, табл. 2],

nv= 1

sв = 491 МПа.

KMv =1×=1,52

[6, с. 361, табл. 5]

[6, с. 361, табл. 6]

KV =1,52×0,8×1 =1,216

V=×1,216 м/мин.

n== =644,045 б/мин.

Ближайшая частота вращения шпинделя станка: nст = 650 об/мин.

Тогда скорость резания при обработке на выбранном станке будет равна:

V ст=== 257,166 м/мин.

4) Сила резания [6, с. 371]

Pz=10×Cp×tx×Sy×Vn×Kp (1)

[6, с. 372, табл. 22]= KMp × Kφp × Kgp × Kλp × Krp . (2)

KMp =. [6, с. 362 табл. 9] (3)

=0,75 [6, с. 362, табл. 9].

KMp == 0,727;

Kp ==0,63

Pz = Н

) Мощность резания [6, с. 271]

N = =  = 0,72 кВт (4)

) Время резания

мин

ОПЕРАЦИЯ 015 - Вертикально-протяжная

Переход 1. Протягивать паз, выдерживая размеры  и l =168

Обрабатываемый материал: сталь 35Л

Инструментальный материал: сплав Р6М5 [6, с. 178].

Станок: вертикальный протяжный полуавтомат для внутреннего и наружного протягивания 7Б68 [6, с. 92].

Инструмент: протяжка шпоночная для пазов шириной 6-50мм ГОСТ 18217-90 [6, с.247];

Расчёт скорости резания.

Исходная скорость резания:

V=7 м/мин (1 c.120)

Определение силы резания Pz

 (1 c.125)

Подача на зуб:

=0.12 (6, с.255)

Сила резания на 1 мм длины режущей кромки F:

F=315 H/мм (1 c.126)

Суммарная длина режущих кромок, одновременно участвующих в процессе резания

(1 c.127)

=0

=4 (6, с.253)

кН

Расчёт необходимой мощности электродвигателя станка N

 кВт ( 1, стр.129)

Определение длины рабочей части протяжки: ( 1, стр.119)

L=1035

=312

Определение длины рабочего хода

=++=168+723+30=921

Определение основного времени T

===0,263 мин (1, cтр.119)

ОПЕРАЦИЯ 020 - Вертикально-фрезерная с ЧПУ.

Переход 1. Фрезеровать поверхность, выдерживая размер d=

Обрабатываемый материал: сталь 35Л

Инструментальный материал: сплав Р6М5 [6, с. 178].

Станок: вертикально фрезерный Haas VF-6/40

Инструмент: концевая обдирочная фреза с коническим хвостовиком ГОСТ 15086-69 [СТМ, с.257];

Определяем количество стадий обработки. (5 стр.203, карта 72)

Табличный показатель количества стадий обработки =0,63

 (5 c.272, карта 72 лист 1)

=>0,63

Количество стадий обработки=1

Глубина резания. (5 стр.206, карта 73)

Подача на зуб:

=

Принимаем S=0,08(5 c.218, карта 83)

Расчёт скорости и мощности резания. (5 стр 220, карта 84)

 м/мин

 кВт

=1,6

=0,65

Длина рабочего хода:

l0 =168- длина обрабатываемой поверхности

l1 - длина подвода инструмента

l2 - длина врезания инструмента [8, стр.331, прил. 25];

l3 - длина перебега инструмента

l0=775

l1= 5

l2+ l3=18

мм

Основное время автоматической работы станка:

Где [6, стр.402.]

12.           
НОРМИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ

ОПЕРАЦИЯ 005 - Токарно-винторезная

tш = tо + tв + tобсл + tп,

tш - штучное время,

tо - основное время,

tв - вспомогательное время,

tв = tу.с + tз.о + tиз,

tу.с - время на установку и снятие детали,

tз.о - время на закрепление детали,

tиз - время на измерение детали.

tо + tв = tоп. - оперативное время,

tобсл - время на обслуживание рабочего места,

tп - время перерывов на отдых и личные надобности,

Основное время на мех. Обработку получаем путем сложения основного времени каждого перехода.

tо = Σtoi =2´ (29,31+29,31+7,22+7,22+ ) +1,189+0,03+3,151+2,8+2,8 +4,6+0,03=160,72 мин.

tу.с + tз.о = 2·(10+10)=40 мин. [1, стр. 197, прил. 5.1; стр. 202 прил5.7].

tиз = 9·0,24+9·0,33=5,13 мин. [1, стр. 209, прил. 5.16].

tв = 40 +5,13 = 45,13 мин.

tоп = 160,72 +45,13 =205,85 мин.

tобсл = 0,05´ tоп = 0,05´205,85 = 10,2925 мин.

tп = 0,02´ tоп = 0,02´205,85 = 4,117 мин.

tш = 160,72 +45,13 +10,2925 +4,117 =220,2595 мин.

