68812

Разработка технологического процесса механической обработки детали типа «Вал»

Курсовая

Производство и промышленные технологии

В пояснительной записке изложен анализ данной детали её материала обоснование метода получения заготовки и последовательность механической обработки характеристика металлообрабатывающего оборудования. На основании сформулированной темы работы можно определить задачи которые необходимо рассмотреть...

Русский

2014-09-26

353.34 KB

51 чел.

 2

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

3

Глава 1

Материал, выбор вида заготовки и определение ее размеров

5

1.1 Выбор заготовки

9

Глава 2

Технология изготовления детали

12

2.1 Выбор режущего и измерительного инструмента

17

Глава 3

Технологическое оборудование, писпособления, режущий и измерительный инструмент

20

3.1 Выбор металлорежущего оборудования

20

Глава 4

Расчет режимов резания

26

Глава 5

Расчет затрат времени

28

Заключение

31

Приложение

33

 

Введение

Данный курсовой проект выполнен по предмету «технология машиностроения». Темой проекта является разработка технологического процесса механической обработки детали типа «Вал». Содержится расчетно-пояснительная записка, комплект технологических и графических документов.

В пояснительной записке изложен анализ данной детали, её материала, обоснование метода получения заготовки и последовательность механической обработки, характеристика металлообрабатывающего оборудования.

Выбор режущих, измерительных и вспомогательных инструментов, станочных приспособлений, а так же расчет операционных припусков и режимов резания – все это обосновано в данном курсовом проекте.

Приложение содержит полный маршрут обработки детали и операционное описание с эскизами на каждую операцию.

Цель проекта – является приобретение знаний и первичных навыков по технологической подготовке производства, включая анализ технологичности детали,закрепление знаний по предмету «Технология Машиностроения» и разработка технологического процесса производства детали типа вал с полным обоснованием целесообразности ее производства, процесса производства по предложенным преподавателем плану, описание конструктивных особенностей детали и средств контроля качества, а так же обоснование технико-экономических характеристик детали по предложенным данным.

На основании сформулированной темы работы можно определить задачи, которые необходимо рассмотреть в ходе обоснования эффективности реализации предложенного проекта:

определить вид и размеры заготовки;

определить припуски на механическую обработку;

составить план механической обработки;

выбрать технологическое оборудование, приспособления, режущий и измерительный инструмент;

рассчитать режимы резания.

Проектирование   технологического   процесса   обработки   детали   на металлорежущих станках производится в следующем порядке:

  1.  изучение чертежа детали и технических условий на её изготовление, знакомство с назначением детали и условиями её работы в машине;
  2.  выбор вида заготовки и определение её размеров;
  3.  выбор черновых и чистовых баз и способов закрепления заготовки на станках;
  4.  составление плана обработки детали (технологического маршрута) с указанием операций, установок, переходов;
  5.  выбор станка для каждой операции, а также приспособлений, режущего и измерительного инструмента;
  6.  определение межоперационных припусков и расчетных размеров обрабатываемых поверхностей для каждого перехода;
  7.  расчет рациональных режимов резания с проверкой их по допускаемой мощности или крутящему моменту станка, расчет основного технологического времени по каждому переходу;
  8.  расчет затрат времени.

ГЛАВА 1. МАТЕРИАЛ, ВЫБОР ВИДА ЗАГОТОВКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ РАЗМЕРОВ

Обрабатываемая деталь по заданию, является валом, которая изготавливается из Стали 20 ГОСТ 1050-88.

Сталь-сплав железа с углеродом (до 2,14%) и другими элементами. С увелечением содержания углерода повышается механическая прочность стали и соответственно возрастает сопротивление ее резанию.

Применение: трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов котлов высокого давления, листы для штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма длительной службы при температурах до 350 град.

Химический состав в % материала 20

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

As

0.17 - 0.24

0.17 - 0.37

0.35 - 0.65

до   0.25

до   0.04

до   0.04

до   0.25

до   0.25

до   0.08

Температура критических точек материала 20.

Ac1 = 724 ,      Ac3(Acm) = 845 ,       Ar3(Arcm) = 815 ,       Ar1 = 682

Механические свойства при Т=20oС материала 20 .

Сортамент

Размер

Напр.

sT

d5

y

KCU

Термообр.

-

мм

-

МПа

МПа

%

%

кДж / м2

-

Прокат горячекатан.

до 80

Прод.

420

250

25

55

Нормализация

Пруток

Прод.

480

270

30

62

1450

Отжиг 880 - 900oC,

Пруток

Прод.

510

320

30.7

67

1000

Нормализация 880 - 920oC,

    Твердость материала   20   после отжига ,      

HB 10 -1 = 163   МПа

    Твердость материала   20   калиброванного нагартованного ,      

HB 10 -1 = 207   МПа

Физические свойства материала 20 .

T

E 10- 5

a 10 6

l

r

C

R 10 9

Град

МПа

1/Град

Вт/(м·град)

кг/м3

Дж/(кг·град)

Ом·м

20

2.13

52

7859

100

2.03

11.6

50.6

7834

486

219

200

1.99

12.6

48.6

7803

498

292

300

1.9

13.1

46.2

7770

514

381

400

1.82

13.6

42.8

7736

533

487

500

1.72

14.1

39.1

7699

555

601

600

1.6

14.6

35.8

7659

584

758

700

14.8

32

7617

636

925

800

12.9

7624

703

1094

900

7600

703

1135

1000

695

T

E 10- 5

a 10 6

l

r

C

R 10 9

Технологические свойства материала 20 .

