Заводской технологический процесс изготовления детали типа 'Болт' 8ТН.920.907

Заводской технологический процесс изготовления детали типа 'Болт' 8ТН.920.907

Введение

Учение о технологии машиностроения в своем развитии прошло в течение многих лет путь от простой систематизации производственного опыта механической обработки деталей и сборки машин до создания научно обоснованных положений, разработанных на базе теоретических исследований, научно проведенных экспериментов и обобщения передового опыта машиностроительных заводов.

Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин имеет целью установить наиболее рациональное и экономный способ обработки, при этом обработка деталей на металлорежущих станках должна обеспечивать выполнение требований, предъявляемых к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей, правильности контуров, форм и т.д.

Таким образом, спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен, при его осуществлении обеспечивает выполнение требований, обуславливающих нормальную работу собранной машины. Основой для проектирования технологического процесса механической обработки деталей массового производства является оптимальный технологический процесс изготовления детали.

Для металлорежущего оборудования, выпускаемого в настоящее время, характерно быстрое расширение сферы применения ЧПУ с использованием микропроцессорной техники. Особое значение приобретает создание гибких производственных модулей, благодаря которым, без участия оператора, можно управлять технологическими процессами. На данном этапе развития машиностроения при проектировании технологических процессов стремятся к возможно полной механизации и автоматизации, применению малоотходных способов получения заготовок механической обработки без снятия слоя металла, уменьшению трудоемкости изготовления деталей.

Одним из новых направлений автоматизации технологического процесса является создание роботизированных комплексов, в которые входят: станок с числовым программным управлением ЧПУ и обслуживающий его промышленный робот.

Экономия материала достигается применением эффективных методов получения заготовок, таких как: штамповка на ГКМ, литье под давлением, вальцовка заготовок, малоотходная штамповка и другие, а также использование в методов технологической обработки: накатывание резьб, шлицев, зубьев зубчатых колес, выдавливание, раскатка, колибрование шариком и оправкой, формообразование детали методом обжатия и вытягивания.

Предметом исследования - анализ заводского технологического процесса изготовления детали типа «Болт » 8ТН.920.907.

Тема курсового проекта: «Проект технологического процесса механической обработки деталей типа «Болт» 8ТН.920.907.

Цель проекта заключается в совершенствовании заводского технологического процесса и технико-экономического обоснование выбранного варианта изготовления деталей. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи, отраженные в содержании проекта, который состоит из трех частей. В этих частях рассмотрены общие вопросы по конструкции детали, разработан новый технологический процесс механической обработки и технико-экономические расчеты.

 

1. Теоретическая часть

.1 Назначение изделия, заданного в качестве основного объекта для проектирования участка, описание его конструкции

Деталь «Болт» 8ТН.920.907, входит в муфту резино-карданную, которая применяется на электровозе ЭП1.

«Болт» служит для соединения двух деталей: ступицы и тарелки в муфте. Основные назначения муфты 5ТС.255.001 - это передача тяговых усилий от двигателя на колеса.

«Болт» 8ТС.925.027 изготовлен из стали 35ХГСА ГОСТ4543-71. Форма детали является телом вращения, правильная, геометрическая. По наружному диаметру имеется резьба М36 - 8g, с правой стороны детали на резьбовой поверхности расположены два взаимно перпендикулярных, непересекающихся отверстия Ø8Н14.

Основными техническими требованиями при изготовлении болта по являются:

- наивысший квалитет точности имеют резьба М36- 8g;

- наивысший класс шероховатости Ra 6,3 имеет резьбовая поверхность.

От важности показателя качества изделия зависит последовательность проектируемого технологического процесса и технологических переходов.

болт деталь механический

1.2 Анализ технологичности изделия (качественная и количественная оценка)

Проектируемая деталь «Болт» изготавливается из среднеуглеродистой стали, которая рекомендуется для изготовления следующих деталей: роликов, валиков, цапф, фрикционных дисков, после улучшения для изготовления деталей, работающих при небольших скоростях и т.д.

Сталь 35ХГСА ГОСТ4543-71качественная конструкционная, хорошо и производительно обрабатывается резанием, образуя высококачественную поверхность. Применяется при изготовлении деталей подверженным динамическим нагрузкам. Химический состав стали 35ХГСА приведен в таблице 2.

Таблица 2- Химический состав, мех и физические свойства сталь 35ХГСА

Содержание химических элементов, %
Углерод С		Кремний Si		Марганец Mn			Хром Cr		Сера S		Фосфор P
0,20…0,35		-		-			-		0,03		0,03
Механические свойства						Физические свойства
sт,МПа	sв,МПа		d5 ,%		Qн ,кДж/н2	НВ		g, г/см3		l, Вт/м´с		a´106 1/с
450	650		19		550	227		7,85		18,5		11,9

Из анализа свойств материала видно, что деталь хорошо поддается обработке резанием и в дальнейшем не будут возникать трудности с выбором инструмента.

.2 Анализ технологичности изделия (качественная и количественная оценка)

Технологичность конструкции отражает его конструктивные особенности, состав и взаимное расположение его узлов, форму и расположение поверхностей, установка и их соединение, размеры, материалы и т.д. В свою очередь конструкция изделия во многом определяет его функциональные свойства: надёжность и технологичность.

В соответствии с ГОСТ 14201 различают качественную и количественную оценку технологичности и конструкции изделия и его элементов.

Качественная оценка технологичности конструкции детали распространена на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего варианта конструкции изделия. Качественный анализ конструкции детали приведен ниже:

деталь является телом вращения и не имеет труднодоступных мест и поверхностей для обработки;

конструкция детали обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки;

изготовляется из стали 45ГОСТ 1050-88, обладающей высокой прочностью, малой чувствительностью к концентрации напряжений, хорошей обрабатываемостью, способность подвергаться термической обработке;

деталь имеет надежные установочные базы, т. е. соблюдается принцип постоянства и совмещения баз.

Количественная оценка технологичности конструкции изделия оценивается посредством системы показателей, числовые значения которых характеризуют степень удовлетворения требований к технологичности по существенным для конкретного изделия, охватывающих технологическую рациональность конструктивных решений.

Расчет количественных показателей проводим по уровню унификации, коэффициенту точности обработки и коэффициенту шероховатости обработки.

Для расчета количественных показателей произведён анализ конструктивных элементов детали типа «Крышка задняя» (рисунок 1) и результаты сведены в таблицу 3.

Рисунок 1 - Эскиз детали типа «Болт»

Таблица 3 - Анализ конструктивных элементов

Наименование поверхности	Количество поверхностей	Количество унифицированных элементов	Квалитет точности	Шероховатость поверхности
Наружные
Ø36	1	1	h14	Ra12,5
Резьба М36	1	1	8g	Ra6,3
Внутренние:
Ø8	2	2	Н14	Ra12,5
Фаски
4х30°	1	1	Н14	Ra12,5
Радиусные:
R2	1	1	h 14	Ra12,5
Торцы:
195	2	-	IT14/2	Ra12,5
Всего	Qэ = 8	Qу.э. = 6

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали рассчитывается по формуле [5, с. 22]

, (1)

где Qу.э.- количество унифицированных элементов детали,Qу.э.=17;

Qэ.- общее число элементов детали,Qэ.=19.

Используя формулу (1) находим коэффициент унификации

По данному показателю деталь технологична, т. к. Ку.э.= 0,75 больше 0,6.

Коэффициент точности обработки рассчитываем по формуле [5, с. 22]

 (2)

где Аср - средний квалитет точности.

Средний квалитет точности рассчитываем по формуле [5, с. 22]

 (3)

где ni - число поверхностей детали, соответственно 1…19-му квалитетам.

,

.

По данному показателю деталь технологична.

Определяем коэффициент шероховатости по формуле [5, с. 22]

 (4)

где Бср - средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра Ra, мкм. Определяется по формуле [5, с. 23]

 (5)

где ni - количество поверхностей, имеющих шероховатость.

,

.

Так как Кш=0,08<0,32, то деталь по этому показателю является технологичной.

Исходя из количественной и качественной оценки технологичности конструкции детали можно сделать вывод, что деталь удовлетворяет основным технологическим требованиям, следовательно, деталь является технологичной.

