85919

Розрахунок технологічного процесу деталі Пробка

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Опис конструкції і службового призначення складальної одиниці Пробка призначена для контролю пересічення отворів Ø72Н7 в деталі корпус КМС. Розробка конструкції деталі При розробці конструкції деталі необхідно добре представляти її службове призначення поверхні якими деталь базується у вузлі і її робочі поверхні призначені для передачі зусиль чи руху. Призначення поверхонь деталі № пов Найменування поверхні Розмір мм Поле допуску Шорсткість Rа км...

Украинкский

2015-04-01

1.35 MB

2 чел.

       1  Вступ

 

Машинобудування є ведучою галуззю народного господарства.

Від рівня машинобудування залежить розвиток інших галузей, тому що безупинне удосконалення верстатобудування, створення нових видів техніки, дає можливість швидко розвиватися іншим галузям.

       Основним  результатом поставлених задач повинне стати підвищення якості усіх видів продукції і забезпечення її конкурентної здатності на зовнішньому ринку.

       Забезпечення високої якості продукції вимагає конкретного вивчення науково-технічної політики, удосконалювання технічної бази виробництва, розробки і якнайшвидшого освоєння передових технологій; розробок і промислового освоєння нової техніки, підвищення ефективності діяльності науково технічних організацій.

       Оцінюючи в цілому рівень технологічної бази промисловості, необхідно відзначити, що тут нагромадилося багато невирішених проблем, що гальмують розвиток і переоснащення наукового технічного і виробничого потенціалу промисловості країни виводу його на рівень сучасних досягнень.

       Надалі необхідно продовжити роботу з істотної зміни складу технічного устаткування для машинобудування і металообробки з орієнтацією на: - збільшення випуску прогресивного устаткування, призначеного для виконання комбінованих процесів обробки деталей, заснованих на взаємодії методів різання, пластичного деформування, електрофізичних, електрохімічних і інших процесів обробки;

- розробці, освоєнню і впровадженню нових високоефективних технологічних процесів, інструментів, матеріалів, зниження металоємності виробу, економії палива й енергоресурсів.

       2  Загальний розділ

       2.1 Опис конструкції і службового призначення складальної

одиниці

       Пробка призначена для контролю пересічення отворів Ø72Н7 в деталі «корпус» КМС 19.101, входить в спрягання з калібром розміром  Ø40мм спільно з якими утворює калібр контролю пересічення осей отворів АБ і ВГ  (Ø72Н7) -  0,045 мм.

       Рисунок 2.1 Калібр контролю перетину осей

       1- корпус КМС 19.101; 2- Калібр контролю перетину осей.

          

        2.2 Розробка конструкції деталі

       При розробці конструкції деталі необхідно добре представляти

її службове призначення, поверхні якими деталь базується у вузлі і  її робочі поверхні, призначені для передачі  зусиль чи руху.

        Призначення поверхонь деталі наведене на рисунку 2.2 та в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Призначення поверхонь деталі

пов

Найменування поверхні

Розмір,

мм

Поле допуску

Шорсткість

Rа, км

Призначення поверхні

Взаємодія з іншими

деталями

1

2

3

4

5

6

7

1

 

Зовнішня

Ø71,977

-0,008

0,63

Виконавча

Спрягаються отвором корпуса

2

Зовнішня  циліндрична 

Ø40

h6

0,63

Виконавча

Спрягається із пазом калібру

3

Зовнішня рифлена

1

10

Вільна

4

Внутрішня, отвір

Ø5

Н14

Виконавча

Спрягається з проволокою

5

Торець хвостовика

285

h14

10

Вільний

7

Зовнішня циліндрична

Ø 28

h14

10

Вільна

6, 8,

9, 10

Торці вимірювальних циліндрів Ø71,977

Ø35,

Ø40

h14

10

Вільні

11

Зовнішня циліндрична

Ø30

h14

10

12

Зовнішня плоска

Ø 28

h14

10

Вільна

Для нанесення маркування

  

        Рисунок 2.2 Рисунок 2.1 - Поверхні деталі "Пробка"

        Деталь "Пробка" відноситься до класу тіл обертання типу "вал".

Конструкція пробки складається з зовнішніх поверхонь - циліндричних Ø71,997(-0,008),  (з шорсткістю Ra0,63), Ø40h6(-0,016), (з шорсткістю Ra0,63), Ø30; рифлення сітчастого 1 ГОСТ 21474 з шагом t=1; плоскості 28h14(-0,52), (з Ra10); отвору Ø5 (з шорсткістю Ra10);

        Поверхні деталі "пробка" цементовані на глибину h0,8…1,2 мм і мають твердість 59…64HRС одиниць.

Деталь виготовлена зі сталі 20 ГОСТ 1050-88, має масу 3.91 кг і габаритні розміри Ø71,997мм х 285 мм (рисунок 2.1).

Пробка призначена для контролю пересічення отворів Ø72Н7 в деталі «корпус» КМС 19.101, входить в спрягання з калібром розміром  Ø40мм спільно з якими утворює калібр контролю пересічення осей отворів АБ і ВГ  (Ø72Н7) -  0,045 мм.

        2.2.1 Призначення деталі в складальній одиниці

       Пробка призначена для контролю пересічення отворів Ø72Н7 в деталі «корпус» КМС 19.101, входить в спрягання з калібром розміром  Ø40мм спільно з якими утворює калібр контролю пересічення осей отворів АБ і ВГ  (Ø72Н7) -  0,045 мм.

2.2.2 Визначення конструкції деталі і технічних умов на її виго-

товлення

        Задача технолога полягає у розробці технологічного процесу, який при максимальній економічності та екологічності повинен забезпечити отримання виробів потрібної якості.

        Для побудови таких технологічних процесів треба аналізувати технічні вимоги на виготовлення деталей і прогнозувати методи забезпечення і контролю цих вимог.

        Зовнішня циліндрична поверхня Ø71,977-0,008, поле допуску -0,008, система вала, має шорсткість Rа 0,63. Метою встановлення техніч-

них вимог є забезпечення посадки з отворами корпуса та базування

пробки в корпусі. Можливі наслідки не виконання технічних вимог є  не якісне ковзання поверхні пробки відносно корпуса, що призведе до по-

хибки контролю. Тому методом забезпечення і контролю технічних вимог  є забезпечення шліфуванням; контроль – калібр-скобою, зраз-

ками шорсткості.

        Зовнішня зубчаста поверхня Ø40h6, 6-й квалітет, поле допуску h6, система вала, має шорсткість Rа0,63. Мета встановлення техні-чних вимог є забезпечення посадки з пазом калібру. Можливі наслідків невиконання технічних вимог є не якісне складання до ослаблення по- садки і похибки контролю. Тому методом забезпечення і контролю технічних вимог забезпечення шліфуванням; контроль-калібр-скобою,

зразками шорсткості.

        

       

        Невказана шорсткість Ra10. Мета встановлення технічних ви-

мог є зменшення собівартості, не відповідальні поверхні виготовляю-ть з шорсткістю Ra100. Методи забезпечення і контролю технічних вимог забезпечується чорновою обробкою. Контроль зразками шорс-ткості.

        Цементувати h 0,8..1,2 59…64 HRC. Мета встановлення техн-ічних вимог є забезпечення необхідної твердості поверхонь, контакт-ної міцності і запобігання їх зносу. Можливі наслідки невиконання тех- нічних вимог є зниження контактної міцності, руйнування зубців, пове- рхні вала і шарніра. Тому методом забезпечення і контролю технічних вимог є забезпечення виконанням термооброки. Контроль твердомі-ром.

         Н14; h14; ±ІT14/2. (Не вказані  відхилення отворів по Н14; - валів по h14; інших ±ІT14/2). Метою встановлення технічних вимог є змен- шення собівартості і трудомісткості виготовлення деталі. Тому ме- тодом забезпечення і контролю технічних вимог є забезпечення чор-новим точінням, свердленням; контроль – штангенциркулем, скобою, пробкою.

2.2.3 Вибір і обґрунтування матеріалу деталі та його характе-

ристик

        Деталь "Шток-рейка" ХПТК.715417.020 виготовляється  з вуглецевої конструкційної сталі 20 ГОСТ 1050-88, яка застосовується для помірно навантажених деталей, що потребують середньої міцності при середній в’язкості валів, осей, кронштейнів, зубчастих коліс, напівмуфт. Матеріал є поширеним у промисловості.

        Хімічні та механічні властивості матеріалу наведено відповідно в таблицях 2.2, 2.3, 2.4.

    

        Таблиця 2.2 - Хімічний склад матеріалу

Зміст елементів у відсотках

      С

     Si

Mn

    S

P

    Cr

   Ni

0,17…0,24

0,17..0,37

0,3…0,6

≤ 0,04

≤ 0,035

≤ 0,25

≤ 0,25

       Таблиця 2.3 - Механічні властивості матеріалу

Не менше

в, МПа

0,2, МПа

δ5,

ψ,

КСU, Дж/см2

HB

490

250

16

25

35

156196

       Таблиця 2.4 - Технологічні  властивості матеріалу

Ку.р

Км.у

Оброблюваність різанням

Способи

При HB

Кv

Матеріал

різця

зварювання

1,0

0,8

207

1,0

0,9

Твердий сплав

швидко ріжуча сталь

РОЗ, ЕШЗ, АДЗ під газовим захистом

       

        2.2.4  Визначення маси деталі

        Для визначення маси деталі «Пробка» ХПТК.715417.020 виконуємо трьохвимірний об’ємний кресленик при допомозі графічної програми  КОМПAС-3DV10.

       КОМПAС-3D дозволяє виконати розрахунок масових та інерційних характеристик окремих  деталей.

       У рамках трьохвимірної моделі можливо задавати для розрахунків плоскі фігури, тіла обертання (або сегменти тіл обертання) і тіл видaвлення  рисунок 2.3.

        Рисунок 2.3 - Трьохвимірний об’ємний кресленик деталі «Пробка» ХПТК.715417.020

       Проводимо розрахунок МЦХ тіл обертання на панелі.

       Згідно «інформації» розрахунків деталь «Пробка» має:

       Густину  Ro = 0,007820 г/мм3;

       Масу            m = 3911.625199 г;

       Площу  S = 52523.028113 мм2;

       Об'єм  V = 500207.825925 мм3;

       Центр мас:

       Xc = 180,272172 мм;

       Yc = 0,000000 мм;

       Zc = 0,049724 мм.

         3 Технологічний розділ

3.1 Визначення типу виробництва і його характеристика

        Кожному типу виробництва відповідає певна форма організації та технологія обробки.