Свариваемость:

без ограничений.

Флокеночувствительность:

не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости:

не склонна.

Литейно-технологические свойства материала 20 .

Температура плавления, °C :

1.1 - 2.2

Температура горячей обработки,°C :

3.3 - 4.4

Температура отжига, °C :

5.5 - 66

Обозначения:

Механические свойства:

- Предел кратковременной прочности , [МПа]

sT

- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d5

- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

y

- Относительное сужение , [ % ]

KCU

- Ударная вязкость. [ кДж / м2]

HB

- Твердость по Бринеллю, [МПа]


Физические свойства :

T

- Температура, при которой получены данные свойства , [Град]

E

- Модуль упругости первого рода , [МПа]

a

- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), [1/Град]

l

- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]

r

- Плотность материала , [кг/м3]

C

- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]

R

- Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость:

без ограничений

- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

ограниченно свариваемая

- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

трудносвариваемая

- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

Сталь 20 применяют для производства малонагруженных деталей (пальцы, оси, копиры, упоры, шестерни), тонких деталей, работающих на истирание. Сталь 20 без термической обработки или после нормализации используется для производства крюков кранов21, вкладышей подшипников и прочих деталей для эксплуатации под давлением в температурном диапазоне от -40 до 4500С. После химико -  термической обработки идет на производство деталей, которым требуется высокая поверхностная прочность (червяки, червячные пары, шестерни). Широко применяют сталь 20 для производства трубопроводной арматуры, труб, предназначенных для паропроводов с критическими и сверхкритическими параметрами пара, бесшовных труб высокого давления, сварных профилей прямоугольного и квадратного сечения и т.д.

Технология получения стали состоит из следующих этапов:

1) расплавление металлической шихты (или загрузка жидкого металла)
и присадочных материалов за счет подводимой извне энергии или
выделяющегося тепла при окислении примесей;

2) окисление и восстановление примесей до необходимой
концентрации;

3) формирование специального шлака для удаления вредных примесей
из расплавленного металла;

4) разливка металла.

Марганец вводится в процессе выплавки стали для раскисления, он является технологической примесью. Он распределяется между ферритом и цементитом. Марганец заметно повышает31 предел текучести, порог хладноломкости, прокаливаемость стали, что делает сталь чувствительной к перегреву. В связи с этим для измельчения зерна с марганцем в сталь вводят карбидообразующие элементы. Так как во всех сталях содержание марганца примерно одинаково, то его влияние па сталь разного состава остается неощутимым. Марганец повышает прочность, не снижая пластичности стали.

Марганец также используется для "связывания" находящейся в стали серы и устранения явления красноломкости.

1.1 Выбор заготовки

Заготовка предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойств материала изготовляют деталь или неразъемную сборочную единицу.

Заготовка перед первой технологической операцией называется исходной заготовкой.

Выбор заготовки заключается в установлении метода ее изготовления4, расчете или выборе припусков на обработку резанием и определении размеров исходной заготовки.

Метод изготовления заготовки определяется формой и размерами детали, технологическими свойствами материала, его температурой плавления, структурной характеристикой (направление волокон и размеры зерна). При выборе заготовки учитываются сортамент материала (прокат), имеющееся оборудование, производственная программа, тип производства, степень его механизации и автоматизации. Оптимальный вариант изготовления заготовки устанавливается на основании технико-экономических расчетов. Повышение точности заготовок (уменьшение припусков) позволяет экономить металл, снижать стоимость и трудоемкость обработки резанием, но при этом может возрасти стоимость изготовления исходных заготовок. При малой производственной программе применение некоторых технологических процессов изготовления заготовки (горячая штамповка и др.) может оказаться экономически нецелесообразным в связи с высокой стоимостью технологического оборудования и оснастки.

Стальные заготовки изготовляют из горячекатаного проката различных размеров и профиля либо из холодно - тянутой стали. Для получения заготовок используются также ковка, штамповка или литье.

Прокат (в основном круглого сечения) служит для изготовления осей, валов, крепежных и других деталей.

Круглый прокат обычной точности выпускается диаметром от 5 до 250 мм, круглая сталь повышенной точности диаметром от 5 до 15 мм имеет допуски на 10….30% меньше.

Заготовка выбирается в зависимости от конструкции детали, её размеров, материала и от производственной программы. Предпочтительным способом получения заготовок для данной детали является штамповка. Горячая штамповка имеет существенные преимущества перед ковкой и литьем:

1) повышает коэффициент использования металла и увеличивает
производительность оборудования

2) экономия металла;

3) штампованные поковки имеют значительно меньшие припуски
(допуски), чем при ковке;

Горячая объемная штамповка поковок осуществляется в штампах. Штамп состоит из двух разъемных частей, внутренние полости которых в собранном виде образуют ручьи. Течение металла при деформации ограничивается формой и размерами внутренней полости штампа.

Горячая штамповка в закрытых штампах является более точной, чем в открытых. В закрытых штампах в основном штампуют на горизонтально ковочных машинах (ГКМ).

