49631

Разработка комплекта технологической документации обработки детали на металлорежущих станках

Курсовая

Производство и промышленные технологии

В данной работе произведен анализ конструкции детали на технологичность выбор заготовки определен тип производства последовательность технологических операций рассчитаны оптимальные припуски на механическую обработку выбрано оборудование режущий и измерительный инструмент выбраны приспособления. Содержание Введение 4 1 Назначение и конструкция детали 5 2 Анализ конструкции детали на технологичность 7 3 Определение типа производства 8 4 Выбор заготовки 9 5 Техникоэкономическое обоснование выбора заготовки 10 5. 4 Выбор...

Русский

2014-01-04

142.6 KB

12 чел.

Аннотация

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Трехгорный технологический институт – филиал НИЯУ МИФИ

Уровень образования – базовый СПО

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Технология машиностроения»

Разработка комплекта технологической документации обработки детали на металлорежущих станках

Пояснительная записка

        

       

     Исполнитель:  студент гр. ТМ 4050

                                                                                                                                   Ятченко А.С

Нормоконтроль:                 Руководитель: Шабалов В.П.

______________ Мурсанкова О.В.

Трехгорный

2013

Ятченко А.С. Разработка комплекта конструкторской документации обработки детали корпус на металлорежущих станках. – Трехгорный: СПО ТТИ НИЯУ МИФИ, ТМ, 2013, 33 л. Библиография литературы – 5 наименований. 4 листов чертежей формата А1.

 В данном курсовом проекте рассматривается вопрос разработки комплекта технологической документации механической обработки детали типа Втулка.

В данной работе произведен анализ конструкции детали на технологичность, выбор заготовки, определен тип производства, последовательность технологических операций, рассчитаны оптимальные припуски на механическую обработку, выбрано оборудование, режущий и измерительный инструмент, выбраны приспособления. На некоторые операции рассчитаны и назначены оптимальные режимы резания, рассчитана норма времени. На две операции выполнены карты наладки.

  


Содержание

Введение  4

1 Назначение и конструкция детали 5

2 Анализ конструкции детали на технологичность 7

3 Определение типа производства  8

4 Выбор заготовки 9

5 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки 10

5.1 Заготовка - прокат 11

5.2 Заготовка – горячая объемная штамповка 13

6 Определение припусков 14

6.1 Аналитический метод определения припусков 15

6.2 Табличный метод определения припусков 18

7 Выбор и описание технологического оборудования 20

8 Выбор и описание приспособлений 22

9 Выбор и описание режущего инструмента 23

10 Выбор и описание измерительного инструмента 24

11 Определение режимов резания 25

11.1 Определение режимов резания аналитическим методом 25

11.2 Определение режимов резания табличным методом 28

12 Расчет технологической нормы времени 30

Список используемой литературы 32

Приложение

Графическая часть на 4 листах формата А1

Технологическая документация

 

 


Введение

Процесс механической обработки связан с эксплуатацией сложного оборудования – металлорежущих станков: трудоемкость и себестоимость механической обработки больше, чем на других этапах процесса изготовления машин. Развитие технологии механической обработки, ее направленность обуславливается стоящими перед машиностроительной промышленностью задачами совершенствования техпроцессов, изучение новых методов производства, дальнейшего развития и внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на базе достижения науки и техники, обеспечивающих наиболее высокую производительность труда.

Машиностроение – одна из основных отраслей промышленности, способствующая быстрому развитию прогресса производства. Рациональный выбор заготовок, использование высоко производительных станков, прогрессивной конструкторской оснастки во многом способствуют успешному решению задач – обеспечению высокой производительности при высоком качестве продукции.

                 1 Назначение и конструкция детали

Назначение детали типа Втулка неизвестно, поскольку нет данных о том, где эта деталь применяется, с какими деталями соединяется и какую функцию выполняет.

Деталь типа Втулка имеет ступенчатую цилиндрическую форму. Максимальный диаметр Ø13,6 мм соответствует цилиндрической поверхности длиной 1,2 мм. Внутренняя поверхность детали имеет сложную геометрию, расточенное отверстие  мм. На внутренней поверхности детали располагается конус  и сложный вырез с отверстием  мм на  мм начинающийся на расстоянии 10,2 мм от торца детали, шириной 1 мм.  Также на детали имеется сквозное отверстие  мм. Вся деталь изготавливается по 14 квалитету с шероховатостью Rz40 что упрощает изготовление детали и сокращает сроки её изготовления.

Данная деталь предназначена для крепления небольших узлов машины. Т.к. деталь изготавливается из нержавеющей стали можно предположить что она будет работать в агрессивных средах где возможна коррозия металла.

Деталь типа Втулка изготавливается из Стали 12Х18Н10Т, её химический состав приведен в таблице 2.1.