Зі зміною типу виробництва змінюється номенклатура і обсяг випуску продукції, склад і розташування обладнання, певне технологічне оснащення, кваліфікація робітників, форма організації виробництва.

Виходячи із заданої програми випуску деталі річній програмі Nвип=30000 шт при масі деталі m =3,91 кг та двозмінного режиму роботи визначимо тип виробництва.

Визначаємо програму запуску:

Nзап  = Nвип  (),   (3.1)

де NВИП — річна програма випуску деталей (визначена завданням).

    α - процент невідворотних витрат (брак);

   β - процент незавершеного виробництва;

    - процент запасних частин.

Приймаючи  α = β  = 1%, у =2%, маємо:

Nзап  =  30000 · ( ) =31200 шт.

За масою деталі 3,91 кг та програмою запуску 31200 шт визначаємо тип виробництва по /1/ с. 40 табл. 3.3  як середньосерійне.

Визначаємо кількість деталей в партії для одночасного запуску у виробництво за формулою:

   n  = ,     (3.2)

де а = 12 днів - /1/ с.40, періодичність запуску деталей;

     і = 2 – кількість змін;

        Ф = 251 – кількість робочих днів у році.

n =   = 2983,3  деталі.

Приймаємо п = 2983 шт.

Одночасно у виробництво буде запускатися і передаватися з операції на операцію партія деталей розміром у 2983 шт.

Середньосерійне виробництво характеризується обмеженою номенклатурою виробів, що виготовляється періодично повторними партіями і порівняно великим об'ємом випуску ніж в одиничному типі виробництва.

Технологічний процес може будуватися як за принципом концентрації, так і за принципом диференціації.

Використовується універсальні, спеціалізовані, спеціальні верстати, верстати з ЧПК, що оснащені як спеціальними, так і універсальними і універсально-складальними пристосуваннями та ріжучими інструментами.

Заготовки передаються з операції на операцію партіями.

Обладнання в цеху розташоване по ходу технологічного процесу.

Вимірювальні інструменти у вигляді граничних калібрів і шаблонів, що забезпечують взаємозамінність оброблюваних деталей.

Робітники середньої та високої кваліфікації.

Обладнання налагоджують або самі робітники, або налагоджувальники.

  1.  Аналіз технологічності конструкції деталі

 В цілому деталь технологічна. Допуски призначені тільки на поверхні сполучення. Постановка розмірів забезпечує можливість обробки деталі при витримуванні принципів єдності та постійності баз, зручність вимірювань.

Конструкція деталі забезпечує можливість застосування простих контрольно-вимірювальних інструментів та пристосувань. Можливий контроль кількох поверхонь деталі з одного установа. Немає розмірів, проставлених від гострих кромок.

Шорсткість поверхонь деталі відповідає квалітетам точності розмірів цих поверхонь. Базові поверхні є зручними і надійними для установки заготовки в процесі її обробки. Немає необхідності введення додаткових баз. Конструкція деталі дозволяє обробку з найменшою кількістю установ.

Конструкція деталі дозволяє її установку у стандартні широко розповсюджені пристосування. Конструктивні елементи деталі уніфіковані по кожному з видів (пази, фаски), що дозволяє скоротити номенклатуру оснащення.

Деталь достатньо проста тому немає необхідності у її спрощені та заміні на зварену, оскільки це знизить міцність, надійність та підвищить собівартість.

Матеріал і термообробка деталі відповідає умовам її роботи в складальній одиниці.

Заготовка є достатньо жорсткою і допускає обробку на верстатах з ЧПК. Є можливість зручного підведення ріжучого інструменту до оброблюваних поверхонь.

Заготовку можна одержати штампуванням на пресах з припусками під обробку або з прокату.

  1.  Вибір виду і методу отримання заготовки. Економічне

обґрунтування вибору заготовки

Сучасне машинобудування відчуває гостру нестачу матеріалів.

Для зменшення дефіциту на виробництві необхідно застосувати металозберігаючі технології, отримання точних заготовок, накатування різьб, зубчатих коліс.

На вибір способу отримання заготовки впливають: тип виробництва; конструкція, форма, матеріал деталі, вартість способу отримання та інше.

Для отримання заготовки пропонуємо:

1.Заготовка – кованка отримана на кривошипному гаряче штампувальному пресі у відкритих штампах.

2. Заготовка – прокат круглий.

КШГП забезпечує виготовлення відносно точних поковок без здвигу в площині роз’єднання з малими припусками і з підвищеною в порівняні з молотами продуктивністю при порівняльній собівартості.

Заготовки мають достатню точність розмірів і форми, з невеликими припусками на механічну обробку, наближаються до форми, мають  високий коефіцієнт використання металу і невеликі відходи металу  у стружку.

Отримання заготовок з прокату один з найбільш поширених, простих і дешевих способів.

Для правильного вибору способу отримання заготовки необхідно визначити загальні припуски і собівартість отримання заготовки для

двох варіантів.

Визначаємо загальні і додаткові припуски і допуски на заготовку.

1) Штампувальне устаткування — КШГП в відкритих штампах.

Нагрів заготовок - індукційний. Маса деталі —3,91 кг.

Матеріал деталі - сталь 20 ГОСТ 1050-88.

2) Визначаємо групу сталі.

Група матеріалу – М1 - /6/  с. 8,  т.1– для сталі 20 ГОСТ 1050-88 – з масовою часткою вуглецю – вище 0,17 % до 0,24 % включно.

3) Оскільки штамповка виконується на КШГП у відкритих штампах, то згідно таблиці клас точності — Т4 .

4) Ступінь складності кованки визначаємо за формулою:

С  =,     (3.3)

де С – ступінь складності кованки;

    Мп.р – маса кованки, кг;

    Мо.п.ф. – маса фігури в яку вписується деталь, кг.

  1.  Визначаємо  попередню масу кованки:

Мп.р. = Мд · Кр,     (3.4)

де  Мд – маса деталі, кг;

     Кр =  1,5 – розрахований коефіцієнт /6/,  т. 1, с. 8.

 

Мп.р. = 3,91·1,5 = 5,9 кг.

6) Визначаємо масу фігури Ø72±285 мм, в яку вписується деталь рисунок 3.1 за допомогою побудови 3D моделей у програмі АСКОН КОМПАС-ЗD V10.

Рисунок 3.1- Ескіз фігури в яку вписується деталь

Маса фігури в яку вписується деталь -  M = 9057,687г.

      

        Мо.п.ф. = 9,1 кг.

         С =  = 0,64.

При С вище 0,63 ступінь складності С1, /6/  с. 30.

7) Оскільки маса кованки знаходиться в межах від 5,6 до 10 кг, то визначаємо вихідний індекс по  I6I т.2, с.10.

Вихідний індекс  -12 поковка на пресі.

8) Визначаємо основні припуски на механічну обробку кованки на ГКМ  по табл.5 с. 12-13 і допустимі відхилення по табл.8 с. 17-19.

9) Додаткові припуски по табл.4,5 с.14 враховують: зсув по поверхні штампу при масі кованки від 5,6 до 10,0 кг і класі точності Т4 - 0,4 мм; відхилення від площинності та прямолінійності при найбільшому

розмірі кованки  до 320 мм і класі точності Т4, фланця -  0,6 мм.

Всі розрахунки загальних  і додаткових  припусків, розмірів та відхилення розмірів кованки заносимо в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1 - Припуски на заготовку

Найменування оброблювальної поверхні

Розмір

деталі, мм

Припуск

2Zo, мм

Допустимі відхилення, мм

Розмір заготовки, мм

Кованка на пресі  Т4, вихідний індекс  14

Зовнішня циліндрична

Ø30h14

2х(1,5+0,4+0,6)

1,6

Ø35

Зовнішня циліндрична

Ø40 h6

2х(2,0+0,4+0,6)

1,6

Ø46 

Зовнішня циліндрична

Ø71,977

2х(2,0+0,4+0,6)

2,2

Ø78

Розмір торців

35 h14

2х(2,0+0,4+0,6)

1,6

41

Розмір торців

40 h14

2х(2,0+0,4+0,6)

1,6

46

Розмір торців

285h14

2х(2,0+0,4+0,6)

3,2

292

        Визначаємо масу заготовки рисунок 3.2. за допомогою побудови 3D моделей у програмі "АСКОН КОМПАС-ЗD V10 ".

  

Рисунок 3.2 - Ескіз заготовки - кованки отриманої на пресі

Матеріал   сталь 20 ГОСТ 1050-88.

Маса   M = 5224,230229 г;

Площа        S = 63636,625340 мм2;

Об’єм          V = 668060,131640 мм3.

Приймаємо масу заготовки - кованки виготовленої на пресі:

M = 5,24 кг.

Визначаємо основні припуски 3,0 мм на сторону на механічну обробку для заготовки з прокату який має найбільший діаметр Ø71,977  мм, що підлягає механічній обробці, а також враховуємо прямолінійність 1 мм  на довжині 285 мм, тому розмір прутка має бути діаметром 78мм -  приймаємо по /7/ с.584 - коло Ø78, клас точності  прокату – В – нормальної точності Ø78 .

Круг В-78 ГОСТ 2590-88 сталь 20 ГОСТ 1050-88.

Припуски на довжину прокату визначаємо за літературою /8/ с. 2,0 мм на сторону, а також враховуємо непаралельність торця до осі прокату при різанні на пилі.

Визначаємо довжина заготовки з прокату:

L = 285+(2,0+0,5)х2  = 290 мм.

Маса заготовки Ø 78290 мм з прокату.

  

        Мзпр =  12553,548965г = 12,6 кг.

Коефіцієнт використання матеріалу для заготовки:

       Квм =,     (3.5)

де Квм – коефіцієнт використання матеріалу;

   mд – маса деталі за креслеником, кг;

   mзв – маса заготовки з урахуванням витрат, кг.

              mзв = mз ,             (3.6)

де mз – «чиста» маса заготовки, кг;

   Пв- процент витрат (на угар, обрубку облоя або ливників, очистку заготовки,  тощо);

   Пв= 10%, для штампованих кованок і  заготовок з прокату.

Маса заготовки кованки виготовленої на пресі:

mзвп = 5,24 = 5,76 кг.

Маса заготовки поковки виготовленої з прокату:

mзвпр = 12,6 = 13,86 кг.

Коефіцієнт використання матеріалу кованки виготовленої на пресі:

Квм п  =   = 0,68.

Коефіцієнт використання матеріалу поковки виготовленої з прокату:

Квм пр  =   = 0,28.

Вартість заготовки з урахуванням витрат:

Вз = mзв  ( mзв - mд) ,    (3.7)

де Цм – ціна матеріалу (штампованого, литого і т.п.), грн/т;

    Цв – ціна відходів, грн/т;

    Цм п = 10000 грн/т;

    Цм пр = 6000 грн/т;

    Цв = 2000  грн/т.