Преимущества штамповки на ГКМ:

1) легкость штамповки таких деталей, которые на другом оборудовании рационально изготовить нельзя.

экономия металла за счет штамповки преимущественно в закрытых штампах и отсутствия в отдельных случаях штамповочных уклонов;

получение поковок высокого качества; возможность применения вставок для ручьев, в результате чего экономится штамповал сталь;

2) безударная, спокойная, безопасная работа;

3) легкость автоматизации (автоматические ГКМ с горизонтальным
разъемом матриц).

Размер заготовки больше размера детали на величину припуска на обработку. Припуски на обработку поверхностей назначают по соответствующим таблицам. Припуски на токарную операцию определяются соответственно по таблице 2. Для детали длиной 200 мм и диаметром 36 мм, припуск на чистовое обтачивание будет равен 1,4 мм.

Чертеж заготовки выполнен на рисунке 1. На черновое-2 мм, на наружное шлифование-0,4 мм. Ø заготовки=36+2+1,4+0,4=39,8

Принимаем прокат Ø40.

Необходимо определить коэффициент использования материала Ким, который определяется по формуле:

Ким=

Где МД-масса детали; М3-масса заготовки.

М=V·p

Где V-объем детали (заготовки); p-плотность материала (для стали p=7854 кг/м3).

V=Sсеч.·L

В данном случае основным видом заготовки является- прокат.

М3=Sсеч·L·p; S=0.785·d2

М3=0.785·0.042·0.205·7854=1.9927 кг

МД= М1+М2+М,

М1=0,785·0,0362·0,12·7854=0,9588 кг

М2=0,785·0,0252·0,04·7854=0,1541 кг

М3=0,785·0,022·0,04·7854=0,0986 кг

МД=0,9588+0,1541+0,04+0,0986=1,2115 кг

Кнд=1,2115/1,9927=0,608

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Учитывая небольшое количество деталей, черновую и чистовую токарную обработку деталей выполняем на одном станке (за одну операцию).

Всего операций будет три:

  1.  Токарная

Токарные резцы классифицируются:

  1.  по направлению подачи-правые и левые;
  2.  по конструкции головки- прямые, отогнутые и оттянутые
  3.  по роду материала- из быстрорежущей стали, из твердого сплава, из сверхтвердого материала 5(СТМ), алмазные резцы и т.п.
  4.  по способу изготовления- цельные и составные. Например, к составным относят резцы с пластинками из твердого сплава, которые в свою очередь имеют паяную пластинку или с механическим креплением;
  5.  по сечению стержня - прямоугольные, квадратные и круглые;
  6.  по виду обработки - проходные, подрезные, отрезные, прорезные, расточные, фасонные, резьбонарезные и другие.
  7.  Фрезерная

Фрезы - многозубый режущий инструмент, который применяют для обработки на фрезерных станках наружных цилиндрических и фасонных поверхностей, пазов, лысок, канавок и др

По материалу режущей части фрезы делят на углеродистые, быстрорежущие, твердосплавные и оснащенные композитом. По конструкции фрезы бывают цельными, зубья которых выполнены заодно с корпусом, и сборными со вставными зубьями (ножами) или пластинками. По способу закрепления различают фрезы насадные61, закрепляемые на оправке со шпонкой, и концевые, закрепляемые за хвостик. По назначению (характеру выполняемых работ) и расположению зубьев фрезы бывают цилиндрическими, торцовыми, дисковыми отрезными, фасонными, концевыми, шпоночными и другими

  1.  Шлифовальная

в металлообработке — металлорежущий станок для обработки заготовок абразивным инструментом.

Исходя из конструкции детали и необходимости изготовления центровых отверстий назначаем следующие установы и переходы:

Установ А. Переходы:

1.) установить заготовку в патрон;

2.) подрезать торец;

3.) обточить Ø25 предварительно;

4.) сверлить центровочное отверстие.

Установ Б. Переходы:

5.) переставить заготовку в патроне;

6.) подрезать другой торец в размер 200 мм;

7.) обточить Ø20 предварительно;

8.) сверлить центровочное отверстие.

Установить В.Переходы:

9.) установить заготовку в центрах;

10.) обточить Ø36 предварительно;

11.) обточить Ø36 начисто;

12.) обточить Ø25 начисто;

13.) обточить фаску.

Установить Г. Переходы:

14.) обточить Ø20 начисто

15.) обточить фаску;

16.) нарезать резьбу

Операция № 2

На фрезерном станке фрезеруется шпоночный паз.

Операция № 3

На кругло - шлифовальном станке обрабатываем Ø36 до наружной чистоты.

Контрольно измерительные приборы:

Штангенциркуль - измеряют длину детали и диаметры черновой обработки.

Это универсальный инструмент для определения наружных и внутренних размеров. С помощью штангенциркуля можно выполнить более точные измерения, чем линейкой. Кроме того, штангенциркулем можно определить глубину отверстий и выступов. Мерительные губки штангенциркуля можно использовать также для замеров параллельности сторон заготовок. Штангенциркули имеют пределы измерений 0-125 мм (ШЦ-1), 0-160 мм (шц-2) и 0-400 мм (ЩЦ-3). Наиболее употребляем штангенциркуль ЩЦ-1.