      Таблица 1.1 – Химический состав Стали 12Х18Н10Т

Химический элемент

%

Углерод (С)

0.12

Кремний (Si), не более

0.8

Медь (Cu), не более

0.30

Марганец (Mn), не более

2.0

Никель (Ni)

9.0 – 11.0

Титан (Ti)

0.6 – 0.8

Фосфор (P), не более

0.035

Хром (Cr)

17.0 – 19.0

Сера (S), не более

0.020

Данная сталь предназначена для деталей, работающих до 600 °С, изготовления сварных аппаратов и сосудов, работающих в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и других деталей, работающих под давлением при температуре от -196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред – до +350 °С. Сталь коррозионно-стойкая аустенитного класса. Сталь обладает плотностью 7,9

    

                Механические свойства Стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 сведем в таблицу:

   Таблица 1.2 – Характеристика механических свойств Стали 12Х18Н10Т

Термообработка, состояние поставки

Сечение, мм

Прутки. Закалка 1020-1100 °С, воздух, масло или вода. 

60

196

510

40

55

Поковки. Закалка 1050-1100 °С, вода или воздух.

<1000

196

510

35

40

             2 Анализ конструкции детали на технологичность

 

             Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно уменьшить из-за правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов резания и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают влияние ее конструкция и технические требования.

            При обработке на технологичность конструкции детали необходимо производить оценку в процессе её конструирования.

Технологичность конструкции взаимосвязанной детали должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к изделию, в состав которого она входит, и частным требованиям, связанным непосредственно с её технологичностью.

Деталь типа Втулка изготавливается из Стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72. Так как допуски на большинство размеров достаточно большие, то размеры детали имеют оптимальные степени точности. Шероховатости, заданные для всех поверхностей, имеют значения, не требующие дополнительной обработки. Это хорошо с точки зрения технологичности обработки. Все поверхности имеют шероховатость Rz 40 которая не является особо точной. однако технологичности будет трудно выполнять вырез на внешнем диаметре детали и отверстие  мм т.к. оно очень маленького диаметра.

           

            3 Определение типа производства

Для предварительного определения типа производства используем следующие данные: масса детали – m – 16 г. годовая программа выпуска N = 2000 - 2500 шт. Так как масса детали менее 1 кг, а годовая программа выпуска составляет, 2000-2500 шт. то тип производство таких деталей относится к среднесерийному ([1] с.24).

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, чем в единичном типе производства. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках. При этом производстве обычно применяют универсальные, специализированные, агрегатные, станки с ЧПУ и другие металлорежущие станки, высокопроизводительную оснастку, что позволяет снизить трудоёмкость и себестоимость изготовления изделий.

Для определения оптимальной величины партии воспользуемся упрощенной формулой:

,                                                         ( 3.1 )

где n – количество деталей в партии (шт.);

t – необходимый запас деталей на складе (t=15 дней для средних деталей);

Ф=245 – число рабочих дней в году;

N=2000 шт. – годовая программа выпуска изделий.

Принимаем количество деталей в партии n=61 шт.

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операции Кзо. В нашем случае Кзо=10...20.

При среднесерийном производстве используются универсальное оборудование, специализированная высокопроизводительная оснастка, станки с ЧПУ, что позволяет снизить трудоёмкость и себестоимость изготовления изделий.

4 Выбор заготовки

Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей. На выбор формы, размеров и способа получения заготовки большое значение имеет конструкция и материал детали. Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность её обработки.

При выборе заготовки необходимо учитывать не только эксплуатационные условия работы детали, её размеры и форму, но и экономичность её производства. Если при выборе заготовок возникают затруднения, какой метод изготовления принять для той или другой детали, тогда производят технико-экономический расчет двух или нескольких выбранных вариантов.

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки для обрабатываемой детали производится по нескольким направлениям: металлоемкости, трудоемкости и себестоимости, учитывая при этом конкретные производственные условия.

При выборе заготовки для данной детали назначен метод ее получения.

Заготовка  простой конфигурации дешевле, т.к. не требует при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако требует последующей трудоемкой обработки и повышенного расхода материала. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения припусков, повышения точности размеров, расположения поверхностей усложняется и дорожает оснастка заготовительного цеха, возрастает себестоимость заготовки, но при этом уменьшается себестоимость последующей обработки заготовки, увеличивается коэффициент использования материала.

На основании этого предварительно выбираем заготовку – прокат.

5 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки для обрабатываемой детали производится по нескольким направлениям: металлоемкости, трудоемкости и себестоимости, учитывая при этом конкретные производственные условия.

Для технико-экономического расчета выбираем два вариантов изготовления заготовки: круглый горячекатаный прокат и штамповка.