                       

                      Взп = 5,76    (5,76 –3,91) = 53,9 грн.      

                   

                     Взпр = 13,86   (13,86–3,91) = 63,3 грн.

Економічний ефект від заміни одного способу отримання заготовки іншим.

На одну деталь:

        е = В — ВЗк,                   (3.8)

  е = 63,3 – 53,9 = 9,4 грн.

На програму:

        Е = е Nзап ,                        (3.9)

 Е =9,4 . 31200  = 293280 грн.

Кількість заготовок, що можна 6уде виготовити із економленого матеріалу:

    n  =   Nзап,    (3.10)

 n  =   31200 = 43785 шт.

Вартість отримання заготовки - кованки на кривошипному гаряче штампувальному пресі у відкритих штампах нижче на 9,4 грн, коефіцієнт використання матеріалу вище, тому й приймаємо заготовку отриману на КШГП у відкритих штампах.

Згідно розрахунків припусків (рисунок 3.3) проектуємо заготовку з штампованими нахилами, радіусами та технічними вимогами за ГОСТ 7505.

Рисунок 3.3 – Ескіз заготовки робка" ХПТК.715417.011З

        3.4  Розробка маршрутного технологічного процесу механічної обробки деталі

  1.  Вибір та обґрунтування технологічних баз

Від правильного вибору баз у значній мірі залежать: точність розмірів і взаємного розташування поверхонь деталі; ступінь складності верстатних пристосувань і різальних інструментів, продуктивність і собівартість обробки.

Деталь ,,Пробкавідноситься до деталей класу «Вал». При обробці деталі на більшості операції вона повинна бути позбавлена 5 ступенів вільності.

Теоретична схема базування деталі зображена на рисунку 3.4.

   

1,2,3,4 подвійна направляюча база (позбавляє 4 ступенів вільності); 5 опорна база (позбавляє 1 ступеня вільності).

Рисунок 3.4 Теоретична схема базування

Перш за все обираємо чистові установочні бази.

В якості чистових баз приймаємо центрові отвори деталі.

Встановивши деталь на ці поверхні, можна виконувати обробку її зовнішніх поверхонь точінням.

Достатньо висока точність центрових отворів забезпечує найменшу похибку базування деталі рисунок 3.5.

В якості чорнових технологічних баз у деталі приймаємо зовнішні поверхні   Ø78 (Ø71,977-0,008),  Ø40,  (Ø35h14) і торець рисунок 3.6.

Рисунок 3.5 Схема установки деталі на чистові бази

В якості чорнових технологічних баз у деталі “Вал” приймаємо зовнішні поверхні   Ø40 (Ø35h9) і торець рисунок 3.6.

Рисунок 3.6 Схема установки деталі на чорнові бази

Установлення деталі на ці поверхні дозволяє провести чистову обробку на токарній операції. Зовнішня поверхня має достатні розміри для надійної установки й закріплення в спеціальному пристосуванні. Вибрані бази не допускають деформації деталі при дії сил різання і сил кріплення.

        3.4.2.Вибір і обґрунтування маршрутів обробки поверхонь деталі

Від маршрутів обробки поверхонь деталі залежить принцип побудови технологічного процесу, кількість операцій та їх послідовність. При виконанні даного розділу необхідно встановити маршрути обробки всіх поверхонь деталі.

Для поверхонь, які обробляються в суцільному металі призначення маршрутів обробки необхідно виконувати за таблицями економічної точності обробки, що наведені в  /5/ с. 150…153.

Технологічний допуск на проміжний розмір і якість поверхні, що отримані на попередньому етапі обробки повинні мати числові значення, за яких можливе нормальне використання дальшого методу обробки, що намічається.

Визначаємо число ступенів обробки на основі розрахунків за формулою визначення загального уточнення обробки  /1/, с. 102.

Визначаємо маршрут обробки зовнішньої поверхні 71,977-0,008 із cталі марки 20 ГОСТ 1050-88. Твердість 156…196 НВ. Шорсткість поверхні деталі Ra0,63. Заготовка – кованка виготовлена на пресі.  Виробництво середньосерійне.

Результати зводимо в таблицю 3.2.

Таблиця 3.2 - Розрахунок кількості переходів обробки поверхонь

№ поверхні

Найменування поверхні

Параметри заготовки. мм

Параметри деталі, мм

Загальне уточнення,

εзаг

Розрахункова кількість переходів, п

Розмір

Допуск,

ITз

Розмір

Допуск, ITд

1

Зовнішня

Ø71,977

(-0,008)

Ø78

2,2

Ø71,977

(-0,008)

0,008

275

5,3

 Визначаємо загальне уточнення обробки (показує в скільки разів поверхня деталі точніша від поверхні заготовки)  за формулою:

               εзаг= ,            (3.11)

де ІТз - допуск заготовки;

   ITд - допуск деталі.

εзаг= =275.

Визначаємо кількість переходів n необхідних для обробки даної поверхні по формулі:

n = ,          (3.12)

n =  =  = 5,3.

Приймаємо 5 переходів.

Для інших поверхонь виконуємо аналогічні розрахунки і результати заносимо в таблицю 3.3.

Розбиваємо загальне уточнення між переходами, враховуючи, що загальне уточнення  є добутком часткових уточнень по переходах які зменшуються від чорнових переходів до чистових:

  εзаг = ,          (3.13)

Для першого переходу чорнової обробки є досяжним  εз   6;

для проміжних переходів напівчистової обробки  2,5 εз   4;

для чистових переходів  1,5 εз    2.

Приймаємо εз1  = 6; εз2  = 4; εз3  = 3; εз4  = 2;

εз5=,         (3.14)

εз2= = 1,9.

Приймаємо 2.

В напрямку від останнього (чистового) переходу до першого (чорнового) визначаємо потрібну економічну точність (допуски) проміжних переходів за формулою:

   ІТi = ІТi+1 εз+1,           (3.15)

де ІТi  -  допуск виконуваного переходу;

    ІТi+1  - допуск наступного переходу;

    εз+1 - уточнення наступного переходу.

ІТ5= 0,008 мм.

ІТ4= ІТ5  · ε4 = 0,008 ·  2 = 0,016 мм,

ІТ3= ІТ4  · ε4 = 0,016 ·  3 = 0,048 мм,

ІТ2 = ІТ3 ·  ε3 = 0,048· 4 = 0,192 мм,

ІТ1 = ІТ2 ·  ε2 = 0,192 · 4 = 0,768 мм

За обчисленими значеннями допусків вибираємо методи обробки, що спроможні забезпечити таку або більшу точність.

Допуск обраних методів обробки за /4/ с. 7...9, таблиця 4 для даних інтервалів розмірів повинен бути меншим або рівним допуску, що обчислений за формулою (3.15).

Намічаємо наступний маршрут обробки зовнішньої поверхні Ф71,977 (-0,008).

1. Точіння чорнове, 14 квалітет, ІТ=0,74 мм,  Rа12,5.

2. Точіння чистове, 11 квалітет, ІТ= 0,19мм,  Rа5.

3. Шліфування чорнове, 8 квалітет, ІТ= 0,046 мм, Rа2,5.

4. Шліфування чистове, 6 квалітет, ІТ= 0,019 мм, Rа1,25.

5. Шліфування  тонке, 4 квалітет ІТ= 0,008 мм, Rа0,63.

Враховуючи викладені міркування і економічну доцільність намічаємо маршрути обробки поверхонь і результати по визначенню маршрутів обробки поверхонь зводимо в таблицю 3.3.

Таблиця 3.3 - Маршрути обробки поверхонь

№ поверхні

Найменування поверхні

Маршрут обробки поверхні

Квалітет

Допуск, мм

Шорсткість,

Rа, мкм

1

Зовнішня  циліндрична

Ø71,977h4

 (-0,008)

1

Точіння чорнове

14

0,74

12,5

2

Точіння чистове

11

0,19

5,0

3

Шліфування чистове

6

0,019

1,25

4

Шліфування  тонке

4

0,008

0,63

2

Зовнішня  циліндрична

Ø40h6

 (-0,016)

1

Точіння чорнове

14

0,62

10

2

Точіння чистове

11

0,16

5,0

3

Шліфування чистове

8

0,039

1,25

4

Шліфування  тонке

6

0,016

0,63

11,

3

Зовнішня

циліндрична

Ø30h14,

рифлення

сітчасте 1

1

Точіння чорнове

14

0,62

20

2

Точіння чистове

11

0,16

10

3

Накатування рифлення

10

4

Отвір Ø5Н14

1

Свердлення

14

0,3

10

12

Площина 28

1

Фрезерування чистове

14

0,52

10

3.4.3 Вибір і обґрунтування принципу побудови технологічного

процесу

Послідовність обробки вала розробляємо з урахуванням рекомендацій технології машинобудування.

В першу чергу необхідно обробити чистові технологічні бази.

Встановивши деталь на ці поверхні (центрові отвори), можна виконувати  попередньо обробку її зовнішніх поверхонь точінням.

Для забезпечення заданої твердості деталі поверхні піддають

цементуванню і загартовуванню із твердістю  59…64  HRC одиниць.

При розробці техпроцесу враховуються принципи концентрації операцій (на токарних операціях – обробка максимально можливого числа поверхонь) і диференціації – чистова обробка (шліфування) поверхонь Ø71,977h4, Ø40h6, фрезерування лиски, обробка  отвору Ø5.

Враховуються також і принципи сталості баз і сполучення баз. Після обробки чистових технологічних баз деталь на наступних операціях (шліфування) установлюється на ці бази.

Згідно до розробленого маршруту технологічний процес механічної обробки деталі включає наступні операції:

005. Фрезерно – центрувальна. 

Верстат фрезерний – центрувальний моделі МР76АМ. На операції виконується одночасне обробка торців і центрових отворів.

010. Токарна з ЧПК.

На токарному верстаті з ЧПК  моделі 16К20Ф3С32 виконується точіння чорнове і чистове поверхонь Ø30h14, Ø28h14, фаски 1,6х45º і торця Ø71,977h4  з правої сторони.

015. Токарна з ЧПК.

На токарному верстаті з ЧПК моделі 16К20Ф3С32 виконується точіння чорнове і чистове поверхонь під шліфування, Ø71,977h4 Ø 40h6,  торців Ø71,977h4 і фасок 1,6х45º з лівої сторони.

020. Вертикально – свердлильна.

На вертикально – свердлильному верстаті моделі 2Н118 виконується  свердлення отвору Ø5Н14.

025.  Вертикально – свердлильна.