.4 Анализ производственной программы и установление вида производства

В зависимости от размеров производственной программы, характера производства и выпускаемой продукции, а так же технических и экономических условий осуществления производственного процесса различают три основных типа производства: принимаем 37000

Т. к. производственная программа задана количеством деталей, необходимо заданную программу увеличить только на процент брака [6 , с. 2

Ni = m´Nm´(1 + в/100)=1´37000´(1+2/100)= 37740шт., (6)

где m - количество одноименных деталей на машине , m=1;

Nm - количество изготавливаемых деталей в год, N=38000шт.;

в = 2 % - процент возможного брака при обработке заготовок.

Принимаем 42840 шт/год.

Определяем размер партии детали по формуле [6 , с. 23]

n = Ni ´ a / F = 38760´5/247=784 шт., (7)

где a =5 , количество дней нахождения детали на складе;

F - 247, число рабочих дней в году.

Определяем число запусков в году по формуле [6 , с. 23]

З=N/n (8)

где З - число запусков;

N - годовой объем выпуска, шт.;

n - количество деталей в партии.

Подставляем значения в формулу (8)

З=38000/784 =48

На основании таблицы № 3.1 [6, с. 24] (N от2000-50000шт.) можно сделать вывод о типе производства - среднесерийное (т. к. масса 1,86 кг, N=42840 шт).

.5 Предложения по улучшению объекта производства

Одной из важнейших задач изготовления изделий в промышленном производстве является повышение производительности труда, за счет автоматизации технологического процесса, а также снижение себестоимости изготовления изделия.

Для достижения этих целей в данном проекте разработаны следующие методы по улучшению изготовления детали:

улучшение метода получения заготовки с целью снижения материала емкости детали;

применение станков с ЧПУ;

усовершенствование технологического процесса за счет сокращения количества технологических операций;

применение прогрессивного режущего инструмента.

В результате этих разработок снизиться себестоимость изделия, и будет получен годовой экономический эффект.

2. Технологическая часть

.1 Выбор и технико-экономическое обоснование вида заготовки

Выбор прогрессивного вида заготовки и рационального способа его получения является одним из ответственных моментов проектирования технологического процесса. Вид заготовки и ее размеры влияют на характер начальных операций и его экономичность.

Рациональная заготовка обеспечивает повышение точности и качества детали, снижение трудоемкости и изготовления, сокращение потребного количества станочного оборудования и режущего инструмента, что снижает себестоимость детали.

Заводская заготовка детали «Болт » - круглый калиброванный прокат Ø39,3h14= ГОСТ 7417-75, обработка такой заготовки предполагает удаление Учитывая свойства материала, её массу и форму, размеры и тип производства, в качестве заготовки предлагается принять штамповку, более приближенную к форме детали, то есть уменьшаем припуск на обработку наружного диаметра 36g8 мм и повышаем коэффициент Ким.

Уменьшение припуска может быть технологически оправдано, так как точность выбранного оборудования и жесткость технологической системы станок - приспособление - инструмент - деталь позволяют вести точную и высокопроизводительную обработку с малым припуском, выдерживая все требования чертежа к точности и качеству поверхностей.

В курсовом проекте заготовку предлагается получить горячей объемной штамповкой на прессах.

Штамповочное оборудование - КГШП;

Масса детали - 1,89 кг.

Определяем массу поковки Мп=Мд∙Кр=1,86 ∙1,5=0,138 кг.

Расчетный коэффициент - Кр=1,5.

Класс точности - Т3.

Группа стали - М1, т. к. С< 0,35%;

с=7,85 кг/м³ - плотность стали.

 кг, (9)

 

Так как С = 0,36, то принимаем степень сложности С2 - свыше 0,32 до 0,63 включительно.

Класс точности штамповки на ГКШП выбираем по [19, табл.19,с.28] - Т3.

Исходный индекс - 9… [19, табл.2,с. 10].

Припуски на механическую обработку устанавливаем по [19, табл.3,с.12] .

Дополнительные припуски, учитывающие:

- смещение по поверхности разъема штампа - 0,3мм [19, табл.4,с. 14];

- отклонение от плоскостности - 0,2мм [19, табл.5,с. 14];

штамповочный уклоны наружной поверхности -10, [19, табл.18,с. 26];

радиус закруглений наружных углов -3мм [19, табл.7,с. 15];

отклонения межосевого расстояния - 0,3мм [19, табл.6,с. 15].

На основании принятых припусков на размеры детали определяем расчетные размеры элементов и заготовки в целом и заносим в таблицу 4.

Таблица 4 - Общие припуски на заготовку

Наименование поверхности	Размеры детали, мм	Класс точности размеров		Ряды припусков		Допуск,мм		Припуск, мм	Расчет припуска, мм	Размер заготовки с допусками
		табл.	прин.	табл.	прин.	мм
Наружная	М36-8g		Т9		10	2,4	1,02М(1.1+0,3+0,2)=3,2Ø39.2
1 торца	195h14					3,0	1,21.1+0,2+0,2= 1,4196,4

Эскиз заготовки представлен на рисунке 3. Разобьем заготовку на три геометрические фигуры

Рисунок 3 - Эскиз заготовки

Рассчитываем массу проектируемой заготовки m, кг по формуле

, (10)

где V - объем проектируемой заготовки, мм3;

- плотность стали 7,85 кг/м3;

 , (11)

 см3,

 см3,

Определяем общий объем заготовки Vобщ ,см3 по формуле

Vобщ= V1 +V2 ,  (10)

Vобщ= 4.494+15.515 =20.01 см3.

Рассчитываем массу заготовки Мзаг по формуле

. (11)

Коэффициент использования материала Ким определяем по формуле

Ким=Мдет/Мзаг, (12)

Ким=0.092/0,15=0,61.

Расчет заводского варианта получения заготовки из калиброванного проката

Определяем массу детали и массу заготовки.

Масса детали задана чертежом Gдет = 0,092кг.

Принимаем  

Объем заготовки определяем по формуле 9

Массу заготовки определяем по формуле 14

 

Коэффициент использования материала определяем по формуле (15)

На основании полученных размеров строим заготовку - круглый прокат (рисунок 4).

Рисунок 4 - Эскиз заготовки - круглый прокат

Показатели по двум вариантам сводим в таблицу 5.

Таблица 5-Сравнительная характеристика методов получения заготовок

Вариант	Масса детали, кг	Масса заготовки, кг	Коэффициент использования материала
Заводской  (круглый прокат)	1,89	2	0,
Проектируемый (штамповка на ГКШП)	1,89	1,9	0,58

Годовая экономия металла от выбранного варианта изготовления заготовки определим по формуле [4, с. 24]

 кг. (17)

Так как коэффициент использования металла выше у проектируемой заготовки, чем у заготовки из круглого проката и годовая экономия составляет 13056кг - то в качестве исходной заготовки принимаем заготовку, получаемую методом штамповки на ГКМ.

.2 Разработка маршрутного технологического процесса

Выбор методов обработки был основан на требовании обеспечения заданной на чертеже шероховатости поверхностей.

В зависимости от вида технологических операций весь технологический процесс можно разделить на несколько этапов обработки, что позволит более рационально использовать оборудование.

После установления этапов обработки проводят формирование состава операции, т.е. решение вопроса о числе операций и их содержании. Составление маршрута обработки - это решение сложной задачи на основании которой принимается общий план обработки. При разработке необходимо учитывать требования к точности расположенной поверхности. При требованиях перпендикулярности и симметричности поверхности следует стремиться к их обработке с одной установки.

Применяемый на предприятии маршрутный технологический процесс приведен в таблице 6.

Таблица 6 - Применяемый маршрутный технологический процесс

№ опер.	Наименование операции	Оборудование
005	Заготовительная
015	Токарно- винторезная	Токарно-винторезный 16К20
020	Токарно-револьверная	Токарно-револьверный 1Г325
025	Сверлильная	Сверлильный станок НС12
030	Сверлильная	Сверлильный станок НС12
035	Бесцентрошлифовальная	Шлифовальный станок 3Н182
040	Контрольная

При проектировании нового технологического процесса применение прогрессивного инструмента позволит исключить шлифовальную операцию, а применение многоцелевого токарного станка позволит объединить сверлильные операции с токарными.

Принимаем токарный станок модели САТ400 (рисунок 3).