 Для измерения наружных размеров и контроля параллельности используют основные мерительные губки инструмента, для измерения внутренних размеров и разметки – вспомогательные заостренные губки. С помощью глубиномера определяют глубину отверстий и выступов. В основу устройства штангенциркуля положены линейка с делениями (штанга) и вспомогательная шкала-нониус, которая перемещается по основной линейке-штанге, С помощью этой вспомогательной Шкалы можно отсчитать доли деления основной шкалы.

Принцип работы нониуса основан на разности интервалов делений основной шкалы и шкалы – нониуса. Эта разница равна цене деления нониуса, а число делений зависит от цены деления. Если интервал деления шкалы составляет 1 мм, а интервал делений нониуса – 0,9 мм, то цена деления нониуса равна 0,1 мм.

Таким образом, если совместить нулевое деление нониуса с нулевым делением основной шкалы штангенциркуля, то первое деление нониуса «отстанет» от первого деления основной шкалы на величину разности интерваловшкал, т.е. на 0,1 мм, второе деление - на 0,2 мм и т.д. Десятое деление нониуса, сместившись на 1 мм, совпадает с девятым делением основной шкалы штанги, то есть если цену деления 1 мм разделить на число делений нониуса (на 10), получаем 0,1 мм.

Микрометр – определяем диаметры чистовой обработки.

Микрометр (от микро... и... метр), измерительный прибор, преобразовательным механизмом которого является микропара винт — гайка. М. применяют для измерения линейных размеров абсолютным контактным методом.

Действие М. основано на перемещении винта вдоль оси при вращении его в неподвижной гайке. Перемещение пропорционально углу поворота винта вокруг оси (рис. 1).

Рис.1 Микрометр гладкий

Полные обороты отсчитывают по шкале, нанесённой на стебле М., а доли оборота — по круговой шкале, нанесённой на барабане. Оптимальным является перемещение винта в гайке лишь на длину не более 25 мм из-за трудности изготовления винта с точным шагом на большей длине. Поэтому Микрометр  изготовляют несколько типоразмеров для измерения длин от 0 до 25 мм, от 25 до 50 мм и т.д. Для Микрометра с пределами измерений от 0 до 25 мм при сомкнутых измерительных плоскостях пятки и микрометрического винта нулевой штрих шкалы барабана должен точно совпадать с продольным штрихом на стебле, а скошенный край барабана — с нулевым штрихом шкалы стебля. Для измерений длин, больших 25 мм, применяют М. со сменными пятками; установку таких М. на нуль производят с помощью установочной меры, прикладываемой к М., или концевых мер. Измеряемое изделие зажимают между измерительными плоскостями Микрометра. Обычно шаг винта равен 0,5 или 1 мм и соответственно шкала на стебле имеет цену деления 0,5 или 1 мм, а на барабане наносится 50 или 100 делении для получения отсчёта 0,01 мм. Эта величина отсчёта является наиболее распространённой, но имеются М. с отсчётом 0,005, 0,002 и 0,001 мм. Постоянное осевое усилие при контакте винта с деталью обеспечивается фрикционным устройством — трещоткой. В зависимости от конструкции (формы корпуса или скобы, в которую встраивается микропара, формы измерительных поверхностей) или назначения (измерение толщины листов, труб, зубьев зубчатых колёс) Микрометры  разделяют на гладкие, рычажные, листовые, трубные, резьбомерные со вставками зубомерные.

Микрометры выпускаются ручные и настольные, в том числе со стрелочным отсчётным устройством. Микрометрические пары используются также в глубиномерах, нутромерах и др. измерительных средствах. Наибольшее распространение имеют гладкие М. Настольные М. (в т. ч. со стрелочным отсчётным устройством) предназначаются для измерения маленьких деталей (до 20 мм), их часто называют часовыми Микрометрами (рис. 2).

Рис.2 Микрометр настольный

Таблица 1

Характеристики некоторых выпускаемых микрометров.

Тип микрометра

Пределы измерений, мкм

Погрешность, мкм

Гладкий

Рычажный

Листовой

Трубный

Зубомерный

Настольный

от 0 до 600

от 0 до 2000

от 0 до 5; 10; 25

от 0 до 10: 25

от 0 до 100

от 0 до 10: 20

± (2—10)

± (3—4)

± 4

± 4

± 5

± (2—3)

2.1 Выбор режущего и измерительного инструмента

Для осуществления разработанного технологического процесса на выбранном металлорежущем оборудовании осуществим выбор режущего и измерительного инструмента. При этом используем нормализованный инструмент, новые прогрессивные средства обработки заготовки. Данные по выбору режущего и измерительного инструмента сведем в таблицу.