На вертикально – свердлильному верстаті моделі 2Н118 виконується  зенкування фасок 1 під кутом 45º в отворі Ø 5Н14 с двох сторін.

030. Токарно-гвинторізна.

На токарно-гвинторізному верстаті  моделі 16К20.

Накатати рифлення сітчасте 1, Ra 10.

035. Вертикально – фрезерна.

Верстат вертикально – фрезерний  моделі 6Р12, на операції виконується фрезерування  лиски глибиною 2 мм на довжину 90 мм.

040. Слюсарна. На верстаку слюсарному зачистити задирки після фрезерування лиски.

045. Промивка. Промивання від бруду.

050. Контроль. Контроль виконаних розмірів і технічних вимог

055. Термічна обробка.

Для забезпечення заданої твердості деталі поверхні піддають цементуванню і загартовуванню із твердістю  59…64  HRC одиниць.

060. Токарно-гвинторізна.

На токарно-гвинторізному верстаті моделі 16К20 виконується правка центрових отворів.

065. Круглошліфувальна.

На круглошліфувальному верстаті моделі 3М161 виконується шліфування чистове поверхонь Ø71,977h4, Ø40h6 одночасно.

070. Круглошліфувальна.

На круглошліфувальному верстаті моделі 3М161 виконується шліфування тонке поверхонь Ø71,977h4, Ø40h6 одночасно.

075. Промивка. Промивання від бруду.

080. Контроль. Контроль виконаних розмірів і технічних вимог.

Згідно послідовності розробленого технологічного процесу

3.4.4Вибір технологічного оснащення

При виборі технологічного обладнання враховуємо:

тип виробництва; конструкцію деталі і її технічні вимоги; вид і точність обробки на операції; принципи постійності баз і сполучення баз; розміри робочої зони верстата та його технічні характеристики (потужність, точність і можливість механізації обробки).

При виборі технологічного оснащення враховуємо:

приєднувальні місця верстата; схему установки деталі; ступень механізації пристосування.

Відомості про технологічне оснащення записуються в технологічні карти із вказівкою позначення стандарту, для ріжучого інструмента – марку ріжучої частини.

Рисунок 3.7- Розташування припусків, допусків і операційних

  розмірів для поверхні Ø40h6(-0,016)

3.6  Детальна розробка операцій

3.6.1 Детальна розробка операції 005 ,,Фрезерно-центрувальна”

Операція здійснюється з метою обробки чистових технологічних баз вала: фрезерування торців і свердлення центрових отворів на торцях.

Для обробки деталі на операції вибрано фрезерно-цент-рувальний напівавтомат моделі МР76АМ. Цей верстат має високу продуктивність, достатню робочу зону, добрі технічні характеристики, забезпечує високу перпендикулярність торців до осі центрових отворів.

Таблиця 3.6 - Характеристика напівавтомата  МР76АМ

Технічна характеристика

Показник

Діаметри заготовок, що обробляються, мм

25…80

Довжина заготовок, мм

125…300

Число обертів фрези, хв.-1 

270; 354; 456; 582;

745; 958; 1254

Число обертів свердла, хв.-1

238; 330; 465;

580; 815; 1125

Робоча подача фрезерних і свердлильних

голівок (без східчасте регулювання), мм\хв:

20…300

Потужність електродвигунів, кВт:

                        фрезерної голівки

7

свердлильної голівки

3

Категорія ремонтної складності, к.р.с.:

                        механічної частини

10

                        електротехнічної частини   

17

Габаритні розміри, мм   

2300 х 1600

Вартість, грн.    

40000

Напівавтомат  МР76АМ барабанного типу 3х позиційний призначений для  одночасного двохстороннього  фрезерування і центрування торців  деталей типу валів. На  верстаті одночасно виконуються: вантажно-розвантажний перехід – позиція 1; фрезерування торців – позиція 2; свердлення торців центровими свердлами - позиція 3.

Призначаємо наступну послідовність технологічних переходів:

Одночасно: Позиція 1.

Установити, закріпити, зняти деталь покласти в тару.

Позиція 2.

Фрезерувати одночасно торці, витримуючи розмір 285-0,4.

Позиція 3.

Центрувати одночасно торці, витримуючи розміри Ø3,15Н14; 60°;120°; 5; 5,2; Ø10,5*.

Контроль розмірів виконавцем.

Для установки і закріплення деталі на операції застосовуємо фрезерне пристосування ХПТК.ХХХХХХ.011,  що забезпечує зручний і надійний затиск вала, за допомогою гідропривода з постійним зусиллям затиску. Для обробки торців вала застосовуємо торцеві фрези Ø112 ХПТК.ХХХ ХХХ.011 з механічним кріпленням пластин твердого сплаву Т15К6. Враховуючи, що шпинделі фрезерних голівок обертаються в одну сторону застосовуємо для обробки торців праву й ліву торцеві фрези. Центрування торців виконуємо центрувальними свердлами Ø3,15 з швидкорізальної сталі Р6М5 ГОСТ 14952.

Форма свердел дозволяє отримувати форму отворів за один прохід, що забезпечує високу продуктивність та якість поверхонь. Вибраний інструмент забезпечує обробку деталі з високими режимами різання.

Для установки і закріплення фрез на верстаті застосовуються

фрезерні оправки. Посадкова поверхня оправлення відповідає діаметру отвору фрези, хвостовик оправки має форму, котра відповідає шпинделю фрезерної голівки.

Для закріплення центрувальних свердел застосовуємо втулки розрізні. Отвір втулки дозволяє встановити свердло Ø3,15. Під час затягування втулки із свердлом у шпиндель свердлильної голівки пелюстки втулки стискаються і закріплюють інструмент. Обраний допоміжний інструмент дозволяє швидко встановити й надійно закріпити інструмент на верстаті.

Для контролю отримання розмірів вала застосовуємо штангенциркуль ШЦ-І-125-0,1 ГОСТ 166, що забезпечує вимірювання з достатньою точністю, шаблон 285±0,25 ХПТК.ХХХХХХ.011; калібр-пробку Ø3,15Н14 ХПТК.ХХХ ХХХ.011, еталони шорсткості ГОСТ  9378.

Похибка базування деталі на операції Еб=0, бо технологічні бази сполучаються з вимірювальними базами.

Розрахунок розмірів різання виконуємо для кожного переходу по літературі /9/.

1. Розрахунок довжини робочого ходу, мм:

               Lр.х = Lріз+Y+ L доп,                    (3.16)

де  L різ  - довжина різання мм;

    Y  - величина підведення, врізання та перебігу інструмента, мм /9/, с. 301;

    L доп - додаткова довжина ходу мм.

Фрезерування торців:

Lр.х = 44 + 56 = 100 мм

Центрування торців:

 Lр.х = 14+ 6 =20 мм

2. Визначення стійкості інструмента за нормативами, хв.

          Тр = Кф • ТМ • λ,    (3.17)

де Кф = 1 коефіцієнт, що враховує кількість інструментів у наладці/9/ с.82, карта Ф-3;

     ТМФ =120 хв - стійкість інструмента за нормативами /9/, с.87, карта Ф-3;

     ТМС = 80хв - стійкість інструмента за нормативами /9/, с.114 карта С3;

     λ - коефіцієнт часу  різання.

λф= 40/100 = 0,4,

λс  = 14/20 = 0,7,

Трф = 1• 120•0,4  = 48 хв,

Трс = 1• 80•0,7   = 56 хв

3. Розрахунок швидкості різання за нормативами, м/хв.:

        V =  Vтаб  • К1• К2•К3,                    (3.18)

де \/таб = 214 м/хв - швидкість різання за нормативами /9/, с.96 карта Ф-4;

     К1= 1 - коефіцієнт, що враховує розміри обробки/9/ с.96;

     К2= 0,75 - коефіцієнт, що враховує матеріал деталі; /9/ с.100;

     К3 = 0,9 коефіцієнт, що враховує стійкість фрези /9/ с.100.

V = 214• 1•0,9•0,75 =144 мм/хв.

4. Розрахунок числа обертів шпинделя, хв.-1:

,     (3.19)

де  D = 112 мм - діаметр фрези.

     

За паспортом верстата приймаємо пд = 354 хв-1.

Уточнюємо швидкість різання:

      (3.20)

5. Розрахунок хвилинної подачі, м/хв:

Sхв = SZznФ,     (3.21)

де SZ  = 0,1 мм/зуб - подача на зуб;

     Z = 8  - число зубців фрези.

Sхв = 0,1• 8 • 354 = 283 мм/хв

Верстат має безсхідчасте регулювання подачі гідроприводом у межах 20…300 мм/хв.

Приймаємо Sхвф = 200 мм/хв.

6. Визначення потрібної потужності різання, кВт.

      (3.22)

де Е = 1 - величина, що визначається за /9/, с.102;

    КІ = 1,35 - коефіцієнт, що враховує матеріал деталі /9/, с.102;

    К2 = 1 - коефіцієнт, що залежить від типу фрези і швидкості різання /9/, с. 102.

Перевірка за потужністю верстата, кВт:

     (3.23)

2,27< 1,2• 7• 0,8 = 5,6 кВт

Потужність верстата достатньо для роботи з вибраними режимами різання.

7. Розрахунок основної машинної роботи, хв.

,      (3.24)

Розрахунок режимів різання на центрування торців здійснюємо аналогічно.

Результати розрахунку режимів різання заносимо до таблиці 3.7.

Таблиця 3.7 - Режими різання

Перехід

Lр.х,

Тр.

V,

п,

SХВ,

Т0,

N різ,

мм

хв

м/хв

Хв.-1

мм/хв

хв

кВт

Фрезерувати торці

100

45,6

125

354

200

0,5

2,87

Центрувати торці

20

54,4

15,4

465

25

0,8

0,8

    Нормування виробу необхідне для визначення норми штучного часу.

Штучний час на операцію визначається за формулою, хв:

        (3.25)

де Топ - сума основного і допоміжного часу називається оперативним часом і визначається за формулою.

Топ = То + Тдоп,     (3.26)

де То - основний час розраховується при визначенні режимів різання по формулах у залежності від виду обробки.

Тдоп - допоміжний час на виконання допоміжних дій - установка і зняття деталі, керування верстатом, вимір і так далі.

Ктв  = 1 – поправочний коефіцієнт на час виконання  ручної допоміжної роботи, що враховує характер серійності роботи;

Тоб.- час обслуговування – затрачається на огляд  робітником за робочим місцем (змітання стружки, змащення, зміна інструмента і так далі).

Визначається по нормативах у % від оперативного часу.

Тот.- час перерв на відпочинок і природні потреби.

Визначається по нормативах у %  від оперативного часу.

8. Визначення основного  часу на операцію, хв.