Таблица 7 - Проектируемый маршрутный технологический процесс

№ опер.	Наименование операции	Оборудование
005	Фрезерно-центровальная	Фрезерно - центровальный EM535M
010	Контрольная
015	Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ САТ400
020	Контрольная

Рисунок 2 -Станок САТ400

.3 Выбор технологического оборудования и его краткая характеристика

Выбор оборудования при проектировании технологического процесса производиться исходя из следующих соображений:

размеры рабочей зоны станка должны соответствовать габаритным размерам детали;

производительность станка должна соответствовать заданной программе выпуска;

мощность, жесткость и кинематические возможности станка должны позволять обработку на оптимальных режимах резания с наименьшей затратой времени.

Для проектируемого технологического процесса выбираем следующее оборудование (таблица 8, таблица 9).

Таблица 8 - Станок полуавтомат центровально-подрезной двусторонний МР77

Технические характеристики станка

Параметр

Диаметр обрабатываемой заготовки, мм Длина обрабатываемой заготовки, мм Число скоростей шпинделя фрезы Пределы чисел оборотов шпинделя фрезы в минуту Наибольший ход головки фрезы (стола), мм Пределы рабочих подач фрезы (бесступенчатое регулирование), мм/мин Число скоростей сверлильного шпинделя Пределы чисел оборотов сверлильного шпинделя в минуту Ход сверлильной головки, мм Пределы рабочих подач сверлильной головки (бесступенчатое регулирование), мм/мин Продолжительность холостых ходов, мин Мощность электродвигателя, кВт фрезерной головки сверлильной головки Габаритные размеры станка

20-60 100-200 7 270-1255 160  20-400 6 250-1410 60  20-300 0,15 4 1,1 2345х1265

Таблица 9 - Станок токарный многоцелевой с ЧПУ САТ400 технические характеристики.

Технические характеристики станка	Параметр
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм:
над станиной	535
над суппортом	380
Расстояние между центрами, мм	1 000
Максимальное перемещение суппорта, мм:
по оси «Х»	230
по оси «Z»	1 100
Максимальный вес обрабатываемой детали, кг:
в патроне	200
в центрах	600
Диаметр отверстия в шпинделе, мм	82
Пределы частот вращения шпинделя,	35...1 000
переключаемых автоматически, об/мин	140...4 000
Мощность главного привода/30 мин., кВт	22/26
Максимальный крутящий момент на шпинделе, Н.м
Дискретность задания перемещения, мкм:	1
Скорость рабочих подач суппорта:
по оси «Х», мм/мин	1...6 000
по оси «Z», мм/мин	1...6 000
по оси «С» шпинделя, об/мин	0,1...10
Скорость быстрых перемещений суппорта, мм/мин:
по оси «Х»	20 000
по оси «Z»	24 000
Максимальное тяговое усилие, кгс:
по оси «Х»	900
по оси «Z»	1 105
Револьверная головка:
количество инструментов	12
диаметр цилиндрического хвостовика инструментального блока по DIN69880, мм	40
размеры гнезда для инструмента, мм	32x32
мощность привода вращающегося инструмента, кВт	3
максимальный крутящий момент, Н.м	50
скорость вращения инструмента, об./мин	до 5 000
Масса станка, кг	8 300
длина	4 200
ширина	1 750
высота	1 900

.4 Расчет операционных припусков и межоперационных размеров

Межоперационный припуск - это слой металла, удаляемый с поверхности заготовки при выполнении отдельных операций.

Расчет припусков на обработку и промежуточные предельные размеры производим для наружного диаметра Ø33,3h14

Принятый маршрут обработки для точения наружной поверхности под резьбу

М36-8g Ø33,3h14 состоит из 1 перехода: получистового точения.

Таблица 10 - Расчет операционных припусков на обработку Ø33,3h14

технологические переходы обработки  поверхности	квалитет	Элементы припуска, мкм				Расченый припуск  2Zmin, мкм	Расчетный размер, мм	Допуск Td, мкм	Предельные размеры, мм		Предельные значения припусков, мкм
		Rz	Т	Д	е				dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
Штамповка	15	150	200	700		-	35,78	1200	35,48	36.98	-	-
Точение получистовое	14	80	50	39	320	2700	32,78	620	32,38	33,3	3100	3680

Определяем значение Rz, Т по [4, табл. 27, с. 65] для заготовки.

Значения Rz, Т после механической обработки внутренних поверхностей находим по [4, табл. 29, с. 67].

Определяется минимальный 2Zmin, мкм припуск по формуле

, (14)

где RZ i-1 - высота неровностей, получаемых на предшествующем переходе;

Ti-1 - глубина поверхностного слоя, полученного на предшествующем переходе;

сi-1 - сумма пространственных отклонений, полученных на предшествующем переходе.

еi - погрешность установки на данном технологическом переходе.

Определяем суммарное отклонение , мкм, по формуле

 , (15)

где  - погрешность смятия заготовки, 0,2 мм;

 - погрешность штампованной заготовки по эксцентричности и короблению, 0,5 мм;

 мкм,

Величина остаточной пространственной погрешности после чистовой обработки будет составлять

r= Куrзаг мкм, (16)

где Ку- коэффициент уточнения; Ку=0,06

r1 =0,06700=42мкм,

Погрешность установки еуст = 120 мкм - установка в 3-х кулачковом патроне [4, с. 71].

Определяется минимальный припуск по формуле (14)

 мкм,

Определяем расчетный диаметр dр

 мм,

 мм,

Определяем максимальный диаметр dmax

 мм,

 мм,

Определяем 2Zmin

мм,

Определяем 2Zmax

мм,

Производим проверку правильности работ

 (17)

Расчет выполнен, верно.

.5 Разработка операционного технологического процесса

На основании выбранного технологического оборудования расчета промежуточных припусков на механическую обработку составляем операционный технологический процесс с указанием эскизов обработки, содержанием технологических переходов.

Таблица 11 - Операционный технологический процесс

№ Операции

Эскиз обработки. Содержание переходов

Режущий и измерительный инструмент

005           Фрезерно-центровальная  Фрезерно-центровальный ОБ-11

А Установить заготовку в приспособление, закрепить

Фрезеровать торец стержня, выдерживая размер

L= 218мм

Центровать торец, выдерживать размеры:Ø3,15, L=14мм

Б Раскрепить, снять детальФреза концевая

Ø 35мм R216.35 20045 AK55N 1620;

Патрон цанговый, 392.14014-4032 120;

Цанга -

Е13.0 071765

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1-2 ГОСТ 166-89;

Угломер, тип 1-5 ГОСТ 5378-66;

Штангенциркуль ШЦ-II-250 -0,1-2 ГОСТ 166-89.
010	Контроль		Штангенциркуль ШЦ-II-250 -0,1-2 ГОСТ 166-89; Шаблон радиусный И 83-2600
№ опер.		Наименование, эскиз, содержание операции		Инструмент

015             020              Токарная с ЧПУ

АУстановить деталь в патрон поджать центром

Точить наружную поверхность, выдерживая размеры:Ø33,3(техн.) под резьбу , L =195мм

Точить фаску, выдерживая размеры 4х30°

Подрезать головку болта, выдерживая размер R2

Нарезать резьбу выдерживая размер L=85+6 М36-8g

Контроль

Проверить размеры: согласно эскизу; шероховатость поверхностей Ra12,5CNMG 1204 - 12 PR 4035

Штангенциркуль ШЦ-III-250-630-0,1 ГОСТ 166-89;-2112 - Фаскомер

Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ 166-89Образцы шероховатости

Ra 3,2;6,3; 12,5 ГОСТ 9378-75

Калибр-пробка Шаблон радиусный,

набор №1 ТУ2-034-228-87

.6 Расчет режимов резания и основного времени

При расчете режимов резания задача заключается в том, чтобы найти наиболее рациональное сочетание его элементов: глубины резания, подачи, скорости. Это сочетание должно обеспечивать наивыгоднейшую обработку детали при максимальном использовании станка и стойкости инструмента

Расчет режимов резания производим в следующей последовательности:

Определяем глубину резания в зависимости от величины припусков.

Выбираем подачу в зависимости от глубины резания, диаметра обрабатываемой детали и требований к шероховатости поверхности.

Определяем скорость резания в зависимости от глубины резания, подачи, прочности, твердости обрабатываемого материала, диаметра обработки.

Определяем частоту вращения шпинделя.

Определяем фактическую скорость резания.

Определяем эффективную мощность, затраченную на резание.

Определяем (основное) технологическое время.