ОПЕРАЦИЯ 10 -Вертикально-расточная

tо = Σtoi =5·0,275+5·0,42+10·0,004=3,714мин.

tу.с + tз.о = 2· (1,25+1,25)=5 мин. [1, стр. 199, прил. 5.5; стр. 202 прил. 5.7].

tиз = 2·0,23=0,46мин. [1, стр. 209, прил. 5.16].

tв = 5+0,46= 5,46 мин.

tоп = 3,714+5,46 = 9,174 мин.

tобсл = 0,05´ tоп = 0,05´9,174 = 0,4587 мин.

tп = 0,02´ tоп = 0,02´9,174 = 0,1834 мин.

tш = 3,714+5,46 +0,4587 +0,1834 = 9,816 мин.

ОПЕРАЦИЯ 015 - Вертикально-протяжная

tо = Σtoi =0,263мин.

tу.с + tз.о = 0,24+0,153=0,393 мин. [1, стр. 199, прил. 5.5; стр. 202 прил. 5.7].

tиз = (15+15)=30мин. [1, стр. 209, прил. 5.16].

tв = 0,393 +30= 30,393 мин.

tоп = 0,263+30,393 =30,656 мин.

tобсл = 0,05´ tоп = 0,05´30,656 =1,5328 мин.

tп = 0,02´ tоп = 0,02´30,656 = 0,613 мин.

tш = 0,263+30,393 +1,5328 +0,613 = 32,8018 мин.

ОПЕРАЦИЯ 020 -Вертикально фрезерная с ЧПУ

tо = Σtoi = мин.

tу.с + tз.о = 10+10=20 мин. [1, стр. 199, прил. 5.5; стр. 202 прил. 5.7].

tиз = (0,22+0,33)=0,55мин. [1, стр. 209, прил. 5.16].

tв = 20+0,55= 20,55 мин.

tоп = +20,55 = 335,35 мин.

tобсл = 0,05´ tоп = 0,05´335,35 =16,7675 мин.

tп = 0,02´ tоп = 0,02´335,35 =6,707 мин.

tш = +20,55 +16,7675 +6,707 = 358,8245 мин.

Общее время на обработку детали:

,2595 + 9,816 + 32,8018 +358,8245 = 621,7018 мин

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Спроектированный технологический процесс механической обработки детали является значительнее эффективнее базового, устраняя все его недостатки.

Все приспособления, режущий инструмент являются стандартными, что ускоряет технологическую подготовку производства и уменьшает затраты.

В технологическом процессе применены быстродействующие измерительные инструменты (стандартные). Точность измерения достаточно высокая (погрешность измерения не превышает 30% допуска на измеряемый размер).

Однако применение унифицированных станков с ручным управлением не позволяет повысить точность обработки, сократить и упростить переналадку оборудования. Для работы необходимы высококвалифицированные рабочие.

Таким образом разработанный технологический процесс является прогрессивным, обеспечивает повышение качества детали, сокращение трудовых и материальных затрат на реализацию.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учеб. пособие для вузов/А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.-5-е изд.,стер.-М.: Альянс, 2007.- 256с.

. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1. / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1972.

. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1972.

. Торопов Ю.А. Припуски, допуски и посадки гладких цилиндрических соединений. Справочник - СПб.: Изд-во "Профессия", 2003.- 598 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./Под ред. А.М.Дальского, А.Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г.Суслова.- 5-е изд.,испр.-М.:Машиностроение-1. Т.1.-2003.-912с.:ил.

. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./Под ред.А.М.Дальского,А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г.Суслова.- 5-е изд.,испр.-М.:Машиностроение-1. Т.2.-2003.-944с.:ил.

7. Режимы резания металлов. Справочник /Под ред. Ю.В.Барановского. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1995. 408 с.

8. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания/часть II/ Москва экономика, 1990.

9. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т 1. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 728 с.

10. Афонькин М.Г. Производство заготовок в машиностроении / М.Г.Афонькин, В.Б.Звягин. - 2- е изд.,доп.и перераб.-СПб.:Политехника,2007.-380с.:ил.

. Проектирование и производство заготовок. Метод. указ. к лабор. работам для студентов специальности 120100 и 1205. Сост. С.А. Сингеев, В.А. Будаев, Я.В. Хусаинов. Сызрань. СФ СамГТУ, 2001, 32 с.

12. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении; Учебн. пособие / В.В.Бабук, В.А.Шкред, Г.П.Ксивко, А.И.Медведев; Под.ред. В.В.Бабука. Минск: Высш. школа., 1987. 255 с., ил.