5.1 Заготовка – прокат

Выбираем прокат обычной точности. Согласно точности и шероховатости поверхностей обрабатываемой детали определяем по промежуточные припуски по таблицам.

За основу расчета промежуточных припусков принимаем наружный диаметр детали     мм.

Устанавливаем предварительный маршрутный техпроцесс обработки поверхности детали размером  мм.

Операция 010 Токарная (черновая)  14 кв.

Припуски на обработку поверхностей назначаем по табл. 3.13 ([1] с.41):

= 3 мм при черновом токарном точении;

Определяем промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно маршрутному технологическому процессу.

Рассчитываем размеры заготовки

По расчетным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности по ГОСТ 2590-88. Выбираем по табл. 3.14 ([1] с.43):

Диаметр проката записываем следующим образом:

Нормальная длина проката стали обыкновенного качества 2 – 6 метра. Припуск на подрезку торцевых поверхностей заготовки выбираем по табл. 3.12 ([1] с.40). Припуск на обработку двух торцовых поверхностей заготовки равен 1,2 мм.

Общая длина заготовки:

Где   – номинальная длина детали по рабочему чертежу.

Принимаем длину заготовки (по справочным таблицам):

Объем заготовки определяем по плюсовым допускам:

                                                                                                              (5.1)

где Lзаг – длина заготовки по плюсовым допускам (3,72 см)

D – наружный диаметр заготовки по плюсовым допускам (1,8 см).

Массу заготовки определяем по формуле:

                                                                                                                      (5.2)

где  – плотность Стали 12Х18Н10Т;

Vзаг. – объем заготовки,().

Выбираем оптимальную длину проката для изготовления заготовки. Заготовку отрезают на ножницах это самый производительный и действенный способ. Точность резки составляет  Потери на зажим заготовки принимаем: Lзаж=25 мм.

Длину торцового обреза проката определяем из соотношения:

,

Где  d – диаметр сечения заготовки,(18 мм).

Число заготовок, исходя из принятой длины проката по стандартам, определяем по формуле из проката длиною 4 м:

                                                                                                                  (5.3)

где  – длина выбираемого проката;

– длина торцового обрезка;

– минимальная длина зажимаемого конца;

– ширина реза.

 Из проката длиной 4 метра

Получаем 103 заготовок из данной длины проката.

Из проката длиной 6 метров:

Принимаем 155 заготовки из данной длины проката.

Некратность (остаток длины) в зависимости от принятой длины проката определяем по формуле:

                                                                                               (5.4)

                                                                                     

из проката длиною 4 м:

из проката длиною 6 м:

Потери материала на некратность определяем по формуле:

                                                                                                                                    (5.5)

        

Где  Lнк  – некратность (потери длины).

Из расчетов на некратность следует, что прокат длиной 6 м для изготовления заготовок более экономичен, чем прокат длиной 4 м.

Потери материала на зажим при отрезке по отношению к длине проката составят:

                                                                                                                 (5.6)

Потери материала на длину торцевого обрезка проката в процентном отношении к длине проката составляет:

                                                                                                                      (5.7)

Общие потери в процентном отношении к длине выбираемого проката:

                                                                                               (5.8)

Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических неизбежных потерь:

                                                                                      (5.9)

где   – масса заготовки.

Определяем коэффициент использования материала:

                                                                                                       (5.10)

где   - вес детали по чертежу, г.

Стоимость заготовки из проката:

                                                    (5.11)

где   – цена за 1 кг проката Стали 12Х18Н10Т;

 – цена 1 тонны отходов материала Стали 12Х18Н10Т.

5.2 Заготовка – горячая объемная штамповка

Точность изготовления – класс точности I, группа стали М1, степень сложности С1 (по ГОСТ 7505-89). Материал Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72.

Припуски на номинальные размеры детали назначаем по таблице ([1] с.148). Припуски на обработку заготовок, изготовляемых методом горячей объемной штамповки, зависят от массы, класса точности, группы материала, степени сложности и шероховатости заготовки. На основании принятых припусков на размеры детали определяем расчетные размеры заготовки:

Допуски на размеры штампованной заготовки определяем по таблице ([1] с.32):

, , , , , ,  мм.

Общий объем заготовки (определяем средствами программы Компас-3D V13):

Масса штампованной заготовки:

Принимая неизбежные технологические потери Пш (угар, облой и т.д.) при горячей объемной штамповке равными 9%, определим расход материала на одну деталь:

Коэффициент использования материала на штампованную заготовку:

Стоимость штампованной заготовки:

Годовая экономия материала от выбранного варианта изготовления заготовки.

                                                                                                            (5.12)

                                                           

где – расход материала на деталь при первом методе получения заготовки;

- расход материала на деталь при втором методе получения заготовки;

 N – годовой объем выпуска деталей, шт.