Расчет режимов резания аналитическим способом производим на 1 переход токарной токарной с ЧПУ операции 015:

Точить наружную поверхность под резьбу, выдерживая размеры: Ø33,3(техн.), L =195мм.,с диаметра заготовки Ø 39.2мм

Табличным на остальные переходы результаты сводим в таблицу 10.

Режущий инструмент - резец проходной с пластинкой из твердого сплава (TCMW 16T302EN).

Геометрия - ц=90º, б=6º, г=10º.

Материал державки - сталь 35. Сечение державки резца 20х20 мм.

Стойкость - Т=60 мин.

Определяется глубина резания для перехода:

Глубина резания t=1,47 мм, число проходов i=2,тогда t=t/2.

Назначаем подачу:

S=0,45 мм/об.

Скорость резания V, м/мин, определиться по формуле

, (18)

, (19)

где 0,9 - коэффициент учитывающий материал заготовки[19].;(.таб 3ст.262)

Кпv = 0,9 - составляющие поверхности заготовки;

Kиv =1,0 - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

Кцv =1,0 - параметры резца;

КТи =1,0 - количество одновременно работающих резцов;

Кr =0,94 - параметры резца угол при вершине.

Коэффициенты определяются по литературе [19].

,

где Cv, x, y, m, - значения коэффициента и показателей степени;

Cv=340, x=0,15, y=0,35, m=0,2

 м/мин

Частота вращения шпинделя определится

 об/мин (20)

Принимаем nд=1000 об/мин.

Действительная скорость резания

 м/мин, (21)

Определяется силы резания Pz, Н, по формуле

, (22)

где Кp =0,8 - поправочный коэффициент на силу резания [19].

Ср, x, y, n - коэффициент и показатели степени,

Ср=204; x=1,0; y=0,75; n=0;

Подставляем коэффициенты в формулу 22:

 H

Определяется мощность

 кВт, (23)

 кВт,

Обработка возможна

Определяется минутная подача:

 мм/мин (24)

Основное время

 мин, (25)

где  мм, - величина хода инструмента.

 мин

Для остальных переходов значения выбираем по нормативам режимов резания и сводим в таблицу 12.

Таблица 12 - Сводная таблица режимов резания

Наименование операции, перехода	Размеры обработки поверхностей, мм				S,мм/об	Vм/мин	n,об/мин	Sм, мм/мин	Nр, кВт	Nст, кВт	To, мин
	D	t	L	i
005 Фрез.-центров.	0,9
1 Фрезеровать торец стержня, выдерживая размер L= 218мм	60	1,4	70	1	0,25/10	60	318	795			0,89
2 Центровать торец, выдерживать размеры:Ø3,15, L=6мм	3,15	1,57	8	1	0,3	20	2022	606			0,01
015 Токарная с ЧПУ											3,45
1Точить наружную поверхность, выдерживая размеры:Ø33,3(техн.) под резьбу , L =195мм	39,5	1,47	197	2	0,45	97	782	273	0,9	18,7	0,3
2Точить фаску, выдерживая размеры 4х30°	39.5	4	6.5	1	0,45	97	782	273	0,9	18,7	0,1
3Подрезать головку болта, выдерживая размер R2	39,5	4	4	1/2	0,45	97	782	273	0,9	18,7	0,1
Сверлить сквозное отверстие Ø8h14	8	4	41	1	0.3	25	995	298.5
4Нарезать резьбу выдерживая размер L=85+6 М36-8g	36	1,35	87	4	1,35	10	88	118			2,95

.7 Определение норм времени и установление расценок

Техническую норму времени определяют на основе технических возможностей технологической оснастки, режущего инструмента, станочного оборудования и правильной организации рабочего места.

Норма времени является одним из основных факторов для оценки совершенства технологического процесса и выбора наиболее прогрессивного варианта обработки заготовки. Норму штучного времени Тшт., мин., на операцию 005 рассчитываем по формуле [10, с. 78]

Тшт = (Тца + Тв)ּ[1 + (Ü1 + Ü2) / 100], (32)

где Ь1 - время на обслуживание рабочего места, % [10, табл.50];

Ь2 - время перерывов на отдых и личные надобности, % [10, табл.50];

Тца - время автоматической работы станка, мин.;

Тв - вспомогательное время, мин.

Íîðìó øòó÷íîãî âðåìåíè Òøò, ìèí., íà îïåðàöèþ 005 ðàññ÷èòûâàåì ïî ôîðìóëå 27, Òî= 3,45 ìèí. - îñíîâíîå ìàøèííîå âðåìÿ (òàáë.10)

Âðåìÿ àâòîìàòè÷åñêîé ðàáîòû ñòàíêà, Òöà,ìèí., ðàññ÷èòûâàåì ïî ôîðìóëå

 ìèí., (33)

ãäå Òàâ - âðåìÿ âñïîìîãàòåëüíîé ðàáîòû, ìèí.

 ìèí., (34)

ãäå t1=0,12×4= 0,48 ìèí. - âðåìÿ íà óñêîðåííîå ïåðåìåùåíèå ðàáî÷åãî îðãàíà ñòàíêà;

t2=0,09×3 =0,27ìèí. - âðåìÿ íà óñòàíîâî÷íûå ïåðåìåùåíèÿ;

t3=0,08 ×3=0,24ìèí. - âðåìÿ íà ñìåíó èíñòðóìåíòà.

 ìèí.,

 ìèí.

Âñïîìîãàòåëüíîå âðåìÿ Òâ, ìèí., îïðåäåëÿåì ïî ôîðìóëå

 , …. (35)

ãäå Òâ óñò = 0,34 ìèí. - âðåìÿ íà óñòàíîâêó è ñíÿòèå äåòàëè [10,÷.1,êàðòà3,ïîç.3];

Òââê - âðåìÿ íà âêëþ÷åíèå è âûêëþ÷åíèå ñòàíêà, 0,08 ìèí. [10, êàðòà 14, ïîç.1];

Òâîï - âðåìÿ íà âêëþ÷åíèå îòêðûòü çàãðàäèòåëüíûé ùèòîê,0.03ìèí.[10,÷.1,êàðòà13; ];

Ïîäñòàâëÿåì ïîëó÷åííûå äàííûå â ôîðìóëó 30

Òâ=0,34+0,08+0,03=0,45ìèí.

Îêîí÷àòåëüíî íîðìà øòó÷íîãî âðåìåíè ðàâíà

Òøò =(4,44+0,45)×(1+8/100) = 5,28ìèí.

Îïðåäåëÿåì øòó÷íî-êàëüêóëÿöèîííîå âðåìÿ Ò øò-ê, ìèí., ïî ôîðìóëå

 ìèí., (36)

ãäå Òïç - ïîäãîòîâèòåëüíî-çàêëþ÷èòåëüíîå âðåìÿ íà ïàðòèþ äåòàëåé, ìèí., óñòàíàâëèâàåì íà îñíîâàíèè äàííûõ òàáëèöû 13

Òàáëèöà 13 - Ïîäãîòîâèòåëüíî-çàêëþ÷èòåëüíîå âðåìÿ, Òïç , ìèí.

Ñîñòàâíûå ïîäãîòîâèòåëüíî-çàêëþ÷èòåëüíîãî âðåìåíè	Íîðìà âðåìåíè ,ìèí.	Êîë-âî óñòàíîâîê	Âðåìÿ ðàñò÷åòíîå , ìèí.
Ïîëó÷èòü ÷åðòåæ	7	1	7	2	1	2
Èíñòðóêòàæ ìàñòåðà	3	1	3
Óñòàíîâèòü è ñíÿòü ïàòðîí	4	1	4
Óñòàíîâèòü è ñíÿòü èíñòðóìåíò	0,8	3/2	2,4/1,6
Óñòàíîâèòü èñõîäíûå ðåæèìû	0,5	4/2	2,0/1
Óñòàíîâèòü èñõîäíûå êîîðäèíàòû X,Y.Z	1,3	4/2	5,2/2,6
Óñòàíîâèòü ïðîãðàììîíîñèòåëü â ñ÷èòûâàþùåå óñòðîéñòâî		1	1
Íàáîð ïðîãðàììû íà ïóëüòå óïðàâëåíèÿ	4		0
Î÷èñòêà ïðèñïîñîáë. îò ñòðóæêè		1	1
Îáíóëåíèÿ èíñòðóìåíòà	0,5	3/2	1,5/1
Èòîãî:			29,1/22,2

ìèí.,

Ðàñ÷åò øòó÷íîãî âðåìåíè Òøò íà îïåðàöèþ 005 îñóùåñòâëÿåì â òîé æå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè:

Òî = 0,9ìèí - îñíîâíîå ìàøèííîå âðåìÿ;

Òâ óñò = 0,47ìèí - âðåìÿ íà óñòàíîâêó è ñíÿòèå äåòàëè [10,êàðòà8, ïîç.29];

- âðåìÿ íà âêëþ÷åíèå è âûêëþ÷åíèå ñòàíêà [10,êàðòà14, ïîç.1];

- îòêðûòü çàãðàäèòåëüíûé ùèòîê [10,êàðòà13];

Âñïîìîãàòåëüíîå âðåìÿ îïðåäåëÿåì ïî ôîðìóëå 35.