Таблица 2

Результаты выбора режущего и измерительного инструментов и приспособлений

Наименование

операций

Приспособления

Режущий Инструмент

Мерительный инструмент

1

2

3

4

Токарная (черновая)

Патрон 7108-0021

ГОСТ 2571-71

Хомутик 7107-0040

ГОСТ 2578-70

Центр специальный

Центр А-1-2Н

ГОСТ 8742-75

Резец PTТNR 2525M22 Т15К6 ТУ 2-035-892-82

Резец специальный Т15К6 ГОСТ 18879-73

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,05

ГОСТ 166-89

Токарная (черновая)

Патрон 7108-0021

ГОСТ 2571-71

Хомутик 7107-0040

ГОСТ 2578-70

Центр специальный

Центр А-1-2Н

ГОСТ 8742-75

Резец PTТNR 2525M22 Т15К6 ТУ 2-035-892-82

Резец специальный Т15К6 ГОСТ 18879-73

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,05

ГОСТ 166-89

Токарная (чистовая)

Патрон 7108-0021

ГОСТ 2571-71

Хомутик 7107-0040

ГОСТ 2578-70

Центр специальный

Центр А-1-2Н

ГОСТ 8742-75

Резец PTTNR 2525M22 Т15К6

ТУ 2-035-892-82

Резец K.01.4979.000-02 Т15К6

ТУ 2-035-892-82

Резец 035-2128-0557 Т14К8

ОСТ 2И10-8-84

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,05

ГОСТ 166-89

Шаблон фасочный

Шаблон канавочный

Токарная (чистовая)

Патрон 7108-0021

ГОСТ 2571-71

Хомутик 7107-0040

ГОСТ 2578-70

Центр специальный

Центр А-1-2Н

ГОСТ 8742-75

Резец PTTNR 2525M22 Т15К6

ТУ 2-035-892-82

Резец K.01.4979.000-02 Т15К6

ТУ 2-035-892-82

Резец 035-2128-0557 Т14К8

ОСТ 2И10-8-84

Резец специальный Т15К6

ГОСТ 18879-73

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,05

ГОСТ 166-89

Шаблон фасочный

Шаблон канавочный

Круглошлифовальная

Патрон 7108-0053

ГОСТ 2572-72

Центр 1-А-3Н

ГОСТ 8742-75

Хомутик 7107-0067

ГОСТ 16488-70

Круг ПП 200х25х32 63А 25-П СМ К

35м/с А 1кл. ГОСТ 2424-83

Калибр-скобs

8113-0149 k6

8113-0149 n6

ГОСТ 18362-73

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, РЕЖУЩИЙ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Выбор оборудования для механической обработки вала, проведем на основании серийного типа производства, габаритов детали, маршрута обработки заготовки. Для этих параметров, характеризующих производство71 и готовое изделие, экономически целесообразно применить высокопроизводительное универсальное оборудование.

Учитывая рекомендации [1,2,5] осуществим выбор металлорежущего оборудования с учетом разработанного маршрута обработки заготовки. Данные по выбору станочного оборудования для механической обработки сведем в таблицу 2.

Таблица 3

Данные по выбору оборудования для механической обработки детали

Вид операций

Тип станка

Марка станка

Мощность эл. двигателя N, квт

Токарная (черновая)

Токарно-винторезный

16К20

11

Токарная (чистовая)

Токарно-винторезный

1К62

10

Универсально-фрезерная

Универсально-фрезерный

2М55

5,5

Круглошлифовальная (чистовая)

Круглошлифовальный

5887

6,5

3.1 Выбор металлорежущего оборудования

Токарно винторезный станок 16К20 предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: обтачивания и растачивания цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и внутренних метрических, дюймовых, модульных и питчевых резьб, а также сверления, зенкерования, развертывания,и т.п. Отклонение от цилиндричности 7 мк, конусности 20 мк на длине 300 мм, отклонение от прямолинейности торцевой поверхности на диаметре 300 мм - 16 мк.

Станки оснащены механическим фрикционом, приводом быстрых перемещений суппорта, задняя бабка имеет аэростатическую разгрузку, направляющие станины закалены HRCэ 49...57

Таблица 4

Технические характеристики  16К20

Модель

16К20

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:

- над станиной

400

- над суппортом

220

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм

750-1500

Класс точности по ГОСТ 8-82

H

Размер внутреннего конуса в шпинделе, М

Морзе 6 М80*

Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72

6К, 6М*

Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм

55, 62*

Наибольшая масса устанавливаемой заготовки, кг

- закрепленного в патроне

300

- закрепленного в центрах

1300

Число ступеней частот вращения шпинделя

- прямого

23

- обратного

12

Пределы частот вращения шпинделя, мин

- прямого

12,5-2000

- обратного

19-2420

Число ступеней рабочих подач:

- продольных

42, 56*

- поперечных

42, 56*

Пределы рабочих подач, мм/об

- продольных

0.07-4.16

- поперечных

0.035-2.08

Количество нарезаемых резьб, единиц:

- метрических

45, 53*

- дюймовых

28, 57*

- модульных

38

- питчевых

37

- архимедовой спирали

5

Пределы шагов нарезаемых резьб:

- дюймовых, число ниток на дюйм

24…1.625

- метрических, мм

0.5-192

- модульных, модуль

0.5…48

- питчевых, питч

96..1

- архимедовой спирали, дюйм

3/8”, 7/16”

- архимедовой спирали, мм

8, 10, 12

Наибольший крутящий момент, кНм

2

Наибольшее перемещение пиноли, мм

200

Поперечное смещение корпуса, мм

±15

Наибольшее сечение резца, мм

25

Габаритные размеры станка, мм

- длина

2812

- ширина

1166

- высота

1324

Масса станка, кг

2140

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт

10

Мощность электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта, кВт

0.75 или 1,1

Мощность насоса охлаждения, кВт

0.12

Универсальный токарно-винторезный станок 1К62 РМЦ=1000 предназначен для выполнения разнообразных токарных  работ, в том числе для нарезания резьб: метрической, дюймовой, модульной, питчевой и архимедовой спирали.

