5461

Технология изготовления вала Н40-ИНА 125.02.106 механизма периодического поворота машины набивочной Н40-ИНА-125

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Рассмотрен технологический процесс сборки сборочной единицы машины H40-ИНА-125, разработан технологический маршрут изготовления вала H40-ИНА 125.02.106, разработано специальное приспособление для закрепления заготовки вала на фрезерной и сверлильно...

Русский

2012-12-10

343 KB

35 чел.

Рассмотрен технологический процесс сборки сборочной единицы машины H40-ИНА -125, разработан технологический маршрут изготовления вала H40-ИНА 125.02.106, разработано специальное приспособление для закрепления заготовки вала на фрезерной и сверлильной операции.

Проведен анализ точности обработки наиболее ответственных поверхностей заготовки.

Курсовой проект выполнен в электронном виде: пояснительная записка выполнена в программе Microsoft Word; графическая часть работы (чертежи) в программе Компас 3D-V10.


Введение

Важнейшей задачей, стоящей перед машиностроением, является задача обеспечения быстроменяющегося спроса на продукцию с высоким качеством и получения прибыли. Средством для решения данной задачи является непрерывное совершенствование технологических процессов, внедрение новых экономических технологий. Машина набивочная H40-ИНА 125 является потребительским изделием, т.к. спрос постоянно возрастает в связи с активизацией развития рыбной промышленности и значительным увеличением выпуска рыбных консервов и изготавливается для нужд народного хозяйства, для экспорта. Машина выпускается в климатическом исполнении ОМ категории размещения 5 ГОСТ 15150-69 или в климатическом исполнении У категории размещения 3 ГОСТ 15150-69.

Актуальность работы состоит в том, что в условиях острой конкурентной борьбы необходимо минимизировать затраты на изготовление изделия, при этом качество продукции должно соответствовать требованиям заказчика.


1 Определение типа производства

Данные для определения типа производства взяты из источника [21] на основании технологического маршрута изготовления, разработанного и изложенного в разделе 3 данного проекта:

- количество операций – 11;

- Тш.к. на операцию: 1 операция – 15 мин, 2 операция – 5 мин, 3 операция – 10 мин, 4 операция – 135 мин, 5 операция – 90мин, 6 операция – 35 мин, 7 операция – 10 мин, 8 операция – 25 мин, 9 операция – 75 мин, 10 операция – 35 мин, 11 операция – 20мин;

- годовой объем выпуска вала H40-ИНА 125.02.106 – 200 штук.  

Определим число однотипных операций П0i , выполняемых на станке в течение месяца при работе в одну смену по формуле:

,

где - нормативный коэффициент загрузки станка всеми закрепленными за ним однотипными операциями, принимаю равным ;

- коэффициент загрузки станка одной, заданной для проектирования , операцией:

,

где - коэффициент выполнения норм, равный 1,3;

- штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин;

- месячная программа выпуска вала при работе в одну смену:

,

где - годовой объем выпуска корпуса;

- месячный фонд времени работы оборудования в одну смену:

Суммарное число различных операций за месяц по участку из расчета на одного сменного мастера определяется:

1.                                                1.                                                               

2.                                                2.

3.                                                3.

4.                                                4.

5.                                                5.  

6.                                                 6.

7.                                                7.

8.                                                 8.                                                               

9.                                                  9.

10.                                              10.

11.                                              11.

Число рабочих на один станок, загруженный до при работе в одну смену:

,

где Ф = 176 ч. – месячный фонд времени рабочего при 22 рабочих днях, тогда

1.                   8.  

2.                  9.                   

3.                10.                      

4.                11.                     

5.                         

6.                 

7.                        

Число рабочих при работе в одну смену

При  определим Кз.о.- коэффициент закрепления операций:

.

Т.к.  Кз.о.>40 то производство является единичным.

2 Технологический процесс сборки сборочной единицы машины

2.1 Анализ технологичности сборочной единицы

Основной задачей отработки конструкции изделия на технологичность является придание изделию такого комплекса свойств, которые обеспечивают необходимые качества изделия при оптимальных затратах труда, средств технологического оснащения, материалов и времени на технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт в данных условиях производства и эксплуатации.

Порядок и правила отработки конструкции изделия и сборочной единицы на технологичность регламентируются ГОСТ 14.201-83.

Узловая сборка данной сборочной единицы реализована в максимальной степени. Конструкция является технологичной по следующим соображениям:

  1.  В сборочном узле применяются стандартные подшипниковые узлы, резьбовые соединения, шпоночные соединения и цилиндрическое колесо. К нестандартным деталям относятся корпусная крышка и стакан.
  2.  Конструкция сборочного узла позволяет применение средств и  приспособлений для упрощения и ускорения операции установки на вал подшипников.
  3.  Регулировка подшипниковых узлов и зубчатых зацеплений проста, т.к. она осуществляется при помощи изменения количества регулирующих звеньев (прокладок).

Сборка узла и всего механизма в целом может осуществляться одним рабочим и на одном рабочем месте .

Качественная оценка технологичности и ее учет в процессе конструирования изделия позволяют в дальнейшем при изготовлении  увеличить производительность труда и уменьшить себестоимость выпускаемой продукции.