Òâ=0,47+0,04+0,03=0,9ìèí.

Âðåìÿ íà îðãàíèçàöèîííûå è òåõíè÷åñêîå îáñëóæèâàíèå ðàáî÷åãî ìåñòà, îòäûõ è ëè÷íûå ïîòðåáíîñòè ïðèâåäåíî â ïðîöåíòàõ îò îïåðàòèâíîãî âðåìåíè è ñîñòàâëÿåò 8%.

Âðåìÿ öèêëà àâòîìàòè÷åñêîé ðàáîòû ñòàíêà ïî ïðîãðàììå îïðåäåëÿåì ïî ôîðìóëå 34.

Òìâ =0,03×2+ 2´0,12+2´0.08 = 0,46ìèí.,

Òöà= 0,9 +0,46 =1,36ìèí.

Îêîí÷àòåëüíî íîðìà øòó÷íîãî âðåìåíè ðàâíà

Òøò=1,36+0,9)×(1+8/100)=2,44ìèí.,

Òøê =2,44 +22,2/784 =2,46ìèí.

Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñâîäèì â òàáëèöó 13. Òàðèôíûå ñòàâêè ñäåëüùèêîâ ïî ðàçðÿäàì â òàáëèöó 14.

Òàáëèöà 14 - Íîðìû âðåìåíè íà îïåðàöèè

¹ îïåð.	Íàèìåíîâàíèå îïåðàöèé	Òöà, ìèí.	Òâ, ìèí.	Òøò, ìèí.	Òïç, ìèí	Òøò-ê, ìèí
005	Ôðåçåðíî-öåíòðîâàëüíàÿ	0,89	0,4	1,38	23	1,39
015	Òîêàðíàÿ ñ ×ÏÓ	1,36	0,9	2,44	29,1	5,32

.8 Ðàçðàáîòêà ïðîãðàììíîé êàðòû, êàðòû íàëàäêè ñòàíêà ñ ×ÏÓ è çàïèñü ïðîãðàììû íà îäíó îïåðàöèþ

Ñèñòåìû ÷èñëîâîãî ïðîãðàììíîãî óïðàâëåíèÿ (Ñ×ÏÓ) - ýòî ñîâîêóïíîñòü ñïåöèàëèçèðîâàííûõ óñòðîéñòâ, ìåòîäîâ è ñðåäñòâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ ×ÏÓ ñòàíêàìè. Óñòðîéñòâî ×ÏÓ (Ó×ÏÓ) ñòàíêàìè - ýòî ÷àñòü Ñ×ÏÓ, âûïîëíåííàÿ êàê åäèíîå öåëîå ñ íåé è îñóùåñòâëÿþùàÿ âûäà÷ó óïðàâëÿþùèõ âîçäåéñòâèé ïî çàäàííîé ïðîãðàììå.

Ïðè èçãîòîâëåíèè äåòàëåé ñî ñëîæíûìè ïðîñòðàíñòâåííûìè ïðîôèëÿìè â åäèíè÷íîì è ìåëêîñåðèéíîì ïðîèçâîäñòâå èñïîëüçîâàíèå ñòàíêîâ ñ ×ÏÓ ÿâëÿåòñÿ ïî÷òè åäèíñòâåííûì òåõíè÷åñêè îïðàâäàííûì ðåøåíèåì. Ýòî îáîðóäîâàíèå öåëåñîîáðàçíî ïðèìåíÿòü â ñëó÷àå, åñëè íåâîçìîæíî áûñòðî èçãîòîâèòü îñíàñòêó.  ñåðèéíîì ïðîèçâîäñòâå òàêæå öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü ñòàíêè ñ ×ÏÓ.  ïîñëåäíåå âðåìÿ øèðîêî èñïîëüçóþò àâòîíîìíûå ñòàíêè ñ ×ÏÓ èëè ñèñòåìû èç òàêèõ ñòàíêîâ â óñëîâèÿõ ïåðåíàëàæèâàåìîãî êðóïíîñåðèéíîãî ïðîèçâîäñòâà.

×èñëîâîå ïðîãðàììíîå óïðàâëåíèå (×ÏÓ) - ýòî óïðàâëåíèå, ïðè êîòîðîì ïðîãðàììó çàäàþò â âèäå çàïèñàííîãî íà êàêîì-ëèáî íîñèòåëå ìàññèâà èíôîðìàöèè. Óïðàâëÿþùàÿ èíôîðìàöèÿ äëÿ ñèñòåì ñ ×ÏÓ ÿâëÿåòñÿ äèñêðåòíîé è åå îáðàáîòêà â ïðîöåññå óïðàâëåíèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ öèôðîâûìè ìåòîäàìè. Óïðàâëåíèå òåõíîëîãè÷åñêèìè öèêëàìè ïðàêòè÷åñêè ïîâñåìåñòíî îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ïðîãðàììèðóåìûõ ëîãè÷åñêèõ êîíòðîëëåðîâ, ðåàëèçóåìûõ íà îñíîâå ïðèíöèïîâ öèôðîâûõ ýëåêòðîííûõ âû÷èñëèòåëüíûõ óñòðîéñòâ.

Îñíîâíûå ïðåèìóùåñòâà ñòàíêîâ ñ ×ÏÓ:

ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ñòàíêà ïîâûøàåòñÿ â 1,5...2,5 ðàçà ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ àíàëîãè÷íûõ ñòàíêîâ ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì;

ñî÷åòàåòñÿ ãèáêîñòü óíèâåðñàëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ ñ òî÷íîñòüþ è ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ ñòàíêà-àâòîìàòà;

ñíèæàåòñÿ ïîòðåáíîñòü â êâàëèôèöèðîâàííûõ ðàáî÷èõ ñòàíî÷íèêàõ, à ïîäãîòîâêà ïðîèçâîäñòâà ïåðåíîñèòñÿ â ñôåðó èíæåíåðíîãî òðóäà;

äåòàëè, èçãîòîâëåííûå ïî îäíîé ïðîãðàììå, ÿâëÿþòñÿ âçàèìîçàìåíÿåìûìè, ÷òî ñîêðàùàåò âðåìÿ ïðèãîíî÷íûõ ðàáîò â ïðîöåññå ñáîðêè;

ñîêðàùàþòñÿ ñðîêè ïîäãîòîâêè è ïåðåõîäà íà èçãîòîâëåíèå íîâûõ äåòàëåé áëàãîäàðÿ ïðåäâàðèòåëüíîé ïîäãîòîâêå ïðîãðàìì, áîëåå ïðîñòîé è óíèâåðñàëüíîé òåõíîëîãè÷åñêîé îñíàñòêå;

- ñíèæàåòñÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü öèêëà èçãîòîâëåíèÿ äåòàëåé è óìåíüøàåòñÿ çàïàñ íåçàâåðøåííîãî ïðîèçâîäñòâà.

Óñòðîéñòâî ×ÏÓ, èñïîëüçóåìîå äëÿ ñòàíêà ÍÖ-31. Çàïèñü ïðîãðàììû íà îïåðàöèþ 015.