Основний час  на операцію при одночасній  роботі фрезерних і свердлильних голівок.

ТООmax = ТОСВ = 0,8 хв     

9. Визначення допоміжного часу на операцію  по формулі;

Тдоп = Туст + Тпер + Тв,    (3.27)

де Туст = 0,25 хв. - на установку і зняття деталі /10/, с. 26:

   Тпер  =  ТФЗБ + ТХХГ    (3.28)

де ТФЗБ  = 0,21 хв –  час на фіксацію, закріплення і поворот барабана;

      ТХХГ  = 0,08 хв – підвід і відвід голівок.

       Тпер =  0,21+0,08 = 0,29 хв

    Тв - час для виміру розмірів  /10/, с.192, карта 87, 88, хв:  

∑Тв = (Тв1+ Тв2 +… +Твп) Кв ,    (3.29)

де Тв1 = 0,09 - допоміжний час для виміру розміру 285-0,4 - шаблоном;

    Тв6 = 0,16х2 - час для виміру чистоти – еталони шорсткості;

    Тв7= 0,12х5 - допоміжний час для виміру розмірів Ø3,15+0,36; 5,2 max; 5; Ø10,5+0,43 – штангенциркулем;

    Кв = 0,3 - коефіцієнт періодичності контрольних вимірів.

∑Тв = (0,09+0,32+0,6) 0,3 = 0,303 хв

Допоміжний час на установку і зняття деталі, виміру розмірів. 

   Тдоп = 0,25 +0,303 = 0,553 хв

Тдоп перекривається  основним часом То = 0,8 хв

10. Оперативний час.

    Топ = То + Тдоп = 0,8 + 0,29 = 1,09 хв

11. Час на оснащення робочого місця  Тобс = 4 % Топ /10/, с.з 92.

12. Час на відпочинок і  особисті потреби Т отд. = 6% Топ  /10/, с. 193.

13. Штучний час на операцію, хв.

        = 1,2 хв

14. Тштк - штучно – калькуляційний  час на партію деталей (визначається за формулою:

                (3.30)

де Тп.з.- підготовчо – заключний час визначається по нормативах на операційну партію деталей:

15. Підготовчо - заключний час визначається за формулою.

Тпз = Тнал + Тдод + Тосн,           (3.31)

    де Тнал=12хв - на наладку верстата, інструменту пристосування /10/, с. 92, карта 27;

         Тдод = 5 хв - на підготовку верстата до роботи;

   Тосн = 8 хв. - на отримання інструменту і пристосувань до початку, та здавання їх після закінчення обробки /10/, с. 92, карта 27.

Тпз =  12 + 5+8 = 25 хв

    n=2983 деталей в партії.

Тшк = 1,2 +   = 1,21 хв

16. Нв норма виробітку, шт.

      Нв = ,    (3.32)

Нв  =   = 379 деталь за зміну.

Результати розрахунків заносимо в операційні карти технологічного процесу і використовуємо для  техніко - економічного порівняння технологічної собівартості  обробки на  операціях.

3.6.2 Детальна розробка операції 005-1 ,,Фрезерно-центру-вальна” для економічного порівняння технологічної собівартості обробки на операціях

Операція здійснюється з метою обробки чистових технологічних баз вала: фрезерування торців і свердлення центрових отворів на торцях.

Для обробки деталі на операції вибрано фрезерно-центру-вальний напівавтомат моделі 2Г942-04. Цей верстат має високу продуктивність, добрі технічні характеристики, забезпечує високу перпендикулярність торців до осі центрових отворів.

Таблиця 3.8 - Коротка технічна характеристика  напівавтомата  2Г942-04

Технічна характеристика

Показник

Діаметри заготовок, що обробляються, мм

20160

Довжина заготовок, мм

100…500

Число обертів фрези, хв.-1 

127; 181; 252;

362; 503; 720

Число обертів свердла, хв.-1

204; 281; 398; 548;

816; 1125:1590

Робоча подача фрезерних і свердлильних

голівок (без східчасте регулювання), мм\хв:

20…400

Потужність електродвигунів, кВт:

                        фрезерної голівки

11

свердлильної голівки

4

Категорія ремонтної складності, к.р.с.:

                        механічної частини

7

                        електротехнічної частини   

17

Габаритні розміри, мм   

3300 х 2000

Вартість, грн.    

30000

Напівавтомат 2Г942-04 послідовної дії 3х позиційний призначений для одночасного двохстороннього  фрезерування і центрування торців  деталей типу валів послідовно на кожній позиції. На верстаті виконуються: завантаження – позиція 1; фрезерування торців – позиція 2;  свердлення торців центровими свердлами - позиція 3.

Призначаємо наступну послідовність технологічних переходів:

  Позиція 1.

  1.  Установити, закріпити, зняти деталь покласти в тару.

Позиція 2.

  1.  Фрезерувати одночасно торці, витримуючи розмір 285-0,4.

Позиція 3.

  1.  Центрувати одночасно торці, витримуючи розміри Ø3,15Н14; 60°;120°; 5; 5,2; Ø10,5*.
  2.  Контроль розмірів виконавцем.

Для установки і закріплення деталі на операції застосовуємо машинні лещата ХПТК.ХХХХХХ.011. Вони забезпечують зручний і надійний затиск вала, за допомогою гідропривід, який забезпечує постійне зусилля затиску.

Для обробки торців вала застосовуємо торцеві фрези Ø112 ХПТК.ХХХХХХ.011 з механічним кріпленням пластин твердого сплаву Т15К6. Враховуючи, що шпинделі фрезерних голівок обертаються в одну сторону застосовуємо для обробки торців праву й ліву торцеві фрези .

Центрування торців виконуємо центрувальними свердлами Ø3,15 з швидкорізальної сталі Р6М5 ГОСТ 14952.

Для контролю отримання розмірів вала застосовуємо штангенциркуль ШЦ-І-250-0,1 ГОСТ 166, що забезпечує вимірювання з достатньою точністю, простий за конструкцією, зручний в експлуатації; шаблон 180-0,4; еталони шорсткості ГОСТ 9378.

Похибка базування деталі на операції Еб=0.

Розрахунок розмірів різання виконуємо для кожного переходу по літературі /9/.

1. Розрахунок довжини робочого ходу визначаємо по формулі (3.16).

Фрезерування торців:

Lр.х = 44 + 56 = 100 мм,

Центрування торців:

Lр.х = 14+ 6 =20 мм

2. Стійкість інструмента за нормативами визначаємо по формулі (3.17), хв.

Трф = 1• 120•0,4   = 48 хв,

Трс = 1• 80•0,7   = 56 хв

3. Розрахунок швидкості різання за нормативами визначаємо по формулі (3.18), м/хв.

де \/таб = 280 м/хв - швидкість різання за нормативами /9/, с.96;

     К1= 1 коефіцієнт, що враховує розміри обробки /9/, с.96;

     К2= 0,75 - коефіцієнт, що враховує матеріал деталі /9/, с.100;

     К3 = 0,9 коефіцієнт, що враховує стійкість фрези /9/, с.100.

V = 280• 1•0,9•0,75 =190 мм/хв

4. Число обертів шпинделя визначаємо по формулі (3.19):

n    

де D = 112 мм - діаметр фрези

За паспортом верстата приймаємо пд = 503 хв-1,

Уточнюємо швидкість різання по формулі (3.20):

  

5. Розрахунок хвилинної подачі проводимо по формулі (3.21).

де SZ  = 0,1 мм/зуб - подача на зуб;

    Z = 8  - число зубців фрези.

Sхв = 0,1• 8 • 503 = 402 мм/хв

Верстат має безсхідчасте регулювання подачі гідроприводом у межах 20…400 мм/хв.

Приймаємо подачу:

Sхвф =300 мм/хв

6. Потрібну потужність різання визначаємо по формулі (3.22), кВт. 

де Е = 1 - величина, що визначається за таблицею /9/ с.102;

    КІ = 1,35 - коефіцієнт, що враховує матеріал деталі /9/ с. 102;

    К2 = 1 - коефіцієнт, що залежить від типу фрези і швидкості різання /9/, с. 102.

Перевірку за потужністю верстата визначаємо по формулі (3.23), кВт:

3,75< 1,2• 11• 0,8 = 8,8 кВт

Потужність верстата достатня для роботи з вибраними режимами різання.

7. Розрахунок основної машинної роботи проводимо по формулі (3.24), хв.

Розрахунок режимів різання на центрування торців здійснюємо аналогічно.

Результати розрахунку режимів різання заносимо до таблиці 3.9.

Таблиця 3.9 - Режими різання

Перехід

Lр.х,

Тр.

п,

V,

SХВ,

Т0,

N різ,

мм

хв

Хв.-1

м/хв

мм/хв

хв

кВт

Фрезерувати торці

100

45,6

503

179

300

0,34

3,75

Центрувати торці

20

54,4

548

18,1

25

0,8

0, 8

8. Визначення основного  часу на операцію, хв.

Основний час на операцію при послідовній роботі фрезерних і свердлильних голівок, хв.

ТО=  0,34 + 0,8 = 1,14  хв

9. Визначаємо допоміжний часу на операцію  по формулі (3,27):

де Туст = 0,25 хв. /10/, с. 26, к. 2 - на установку і зняття деталі;

    Тпер - час на перехід визначаємо по формулі (3.28);

    Т ХХС  = 0,15 хв – підвід стола на позицію і відвід на вантажну;

      ТХХГ  = 0,1 хв – підвід і відвід голівок.

     Тпер =  0,15 + 0,1 = 025 хв

   Тв  - час для виміру розмірів визначаємо по формулі (3.29) хв, /10/, с.192.

   Тв1=0,09 - допоміжний час для виміру розміру 285-0,4- шаблоном;

   Тв2 = 0,16х2 час для виміру чистоти – еталони шорсткості;

   Тв3= 0,12х5 - допоміжний час для виміру розмірів Ф3,15+0,36; 5,2 max; 5; Ф10,5+0,43;   – штангенциркулем;

    Кв = 0,3 - коефіцієнт періодичності контрольних вимірів.

 ∑Тв = (0,09+0,32+0,6) 0,3 = 0,303 хв,

Тдоп =  0,25 + 0,25 = 0,5 хв

Допоміжний час для  виміру розмірів  Тдоп = 0303 хв. перекривається  основним часом То = 1,13 хв.

     Тдоп =  0,25 + 0,25 = 0,5 хв

10. Оперативний час.

                                           Топ = 1,14 + 0,5 = 1,64 хв

11. Час на оснащення робочого місця  Тобс = 4 % Топ к. /10/, с. 92.

12. Час на відпочинок і особисті потреби Тотд=6% Топ с. 193.