2.2 Технологическая схема общей сборки узла механизма периодического поворота Н40 – ИНА 125 вала

Н40-ИНА 125.02.106

Технологическая схема общей сборки узла представляет собой схему последовательности присоединения деталей ( узлов, подузлов, комплектов ) к базовой детали, которой является вал Н20 – ИНА 125.02.106. Схема представлена на листе КП.52.151001.106.01. Для уточнения порядка сборки узла механизма периодического поворота и его комплектов построена циклограмма сборки, в которой проведено техническое нормирование сборочных операций.

2.3 Описание сборки вала H40-ИНА 125.02.106

Технологические схемы сборки приведены на листе 1.

Организационную форму сборки принимаем стационарной по принципу концентрации, т.к. тип производства – единичное.

Описание узловой сборки вала (поз.203):

Запрессовать в стакан (поз.56) наружную обойму  подшипника (поз.181). На вал (поз. 203) установить отражатель (поз. 53). Подшипники набить смазкой литол 24 ГОСТ 21150-75. На вал (поз.203) H40-ИНА 125.02.106 запрессовать два подшипника (поз.181). Установить вал (поз.203) в стакан (поз.56). Установить в стакан(поз. 56) наружную обойму второго подшипника (поз. 181). На вал (поз.203) H40-ИНА 125.02.106 установить шпонку (поз.168).   Установить на вал (поз.203) зубчатое колесо (поз. 59), на вал установить шайбу (поз.23), навернуть гайку (поз.143) и зафиксировать ее положение шплинтом (поз. 162).  Установить на вал (поз. 203)  втулку (поз.22). Наружную обойму подшипника (поз. 181) зафиксировать  крышкой (поз.55), установленной вместе с прокладкой (поз. 104), которую в дальнейшем вместе со стаканом (поз. 56) и  кольцами (поз. 29 и 30) закрепить на крышке (поз.33) болтами (поз.127) с шайбами (поз. 154 и 158). Проверить люфт и вращение вала, отрегулировать их прокладками, установленными при необходимости между наружной обоймой подшипника (поз.181) и крышкой (поз.55). Вращение вала должно быть плавным. На втулку (поз.22) установить манжету (поз. 189).

Рассмотрим один из наиболее сложных моментов сборки – запрессовка подшипника (поз.181): подшипник тщательно промывают в 6 %- ном растворе масла в бензине или в горячих антикоррозионных водах.

Далее нагревать подшипник в масляной ванне в течение 15-20 мин до температуры 60…1000С и затем напрессовать на вал (поз.203).  

Операцию запрессовки осуществлять с применением оправок. Во избежание перекоса необходимо применять подставки для установки вала и стакана.

Подшипники качения монтируются в узел по двум посадкам с малым натягом: внутреннего кольца с валом и наружного кольца со стаканом, без специальных креплений, препятствующих проворачиванию.

Нормирование времени и последовательности сборки вала (поз.203) показаны на листе КП.52.151001.65.106.01. Оно произведено на основании данных из источника [19] и принятого типа производства и формы организации сборки. Общее время сборки заданного узла составляет 13,21 мин. Подробная циклограмма сборки узла приведена на листе КП.52.151001.65.106.01.

3 Технологический процесс изготовления вала.

3.1 Разработка технологического маршрута изготовления вала.

Таблица 1. Технологический маршрут изготовления вала

Номер

Наименование и содержание операции

Станок

Операция

Перехода

00

-

Правильная.

Править пруток 0555000.

Правильно-калибровочный станок типа ПК-90

05

-

Пилоотрезная.

Отрезать заготовку 055720.

Круглопильный полуавтомат модели 8А240.

10

1-4

Фрезерно-центровальная.

Фрезеровать торцы и сверлить центровое отверстие.

Фрезерно-центровальный модели МР76М.

15

1-10

Токарно-винторезная.

Точить начерно поверхности диаметрами 24, 32, 45, 50 мм на длине 320 мм и 20; 27,30, 36, 45 и коническую поверхность 1:10  на длине 399 мм.

Токарно-винторезный модели 16К20.

11-23

Токарно-винторезная.

Точить получисто цилиндрические поверхности диаметрами 24, 32, 45, 50 мм на длине 320 мм, обработка фасок и технологических канавок, нарезание резьбы М24-8g;

Точить получисто цилиндрические поверхности диаметром 20; 27,30, 36, 45, 44,5 мм и коническую поверхность 1:10 на длине 399 мм, обработка фасок и технологических канавок, нарезание резьбы М27×1,5-6g;

Токарно-винторезный модели 16К20.

24-31

Токарно-винторезная.

Точить чисто цилиндрические поверхности диаметрами 32, 45, 50 мм на длине 320 мм;

Точить чисто цилиндрические поверхности диаметром 20; 30, 45 мм и коническую поверхность 1:10 на длине 399 мм,

Токарно-винторезный модели 16К20.

30

-

Сверлильная.

Сверлить отверстие диаметром 6мм и глубиной 24 мм.

Вертикально-сверлильный модели 2Н125.

35

1-4

 Вертикально-фрезерная.

Фрезеровать шпоночные пазы 10P9, 14N9, 10N9 окончательно.

Вертикально-фрезерный модели 6М12П.

40

-

Термическая.

Закалка с высокотемпературным отпуском до 32…36 HRC.

Установка ТВЧ.

45

Круглошлифовальная.

Шлифовать поверхности окончательно.