N0 T1

N1 ~X0

N2 ~Z0

N3 M12

N4 M12

N5 M12

N6

N7 ~Z6000

N8 ~X80O0

N9 T3

N10 S500

N11 M4

N12 ~X2300

N13 M8

N14 ~Z0

N15 F10

N16 X-50

N17 F80

N18 Z50

N19 X1850

N20 F15

N21 Z-4100

N22 X2000

N23 ~Z50

N24 X1700

N25 F15

N26 Z-4100

N27 X1800

N28 ~Z50

N29 X1700*

N30 F15

N31 G77*

N32 X1300*

N33 Z-3500*

N34 F1500*

N35 P200

N36 S400

N37 ~X5000

N38 ~Z5000

N39 T5

N40 ~X1500

N41 M8

N42 ~Z50

N43 F80

N44 X8000

N45 F5

N46 -45° X1230

N47 F10

N48 Z-3350

N49 F5

N50 X1190

N51 F10

N52 Z-3500

N53 X1590

N54 Z-4100

N55 X2000

N56

N57

N58

N59

N60 ~X6000

N61 ~Z6000

N62

N63 S400

N64 T12

N65 ~X2500

N66 M8

N67 ~Z-9500

N68 F50

N69 X2050

N70 F5

N71 X1630

N72 F50

N73 X2050

N74 Z-9800

N75 F5

N76 X1500

N77 F50

N78 X2050

N79 Z-9400

N80 F5

N81 -45°Z-9500

N82 X1590

N83 F7

N84 Z-9800

N85 F5

N86 X400

N87 M13

N88 X-50

N89 ~Z0

N90 M5

N91 M9

N92 M14

N93 P0

2.9 Òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêîå îáîñíîâàíèå âûáîðà òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà

Òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêîå îáîñíîâàíèå âûáðàííîãî âàðèàíòà òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà ïðîèçâîäèòüñÿ ïîñëå âûáîðà îñíàñòêè, îáîðóäîâàíèÿ, ðàñ÷åòà ðåæèìîâ ðàáîòû.

Òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêîå îáîñíîâàíèå âûáðàííîãî òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà ïðîèçâîäèì ïî ñëåäóþùèì äàííûì:

Êîýôôèöèåíòó èñïîëüçîâàíèÿ ìåòàëëà

- ïðîåêòèðóåìîé çàãîòîâêè;

 - çàâîäñêîé çàãîòîâêè.

Ïî êîýôôèöèåíòó èñïîëüçîâàíèÿ ìàòåðèàëà ïðèíèìàåì ïðîåêòèðóåìûé âàðèàíò - øòàìïîâêó íà ÃÊÌ ò.ê. êîýôôèöèåíò èñïîëüçîâàíèÿ ìåòàëëà âûøå, ÷òî ñîêðàùàåò ìåòàëëîåìêîñòü çàãîòîâêè.

Êîýôôèöèåíò èñïîëüçîâàíèÿ ñòàíêà ïî îñíîâíîìó âðåìåíè õàðàêòåðèçóþùèé ñòåïåíü ìåõàíèçàöèè è àâòîìàòèçàöèè ïðîöåññà îáðàáîòêè è ïðîãðåññèâíîñòè ïðèíÿòîé òåõíîëîãè÷åñêîé îñíàñòêè: äëÿ ñðåäíåñåðèéíîãî ïðîèçâîäñòâà [3, ñ. 94], äîëæåí áûòü áîëüøå 0,70.

3 Êîýôôèöèåíò Êv èñïîëüçîâàíèÿ ðåæóùèõ ñïîñîáíîñòåé èíñòðóìåíòà îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå [3, ñ. 96]

Êv = Vä/Vð, (43)

ãäå, Vä - äåéñòâèòåëüíàÿ ñêîðîñòü ðåçàíèÿ;

Vð - ðàñ÷åòíàÿ ñêîðîñòü ðåçàíèÿ.

Äëÿ òîêàðíîé ñ ×ÏÓ îïåðàöèè

Êv = 180/180=1

Ýòîò êîýôôèöèåíò äîëæåí áûòü íå ìåíüøå 0,8 è íå áîëüøå 1,1.

Êîýôôèöèåíò Kç çàãðóçêè ñòàíêîâ ïî âðåìåíè, ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå [3, ñ. 96]

ç = Ñð/Ñï, (44)

ãäå Ñð - ðàñ÷¸òíîå êîëè÷åñòâî ñòàíêîâ;

Ñï - ïðèíÿòîå êîëè÷åñòâî ñòàíêîâ.

Çíà÷åíèå ýòîãî êîýôôèöèåíòà äîëæíî áûòü â ïðåäåëàõ 0,8…1. Åñëè ïîëó÷åííûé Kç >1, ÷àñòü ðàáîòû ìîæåò áûòü ïåðåíåñåíà íà äðóãîé îäíîòèïíûé ñòàíîê.

Ïðèíèìàåì Fýô - 1872 ÷àñ - ôîíä ðàáî÷åãî âðåìåíè â 2014 ãîäó.

Ðàññ÷èòàåì êîëè÷åñòâî ñòàíêîâ äëÿ ôðåçåðíî-öåíòðîâàëüíîé îïåðàöèè ïî ôîðìóëå 50.

Ñð1 = 37740 ×2,3/1872· 60 = 0,73;

Îêðóãëÿåì äî áëèæàéøåãî öåëîãî ÷èñëà è ïîëó÷àåì . Íàõîäèì êîýôôèöèåíò çàãðóçêè.

 (45)

ãäå Ñð - ðàñ÷åòíîå êîëè÷åñòâî ðàáî÷èõ ìåñò, øò.;

Ñïð - ïðèíÿòîå êîëè÷åñòâî ðàáî÷èõ ìåñò, øò.

Êçî1 =0,73/1 = 0,73,

Àíàëîãè÷íî ðàññ÷èòûâàåì êîëè÷åñòâî îáîðóäîâàíèÿ ïî òîêàðíîé îïåðàöèè ñ ×ÏÓ 015, è ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ñâîäèì â òàáëèöó 15.

Ñð1 = 37740 ×5,23/1872· 60 = 1,75;

Îêðóãëÿåì äî áëèæàéøåãî öåëîãî ÷èñëà è ïîëó÷àåì . Íàõîäèì êîýôôèöèåíò çàãðóçêè ïî ôîðìóëå 52

Êçî2 = 1,75/ 2 = 0,87.

Ñðåäíèé êîýôôèöèåíò çàãðóçêè îáîðóäîâàíèÿ ó÷àñòêà  îïðåäåëÿåòñÿ îòíîøåíèåì ñóììû ðàñ÷åòíûõ ðàáî÷èõ ìåñò ê ñóììå ïðèíÿòûõ ðàáî÷èõ ìåñò [3, ñ. 5] ïî ôîðìóëå

 (46)

Êñð = 3,4/4=0,85.

Ðàñ÷åò êîëè÷åñòâà îáîðóäîâàíèÿ è åãî çàãðóçêè ïðîâåäåì â òàáëèöå 15.

Òàáëèöà 15 - Ðàñ÷åò êîëè÷åñòâà îáîðóäîâàíèÿ è åãî çàãðóçêè

¹ îïåðàöèè	Íàèìåíîâàíèå îïåðàöèè	Ãîäîâàÿ ïðîãðàììà âûïóñêà, øò.	Øòó÷íîå âðåìÿ , ìèí.Êîëè÷åñòâî ñòàíêîâÊîýôôèöèåíò çàãðóçêè
				ðàñ÷åòíîå ïðèíÿòîå
005	Ôðåçåðíî-öåíòðîâàëüíàÿ	35700	2,3	0,73	1	0,73
015	Òîêàðíàÿ ñ ×ÏÓ	35700	8,43	2,67	3	0,89
ÈÒÎÃÎ		35700	73	3,4040,85

Âåëè÷èíà ñðåäíåãî ïðîöåíòà çàãðóçêè ñòàíêîâ íà ó÷àñòêå ñîñòàâëÿåò 85%, ïîýòîìó äîãðóæàòü îáîðóäîâàíèå íå ñëåäóåò.

Ñòåïåíü çàãðóçêè ïðîèçâîäñòâåííîãî îáîðóäîâàíèÿ ïðåäñòàâëåíà â âèäå ãðàôèêà çàãðóçêè îáîðóäîâàíèÿ (ðèñóíîê 5).

Ðèñóíîê 5 - Ãðàôèê çàãðóçêè îáîðóäîâàíèÿ

Åñëè â ñðåäíåì çàãðóçêà â ñåðèéíîì ïðîèçâîäñòâå îêàæåòñÿ íèæå 80 %, òî íåîáõîäèìî äîãðóçèòü îáîðóäîâàíèå.