13. Штучний час на операцію визначається за формулою (3.25):

= 1,80 хв

14. Тштк - штучно – калькуляційний  час на партію деталей (визначається за формулою (3.30):

де Тп.з.- підготовчо – заключний час визначається по нормативах на операційну партію деталей:

15. Підготовчо - заключний час визначається за формулою (3.31).

де Тнал =12 хв - на наладку верстата, інструменту пристосування  /10/,  с. 92, карта 27;

    Тдод = 5 хв - на підготовку верстата до роботи;

    Тосн = 8 хв - на отримання інструменту і пристосувань до початку, та здавання їх після закінчення обробки  /10/, с. 92.

   Тпз =  12 + 5+8 = 25 хв

 n=2983 деталей в партії.

                                   Тшк = 1,8 +   = 1,81 хв

     16. Норма виробітку визначаємо по формулі (3.32), шт:

Нв = (480 - 25) /1,8 = 254 деталей за зміну.

Результати розрахунків використовуємо для  техніко - економічного порівняння технологічної собівартості  обробки на  операціях.

3.6.3 Детальна розробка операції 020 "Вертикально-вердлильна"

Операція виконується з метою отримання отвору Ø 5Н14 з параметром шорсткості Ra10.

Призначаємо наступну послідовність технологічних переходів:

1. Встановити, закріпити, зняти, покласти до тари.

2.Свердлити отвір, витримуючи розміри Ø5Н14, 10±0,2, Ra10.

3. Контроль розмірів виконавцем.

Для виконання операції вибрано вертикально-свердлильний верстат моделі 2Н118. Технічна характеристика верстата моделі 2Н118 дана в таблиці 3.10.

Таблиця 3.10 - Технічна характеристика верстата 2Н118

Найменування характеристики

Показник

Розміри робочої поверхні стола, мм.

320х320

Найбільший діаметр, мм: свердлення виробу

18

Конус Морзе шпинделя ГОСТ 2847-85

КМ2

Частота обертання шпинделя, хв-1

180, 250, 355, 500, 710, 1000, 1420, 2000, 2800

Робоча подача шпинделя, мм/об.

0,1; 0,14; 0,20; 0,28; 0,40; 0,56

Найбільше зусилля подачі на шпинделі, Н

5600

Найбільший крутячий момент, на шпинделі, Н м

8800

Потужність електродвигуна головного руху, кВт

1,5

Габаритні розміри, мм (LxBxH)

2,8х3,0х2,7

Цей універсальний верстат має достатню робочу зону, добрі технічні характеристики, широкі, технологічні можливості, достатньо потужність, зручний і надійний у експлуатації, легко переналагоджується на інші види робіт.

Для установки і закріплення вала на операції застосовуємо кондуктор ХПТК.ХХХХХХ.011.

Він дозволяє зручно встановити і надійно закріпити деталь, кондукторна плита спрямовує свердло при обробці отвору, що підвищує точність обробки.

Для обробки отвору застосовуємо осьові інструменти з швидкорізальної сталі P6М5: свердло Ø5 ГОСТ 10903

Для установки і закріплення різальних інструментів на верстаті застосовуємо втулку перехідну 6100-0141 ГОСТ 13598-85.

Для контролю деталі вибрано калібр-пробку Ø5Н14 ГОСТ 14810, штангенциркуль ШЦІ-125-0,1 ГОСТ 166, еталони шорсткості ГОСТ 9378, шаблон 10±0,2 ХПТК.ХХХХХХ.011.

Похибка базування на розмір 10±0,2 Еб=0, бо сполучаються технологічна і вимірювальна бази.

Розрахунок режимів різання виконуємо  по літературі /10/.

Глибина різання t=2,5 мм.

Визначається довжина робочого ходу по формулі (3.16) с. 301:

Lріз=30 мм;

L=7 мм.

Lрх=30+7=37 мм

Призначення подачі по, с.112 карті с-2.

S0=0,12 мм/об.

По паспортним даним верстата приймаємо:

S0 = 0,1 мм/об

Визначення стійкості інструмента по, с. 114 Тм=50хв

При >0,7 приймаємо Тр≈Тм=50 хв.

Визначення швидкості різання по формулі (3.18):

деVтабл= 26 м/хв  – швидкість різання по нормативам /10/, с. 118;

   К1=0,8 – коефіцієнт, що враховує матеріал деталі с. 118;

   К2=1,15 – коефіцієнт, що залежить від стійкості інструмента, с.119;

   К3=0,8 – коефіцієнт, що залежить від відношення довжини різання до діаметра с. 119.

V=260,8· 1,15· 0,8=19,1 м/хв

Розрахунок числа обертів шпинделя:

хв-1

По паспортним даним верстата приймаємо n=1000 хв-1.

Уточнюємо швидкість різання по формулі (3.20):

м/хв

Визначення осьової сили різання по формулі:

P0=Pтабл Кр,             (3.33)

де Р0табл = 800Н – осьова сила по нормативах  с. 124, карта с-5;

Кр=1,05 - коефіцієнт, що залежить від матеріалу деталі.

Р0 = 800 х1,05 = 840Н

Рдоп = 5600Н.

Розрахунок потужності різання виконуємо по формулі:

                                            ,         (3.34)

де: Nтабл= 0,24 кВт – потужність різання за нормативами с. 127;

КN=1,05 - коефіцієнт, що залежить матеріалу деталі  c 128.

кВт

Основний час розраховується по формулі (3.24):

де Lр – довжина різання розраховується по формулі (3.16):

де L = 30 мм – довжина оброблюваної поверхні, мм;

  L1= 7 мм – величина врізання і перебігу інструмента,  с. 196, дод.5;

  i – кількість проходів.

Lр = 30+7= 37 мм, 

То =   = 0,37 хв

Технічне нормування операції виконуємо по нормативам /14/.

Допоміжний час на операції визначаємо по формулі (3.27):

де Ту=0,25 хв - допоміжний час на установку і зняття деталі с. 54, карта 16 і с. 59, карта 16;

Тп = 0,11 хв – час на перехід (підведення і відведення інструмента) с. 95;

Тв - допоміжний час для виміру визначаємо по формулі (3.29):

де Тв1 = 0,16 - допоміжний час для виміру розміру Ø5Н14 калібр – пробкою  карта  88 с.192;

Тв2 = 0,12 хв - допоміжний час для виміру чистоти – еталони шорсткості;

Тв3 = 0,12 хв - час для виміру розміру 10±0,2 – шаблоном;

Кв = 0,3 - коефіцієнт періодичності контрольних вимірів.

∑Тв = (0,16+0,12+0,12) · 0,3 = 0,12 хв,

Тд=0,25+0,11+0,12=0,48 хв

Визначаємо оперативний час по формулі (3.28):

Топ= 0,37+0,48 =0,85 хв

Штучний час на операцію визначаємо по формулі (3.25).

де Тобс =4 % оп  - час на обладнання робочого місця карта 27 с. 92;

 Т відп = 4% Топ час на відпочинок і особисті потреби с. 89 с. 193;

Кtв = 1 – коефіцієнт серійності.

= 0,94 хв

Підготовчо - заключний час  на операцію визначається за формулою  (3.31):

де Тнал=12 хв - на наладку верстата, інструмента і пристосування;

   Тдод = 0 хв - на підготовку верстата до роботи;

   Тосн = 5 хв - на отримання інструмента і пристосувань до початку, та здавання їх після закінчення обробки.

Тпз =  12 + 0 + 5 = 17 хв

Штучно-калькуляційний час (3.30).

де nд = 2983 - розмір партії деталей, шт.

Тшк = 0,94 +   = 0,95 хв

Визначення  змінної норми виробітки на операцію виконуємо за формулою  (3.32):

   Нв  =   = 492 деталь за зміну.

Результати розрахунків заносимо в операційні карти технологічного процесу.

       3.7 Техніко–економічне порівняння технологічної собівартості

обробки на  операціях

Порівняння двох варіантів проведемо в таблиці 3.11.

Таблиця 3.11 - Порівняння варіантів обробки на  операціях

Варіант 1

Варіант 2

005 ,,Фрезерно-центрувальна”

На фрезерно-центрувальному напівавтоматі  МР76АМ барабанного типу на 3х позиціях одночасно виконується обробка -  фрезерування і центрування торців  вала  з двох сторін.

 Лещата гідравлічні.

То = 0,8 хв. Тшт = 1,2 хв.

Тпз=25хв. Тшк =1,21хв. Розряд 3

005-1 ,,Фрезерно-центрувальна”

На фрезерно-центрувальному напівавтомат моделі 2Г942-04  послідовно на  3х позиціях виконується обробка – одночасно двохстороннє  фрезерування і одночасного двохстороннє центрування торців вала.

Лещата пневматичні.

То = 1,14 хв. Тшт =1,8 хв.

Тпз=25 хв. Тшк =1,81хв. Розряд 3.

Технологічна собівартість обробки деталі на операції визначається по формулі:

 Соп = Зр+ Ес+ Вір+ Впр+ (Вуврв) +Впл+ Впрог ,      (3.35)

де Зр-  заробітна плата робітника, грн;

    Ес - витрати на електроенергію, грн;

    Вір - витрати на ріжучий  інструмент, грн;

    Впр - витрати на пристосування, грн;

    Ав – амортизаційні відрахування на одну деталь, грн;

    (Ву +Ро - витрати на утримання і ремонт обладнання, грн;

    Впл - витрати на виробничу площу, грн;

Заробітна плата робітника за виконання операції з урахуванням доплат:

                        Зр =(Тшт/60)·К·Ст,                          (3.36)

де К=1,2 – к-т доплат;

  Ст – тарифна ставка грн/год даного розряду роботи.

Витрати на силову електроенергію:

        Ес е/η·60(N1·To1·n1+N2·To2·n2+…+Ni·Toi·ni),             (3.50)

де Bе= 0,24 грн/1кВт.год. – вартість електроенергії;

          η = 0,8 – ККД верстата;

         N1, N2…– потужність різання, кВт;

          n1, n2…– кількість різальних інструментів.

Витрати на різальний інструмент:

               Вір= То1·Врі1·Ж1·n1+ То2·Врі2·Ж2·n2+…,        (3.37)

де Сір1, Сір2 – вартість роботи інструмента, грн/хв;

    Ж1, Ж2 – к-т подорожчання для спец. інструмента.

Витрати на верстаті пристосування:

                Впр шт·Врпр·m,                   (3.38)

де Спр – вартість роботи пристосування, грн;

              m – кількість пристосувань на операції.