Круглошлифовальный модели 3М151.

50

Контрольная.

Стол АТК.

Более подробное описание технологического процесса обработки представлено в маршрутной карте (см. приложения).

3.2 Выбор технологических баз на первой и последующих операциях

Первой операцией обработки является правильная операция, выполняемая не на нашем предприятии, а на предприятии-поставщике проката, но включенная в разработанную технологию по причине строгой необходимости ее проведения вследствие большой длины и относительно невысокой жесткости данного изделия, а также высоких требований точности, предъявляемых к нему. Первой же операцией механической обработки является фрезерно-центровальная операция 10, на которой осуществляется фрезерование торцев и сверление центровочного отверстия. Базирование осуществляется по наружным поверхностям и одному торцу заготовки, технологическими базами являются цилиндрическая поверхность заготовки (двойная направляющая база), торец (опорная база) и скрытая опорная база (возникает за счёт закрепления).

На данной операции происходит зацентровка заготовки, от точности которой зависит точность базирования в центрах на последующих операциях где используют центра.

Следующая операция – токарно-вннторезная (15), на которой осуществляется черновая обработка всех цилиндрических поверхностей заготовки. Базирование осуществляется по центровочным отверстиям  в центрах. Точность обработки на данной операции не влияет на точность обработки на последующих операциях.

Следующая операция – токарно-винторезная (15), на которой осуществляется получистовая обработка всех цилиндрических поверхностей, а также обработка фасок, технических канавок и нарезание резьбы. Базирование осуществляется аналогично предыдущему случаю.

Следующая операция – токарно-винторезная (15), на которой осуществляется чистовая обработка наиболее ответственных цилиндрических поверхностей (основных и вспомогательных конструкторских баз), а также нарезание резьбы М27×1,5-6g. Базирование осуществляется аналогично предыдущему случаю.

На данной операции происходит подготовка основных конструкторских баз (поверхностей под подшипники) для последующих операций, где они используются. От точности обработки этих поверхностей зависит точность базирования, а следовательно и точность обработки шпоночных пазов и отверстия вала.

На последующих операциях в качестве технологических баз используют цилиндрические поверхности под подшипники 45 (на операции фрезерования и сверления) и центровочные отверстия на торцах (на шлифовальной операции).

3.3 Анализ точности обработки наиболее ответственных поверхностей заготовки при разных вариантах маршрута обработки.

Проведу анализ точности обработки поверхности при базировании заготовки в центрах на токарно-винторезном станке с целью проверки обеспечения требования радиального биения поверхностей. Для этого составляю технологическую размерную цепь которая показана на листе КП52.151001.65.106.02, сущность звеньев размерной цепи:

b – замыкающее звено – радиальное биение цилиндрических поверхностей вала относительно оси центровых отверстий;

b1 – отклонение от  соосности оси шеек шпинделя и оси конической поверхности шпинделя;

b2 – отклонение от соосности оси хвостовика неподвижного центра и оси конической поверхности этого центра;

b3 – отклонение от соосности оси хвостовика вращающегося  центра и оси конической поверхности этого центра ;

b4 – отклонение от соосности оси наружной поверхности пиноли задней бабки и оси конической поверхности пиноли ;

Допуски звеньев:

Т = 0,03 мм  (проверяемый допуск);

Т1 = 0,005 мм

Т2 = 0,005 мм 

Т3 = 0,008 мм

Т4 = 0,003 мм

Т.к. проверяемый допуск является допуском замыкающего звена, то задача расчета размерной цепи - обратная. Расчет допуска замыкающего звена провожу по вероятностному способу, т.к. метод полной взаимозаменяемости неприемлем ввиду несоблюдения условия ( ∑Тi ≠ 0,5TΔ) 

                                                                                         

Принятый при расчете процент риска P = 0,96%, коэффициент риска t = 2,6;  – при нормальном законе распределения отклонений.

мм

2 =0,02 мм

Вывод: анализ точности обработки показал, что рассчитанный допуск замыкающего звена не превышает допуск радиального биения, указанный на чертеже.

4 Разработка технологических операций.

4.1 Выбор технологического оборудования, его технические характеристики.

Выбор технологического оборудования произведен по [15], руководствуясь при этом следущим:

  1.  Возможность установки заготовки (приспособления заготовки) на станок.
  2.  Соответствии  мощности станка оптимальной мощности резания;
  3.  Диапазон частот врачения, двойных ходов, подач.

Таблица 2. Технические характеристики технологического оборудования.

Наименование операций

Модель станка и его технические характеристики

10. Фрезерно-центровальная.

Мод. МР76М 

Размер рабочей поверхности стола – 500 × 1600 

Число скоростей шпинделя – 18

Частота врачения шпинделя – 40 – 2000 об/мин

Мощность привода – 7.5 кВт

15, 20, 25. Токарно-винторезная.

Мод. 16К20

Высота центров 215 мм

Число скоростей шпинделя – 22

Частота врачения шпинделя – 12.5 – 1600 об/мин

Мощность привода – 11 кВт

35. Вертикально-фрезерная.