Токарно-винторезный станок 1К62 РМЦ=1000 может использоваться для обработки закаленных заготовок, так как шпиндель станка установлен на специальных подшипниках, обеспечивающих его жесткость. Токарная обработка разнообразных материалов может производиться с ударной нагрузкой без изменения точности.

Высокая мощность главного привода станка, большая жесткость и прочность всех звеньев кинематических цепей главного движения и подач, виброустойчивость, широкий диапазон скоростей и подач позволяют выполнить на токарно – винторезном станке 1К62 РМЦ=1000 высокопроизводительное резание8 твердосплавным и минералокерамическим инструментом.

Токарно – винторезный станок 1К62 РМЦ=1000 высокопроизводительное резание твердосплавным и минералокерамическим инструментом.

Токарно – винторезный станок 1К62 РМЦ=1000 отличает превосходное сочетание качества работы91 и неприхотливости в обслуживании.

Техническая характеристика универсального токарно – винторезного станка 1К62 Класс точности по ГОСТ 8-82Н:

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:

Над станиной=400

Над суппортом=220

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм=1000

Размер внутреннего конуса в шпинделе, М=Морзе 6 М80*

Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72=6К,6М*

Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм=55,62*

Наибольшая масса устанавливаемой заготовки, кг:

закрепленного в патроне=300

закрепленного в центрах=1300

Число ступеней частот вращения шпинделя:

Прямого=23

Обратного=12

Пределы частот вращения шпинделя, мин:

Универсальный токарно-винторезный станок 1К62 РМЦ=т000 предназначен для выполнения разнообразных токарных работ, в том числе для нарезания резьб: метрической, дюймовой, модульной, питчевой и архимедовой спирали.

Токарно-винторезный станок 1К62 РМЦ=1000 может использоваться для обработки закаленных заготовок, так как шпиндель станка установлен на специальных подшипниках, обеспечивающих его жесткость. Токарная обработка разнообразных материалов может производиться с ударной нагрузкой без изменения точности.

Прямого=12,5-2000

Обратного=19-2420

Число ступеней рабочих подач:

-продольных=42,56*

-поперечных=42,56*

Пределы рабочих подач, мм/об

Продольных=0,07-4,16

Поперечных=0,035-2,08

Количество нарезаемых резьб, единиц:

Метрических=45,53*

Дюймовых=28,57*

Модульных=38

Питчевых=37

Архимедовой спирали=5

Пределы шагов нарезаемых резьб:

дюймовых, число ниток на дюйм=24-1,625

метрических, мм=0,5-192

модульных, модуль=0,5-48

питчевых, питч=96-1

архимедовой спирали, дюйм=3/8,,, 7/16

архимедовой спирали, мм=8,10,12

Наибольший крутящий момент, кНм-2

Наибольшее сечение резца, мм:

длина=2812

ширина=1166

высота=1324

Масса станка, кг 2140

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт=10

Мощность электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта, кВт=0,75 или 1,1

Мощность насоса охлаждения, КвТ=0,12

Рис.3  Токарный станок 1К62

ГЛАВА 4. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Назначение рационального режима резания заключается в выборе наиболее выгодного сочетания глубины  резания, скорости резания и подачи, обеспечивающих в данных условиях полное использование режущих свойств инструмента, возможностей оборудования и, следовательно, наибольшую производительность труда и наименьшую стоимость операции. Точность обработки и шероховатость поверхностей должны при этом соответствовать техническим требованиям.

Режимы резания определяются в следующей последовательности:

1. Назначение глубины резания для черного точения: t = 3 мм
Назначение глубины резания для чистового точения:
t _ 1 мм

2. Выбор скорости подачи для чернового точения в диапазоне 0,4-0,5
мм/об,
S —0,38 мм/об

Выбор скорости подачи для чистового точения в диапазоне 0,16-0,25 мм/об, S = 0,25 мм/об

3. Назначение периода стойкости инструмента.
Период стойкости резца принимаем равным Т - 60 мин;

4. Определение скорости резания дня чистового точения Vp= 132 м/мин Скорость резания для чернового точения VP= 104 м/мин

5. Расчет частоты вращения шпинделя пр для найденной скорости резания Vr производится по формуле:

Np=

где Vр - рациональная скорость резания в м/мин; π=3,14

 D - Обрабатываемый диаметр в мм.

Для чернового точения:

пр1=(104•1000)/ 3,14•37,8= 876 (об/мин)

пр2=(104•1000)/3,14•25=1235 (об/мин)

пр3=(104•1000)/3,14•20=1519 (об/мин)

Для чистового точения:

пр1=(132•1000)/3,14•36,4= 1155(об/мин)

пр2=(] 32•1000)/ 3,14•25,4= 1528 (об/мин)

пр3=(132•1000)/ 3,14•20,4= 2060(об/мин)

6.Определение фактической скорости резания Vф по принятой частоте вращения шпинделя.