Экономический эффект выбранного вида изготовления заготовки:

                                                                                                             (5.13)

где  - себестоимость детали при первом методе получения заготовки;

- себестоимость деталь при втором методе получения заготовки;

N – годовой объем выпуска деталей, шт.

Технико-экономический расчет показывает, что заготовка, полученная методом горячей объемной штамповки, менее экономична по использованию материала и по себестоимости чем заготовка полученная методом проката, а годовая разница себестоимостей этих заготовок составляет 29200 р. Но следует учитывать стоимость изготовления штампа – около 10000 р., а также экономию времени при обработке заготовки штамповки за счет снимания меньшего слоя материала. Следовательно, окончательно выбираем заготовку прокат.

6 Определение припусков

           При проектировании технологических процессов механической обработки заготовок надо установить оптимальные припуски, которые обеспечили бы заданную точность и качество обрабатываемых поверхностей.

Припуском называется слой материала, удаляемый с поверхности заготовок в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности.

Припуски могут быть операционными и промежуточными.

Операционный припуск – это припуск, удаляемый при выполнении одной технологической операции.

Припуск, удаляемый при выполнении одного технологического перехода, называется промежуточным.

Общий припуск определяется разностью размеров исходной заготовки и детали. Установление оптимальных припусков играет важную роль при разработке технологических процессов изготовления деталей. Назначение чрезмерно больших припусков приводит к непроизводительным потерям материала, превращенного в стружку, к увеличению трудоёмкости механической обработки, к увеличению расхода режущего инструмента и электроэнергии, к увеличению потребности в оборудовании и рабочей силе. При этом затрудняется построение операций на настроенных станках, уменьшается точность обработки в связи с увеличением упругих отжатий в технологической системе и усложняется применение приспособлений. Назначение недостаточно больших припусков не обеспечивает удаление дефектных слоёв материала и достижение требуемой точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, а также вызывает повышение требований к точности исходных заготовок и приводит к их удорожанию, затрудняет разметку и выверку положения заготовок на станках при обработке по методу пробных ходов и увеличивает опасность появления брака.

Необоснованное повышение качества поверхности и степени точности увеличивает себестоимость изготовления детали на этой технологической операции.

            6.1 Аналитический метод определения припусков

Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях обработки заготовки. Припуски на обработку определяют таким образом, чтобы на выполняемом технологическом переходе были устранены погрешности детали, которые остались на предшествующем переходе.

Минимальный промежуточный припуск на выполняемом переходе для диаметральных размеров:

                                                                            (6.1)

где  – высота микронеровностей поверхности, получаемая на предшествующем переходе, мкм;

- глубина дефектного слоя от предшествующего перехода, мкм;

- суммарные погрешности отклонения расположения поверхностей от номинального на предшествующем переходе, мкм;

- погрешность базирования и установки заготовки на выполняемом переходе, мкм.

Номинальный припуск на обработку поверхностей для диаметральных размеров:

                                                                                                             (6.2)

где  Ti-1 – допуск на размер на предшествующем переходе, мм.

Определяем аналитическим методом припуска, допуска и операционные размеры на размер                                          

Исходная заготовка – прокат.

Устанавливаем предварительный маршрутный техпроцесс обработки элемента детали размером

010 Заготовительная                             

020 Токарная (точение черновое)       14 квалитет

           Таблица 6.1 – Расчет припусков, допусков и промежуточных размеров на р-р  

Опе-

рация

Точность

Допуски на размер, мм

Элементы припуска, мкм

Промежу-точные    размеры, мм

Промежу-точные припуска, мм

Операци-онный размер, мм

Rz

h

dmin

dmax

2zmin

2zmax

010

16

1.0

100

130

180

17

18

020

14

0.43

80

90

60

200

14,57

15

0,82

2,25

Определяем операционные припуски.

Операция 020 токарная (точение черновое).

Минимальный припуск на черновую обработку ищем по формуле (7.1):

 

                                                                        (6.3)

Номинальный припуск на черновую обработку ищем по формуле (7.2):

                                                                                                          (6.4)

Промежуточные расчетные размеры по обрабатываемым поверхностям определяем по формулам:

                                                                                                            (6.5)

                                                                                                              (6.6)

                                                     

Операционный размер на операции 020:

Определяем максимальный припуск по формуле:

                                                                                                             (6.7)

  

Определяем аналитическим методом припуска, допуска и операционные размеры на размер .                                         

Устанавливаем предварительный маршрутный техпроцесс обработки элемента детали размером :

010 Сверлильная    14 квалитет

020 Токарная (черновая)         13 квалитет

              Таблица 6.2 – Расчет припусков, допусков и промежуточных размеров на р-р

Опе-

рация

Точность

Допуски на размер, мм

Элементы припуска, мкм

Промежуточные размеры, мм

Промежу-точные припуска, мм

Операци-онный размер, мм

Rz

h

Dmin

Dmax

2zmin

2zmax

010

14

0,25

80

70

40

50

3

3,25

020

13

0,22

40

45

25

7

7,22

0,39

1,72

Определяем операционные припуски.