Мод. 6М12П

Размеры рабочей поверхности стола - 320 × 1250

Число скоростей шпинделя – 18

Частота врачения шпинделя – 32,51600 об/мин

Мощность привода –  7  кВт

40. Вертикально-сверлильная

Мод. 2Н125

Наибольший  условный диаметр сверления – 25 мм

Число скоростей шпинделя – 12

Частота врачения шпинделя – 452000 об/мин

Мощность привода – 2,8  кВт

45. Круглошлифо-вальная.

Мод. 3М151

Размеры рабочей поверхности стола - 200 × 700

Число скоростей шпинделя – 2

Частота врачения шпинделя – 1112 и 1272 об/мин

Мощность привода –  7  кВт

  Данное оборудование выбрано изходя из того, что оринтировачно можно принять тип производства – единичное.

4.2 Выбор технологической оснастки.

Выбор технологической оснастки определяется принятым технологическим оборудованием , материалом заготовки, конструктивными особенностями заготовки. Выбранная оснастка сведена в таблицы.

  Таблица 3.  Приспособления

Номер операции

Наименование приспособления

10

Тиски с самоцентрирующими губками призматической формы.

15, 20,25, 45

Центры, поводковое устройство, люнет.

30,35

Приспособление специальное КП52.151001.65.106.04

 

Таблица 4. Режущий инструмент

Номер операции

Наименование инструмента

Материал режущей части

10

Фреза 2214-0385                    ГОСТ 26595-85

Сверло центровочное тип В ГОСТ 14952-75

Т14К8

Р6М5

15, 20,25

Резец проходной правый      ГОСТ 10043-62

Резец подрезной 2112          ГОСТ 18871-73

Резец канавочный специальный 

Резец резьбовой ГОСТ 10046-62

Т15К6

Т15К6

Т15К6

Т15К6

35

Фреза ПШ14 мм ГОСТ 9140-68

Фреза ПШ10 мм ГОСТ 9140-68

Фреза ПШ8 мм ГОСТ 9140-68

Р6М5

Р6М5

Р6М5

30

Сверло спиральное 6 мм  ГОСТ 885-64

Р6М5

45

Круг шлифовальный ПП35050127    ГОСТ 2424-67

24А25ПСМ15К435М/С2КЛА

     Таблица 5. Измерительный инструмент

Номер операции

Наименование инструмента

10

Штангенциркуль ШЦ--250-0,1 ГОСТ 166-80

Линейка Л-1000 ГОСТ 427-75

15

Штангенциркуль ШЦ--160-0,05 ГОСТ 166-80

20, 25

Микрометр МК-75-3 ГОСТ 6507-78

Кольцо 8211-0103 6g ГОСТ 17763-72

Кольцо 8211-0093 8g ГОСТ 17763-72

30,35

Штангенциркуль ШЦ--125-0,1    ГОСТ 166-80

55

Микрометр МК-50-2 ГОСТ 6507-78

4.3 Расчёт режимов на трёх разнохарактерных операциях

Рассчитаем режимы резания на черновое и чистовое точение исполнительной поверхности  диаметра 32 мм, которое осуществляется на 15 и 25 операциях (установ А) на токарно-винторезном станке модели 16К20 с характеристиками: высота центров 215 мм; расстояние между центрами до 2000 мм; мощность двигателя Nм = 11 кВт; к.п.д. станка   = 0,75; частота вращения шпинделя от 12,5 до 1600 об/мин; продольные подачи от 0,05 до 2,8 мм/об.

Используем проходной упорный отогнутый резец с углом φ = 90˚ Т15К6 ГОСТ 10043-80 L = 140 мм, В = 16 мм, H = 25 мм(стр.120 табл.6[15]).

Глубина резания при черновом точении t = 2мм (при полном припуске 2мм); при чистовом – t = 0,4 мм.

Величина подачи на оборот заготовки при черновом точении            = 0,5 мм/об; при чистовом – = 0,12 мм/об (стр.266-268 табл.11,14[15]).

Определим скорость резания , м/мин при черновом точении:

,

где период стойкости Т = 60 мин, величины постоянной Cv = 350 и показателей степени xv = 0,15; yv  = 0,35; m = 0,20 принимаю по таблице 17 стр.269 [15]; Kv – поправочный коэффициент на скорость резания.

Определим Kv :

Kv = Kмv  Knv  Kuv Kφv Kоv ,

где Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (таблица 3, [15],      стр. 262) принимаю Kмv=1;

Knv –  коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (таблица 5, [15], стр. 263), принимаю Knv = 0,9;

Kuv – коэффициент, учитывающий инструментальный материал (таблица 6, [15], стр. 263), принимаю Kuv = 1,9;

Kφv – коэффициент, учитывающий параметры резца (таблица 7, [15], стр. 264), принимаю Kφv = 0,7;

Kоv – коэффициент, учитывающий вид обработки (таблица 8, [15], стр. 264), принимаю Kоv = 1,04.

Kv = .

Тогда,

Определим скорость резания , м/мин при чистовом точении:

,

где период стойкости Т = 60 мин, величины постоянной Cv = 420 и показателей степени xv = 0,15; yv  = 0,35; m = 0,20 принимаю по таблице 17 стр.269 [15]; Kv = 0,6552.

      

Определим частоту вращения шпинделя n, об/мин:

.

Уточним частоту по паспортным данным станка:

При черновом принимаем n = 1250 об/мин.

При чистовом принимаем n = 1600 об/мин.

Определим фактическую скорость резания м/мин:

.