Vф=

Для чернового точения:

Vф1= (3,14•37,8•876)/1000=103,9742

Vф2= (3,14•26,8•1235)/1000=103,9277

Vф3=(3,14•21,8•1519)/1000=103,9786

Для чистового точения:

Vф1=(3,14•36,4•1155)/1000=132,0119

Vф2=(3,14•25,4•1528)/1000=121,8672

Vф3=(3,14•20,4•2060)/1000=131,9554

Основное технологическое время для данного перехода определяется по формуле:

ti =

где L-длина обрабатываемой поверхности на данном переходе в мм;

Число рабочих ходов

Для черного точения:

ti1=40•4/(920•0.38)=0.34(мин)

ti2=120•L/(876•0.38)=0.36(мин)

ti3=40•6/(1519•0.38)=0.42(мин)

Для чистового точения:

ti1=40•4/(1155•0.25)=0.14(мин)

ti2=120•1/(1528•0.25)=0.31(мин)

ti3=40•1/(2060•0.38)=0.08(мин)

ГЛАВА 5. РАСЧЕТ ЗАТРАТ ВРЕМЕНИ

Задача технического нормирования - установление технических обоснованных норм времени на выполнение технологических операций. Технические нормы времени должны иметь прогрессивный характер, предусматривать рациональное использование оборудования и оснастки, применение высокопроизводительных режимов резания и приемов труда.

Норму штучного времени, т.е. времени, необходимого для обработки заготовки на данной технологической операции, определяют по формуле:

tш= to+ tв+ tоб+ tот,

где to-основное технологическое время, затрачиваемое непосредственна резание; tв- вспомогательное время, затрачиваемое на установку, закрепление и снятие заготовки и на действия, связанные с обеспечением выполнения работ в течение перехода: подвод и отвод инструмента или заготовки, смену инструмента, управление станком, производство измерений; tоб- время на организационное техническое обслуживание рабочего места; tот- время на перерывы в работе для отдыха и личных надобностей.

В норме штучного времени объединяют следующие элементы:

     to+ tв=  tоп- оперативное время;

     toб+ tот= tдоп- дополнительное время.

tоб+ tот=0,7( to+ tв)

Таблица 3

Результаты расчетов затрат времени toб по технологическим установам

изготовления вала

Установ (номер операции)

S,мм

Пр, об. мин

L, мм

Кол-во прохода

Tоб, мин

А(3) Ø25 l=40

0,38

1235

40

4

0,34

Б(7) Ø20 l=40

0,38

1519

46

6

0,42

В(10) Ø36 l=120

0,38

876

120

1

0,36

В(Г1) Ø36 l=120

0,25

1155

120

1

0,31

В(12) Ø25 l=40

0,25

1528

40

1

0,14

Г(14) Ø20 l=40

0.25

2060

40

1

0,08

Для чернового точения:

to=∑ti=0.34+0.42+0.26=1 (мин)

tв=0,4 t0=0.4·1=0.4 (мин)

tш=1,7(1+0,4)=2,38 (мин)

Для чистового точения:

to=∑ti=0,31+0,14+0,08=0,53

tв=0,4 to=0,4·0,53=0,21 (мин)

tш=1,7 (0,53+0,21)=1,26 (мин)

Нарезание резьбы:

to= ti=50*1/20*498)0,005 (мин)

Штучное время на деталь в целом:

Т=2,38+1,26=3,64 (мин)

Штучно – калькуляционное время определяется по формуле:

tшк = tш+

где tпз- подготовительно-заключительное время, tпз=10…30 мин; N-количество деталей в партии в шт.

Для чернового точения:

tшк=2,38+15/30=2,88 (мин)

Для чистового точения:

tшк=1,26+15/30=1,76 (мин)

Штучно – калькуляционное время на деталь в целом:

Тшк=2,88+1,76=4,64 (мин)

Без фрезеровки и без шлифования.

        

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения данной работы был разработан технологический процесс механической обработки детали, полностью соответствующий требованиям задания для проектирования.

В качестве материала для заготовки была выбран прокат из стали 35 круглого сечения, а также были определены величины припусков на механическую обработку детали и размеры заготовки.

На этапе разработки технологического процесса изготовления детали были определены режимы обработки и технологические переходы при изготовлении детали, а также был осуществлен выбор технологического оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента, необходимых для реализации данного технологического процесса.

В расчетной части данной работы был произведен расчет технологических режимов обработки детали: произведен расчет режимов резания, а также определено штучное и штучно-калькуляционное время изготовления детали.

Разработка технологических процессов производства, в частности технологических процессов механической обработки деталей, является наиболее важной частью производственного процесса, как в машиностроении, так и в других отраслях промышленного производства.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Бычков Н.И. Технология машиностроения. Методические рекомендации по написанию курсовой работы. - М., 2009.

2.Технология машиностроения. Основы технологии машиностроения. Кн.1. /под ред. С.Л.Мурашкина. - М., 2003.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. – М: Машиностроение, 1985. – 496с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. В2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. – М: Машиностроение, 1985. – 457с.

5. Справочник инструментальщика /И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.: Под общ. ред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987. – 846с.

6. Общемашиностроительные нормативы вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. М.: Машиностроение, 1974, 422с.