Амортизаційні відрахування від балансової вартості обладнання:

Ав=(Вб·Нвідр·Тшт·і)/Ф·60·100·С=Вб·Тшт·і/Ф·420,        (3.39)

де Вб – балансова вартість верстата, грн;

    Нвідр= 10% - усереднена норма амортизаційних відрахувань;

  i =2 – кількість змін;

  Ф = 3996 год – фонд  часу роботи обладнання;

  С  = 0,7 - усереднена коефіцієнт використовування верстата.

Вихідні дані для розрахунків по собівартості заносимо в таблицю 3.12.

Таблиця 3.12 - Вихідні дані для розрахунків собівартості

Найменування

Варіант 1

Варіант 2

Верстат

МР76АМ

2Г942-04

Штучний час (Тшт), хв

1,2

1,8

Розряд роботи/ година тарифна ставка, грн.  

3/6,67

3/6,67

Найменування інструмента  і кількість інструмента:    фреза Ф112,

                свердло Ф3,15

           

2

2

2

2

Основний час(То)  роботи інструмента, хв

                      фреза Ф112,

             свердло Ф3,15

0,5

0,8

0,34

0,8

Потужність різання інструмента

фреза Ф112,

         свердло Ф3,15

          

2,27

0,78

3,75

0,8

Група складності пристосування

3

3

Кількість пристосування

3

1

Кількість змін

2

2

Річна програма випуска  N, шт

31200

31200

Балансова вартість верстата, грн.

40000

30000

Ремонтна складність верстата Rм і Rс  

10/17

7/17

Габаритні розміри обладнання, м, (ВхL)

2,0 х 3,3

1,6 х 3,3

        Витрати на обслуговування і ремонт верстата:

уврв)=(Нмех·Rмехел·Rел)/Ф·60,         (3.40)

де Нмех = 30 і Нел =10 – витрати на одиницю ремонтної складності механічної  і електричної частини верстата, грн;

  Rмех і Rел – кількість одиниць ремонтної складності механічної і електричної частин верстата.

        Витрати на виробничу площу:

        Впл =(Нпл·(L·B)·Кпл /Ф·60)· Тшт,         (3.41)

         де Нпл=20грн/рік – витрати на утримання 1м2 виробничої площі;

    (L·B) – розміри верстату у плані (м);

    Кпл – коефіцієнт питомої площі цеху, що займає верстат;

         Розрахунок по собівартості виконуємо в таблиці 3.13 тільки по даним, що відрізняються.

Таблиця 3.13 - Технологічна  собівартість обробки деталі

Варіант 1

Варіант 2

Зв = 1,2 6,671,2/ 60 = 0,16 грн.

Зв = 1,8 6,671,2 / 60 = 0,24 грн.

Ес=[(2,270,5)+(0,780,8)]2=

=  0,025 грн.

Ес = [(3,750,34)+ (0,80,8)]2 =  

=0,026 грн

Вір=(0,50,014)2+(0,80,0256)2= =0,054 грн.

Вір = (0,340,014)2+(0,80,0256)2= = 0,041 грн

Впр = 0,00921,123= 0,033 грн.

Впр = 0,00921,81 = 0,015 грн.

Ав = 400001,2 1/ 4015 420 =

     = 0,028 грн.      

Ав = 300001,81/ 4015420 =

     = 0,032 грн.

Впл=20(2,0х3,3)31,2/ 401560 =       =  0,002 грн.     

Впл = 20(1,6х3,3)31,8/ 401560 =    

      = 0,002 грн.

Соп=0,16+0,025+0,054+ 0,033 + +0,028 + 0,002 = 0,302грн.

Соп = 0,24 + 0,026 + 0,041+0,015 + +0,032 + 0,002 = 0,356 грн

Зниження собівартості обробки деталі, грн.

С  =  Соп2 – Соп1,          (3.42)

                                 С  =  0,356– 0,302 = 0,054 грн.

Економія на річну програму випуску:

    Е = С  Nв,           (3.43)

Е = 0,054 31200 = 1685  грн.

При порівнянні двох варіантів технологічна собівартість обробки  деталі на операції по варіанту 1 менша на 0,054 грн., економія на річну програму випуску – 1685 грн, тому і вибираємо варіант 1 технологічного процесу механічної обробки деталі.

         

        4. Конструкторський розділ

        4.1 Опис призначення, конструкції принципу дії і розрахунок верстатного пристосування

        4.1.1 Опис конструкції і принципу дії верстатного пристосування

        Проектоване пристосування - патрон повідковий самозатискний 2х кулачковий призначений для обробки і закріплення деталей типу вал Ф30 … 90 мм, установленими центровими отворами на токар-них верстатах з ЧПК 16К20Ф3С32.

Дане пристосування по типу верстата відноситься до токарного, по ступені спеціалізації – до спеціального, по типу приводу застосовуваного для затиску – механізованим,по конструкції механі-зму, що забезпечує взаємозалежний рух кулачка – до клинового, по кількості одночасно встановлюваних заготовок – до одномісного,

по забезпеченню високої концентричності зовнішніх поверхонь що-

до базових – до патронів.

         Принцип роботи патрону полягає у наступному:

1) Деталь встановлюється центровим отвором у центр поз.6;

2) Заднім центром верстата притискається до торця втулки поз.1;

3) Попередньо закріплюється 2 кулачками поз.5 при дії важелів поз.7;

4) При обробці сила різання Pz прагне повернути заготовку, а з нею і кулачки навколо вісі, у результаті чого заготовка заклинюєть-ся між кулачками;

5) Після зупинки обертання для відкріплення заготовки її варто провернути по годинниковій стрільці, і деталь легко знімається;

До переваг даного пристосування відносять: швидкість і надійність затиску;простота конструкції; застосування механізованого пристрою.

         4.1.2 Розрахування зусилля затиску та основних параметрів затискного механізму

У процесі обробки на деталь діє сила різання Рz  і сила тертя. Сила Рz створює момент різання Мріз, що прагне повернути оброблюємо деталь навколо її  вісі, та перемістити по вісі Ро.

Одночасно момент різання з силою Рz діє на кулачки, що закріплюють заготовку. Тобто сила закріплення росте з ростом сумарної сили затиску  W оброблюваної деталі, яка визначається по формулі /5/,с.35:

                                          W= Рz,                                             (4.1)      

де     Рz – тангенціальна сила різання при точінні, Н.

         Сила Рz розраховується по формулі:

                          

                          Рz = 10×Cpz×tx×Sy×Vn×Kp,                           (4.2)

        де Cpz=400 – коефіцієнт сили різання /5/,с. 273, табл.22

    t = 2 мм – глибина різання (операція 020);

    x = 1, 0 – показник ступеня;

   S = 0, 17 мм/об – подача інструмента;

   y = 0,75 – показник ступеня /5/,

   V = 81,2 м/хв – швидкість різання

   n = -0,15 – показник ступеня /5/, с. 273

Коефіцієнт Кмр знаходимо по формулі  /5/с.264;

Враховуючи фактичні умови обробки /5/, с.264,табл. 9:

           

                                      К_мр= [σ/750]^n ,                                (4.3)

        де σ = 1000 МПа – тимчасовий опір деталі (сталь 40Х);

     n = 0,75 – показник ступеня /5/ с.264.

    К_мр= [1000/750]^0,75=1,24.

    К_р=1,0×1,0×1,0×1,0×1,24=1,24.

             Поперечний супорт:

       

             Рz = 10×400×3×0,170,75×81,2-0,15×1,24 = 2037 Н

                                

                                       W= Рz= 2037 Н

4.1.3 Розрахунок деталі пристосування на міцність

Як розглянуту деталь для розрахунку на міцність вибираємо посадкову поверхню кулачка.

Діаметр визначаємо з умови контактних деформацій зминання по формулі, мм:

                                              d= W/(B×[σ_cm ] ),                                (4.4)

де W=2037 Н – розрахункове навантаження;

    В = 12 мм – ширина посадкової поверхні;

   [ σ_cm ] = 135 МПа – напруга матеріалу на зминання, що допускається;

   d=2037/(12×135)=12,4 мм

        

         Приймаємо по конструктивних розуміннях d= 30 мм.

Умова міцності забезпечена.

        

        

         4.2 Опис призначення, конструкції принципу дії і розрахунок різального інструмента

        Фреза - широко розповсюджений інструмент для обробки площин, уступів, фасонних поверхонь, пазів, прорізі, відрізки, нарізування різьблення і зубів.

Торцеві фрези широко застосовуються при обробці площин на вертикально-фрезерних верстатах. Вісь їх встановлюється перпендикулярно обробленої площині деталі. На відміну від циліндричних фрез, де всі точки ріжучих крайок є профілюючими і формують оброблену поверхню, у торцевих фрез тільки вершини ріжучих крайок зубів є профілюючими. Торцеві ріжучі кромки є допоміжними. Головну робо-ту різання виконують бічні ріжучі кромки, розташовані на зовнішній поверхні.

Так як на кожному зубі тільки вершинні зони ріжучих крайок є профілюючими, форми ріжучих крайок торцевої фрези, призначеної для обробки плоскої поверхні, можуть бути найрізноманітнішими. У практиці знаходять застосування торцеві фрези з ріжучими крайка-ми у формі ламаної лінії або кола. Причому кути в плані Ф на торце-вих фрезах можуть змінюватися в широких межах. Найбільш часто кут в плані Ф на торцевих фрезах приймається рівним 90 ° або 45-60 °. З погляду стійкості фрези його доцільно вибирати найменшої величини, що забезпечує достатню вібростійку процесу різання і задану точність обробки деталі.

Торцеві фрези забезпечують плавну роботу навіть при невеликій величині припуску, оскільки кут контакту із заготівлею у торцевих фрез не залежить від величини припуску і визначається шириною фрезерування і діаметром фрези. Торцеве фрезерування забезпечує звичайно більшу продуктивність, ніж циліндричне. Тому в даний час більшість робіт з фрезерування площин виконується торцевими фрезами.

Для фрезерування торців вала сконструйовано фрезу торцеву насадну із вставними ножами з швидкозмінними пластинами чотирикутної форми із твердого сплаву.

Фреза встановлюється на оправку фрезерно-центрувального верстата моделі МР76АМ і складається з корпуса, вставок, кільця кріпильного, пружин, гвинтів і ріжучих твердосплавних пластин.

         

1. Вихідні данні:

Спроектувати торцеву фрезу з механічним кріпленням твердосплавних пластин для середніх режимів обробки сталі 20 ГОСТ 1050-88 з шириною фрезерування 285 мм.

2. Визначення діаметра фрези:

                                     Dф (1,4÷ 1,7)• В,                                   (4.5)

                             Dф = 1,772 = 122,4 мм

        Отриманне значення заокруглюємо до стандартного розміру.           