Определение величин сил резания при точении:

,

где значения постоянной Cp = 204 и показателей степени xp = 1,0; yp = 0,75;  np = 0 принимаю по таблице 22 [15] (стр. 273); Kp - поправочный коэффициент на силу резания.

                     Kр = Kмр  Kφр  Kγv  Kλv Krр

                    ,

Тогда при черновом точении:      

                         

При чистовом точении:

                         

При точении заготовки из легированной стали 14Х17Н2 радиальные  и осевые  составляющие силы резания не рассчитываются.

                                           

      Определение мощности резания при точении:

                                 .

Рассчитанная мощность резания N = 5,8 кВт не превышает паспортную Nм = 11 кВт.

Рассчитаем режимы резания на черновое и чистовое фрезерование шпоночного паза шириной 14 мм, которое осуществляется на 35 операции (установ Б) на вертикально-фрезерном станке модели 6М12П с характеристиками: рабочая поверхность стола 3201250 мм; мощность двигателя Nм = 7 кВт; к.п.д. станка = 0,8; частота вращения от 32,5 до 1600 об/мин; подачи стола продольные и поперечные от 25 до 1250 мм/мин; подачи стола вертикальные от 8 до 400 мм/мин.

Используем шпоночную фрезу Т15К6 ГОСТ 6396-78 14 мм, L = 86 мм, d = 14 мм.

Глубина резания при черновом фрезеровании t = 5 мм (при полном припуске 5 мм); при чистовом – t = 0,5 мм.

Величина подачи на зуб фрезы при черновом фрезеровании = 0,05 мм/зуб; при чистовом – = 0,05 мм.

Определим скорость резания (окружную скорость фрезы) , м/мин:

,

где величины постоянной Cv = 12 и показателей степени qv = 0,3; xv = 0,3; yv  = 0,25; uv = 0; pv = 0; m = 0,26 принимаю по таблице 39 [15] (стр. 287); по таблице 2а из ГОСТ6396-78 период стойкости T =  35 мин ; Kv – поправочный коэффициент на скорость резания.

Определим Kv :

Kv = Kмv  Knv  Kuv ,

где Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (таблицы 3, [15],      стр. 262) принимаю Kмv=1;

Knv –  коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (таблица 5, [15], стр. 263), принимаю Knv = 0,9;

Kuv – коэффициент, учитывающий инструментальный материал (таблица 6, [15], стр. 263), принимаю Kuv = 1,9.

Kv = .

Тогда,

      

Определим частоту вращения фрезы , об/мин:

.

Уточним частоту по паспортным данным станка:

Принимаем .

Принимаем .

Определим фактическую скорость резания м/мин:

    .

                        

Определим скорость подачи мм/мин:

.

Уточним скорость с паспортной:

Принимаем .

                    .

Фактическая подача на зуб фрезы мм/зуб:

.

Определение величины силы резания при фрезеровании:

,

где значения постоянной Cp = 12,5 и показателей степени xp = 0,85; yp = 0,75; up = 1,0; wp = -0,13; qp = 0,73 принимаю по таблице 41 [15] (стр. 291); Kp - поправочный коэффициент на силу резания (см. таблицы 9,10, [15] , стр.    264 ):

Kр = = = 1,11,

тогда

.

          

Крутящий момент на шпинделе:

                           

                           

Мощность резания :

                               

Рассчитанная мощность резания N = 0,074 кВт не превышает паспортную Nм = 7 кВт.

Рассчитаем режимы резания на сверление  отверстия под шплинт        6 мм, которое осуществляется на 30операции на вертикально-сверлильном станке модели 2Н125 с характеристиками: наибольший диаметр обробатываемого отверстия в заготовке из стали 25 мм; мощность двигателя Nм = 2,8 кВт; к.п.д. станка = 0,8; частота вращения шпинделя от 45 до 2000 об/мин; подачи от 0,1 до 1,6 мм/об; максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка, Pmax = 1500 кгс.

Используем спиральное сверло ГОСТ 4010-77 6 мм из быстрорежущей стали Р6М5 мм, L = 66 мм, l = 28 мм с цилиндрическим хвостовиком.

Глубина резания при сверлении t = 0,5D = 3 мм.

Величина подачи при сверлении = 0,07 мм/об.

Определим скорость резания:

,

где величины постоянной Cv = 3,5 и показателей степени qv = 0,5; xv = 0;       yv = 0,45; m = 0,12 принимаю по таблице 28 [15] (стр. 278); по таблице 30 [15] (стр. 279) период стойкости T = 6 мин ; Kv – поправочный коэффициент на скорость резания.

Определим Kv :

Kv = Kмv  Kuv  Klv ,

где Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (таблица 3, [15],      стр. 262) принимаю Kмv=1;

Kuv –  коэффициентна инструментальный материал (таблица 6, [15], стр. 263), принимаю Kuv = 0,3;

Klv – коэффициент, учитывающий глубину просверливаемого отверстия (таблица 31, [15], стр. 280), принимаю Klv = 0,85.

Kv = .

Тогда,

.

Частота вращения сверла n :

.

По паспорту принимаем nф = 315 об/мин.

Фактическая скорость резания  :

.

Крутящий момент на сверле Мкр:

,

где значения постоянной Cм = 0,041 и показателей степени qм = 2,0; y = 0,7; Km = 1,11- от условий обработки,

.