7. Технология машиностроения / Под общ. ред. С.А. Картавова. - Киев: Техника, 1965. –527с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ  3

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

              

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

          

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

ПРИЛОЖЕНИЕ 11

ПРИЛОЖЕНИЕ 12

                                                                       ПРИЛОЖЕНИЕ 13

Карта 9 (продолжение)

21 Зуев А.А. Технология машиностроения.- М, 2003, с. 36

31 Технология машиностроения/Под общ. ред. С,А, Картавова-К.: Техника, 1994, с.138

4 Зуев А.А. Технология машиностроения .- М, 2003, с. 87

51 Зуев А.А. Технология машиностроения. - М, 2003, с. 102

61 Технология машиностроения/Под общ. ред. С,А, Картавова-К.: Техника, 1994, с.236

71 Технология машиностроения/Под общ. ред. С,А, Картавова-К.: Техника, 1994, с.121

8

91 Технология машиностроения/Под общ. ред. С,А, Картавова-К.: Техника, 1994, с.73


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83658. Векторные и топографические диаграммы 135.5 KB
  Для наглядного определения величины и фазы напряжения между различными точками электрической цепи удобно использовать топографические диаграммы. Они представляют собой соединенные соответственно схеме электрической цепи точки на комплексной плоскости отображающие их потенциалы. Для построения топографической диаграммы предварительно осуществим расчет комплексных потенциалов другой вариант построения топографической диаграммы предполагает расчет комплексов напряжений на элементах цепи с последующим суммированием векторов напряжений вдоль...
83659. Анализ цепей с индуктивно связанными элементами 150 KB
  Такие элементы могут связывать цепи электрически гальванически разделенные друг от друга. В том случае когда изменение тока в одном из элементов цепи приводит к появлению ЭДС в другом элементе цепи говорят что эти два элемента индуктивно связаны а возникающую ЭДС называют ЭДС взаимной индукции. Степень индуктивной связи элементов характеризуется коэффициентом связи 1 где М – взаимная индуктивность элементов цепи размерность – Гн; и собственные индуктивности этих элементов.
83660. Особенности составления матричных уравнений при наличии индуктивных связей и ветвей с идеальными источниками 118 KB
  В общем случае разветвленной цепи со взаимной индукцией матрица сопротивлений ветвей имеет вид Z . Здесь элементы главной диагонали комплексные сопротивления ветвей схемы; элементы вне главной диагонали комплексные сопротивления индуктивной связи i й и k – й ветвей знак ставится при одинаковой ориентации ветвей относительно одноименных зажимов в противном случае ставится...
83661. Методы расчета, основанные на свойствах линейных цепей 165.5 KB
  Метод наложения Данный метод справедлив только для линейных электрических цепей и является особенно эффективным когда требуется вычислить токи для различных значений ЭДС и токов источников в то время как сопротивления схемы остаются неизменными. Аналитически принцип наложения для цепи содержащей n источников ЭДС и m источников тока выражается соотношением . 1 Здесь комплекс входной проводимости k – й ветви численно равный отношению тока к ЭДС в этой ветви при равных нулю ЭДС в остальных ветвях; комплекс взаимной ...
83662. Метод эквивалентного генератора 123.5 KB
  как сумму двух составляющих одна из которых вызывается источниками входящими в структуру активного двухполюсника и источником ЭДС расположенным между зажимами 1 и 2 слева а другая – источником ЭДС расположенным между зажимами 1 и 2 справа. Параметры эквивалентного генератора активного двухполюсника могут быть определены экспериментальным или теоретическим путями. В первом случае в частности на постоянном токе в режиме холостого хода активного двухполюсника замеряют напряжение на его зажимах с помощью вольтметра которое и равно ....
83663. Пассивные четырехполюсники 223.5 KB
  При анализе электрических цепей в задачах исследования взаимосвязи между переменными (токами, напряжениями, мощностями и т.п.) двух каких-то ветвей схемы широко используется теория четырехполюсников. Четырехполюсник – это часть схемы произвольной конфигурации, имеющая две пары зажимов (отсюда и произошло его название), обычно называемые входными и выходными.
83664. Электрические фильтры 146.5 KB
  Качество фильтра считается тем выше чем ярче выражены его фильтрующие свойства т. Классификация фильтров Название фильтра Диапазон пропускаемых частот Низкочастотный фильтр фильтр нижних частот Высокочастотный фильтр фильтр верхних частот Полосовой фильтр полоснопропускающий фильтр Режекторный фильтр полоснозадерживающий фильтр и где В соответствии с материалом изложенным в предыдущей лекции если фильтр имеет нагрузку сопротивление которой при всех частотах равно характеристическому то напряжения и соответственно токи на...
83665. Трехфазные электрические цепи 108.5 KB
  Поэтому в энергетике строго следят за тем чтобы нагрузка генератора оставалась симметричной. Можно было бы использовать систему в которой фазы обмотки генератора не были бы гальванически соединены друг с другом. В этом случае каждую фазу генератора необходимо соединять с приемником двумя проводами т.
83666. Расчет трехфазных цепей 143.5 KB
  Равенство модулей указанных сопротивлений не является достаточным условием симметрии цепи. Если к симметричной трехфазной цепи приложена симметричная трехфазная система напряжений генератора то в ней будет иметь место симметричная система токов. Такой режим работы трехфазной цепи называется симметричным.