Приймаємо стандартний більший діаметр фрези: D= 125 мм

Визначення кількості зубців:

                                                 

                                       z= 0,05 • D,                                         (4.6)

                        

                                z= 0,05 • 125 = 6,2

Приймаємо найближчу кількість зубців z= 8

Висота фрези:

                                       H= 3√D + 25,                                     (4.7)

                                    

                            Н= 3 • √125 + 25 = 58,5 мм

        Висота фрези по ГОСТ 26595-85 Н=60 мм

       

       4. Визначаємо найбільшої ефективності потужності Nе верст., яку може розвинути фрезерувальний верстат:

                                          

                                 Nе верст.= Nпр • η,                                 (4.8)

      

де η- ККД верстата (η= 0,75), Vпр- потужність приводу верстата;

                              Nе верст. = 7 • 0,75 = 5,25 кВт

       

       5. Вибір значення головного кута в плані φ= 5°

       6. Вибір подачі на зубець Sz:

                                   Sz = 0,2 мм/ зуб

7. Вибір значень всіх інших геометричних параметрів:

- передній кут в плані φ0= 0,5°

- допоміжний кут в плані φ1= 5°

- задній кут a= 12°

- допоміжний задній кут а1= 8°

- передній кут y= 20°

- кут ω1= 25°

       

       8. Прийняти необхідну стійкість фрези Т:  Т= 300 хв

       9. Розрахунок швидкості різання V:

                                         ,                                       (4.9)

             

                             

        

       10. Визначення ефективності потужності Nе, необхідної для на-різання:

 

                                  Ne=   · K1 · K2 ,                          (4.10)

          де Е – 1 величина;

     K1 - 1,35 коефіцієнт, що враховує матеріал деталі;

      K2 – 1 коефіцієнт, що залежить від типу фрези і швидкості рі-зання;

                                   Ne 1,35 = 2,6 кВт

       

       11. Розрахунок фактичної кількості обертів фрези:

                                        

                                        ,                                       (4.11)

                            

                              

                                    

12. Фактична хвилина подача:

                                   Sхв = Sz • z • nф,                                  (4.12)

                               

                        Sхв = 0,2 •8•121 = 195 об/хв

     

13. Зіставлення отриманих значень Nф і Ne з можливостями фрезерувального верстат, тобто:

                  Nф ≤ Nнайб.верст;  Ne ≤ Neф верст,

 

                                  120≤180;  2,6 ≤ 5,25

Для даної фрези ГОСТ 26595-85 встановлюються такі допуски:

−допуск перпендикулярності опорного торця щодо осі посадоч-ної отвори для фрез діаметром 125 мм не більше 0,015 мм;

       − допуск биття опорних торців корпуса фрези не більше 0,01 мм;

       − допуск угнутості опорних поверхонь клинів не більше 0,005 мм;

       − допуск торцевого биття вершин ріжучих кромок пластин не більше

0,03 мм;

       − допуск на зовнішній діаметр D = 125 ± 1,45 мм;

       − допуск на висоту фрези B= 60 ± 0,15 мм

14. Форма пластин по ГОСТ 19065-80 з маркою твердого сплаву Т5К6.

15. Допуски на основні елементи і інші технічні умови по ГОСТ 24359-80.

16.  Геометричні параметри фрези, з огляду на матеріал заготовки й інші особливості фрезерування, вибираємо по нормативах /5/ карти 2.

17. Геометричні параметри ріжучої  частини:  головний кут у плані φ=80˚, головний задній кут α=8˚, α1=12˚,передній кут γ=8˚.

18. Матеріал фрези : корпус – сталь 45Х ГОСТ 4543 з НВ=35 … 45 після термообробки; вставка – сталь У8 ГОСТ 1435.

19. Виконуємо робоче креслення із вказівкою основних технічних вимог.

4.3 Опис призначення, конструкції і розрахунок вимірювального інструмента

       Калібри – скоба це безшкальний інструмент, застосовуваний для визначення розмірів, форми і взаємного розташування поверхонь деталі. Для визначення розміру валів найбільш частини використовують гладкі калібри (калібри у вигляді кільця з внутрішньою циліндричною вимірювальною поверхнею) і калібри-скоби, що дозволяють проводити перевірку розмірів без зняття деталі з верстата.

Калібри застосовують для контролю деталей у масовому і серійному виробництвах. Калібри бувають нормальні і граничні.

Калібри-скоби для валів випускаються нерегульованими (при діаметрі валу до 180 мм) і регульованими, якщо діаметр їх більше 180 мм, що дозволяє їх використовувати для визначення широкого спектру розмірів валів. Калібри валів виробляються як в односторонньому, так і в двосторонньому виконанні.

        За конструкцією калібри призначені для контролю сполучених поверхонь (гладких, шліцьових, різьбових) поділяються на пробки і скоби (замість скоб можуть застосовуватися кільця або втулки).

        Для контролю отворів використовують калібри-пробки, для контролю валів - калібри-скоби.

       

        4.3.1 Визначаємо розміри поверхні деталі:

       

       Контрольний розмір: Ø71,997 (-0,008);  

        Номінальний розмір D = 71 мм;

        Максимальний розмір Dmax = 71,997 мм;

        Мінімальний розмір Dmin = 71,989 мм

         4.3.2 Визначаємо виконавчі розміри для робочих калібр-скоби:  

        Для прохідної сторони по формулі:

                                       ПР = (Dmax – Z1 )  H1/2,          (4.13)  

       де Dmax = 71,997 мм – максимальний граничний розмір поверхні вала;

            Z1 = 0,008 мм – відхилення середини поля допуску на виготов-лення прохідного калібру для вала щодо найбільшого граничного розмір у поверхні – /16/,стр.8, табл. 1.3;

            Н1  = 0,010 мм – допуск нових калібрів для вала /16/,стр.10, табл. 1.5;

                       ПРmax = (71,997 –0,008)+ 0,010/2 = 71,994 мм,

                       ПРmin = (71,997 –0,008)- 0,010/2 = 79,984 мм

 

        Виконавчий розмір калібр – скоби:

   

                                         ПР  Ø79,984 (+0,010) мм.

        4.3.3 Прохідна сторона зношена ПРзнош, мм:

                                           ПРзнош = Dmax  + Y1,          (4.14)   

       де Y1 = 8 мм – припустимий вихід розміру зношеного прохідного калібру для вала за границю поля допуску поверхні /16/,стр.10, табл. 1.5;

                      

                           ПРзнош =  71,997 + 0,008 = 71,989 мм

        Зношена прохідна 71,989мм.

        4.3.4 Непрохідна сторона  НЕ, мм:

                                            НЕ = Dmin H1/2,           (4.15)    

        де Dmin – мінімальний граничний розмір поверхні вала:

                                           Dmin = Dmax – δ,                          (4.16)    

        де - 0,4 мм -  допуск на виготовлення поверхні вала:

                                Dmin = 71,997-0,008 = 71,989 мм.

       

        Непрохідна сторона  НЕ:

      

                          НЕmin D = 71,989 - 0,010/2 =71,984 мм,

       

                         НЕmax D = 71,989 + 0,010/2 =71,994 мм

       

        Виконавчий розмір калібр – скоби непрохідної сторони:

    

                                    НЕ D = 71,997 (+0,010) мм,

        4.3.5 Виконуємо схему розташування полів допусків скоби і дета-

лі з виконавчими розмірами калібр – скоби

              

               

  

 


         ХПТК.041912.020 ПЗ

Аркуш.

 

Зм.

Аркуш

№ докум.

Підпис

Дата


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16493. Подмосковная усадьба Кусково 37 KB
  Тема: Подмосковная усадьба Кусково В круг памятников архитектуры нельзя не ввести ряд подмосковных усадеб некогда располагавшихся близко от границ столицы а ныне вошедших в ее территорию. Среди них имеются как очень большие типа дворцовых рези
16494. Искусство Среднего царства 76 KB
  Искусство Среднего царства На время VII–X династии приходится первый Период распада страны. По свидетельству Манефона 70 царей VII династии правили 70 дней. Эта образная характеристика воссоздает перед нами картину смут которые наступили после деце
16495. Римское искусство 21.5 KB
  Римское искусство. Искусство древнего Рима как и древней Греции развивалось в рамках рабовладельческого общества поэтому именно эти два основных компонента имеют ввиду когда говорят об античном искусстве. Искусство Рима считают завершением художественного твор...
16496. КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ИСТОРИИ РОССИИ 460 KB
  КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ИСТОРИИ РОССИИ ВЛАДИМИРА ДМИТРИЕВИЧА ЮДИНА. Главное содержание курса повествование о том как из разрозненных славянских племён образовалась Русь и единый русский народ как образовалась империя и как она распалась. Задача курса изложить последов
16497. Лекции по истории Русской Церкви 902 KB
  ВВЕДЕНИЕ. ПОНЯТИЕ О НАУКЕ ИСТОРИЯ РУССКОЙ ЦЕРКВИ ЕЁ ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧА. ИСТОЧНИКИ. ИСТОРИОГРАФИЯ. ЛИТЕРАТУРА. ПЕРИОДИЗАЦИЯ. Древний философ Плутарх писал что история есть учитель жизни. Ключевский В.О. писал: Хотя и говорят о том что история никого и ничему не на
16498. КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ИСТОРИИ РОССИИ 216 KB
  Г КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ИСТОРИИ РОССИИ ВЛАДИМИРА ДМИТРИЕВИЧА ЮДИНА. лавное содержание курса повествование о том как из разрозненных славянских племён образовалась Русь и единый русский народ как образовалась империя и как она распалась. Задача курса изложить после
16499. П.А. Столыпин. Политический портрет 126.5 KB
  РЕФЕРАТ П.А. Столыпин политический портрет Содержание Глава первая. Политическая и экономическая ситуация в России в конце 19 начало 20 века. стр. 2 ...
16500. Римское право. Учебное пособие 1.27 MB
  Московский государственный университет имени М.В Ломоносова Центр общественных наук И. Б. Новицкий РИМСКОЕ ПРАВО Ассоциация Гуманитарное знание ТЕИС Москва 2002 ББК67 Ответственный редактор проф. Е.А. Суханов Рекомендовано Ученым советом юридич...
16501. Регрессные обязательства между социалистическими хозяйственными организациями. Учебное пособие 1.01 MB
  Термин «регресс» (противоположный «прогрессу» — «движению вперед») по буквальному значению выражает «движение назад, обратно». Поэтому, например, выражение «регрессное требование» нередко заменяют, в качестве синонима, термином «обратное требование». Однако не всякое обратное требование подойдет под категорию регрессного требования, как ее понимают закон и арбитражно-судебная практика