Íà îñíîâàíèè ïðîâåäåííîãî àíàëèçà ìîæíî ñäåëàòü âûâîäû, ÷òî ïðèíÿòûé âàðèàíò îáðàáîòêè äåòàëè ïîäòâåðæäàåò ïðàâèëüíîñòü âûáðàííîãî òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà è ýêîíîìè÷åñêóþ îáîñíîâàííîñòü âûáðàííîãî âàðèàíòà

3. Êîíñòðóêòîðñêàÿ ÷àñòü

.1 Êîíñòðóèðîâàíèå è ðàñ÷åò ðåæóùåãî èíñòðóìåíòà

Ðàññ÷èòàåì è ñêîíñòðóèðóåì òîêàðíûé ïðîõîäíîé ðåçåö ñ ïëàñòèíîé èç òâåðäîãî ñïëàâà äëÿ òî÷åíèÿ íàðóæíîé ïîâåðõíîñòè Æ33,3 ìì äåòàëè «Áîëò», ìàòåðèàë ñòàëü 45Õà ãëóáèíà ðåçàíèÿ t=1,47 ìì, ïîäà÷à S=0,45 ìì/îá, âûëåò ðåçöà 60 ìì.

 êà÷åñòâå ìàòåðèàëà äëÿ äåðæàâêè âûáèðàåì óãëåðîäèñòóþ ñòàëü 45Õà  ÌÏà, è äîïóñêàåìûì íàïðÿæåíèåì íà èçãèá  ÌÏà,

Ñèëó ðåçàíèÿ îïðåäåëÿåì Pz, Í, ïî ôîðìóëå

, (30)

ãäå ÊÐz - ñóììàðíûé ïîïðàâî÷íûé êîýôôèöèåíò, ðàâåí 0,9;

Cp=340 xp=0,15; yp=0,35; n=0-êîýôôèöèåíòû;

 H

Øèðèíà ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ äåðæàâêè ðåçöà ïðè óñëîâèÿ, ÷òî Í=6∙Â, ìì

ììì (31)

Ïðèíèìàåì áîëüøóþ áëèæàéøóþ øèðèíó äåðæàâêè 12 ìì, òîãäà Í=1,6∙12=19,2. Ïðèíèìàåì ïî ÃÎÑÒ 10224-72, ïðèíèìàåì Í=20 ìì.

Ïðîâåðÿåì ïðî÷íîñòü è æåñòêîñòü äåðæàâêè.

Ìàêñèìàëüíàÿ íàãðóçêà, äîïóñêàåìàÿ ïðî÷íîñòüþ ðåçöà , Í

 Í (32)

Ìàêñèìàëüíàÿ íàãðóçêà, äîïóñêàåìàÿ æåñòêîñòüþ ðåçöà , Í

 , (33)

ãäå f=0,1 ìì, - äîïóñêàåìàÿ ñòðåëà ïðîãèáà ðåçöà;

Å=2∙10-5 ÌÏà - ìîäóëü óïðóãîñòè ìàòåðèàëà äåðæàâêè;

J - ìîìåíò èíåðöèè ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ äåðæàâêè, ìì4;

 ìì4 (34)

òîãäà ìàêñèìàëüíàÿ íàãðóçêà îïðåäåëèòüñÿ

 Í

Êîíñòðóêòèâíûå ðàçìåðû ðåçöà áåðåì ïî Êàòàëîãó ôèðìû SandvikCoromant (20õ20), îáùàÿ äëèíà ðåçöà 120 ìì, ðàäèóñ çàêðóãëåíèÿ âåðøèíû ãîëîâêè ðåçöà R=1 ìì, ïëàñòèíà èç òâåðäîãî ñïëàâà CNMG 1204 - 12 PR 4035

.2 Êîíñòðóèðîâàíèå è ðàñ÷¸ò îäíîãî èçìåðèòåëüíîãî èíñòðóìåíòà

Ðàñ÷åò èçìåðèòåëüíîãî èíñòðóìåíòà âûïîëíÿåì äëÿ íàèáîëåå òî÷íîãî äèàìåòðà äåòàëè.

Ðàñ÷åò êàëèáðà-ïðîáêè ïðîèçâîäèì äëÿ ðàçìåðà Æ8h14.

Ïî ÃÎÑÒ 25347-82 íàõîäèì ïðåäåëüíûå îòêëîíåíèÿ îòâåðñòèÿ; îíè ðàâíû +0,36 è -0. Ñëåäîâàòåëüíî  

Ïî ÃÎÑÒ 24853-81 íàõîäèì äîïóñêè è äðóãèå äàííûå äëÿ ðàñ÷åòà êàëèáðîâ è êîíòðêàëèáðîâ:  , .

Ïî ýòèì äàííûì ñòðîèì ðàñïîëîæåíèå ïîëåé äîïóñêà êàëèáð-ïðîáêè è êîíòðêàëèáðîâ (ðèñóíîê 4).

Ðèñóíîê 4 - Ñõåìà ðàñïîëîæåíèÿ ïîëåé äîïóñêîâ êàëèáðîâ

Îïðåäåëÿåì ïðåäåëüíûå ðàçìåðû ïðîõîäíîé íîâîé êàëèáð-ïðîáêè ïî ôîðìóëàì

 ìì, (35)

Ðàçìåð êàëèáðà ÏÐ, ïðîñòàâëåííûé íà ÷åðòåæå, ïðè äîïóñêå íà èçãîòîâëåíèå  ðàâåí Æ.

Îïðåäåëÿåì ïðåäåëüíûå ðàçìåðû íåïðîõîäíîé ñòîðîíû êàëèáð-ïðîáêè ïî ôîðìóëå [12. ñòð.93]

 ìì, (37)

Ðàçìåð êàëèáðà ÍÅ, ïðîñòàâëÿåìûé íà ÷åðòåæå Æ.

Ðàçìåð èçíîøåííîãî êàëèáðà:

 ìì, (39)

Çàêëþ÷åíèå

 õîäå âûïîëíåíèÿ êóðñîâîãî ïðîåêòà áûë ñïðîåêòèðîâàí íîâûé òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ íà ìåõàíè÷åñêóþ îáðàáîòêó äåòàëè òèïà «Áîëò».

 òåîðåòè÷åñêîé ÷àñòè áûëè ïðîèçâåäåíû àíàëèç êîíñòðóêöèè, òåõíîëîãè÷íîñòè äåòàëè, àíàëèç ñòàëè 35ÕÃÑÀ ÃÎÑÒ4543-71è åå ñâîéñòâà è àíàëèç ïðîèçâîäñòâåííîé ïðîãðàììû ñ óñòàíîâëåíèåì âèäà ïðîèçâîäñòâà. Òàê æå ïðèâåäåíî îïèñàíèå ñëóæåáíîãî íàçíà÷åíèÿ èçäåëèÿ.

 òåõíîëîãè÷åñêîé ÷àñòè áûëà îáîñíîâàíà ýêîíîìè÷åñêàÿ öåëåñîîáðàçíîñòü âíåäðåíèÿ ðàçðàáîòàííîé òåõíîëîãèè âûáîðà çàãîòîâêè: íàèáîëåå ýêîíîìè÷åñêè öåëåñîîáðàçíûì ïî ìàòåðèàëîåìêîñòè è ñòîèìîñòè ÿâëÿåòñÿ èçãîòîâëåíèå çàãîòîâêè øòàìïîâêîé, ïîëó÷àåìîé ñ ïîìîùüþ ÊÃØÏ, ïî ñðàâíåíèþ ñ çàâîäñêèì âàðèàíòîì - ãîðÿ÷åêàòàíûì ïðîêàòîì. Ïîâûñèëñÿ êîýôôèöèåíò èñïîëüçîâàíèÿ ìàòåðèàëà ñ 0,59 äî 0,65 çà ñ÷åò èçìåíåíèÿ ìåòîäà ïîëó÷åíèÿ çàãîòîâêè.

Ðàçðàáîòàí ìàðøðóòíûé òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ, ïðîèçâåäåí âûáîð ïðîãðåññèâíîãî îáîðóäîâàíèÿ, îñíàñòêè è èíñòðóìåíòà. Ïðèíÿò òîêàðíûé îáðàáàòûâàþùèé öåíòð SBL 300 CNC, ôðåçåðíî-öåíòðîâàëüíûé ïîëóàâòîìàò ìîäåëè EM535M, ÷òî ïîçâîëèëî ïîâûñèòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òðóäà è ñíèçèòü ñåáåñòîèìîñòü èçãîòîâëåíèÿ äåòàëè, çà ñ÷åò ñîêðàùåíèÿ êîëè÷åñòâà îïåðàöèé ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè ñ ïÿòè äî äâóõ.