Осевая сила Po:

,

где значения постоянной Cр = 143 и показателей степени qр = 1,0; yр = 0,7; Kmр = 1,11 - от условий обработки,

.

Мощность резания Np:

.

Рассчитанная мощность резания N = 0,26 кВт не превышает паспортную Nм = 2,8 кВт.

4.4 Техническое нормирование всех операций технологического процесса изготовления детали.

1. Фрезерование и зацентровка торцев вала.

Определение основного технологического времени Т0:

,

где  – длина обрабатываемой поверхности: мм;

      длина подвода: мм;       

длина врезания и перебега: мм;

минутная подача: мм/мин;

количество переходов;

число оборотов инструмента,

Определим вспомогательное время Тв :

,

.

Определим время на обслуживание рабочего места :

,

где время на техническое обслуживание рабочего места;

время организационного обслуживание рабочего места;

оперативное время,

,

,

,

.

Определим время отдыха :

2. Черновое точение цилиндрических поверхностей вала.

Определение основного технологического времени Т0 при , мм, ,  :

Определим вспомогательное время Тв:

,

.

Определим время на обслуживание рабочего места:

,

где время на техническое обслуживание рабочего места;

время организационного обслуживание рабочего места;

оперативное время,

,

,

,

.

Определим время отдыха:

3. Получистовое точение всех цилиндрических поверхностей, фасок, канавок, нарезание резьбы.

Определение основного технологического времени Т0 при , мм, ,  :

Определим вспомогательное время Тв:

,

.

Определим время на обслуживание рабочего места:

,

где время на техническое обслуживание рабочего места;

время организационного обслуживание рабочего места;

оперативное время,

,

,

,

.

Определим время отдыха:

4. Чистовое точение всех цилиндрических поверхностей, фасок, канавок, нарезание резьбы.

Определение основного технологического времени Т0 при , мм, ,  :

Определим вспомогательное время Тв:

,

.

Определим время на обслуживание рабочего места:

,

где время на техническое обслуживание рабочего места;

время организационного обслуживание рабочего места;

оперативное время,

,

,

,

.

Определим время отдыха:

5. Фрезерование шпоночных пазов.

Определение основного технологического времени Т0:

,

где  – длина обрабатываемой поверхности: мм;

      длина подвода: мм;       

длина врезания и перебега: мм;

минутная подача: мм/мин;

количество переходов;

число оборотов инструмента,

Определим вспомогательное время Тв :

,

.

Определим время на обслуживание рабочего места :

,

где время на техническое обслуживание рабочего места;

время организационного обслуживание рабочего места;

оперативное время,

,

,

,

.

Определим время отдыха :

6. Сверление отверстия диаметром 6 мм.

Определение основного технологического времени Т0:

,

где  – длина обрабатываемой поверхности: мм;

      длина подвода: мм;       

длина врезания и перебега: мм;

минутная подача: мм/мин;

количество переходов;

.

Определим вспомогательное время Тв :

,

.

Определим время на обслуживание рабочего места :

,

где время на техническое обслуживание рабочего места;

время организационного обслуживание рабочего места;

оперативное время,

,

,

,

.

Определим время отдыха :

7. Шлифование цилиндрических поверхностей.

Определение основного технологического времени Т0 при п = 1112 об/мин:

,

где L – длина хода стола 608 мм, h – припуск на сторону 0,15 мм, nд – частота вращения детали 200 об/мин, s – продольная подача на оборот детали 0,9 мм/об, t – поперечная подача круга 0,02 мм/ход, К – к-т точности, учитывающий время на выхаживание, К = 1,4

Тогда То = 6,4 мин

          Тв = 0,3То = 0,36,4 = 1,92 мин

          Топ = Тв + То = 1,92 + 6,4 = 8,32 мин

          Ттех.об = 0,042 Топ = 0,0428,32 = 0,35 мин

          Торг.об = 0,035 Топ = 0,0358,32 = 0,29 мин

          Тобсл. = Торг.об  + Ттех.об = 0,35 + 0,29 = 0,64 мин

          Ттех.об = 0,02 Топ = 0,028,32 = 0,17 мин

5 Проектирование приспособления и его силовой и точностной расчёт

5.1 Силовой расчёт приспособления

В данном разделе  спроектировано и рассчитано приспособление для установки и закрепления заготовки на фрезерной операции при фрезеровании шпоночных пазов на вертикально-фрезерном станке модели 6М12П и на сверлильной операции для сверления отверстия на вертикально-сверлильном станке 2Н125. Данное приспособление служит для создания необходимых сил закрепления  и необходимого по точности базирования заготовки на операциях, вследствие предъявляемых к изделию требований расположения шпоночных пазов и отверстия. Также оно служит для упрощения и ускорения процессов, связанных с установкой, закреплением и раскреплением заготовки.  

При обработке заготовки, установленной на двойную призму с упором в торец, под действием составляющих сил резания Рz и Py возможны два случая:

  1.  Сдвиг заготовки под действием силы Рz, который предотвращается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с боковыми поверхностями призмы (Т1 – Т6).
  2.  Отрыв (опрокидывание) заготовки под действием сил Рz и Py (или момента резания) предупреждается силой зажима Q, равномерно распределенной на два призматических прижима.

В моём случае отрыв (опрокидывание) заготовки маловероятно, поэтому сила зажима будет рассчитана для 1-го случая.

Рассчитаем силу зажима Q:

                        Рz < Т1 + Т2 + Т3 + Т4 + Т5 + Т6.

Определим силы трения:

                   

                                      

Введя коэффициент запаса надёжности закрепления k и подставив значения сил трения, после преобразований получим:

                        

Откуда:             ,

где f1 = 0,2 – коэффициент трения при контакте заготовки с прихватами; f2 = 0,16 – коэффициент трения при контакте обработанной поверхности заготовки с установочными поверхностями призмы.

Коэффициент запаса определим по формуле:

                                        k = k0k1k2k3k4k5k6;

k0 = 1,5; k1 = 1; k2 = 1,6; k3 = 1,2; k4 = 1; k5 = 1; k6 = 1

                             k = 1,5·1,0·1,6·1,2·1,0·1,0·1,0 = 2,9.

Окружная сила резания найдена выше (см. п.4.3) Pz = 40 кгс, а радиальная составляющая силы резания Py = 0,5· Pz = 0,5·40 = 20 кгс.

Тогда сила закрепления заготовки будет равна:

                       

Сила на штоке пневмоцилиндра:

                                        ,

где Рпр – сила сжатия пружины:

                                       

Принимая давление в пневмосети р = 0,4 МПа и КПД привода = 0,85, определяем диаметр пневмоцилиндра:

.

Принимаю Dц = 100мм. Остальные параметры пневмоцилиндра принимаю по ГОСТ 15608-81*Е.

5.2 Точностной расчёт приспособления

При фрезеровании паза в заготовке необходимо обеспечить смещение оси симметрии паза  относительно оси наружной цилиндрической поверхности заготовки не более 0,2 мм.

Возможны два варианта решения поставленной задачи:

  1.  При изготовлении приспособления обеспечить наименьшее отклонение от соосности оси призмы и оси шпонок. Кроме того, в этом случае возможные осевые смещения фрезы на оправке не окажут влияния на точность выдерживаемого параметра.
  2.  При изготовлении приспособления отклонение от соосности оси призмы и оси шпонок не регламентировать. В этом случае при каждой настройке станка на размер придётся обеспечить с достаточно высокой точностью совмещение плоскости симметрии шпоночной фрезы с осью призмы, на что потребуется сравнительно много времени.

Согласно техническому заданию приспособление проектируется для массового производства, предпочтителен 1-й вариант решения задачи (точность паза по ширине во всех случаях зависит в основном от точности диаметра шпоночной фрезы).

Погрешность несовмещения баз по данному параметру:

                                                ωн.б. = 0.

Погрешность закрепления заготовки ωз. = 0.

Погрешность установки:

                                   ωу. = ωн.б. + ωз. = 0 + 0 = 0.

Суммарная погрешность обработки:

                                                ωΣ = К ωт.с.,

где К – поправочный коэффициент; для размеров, выполненных по 8-му квалитету и выше, К = 0,5; для размеров, выполненных по 7-му квалитету и точнее, К = 0,7; ωт.с. - погрешность технологической системы, определяемую как среднюю экономическую точность обработки, принимают по таблице П10 [8] с. 213: ωт.с = 0,5·0,12 = 0,06 мм.

Допустимая погрешность установки:

                     

где Т – допуск выдерживаемого параметра, мм.

Следовательно, ωу. < [ωу.], и предлагаемая схема базирования допустима.

Суммарная погрешность приспособления:

Допуск на расчётный размер собранного приспособления:

                          

где εуп – погрешность установки приспособления на станке;

                                      εуп = L·S1/l,

где L – длина обрабатываемой заготовки, мм; S1 – максимальный зазор между направляющей шпонкой приспособления и пазом стола станка; для посадки 14H8/h9 S1  = 0,07 мм; l – расстояние между шпонками, мм; εз – погрешность, возникающая вследствие конструктивных зазоров, необходимых для посадки заготовки на установочные элементы приспособления; зазор рассчитывают по принятой посадке; εз – погрешность смещения инструмента, возникающая из-за неточности изготовления направляющих элементов приспособления (кондукторных втулок, установов и др.);

                        εуп = 719·0,07/365 = 0,13 мм.

εз = 0 – установка заготовки производится без зазоров; εп = 0,01 мм – погрешность смещения инструмента при настройке по установу.

                        

Это значение допуска должно соответствовать техническому требованию на чертеже общего вида приспособления.

Заключение

В курсовом проекте решены следующие основные задачи:

1) разработан технологический процесс сборки и приведена циклограмма комплектных сборок и узловой сборки (см. лист 1);

2) проведен анализ технологичности сборочной единицы;

3) рассчитаны режимы резания на трёх разнохарактерных операциях;

4) проведено техническое нормирование всех операций механической обработки;

5) разработан технологический маршрут изготовления корпуса;

6) спроектировано приспособление для вертикально-фрезерной операции.


Список литературы

  1.  Александров Ю.П. Технология машиностроения: Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 170600 “Машины и аппараты пищевых производств” и специальности 120100 “Технология машиностроения” по курсу “Технология машиностроения”, Калининград, 1996-43с.
  2.  Александров Ю.П., Штейнберг А.М. Технология машиностроения: Методические указания к курсовому проекту для студентов ВУЗов всех форм обучения специальности 120100 “Технология машиностроения”, Калининград, 1998-90с.
  3.  Александров Ю.П. Технология машиностроения: Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 170600 “ Машины и аппараты пищевых производств ”, Калининград, 1994-68с.
  4.  Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справочное пособие, - Минск: Беларусь, 1991-400с.
  5.  Балабанов А.Н. Технологичность конструкций машин. – М: Машиностроение, 1987-330с.
  6.  Болотин Х.Л.Станочное приспособление. –М.: Машиностроение, 1987-330с.
  7.  Горбацевич А.Ф. курсовое проектирование по технологии машиностроения. – Минск.: Высш. шк., 1983-256с.
  8.  Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений: Учеб. пособ.- Минск.: Высш. шк., 1986-233с.
  9.  Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. –М.: Машиностроение, 1970-304с.
  10.  Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении: Справочник. – М.: Машиностроение, 1976-288с.
  11.  Корсаков В.С. основы конструирования приспособлений в машиностроении. – М., 1971-277с.
  12.  Маталин А.А. Технология машиностроения. -  А.: Машиностроение, 1985-509с.
  13.  Ковшов А.Н. Технология машиностроения. – М.: Машиностроение, 1987-320с.
  14.  Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1972-Т.1-578с.
  15.  Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1972-Т.2-578с.
  16.  Станочные приспособления /Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.Г. Шатилова. – Т.1,2. – М.: Машиностроение, 1979-303с.
  17.  Худобин Л.В. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. – М.: Машиностроение, 1984-288с.
  18.  Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. – М., 1962-652с.
  19.  Общемашиностроительные нормативы времени для нормирования многостаночных работ на металлорежущих станках. – М., 1989-60с.
  20.  Чарпко Д.В. Основы выбора технологического процесса механической обработки. – М.: Машгиз, 1963-320с.
  21.  Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. – Ч.1. – М.: Машиностроение, 1974-396с.
  22.  ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнение для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения, транспортировки в части воздействия климатических факторов внешней среды. – М.: Изд-во стандартов, 1984.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21211. Психология личности. Специфика социально-психологического подхода к изучению личности 79.5 KB
  Раскрытие специфики социально-психологического подхода к изучению личности, понятия социализации, ее механизмов, стадий и институтов, раскрытие социально-психологических качеств личности, а также понятия социальной установки, традиций ее изучения и влияния социальной установки на поведение индивида;
21212. Социальная психология, ее методы и задачи 161 KB
  Объектом социальной психологии являются конкретные социальные общности группы или отдельные их представители люди. Социометрия метод социальной психологии используемый для диагностики взаимных симпатий и антипатий между членами группы и позволяющий выявить: социально-психологическую структуру взаимоотношений в малых группах; конкретные позиции ее членов в структуре этих взаимоотношений; формальных и неформальных лидеров и отвергнутых членов группы...
21213. Социальные группы: основные характеристики 2.18 MB
  Социальные группы: основные характеристики. Возникновение социальной группы обусловлено общественноэкономическими причинами. У социальной группы общие нормы цели санкции групповые ритуалы отношения совместная деятельность и т.
21215. КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ КАТЕГОРИИ ИМЕНИ СУЩЕСТВИТЕЛЬНОГО 82.5 KB
  Категория рода имени существительного. Существительные общего рода. Способы и средства выражения ГЗ рода. Определение родового значения неизменяемых заимствованных существительных, аббревиатур, составных наименований. Родовые колебания.
21216. ГРУППОВАЯ ДИНАМИКА И ГРУППОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 107.5 KB
  Она рассматривается с точки зрения внутренней природы малых групп того как они формируются их структуры и процессов их влияния на отдельных членов группы и на другие группы. Еще один взгляд на групповую динамику заключается в том что она состоит из набора методик ролевые игры мозговой штурм группы встреч группы без лидера групповая терапия тренинг сенситивности и подобные методики в своей совокупности составляют групповую динамику. При этом необходимо преодолеть индивидуальное сопротивление отдельных членов группы что...
21217. СОЦИАЛЬНАЯ ПСИХОЛОГИЯ ЛИЧНОСТИ 41 KB
  Представления о личности в отечественной психологии. Социальная установка личности. Яконцепция как социальная установка личности.
21218. Социальная психология. История отечественной социальной психологии 805 KB
  История отечественной социальной психологии Традиционным было мнение о том что истоки социальной психологии восходят к западной науке. Возникновение и развитие западной и отечественной психологии происходило как бы параллельно. Путь ее становления имеет ряд стадий: зарождение социальной психологии в общественных и естественных науках отпочкование от родительских дисциплин социологии и психологии и превращение в самостоятельную науку возникновение и развитие экспериментальной социальной психологии. История социальной психологии в нашей...
21219. Психология цвета: Теория и практика 1.36 MB
  ; Психология цвета: Теория и практика Б.; Психология цвета: Теория и практика; Изд:Речь 2005 ISBN 5926803632 Цвет и психика В монографии освещаются различные аспекты взаимосвязи цвета и психики человека. Описывается психофизиологическое и психологическое воздействие цвета на человека. Когдато цвета считались чуть ли не божествами но объективная наука доказала что цвет лишь субъективное ощущение возникающее при воздействии на зрительный анализатор электромагнитной волны определенной длины.