Операция 020 токарная (растачивание черновое).

Минимальный припуск на чистовую обработку:

Номинальный припуск на чистовую обработку:

                                                                                                         (6.8)

Промежуточные расчетные размеры по обрабатываемым поверхностям:

                                                                                                          (6.9)

                                                                                                            (6.10)

Операционный размер на операции 010: .

Определяем максимальный припуск:

                                                                                                         (6.11)

 

            6.2 Табличный метод определения припусков

При табличном методе определения промежуточных припусков на обработку поверхностей пользуются таблицами соответствующих стандартов, нормативными материалами и данными технических справочников.

Табличный метод определения промежуточных припусков сравнительно прост, однако практическое применение его вызывает некоторое затруднение, которое объясняется тем, что таблицы находятся в разных справочниках изданиях, стандартах отраслей и предприятий, различных по содержанию и по системе их построения.

Каждая отрасль машиностроения, разрабатывая стандарты и руководящие технические материалы, учитывает свою специфику производства и производственную оснащенность.

Промежуточные припуски и допуски для каждой операции определяет, начиная от финишной операции к начальной, т.е. в направлении, обратном ходу технологического процесса обработки заготовки.

Наименьшие значения рекомендуемых припусков выбираются из справочников и ГОСТов.

   Таблица 6.3 – Расчет припусков табличным методом

Технол. операции

Наим. значения припуска 2zmin,

мм

Расчетный размер, мм

Допуск 

мм (квалитет)

Промежуточные размеры, мм

Наиб. значение припуска 2zmax,

мм

наиб.

наим.

Наружный размер

Заготовительная

15.87

0.7

15.87

15,17

Точение черновое

1.57

13.60

0.43 (14)

13.60

13.17

2.0

Наружный размер

Заготовительная

12.24

0.84

12,24

11,4

Точение черновое

1.4

10

0.360 (14)

10

9,64

1,76

Наружный размер

Заготовительная

11,41

0.84

11,41

10,57

Точение черновое

1.37

9,2

0.360 (14)

9,2

8.84

1.73

         Продолжение таблицы 6.3

Технол. операции

Наим. значения припуска 2zmin,

мм

Расчетный размер, мм

Допуск 

мм (квалитет)

Промежуточные размеры, мм

Наиб. значение припуска 2zmax,

мм

наиб.

наим.

Наружный размер

Заготовительная

7,84

0.84

7,84

7

Точение черновое

1

6

0.30 (14)

6

5,7

1,3

Наружный размер

Заготовительная

-

6,7

0,7

6,7

6

-

Точение черновое

1

5

0,30 (14)

5

4,70

2,53

Внутренний размер

Заготовительная

-

5,3

0,7 (15)

6

5,3

-

Растачивание

черновое

1

7

0,360 (14)

7,36

7

1,36

Внутренний размер

Заготовительная

-

1,3

0,7 (15)

2

1,3

-

Сверление

1

3

0,260 (14)

3,26

3

2,1

Внутренний размер

Заготовительная

-

0,7

0,3 (15)

1

0.7

-

Сверление

0,6

1,6

0,250 (14)

1,85

1,6

0,85

7 Выбор и описание технологического оборудования

            Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производительных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и в итоге себестоимости изделия.

В зависимости от объема выпуска изделий выбирают станки по степени специализации и увеличению производительности, а также станки с числовым программным управлением (ЧПУ).

Для токарных, сверлильных операций и нарезания наружной и внутренней резьбы был выбран токарно-винторезный станок с ЧПУ TORNOS-180CCN:

         Таблица 7.1 – Основные характеристики токарно-винторезного станка с ЧПУ TORNOS-180CCN

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:

270

Число инструментов в магазине

12

Подача, мм/об

продольная

0,1-200

Число оборотов шпинделя, об/мин

5000

Мощность привода, кВт

15

Габаритные размеры станка, мм    

              длина

2210

ширина

1290

высота

1670

Масса станка, кг

2460

Система ЧПУ

FANUK

Для фрезерных операций и сверления поперечных отверстий применяем обрабатывающий центр HERMLE С800U:

         Таблица 7.2 – Основные характеристики  HERMLE С800U

Зона обработки X/Y/Z

630х500х500

Частота вращения шпинделя, об/мин

20…7000

Мощность электродвигателя, кВт

11

Система ЧПУ

TNC 410

Габаритные размеры

               длина, мм:   

2385

               ширина, мм:   

2310

               высота, мм:

2109

Для мойки деталей используем моечную установку высокого давления для промывки деталей S-jet.

Для очищения поверхности заготовки от окалины, образующейся на термической операции, применяем дробеструйная установку с закрытой струей LTC – 1070.

            8 Выбор и описание приспособлений

           При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать приспособления, которые должны способствовать повышению производительности труда, точности обработки, улучшению условий труда, ликвидации предварительной разметки заготовки и выверки их при установке на станке.

Применение станочных приспособлений и вспомогательных инструментов при обработке заготовок дает ряд преимуществ:

  1.  повышает качество и точность обработки деталей;
  2.  сокращает трудоемкость обработки заготовок за счет резкого уменьшения времени, затрачиваемого на установку, выверку и закрепление;
  3.  расширяет технологические возможности станков;
  4.  создает возможность одновременной обработки нескольких заготовок, закрепленных в общем приспособлении.

При выборе приспособлений особое значение имеет выбор установочной базы, которая должна по возможности совпадать с измерительной. Этим достигается наименьшая погрешность обработки, так как погрешность установки будет сведена к нулю.

Рассмотрим приспособления выбранные в проектируемом технологическом процессе.

На токарном станке TORNOS-180CCN для закрепления заготовки используется приспособление самоцентрирующийся трехкулачковый патрон с пневмоприводом.

На фрезерных и сверлильных операциях при обработке на станке HERMLE С800U для закрепления и базирования деталей применяем специальное приспособление цанга зажимная с пневмоприводом.

9 Выбор и описание режущего инструмента

Одновременно с выбором  станка и приспособлений для операции выбирается необходимый режущий инструмент, обеспечивающий достижение наибольшей производительности, требуемой точности и шероховатости поверхности. Тип и размеры режущего инструмента для выполнения заданной операции зависят от способов обработки материала, размеров обрабатываемых поверхностей, а также от требований, предъявляемых к точности и шероховатости поверхности, вида производства. Выбор материала режущей части имеет большое значение для повышения производительности и уменьшения себестоимости обработки.

Резцы:

  1.  Резец проходной упорный 16 X 16 ВК8 ГОСТ 18879 – 73;
  2.  Резец расточной 16 X 16 ВК8 ГОСТ 18883 – 73;
  3.  Резец канавочный ВК8 специальный;

Фрезы:

  1.  Фреза концевая специальная;

Сверла:

  1.  Сверло спиральное  Р6М5 ГОСТ 17274 – 71;
  2.  Сверло спиральное  Р18 специальное;
  3.  Сверло центровочное  специальное;
  4.  Сверло центровочное  специальное;

10 Выбор и описание измерительного инструмента

При проектировании технологического контроля механической обработки заготовок для межоперационного и окончательного контроля размеров обрабатываемых поверхностей необходимо использовать стандартный измерительный инструмент, учитывая тип производства, но вместе с тем, когда это целесообразно, следует применять специальный контрольно-измерительный инструмент.

В серийном производстве применяется универсальный измерительный инструмент (штангенциркули, штангенглубиномеры, микрометры, индикаторы, угломеры и т.д.).

Для проверки некоторых размеров, изготовленных по допускам, применяются предельные калибры. Калибры для проверки валов – скобы, а для проверки отверстий – пробки.

Проверку фасонных поверхностей производят шаблонами. Чем точнее обработана фасонная поверхность, тем меньше просвет между нею и приложенным к ней шаблоном. Просвет проверяется щупами.

Для контроля размеров детали используем измерительный инструмент:

1) Штангенциркуль ШЦ-II-160-0,05 ГОСТ 166-80;

2) Штангенциркуль ШЦЦ-125-0,01 электронный ГОСТ 166-89;

3) Микрометр МК 25-1 ГОСТ 6507-90;

4) Нутромер индикаторный НИ 18 ГОСТ 868-82;

5) Глубиномер индикаторный 0-25  кл1 ГОСТ 7661-67;

6) Калибр пробка гладкая для контроля размера ГОСТ 14810-69;

7) Калибр пробка гладкая для контроля размера ГОСТ 14810-69;

8) Калибр пробка гладкая для контроля размера ГОСТ 14810-69;

9) Шаблон на фаску 1x30 ГОСТ 15482-73;

11 Определение режимов резания

При выборе режимов обработки необходимо придерживаться определенного порядка, т.е. при назначении и расчете режима обработки учитывают тип и размеры режущего инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип оборудования и его состояние.

Следует помнить, что элементы режимов резания находятся во взаимной функциональной зависимости, установленной эмпирическими формулами.

Параметры режимов резания выбирают таким образом, чтобы достичь наибольшей производительности труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции.

Эти условия удается выполнить при работе  инструментом рациональной конструкции с максимальным использованием всех возможностей станка.

11.1 Определение режимов резания аналитическим методом

Производим аналитический расчет режимов резания для точения диаметра до  мм на станке TORNOS-180CCN.

C учетом оставления припуска на чистовую обработку 0,6 мм устанавливаем глубину резания на получистовую t = 1 мм, на черновую обработку t = 1,4 мм.

Параметры проходного упорного резца 16 X 16 ВК8 ГОСТ 18879 – 73:

В = 16 мм – ширина державки резца,

Н = 16 мм – высота державки резца,

φ = 90˚ – главный угол в плане,

φ1 = 10˚ – вспомогательный угол в плане,

R = 0,2 мм – радиус при вершине резца,

c = 4 мм – толщина твердосплавной пластинки.

Определяем подачу.

Резец можно считать балкой, защемленной одним концом и нагруженной на другом тремя силами: , , , создающими сложное напряженно-деформированное состояние в державке резца. Однако, как показывает анализ, с достаточной для практики точностью прочность резца может быть рассчитана по силе .

Подачу, допустимую прочностью державки резца, определяем по формуле:

                                                                                                          (11.1)

где – допустимое напряжение изгиба ();

 l – вылет резца ();

Подачу, допустимую жесткостью державки резца, определяем по формуле:

                                                                                                       (11.2)

где f – прогиб резца при работе (f=0.05 мм – при черновой);

Е – модуль упругости ().

Подачу, допустимую прочностью твердосплавной пластинки, определяем по формуле:

                                                                                                                        (11.3)

При черновой обработке подачу, допустимую шероховатостью поверхности, определяем по формуле:

                                                                                                                   (11.4)

где СН=0,008;

у=1,4;

u=0,7;

х=0,3;

z=0,35.

Из всех подач выбираем минимальную:

– для черновой обработки

– для получист. обработки

Для черновой обработки размера  устанавливаем:

t = 1,4 мм

Для получистовой обработки размера  устанавливаем:

t = 0,6 мм

Расчет тангенциальной силы:

                                                                                                            (11.5)

где 

t - глубина резания (0,6);

s – подача 0,13 .

Определение мощности требуемой на резание:

                                                                                                                        (11.6)

где v – скорость резания 50,8

– тангенциальная сила резания (29,22 Н)

     11.2 Расчет режимов резания табличным методом

При определении режимов резания табличным методом используют нормативные таблицы в зависимости от выбранного типа производства и установленного вида обработки заготовки.

       Таблица 11.1 Определение режимов резания

Инструмент

Обрабатыв.

поверхность

Глубина резания t, мм

Подача S, мм/об

Скорость резания Vрез, м/мин

Частота вращения шпинделя n, об/мин

Мощность резания N, кВт

Операция 040

Резец проходной упорный ВК8

ГОСТ 18879-73

2

0,6

0,25

40

950

0,2

5

1,4

0,13

40,2

950

0,2

0,4

0,13

50,8

1200

0,16

6

0,3

0,15

38

950

0,2

Сверло центровочное

 ГОСТ 14952-70

2

0,5

0,09

4,7

1500

0,05

Сверло спиральное  Р18

2

1,5

0,39

18

550

0,6

Резец расточной

ВК8

ГОСТ18883-73

3

0,6

0,09

44

1100

0,05

 

Инструмент

Обрабатыв.

поверхность

Глубина резания t, мм

Подача S, мм/об

Скорость резания Vрез, м/мин

Частота вращения шпинделя n, об/мин

Мощность резания N, кВт

Операция 070

Сверло центровочное специальное  ГОСТ14952-75

1

0,25

0,06

1,88

1200

0,05

Сверло спиральное  ВК8 ГОСТ 17277-71

1

1,5

0,15

25

500

0,2

Фреза концевая  ВК8 специальная

2

0,6

0,02

22

1000

0,06


12 Расчет технической нормы времени

Техническая норма времени на обработку заготовки является одним из основных параметров для расчета стоимости изготовляемой детали, числа производственного оборудования, заработной платы рабочих и планирования производства.

Общая норма времени на механическую обработку одной заготовки:

                                                                                             (12.1)

где Тосн – основное время, мин;

Твсп – вспомогательное время, мин;

Тто – время на обслуживание рабочего места, мин;

Топ – время отдыха, мин.

                                                                                                                      (12.2)

где L – расчетная длина в направлении подачи, мм;

n – частота вращения шпинделя, об/мин;

i – число рабочих ходов режущего инструмента;

S – подача, мм/об.

Операция 030 – Токарная ЧПУ

Переход 1. Точить поверхность (5)

Расчетная длина рабочего хода инструмента:

                                                                                                                   (12.3)

Где l = 6 мм – длина обрабатываемой поверхности;

l1 = 0 мм – величина врезания инструмента;

l2 = 0 – величина перебега.

Вспомогательное время выбираем по машиностроительным нормативам Твсп = 0,02 мин.

Оперативное время определяем как

Время на обслуживание рабочего места

Время на отдых и естественные надобности  

Таким образом, штучное время на второй переход операции 030:

Переход 6. Расточить поверхность (6) окончательно на глубину 7,8 мм,  

Расчетная длина рабочего хода инструмента:

                                                                                                                    (12.4)

где l = 7,8 мм – длина обрабатываемой поверхности;

l1 = 0 мм – величина врезания инструмента;

l2 = 0 – величина перебега.

Вспомогательное время выбираем по машиностроительным нормативам Твсп = 0,02 мин.

Оперативное время определяем как  

Время на обслуживание рабочего места

Время на отдых и естественные надобности

Таким образом, штучное время на шестой переход операции 030:


Список используемой литературы

  1.  Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения»: Учебн. пособие для техникумов по специальности «Обработка металлов резанием». – М.: Машиностроение, 1985.
  2.  Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986.
  3.  Обработка металлов резанием: Справочник технолога/ Под общ. ред. А.А.Панова. – М.: Машиностроение. 1988.
  4.  Режущий инструмент: Альбом/ Под ред. В.А.Гречникова. – М.: Станкин, 1996.
  5.  Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением – М.: Экономика, 1990.

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

151001.2.13.470.00.00 ПЗ

                                 

Разработка комплекта технологической документации  обработки детали на металлорежущих станках 

Пояснительная записка

33

Листов

Лист

Лит.

Ятченко А.С.

Разработал

K

3

Шабалов В.П.

Проверил

СПО ТТИ НИЯУ МИФИ
гр. ТМ 4050

Мурсакова О.В.

Н.контр.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12810. Иccледование трёхфазного трансформатора 1.74 MB
  Лабораторная работа № 2 Иccледование трёхфазного трансформатора 1. Цель работы Цель работы заключается в изучении особенностей устройства и работы трёхфазного трансформатора освоении методов разметки фаз трёхфазного трансформатора определения начала и конца ...
12811. Исследование однофазных схем выпрямления 1.35 MB
  Лабораторная работа №3 Исследование однофазных схем выпрямления 1. Цель работы Работа посвящена изучению принципа действия однофазных схем выпрямления: однополупериодной двухполупериодной со средней точкой мостовой Греца и удвоения напряжения Латура. В работе ...
12812. Исследование однофазной мостовой схемы выпрямления на полупроводниковых диодах 657.5 KB
  Лабораторная работа №4 Исследование однофазной мостовой схемы выпрямления на полупроводниковых диодах 1. Цель работы. Изучение принципа действия однофазной мостовой схемы выпрямления схемы Греца исследование основных её характеристик и особенностей работы. ...
12813. Исследование трёхфазных схем выпрямления 798 KB
  Лабораторная работа №5 Исследование трёхфазных схем выпрямления 1. Цель работы. Изучение принципа действия трёхфазных однотактной и мостовой схем выпрямления. Экспериментальное исследование их характеристик и особенностей схемотехнических реализаций. 2. Под
12814. Исследование сглаживающих фильтров 1.06 MB
  Лабораторная работа №6 Исследование сглаживающих фильтров 1. Цель работы. Целью работы является определение коэффициентов сглаживания различных схем фильтров зависимостей коэффициентов сглаживания фильтров от величины тока нагрузки коэффициентов полезного...
12815. Исследования импульсного преобразователя с усилителем мощности 270 KB
  Лабораторная работа №7 Исследования импульсного преобразователя с усилителем мощности 1.Цель работы Изучение принципа действия транзисторных преобразователей электрической энергии постоянного напряжения исследование их характеристик и особенностей схем
12816. Исследования транзисторных преобразователей постоянного напряжения 3.31 MB
  Лабораторная работа №8 Исследования транзисторных преобразователей постоянного напряжения 1.Цель работы Изучение схем и принципа действия транзисторных преобразователей постоянного тока. Исследование экспериментальных характеристик и показателей транзис
12817. Исследование стабилизированного преобразователя постоянного напряжения 699 KB
  Лабораторная работа №9 Исследование стабилизированного преобразователя постоянного напряжения 1.Цель работы Изучение схемы и принципа действия стабилизированного преобразователя постоянного напряжения СППН и экспериментальное определения его параметро
12818. Исследование однофазного двухполупериодного тиристорного выпрямителя 2.7 MB
  Лабораторная работа №10 Исследование однофазного двухполупериодного тиристорного выпрямителя 1.Цель работы Знакомство с построением и принципом действия снятие основных характеристик однофазного двухполупериодного тиристорного управляемого выпрямител...