Ïðîèçâåäåíû ðàñ÷åòû ðåæèìîâ ðåçàíèÿ è íîðì âðåìåíè íà îáðàáîòêó, êîòîðûå áûëè ñíèæåíû çà ñ÷åò ïðèìåíåíèÿ ñîâðåìåííûõ âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ ðåæóùèõ ïëàñòèíîê, ïîçâîëÿþùèõ óâåëè÷èòü ðåæèìû ðåçàíèÿ è ïîâûñèòü êà÷åñòâî îáðàáîòêè.

 êîíñòðóêòîðñêîé ÷àñòè ïðîèçâåäåí ðàñ÷åò ðåæóùåãî èíñòðóìåíòà - ðåçåö ñáîðíûé ïðîõîäíîé ñ ïëàñòèíêîé èç òâåðäîãî ñïëàâà CNMG 1204 - 12 PR 4035, à òàêæå êîíòðîëüíîãî èíñòðóìåíòà - êàëèáðà-ïðîáêè äëÿ ïðîâåðêè äèàìåòðà Ø8h14.

Ïðè ãîäîâîé ïðîãðàììå âûïóñêà N= 35700øò. êîýôôèöèåíò çàãðóçêè îáîðóäîâàíèÿ ñîñòàâèë 85%, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò íîðìàòèâíûì òðåáîâàíèÿì/

Òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè äåòàëè âûïîëíåí ñ èñïîëüçîâàíèåì ÑÀÏÐ ÒÏ. ×åðòåæè âûïîëíåíû â Êîìïàñ-Ãðàôèê

Ëèòåðàòóðà

1. Àíóðüåâ Â.È Ñïðàâî÷íèê êîíñòðóêòîðà-ìàøèíîñòðîèòåëÿ:  3ò. Ò.3. - 7-å èçä., - Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå , 1992. - 816ñ.

. Àðøèíîâ Â.À. Ðåçàíèå ìåòàëëîâ - Ñïðàâî÷íèê êîíñòðóêòîðà - ìàøèíîñòðîèòåëÿ:  3ò. Ò.3. - 7-å èçä., - Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 2004. - 816 ñ.

. Äàíèëåâñêèé Â.Â. Òåõíîëîãè÷ ìàøèíîñòðîåíèÿ. Ó÷åáíèê äëÿ òåõíèêóìîâ. - 5-å èçä., ïåðåðàá. è äîï. - Ì.: Âûñø. øê., - 416 ñ.

. Äìóõ Í.Í. Îðãàíèçàöèÿ äèïëîìíîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ: ìåòîäè÷åñêèå ðåêîìåíäàöèè äëÿ ñïåöèàëüíîñòè 151001 Òåõíîëîãèÿ ìàøèíîñòðîåíèÿ ñðåäíåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ (áàçîâûé óðîâåíü). - Íîâî÷åðêàññê: ÔÃÎÓ ÑÏÎ «ÍÏÃÊ», 2008. - 63 ñ.

. Äîáðûäíåâ È.Ñ. Êóðñîâîå ïðîåêòèðîâàíèå ïî ïðåäìåòó «Òåõíîëîãèÿ ìàøèíîñòðîåíèÿ». - Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå,1985. - 184 ñ.

. Åãîðîâ Ì.Å. Îñíîâû ïðîåêòèðîâàíèÿ ìàøèíîñòðîèòåëüíûõ çàâîäîâ. - Ì.: Âûñøàÿ øêîëà,1996. - 479ñ.

. Æèäêîâ À.Í. Ýêîíîìèêà îòðàñëè: ìåòîäè÷åñêèå ðåêîìåíäàöèè ïî âûïîëíåíèþ êóðñîâîé ðàáîòû äëÿ ñïåöèàëüíîñòè 151001 Òåõíîëîãèÿ ìàøèíîñòðîåíèÿ è 200504 Ñòàíäàðòèçàöèÿ è ñåðòèôèêàöèÿ ïðîäóêöèè (ïî îòðàñëÿì) ñðåäíåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ (áàçîâûé óðîâåíü). - Íîâî÷åðêàññê: ÔÃÎÓ ÑÏÎ «ÍÏÃÊ», 2008. - 20ñ.

. Çóåâ À.À. Òåõíîëîãèÿ ìàøèíîñòðîåíèÿ. 2-å èçä. - ÑÏá.: Èçäàòåëüñòâî Ëàíü, 2003. - 496 ñ.

. Òðåáîâàíèÿ è ïðàâèëà îôîðìëåíèÿ òåêñòîâûõ äîêóìåíòîâ è ãðàôè÷åñêèõ ÷àñòåé ÂÊÐ (ÄÐ, ÄÏ), ÊÐ (ÊÏ) â ó÷åáíîì ïðîöåññå: Ìåòîäè÷åñêèå ðåêîìåíäàöèè äëÿ ñòóäåíòîâ îáðàçîâàòåëüíûõ ó÷ðåæäåíèé ÑÏÎ. - Íîâî÷åðêàññê: ÃÁÎÓ ÑÏÎ ÐÎ «ÍÏÃÊ», 2013. - 40ñ.

. Êëåïèêîâ Â.Â., Áîäðîâ À.Ì. òåõíîëîãèÿ ìàøèíîñòðîåíèÿ: Ó÷åáíèê. - Ì.: Ôîðóì: Èíôðà - Ì. 2004. - 960 ñ.

. Êîðàñòåëåâà Å.Ì. Ýêîíîìèêà, îðãàíèçàöèÿ è ïëàíèðîâàíèå ìàøèíîñòðîèòåëüíîãî ïðîèçâîäñòâà. - Ì.: Âûñøàÿ øêîëà. 1984. - 360 ñ.

. Íåôåäîâ È.À. Äèïëîìíîå ïðîåêòèðîâàíèå â ìàøèíîñòðîèòåëüíûõ òåõíèêóìàõ. - Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1986. - 239 ñ.

. Íåõîðîøåâà Ë.Í. Ýêîíîìèêà ïðåäïðèÿòèÿ. - Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 2003. - 295 ñ.

. Îáùåìàøèíîñòðîèòåëüíûå íîðìàòèâû âðåìåíè è ðåæèìîâ ðåçàíèÿ. . Â 2-õ ò. Ò.2, -Ì.: Ýêîíîìèêà, 1990 ã. - 315 ñ.

. Ñîðîêèí Â. Ã. Ìàðî÷íèê ñòàëåé è ñïëàâîâ. - Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1989 ã. - 543 ñ.

. Êîñèëîâ À.à è Ìåùåðÿêîâ Ð.Ê. Ñïðàâî÷íèê òåõíîëîãà - ìàøèíîñòðîèòåëÿ.  2-õ ò. Ò. 2 - 4-å èçä., - Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1986. - 496ñ.

. Êîñèëîâ À.à è Ìåùåðÿêîâ Ð.Ê. Ñïðàâî÷íèê òåõíîëîãà - ìàøèíîñòðîèòåëÿ.  2-õ ò. Ò. 1 - 4-å èçä., - Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1986. - 496ñ.

. Êàòàëîã: Ìåòàëëîîáðàáîòêà.: - Ð-í-Ä Òåõíèêà - Àêñåññóàð. 2006 ã., - 80 ñ.: èë.

. Êàòàëîã: Ìåòàëëîîáðàáàòûâàþùåå îáîðóäîâàíèå.: - Ð-í-Ä Äþêîí, 2006 ã. - 53 ñ.: èë.

. Êàòàëîã: Èçìåðèòåëüíûå èíñòðóìåíòû: - Ñòàâðîïîëü. Ðîññèéñêàÿ èíñòðóìåíòàëüíàÿ Êîìïàíèÿ. 2006 ã. - 56 ñ.: èë.

. Ìåæäóíàðîäíàÿ íàó÷íî-ïðàêòè÷åñêàÿ êîíôåðåíöèÿ. Ñáîðíèê òðóäîâ.: Ð-í-Ä. ÂÖ «Âåðòîë ýêñïî», 2006 ã.

Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru