Введение
Машиностроение - одна из ведущих отраслей народного хозяйства. Задачей машиностроения является создание совершенных конструкций машин и передовой технологии ее изготовления. Объем продукции должен увеличиваться за счет автоматизации и механизации производства. Основное направление в развитии технического процесса - это создание принципиально новых технологических процессов производства и замена существующих процессов более точными и экономичными. Главное внимание уделяется вопросам сокращения сроков подготовки и повышению качества продукции машиностроения, в значительной степени качество и технико-экономические показатели выпускаемой продукции зависят от подготовки производства, важной составной частью которой является проектирование технологических процессов.
Внедряемые технологические процессы должны обеспечивать высокое качество, точность и низкую себестоимость выпускаемой продукции. Эти показатели обеспечиваются обоснованным применением высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки, а также средствами механизации и автоматизации.
В разрабатываемом проекте решается задача получения детали минимальными затратами при использовании высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки, также рационального метода получения заготовки.
Целью данного курсового проекта является систематизация, расширение и закрепление теоретических знаний студентов, обучение правильно и самостоятельно решать инженерные и исследовательские задачи, возникающие при проектировании технологических процессов изготовления изделий машиностроения и средств технологического оснащения, а также подготовить студентов к выполнению выпускной квалификационной работы.
В соответствии с поставленной целью в процессе курсового проектирования выделяют следующие задачи:
- развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы;
- овладение методикой проектирования технологических процессов механико-сборочного производства;
- приобретения опыта анализа существующих и конструирования современных видов технологической оснастки;
- овладение технико-экономическим анализом принимаемых решений;
- развития навыков самостоятельной защиты принимаемых технических решений.
Анализ исходной информации
Служебное назначение и техническая характеристика узла и деталей
Корпус входит в состав гидрозамка погрузчика. Гидрозамок предназначен для закрытия движения потока рабочей жидкости в рабочий орган погрузчика, что позволяет рабочему органу находится в заданном положении без потребления мощности гидромотора.
Давление рабочей жидкости передаётся через магистральный трубопровод. Давление нагнетается насосной станцией. Трубопроводы подводятся в гнёзда бобышек корпуса, Н, Ш, Сл, У.
При подаче рабочей жидкости в гнездо У поршень смещается влево и двигает штоком подпружиненый шарик. В гнздо Н подаётся рабочая жидкость от источника давления, рабочая жидкость при отжатии шарика попадает в гнездо Ш, далее к рабочему органу. Через гнездо Сл выводится рабочая жидкость поступающая из линии У для предотвращения излишнего отжатия шарика и удаления жидкости поступившей из линии У после перекрытия линии У. Также после прекращения поступления давление рабочей жидкости в линию У, шарик передвигается вправо и закрывает путь истечения жидкости из рабочего органа.
Корпус изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Химический состав данной стали, приведен в таблице.
Таблица 1
| Химический состав, % | |||
| С | Si | Mn | Cr |
| 0,36…0,44 | 0,17…0,37 | 0,50…0,80 | 0,80…1,10 |
При обработке вала выполняется 5 оригинальных операций. Таким образом, деталь ПЭ1.001 А удовлетворяет всем требованиям курсового проекта.
Выбор баз
005. Токарная с ЧПУ
Базирование осуществляется по двум цилиндрической поверхности в самоцентрирующемся двухкулачковом патроне, на кулачки установлены призмы, и по плоскости торца в упор.
Так как размер 141,4 
(143,06 -с учётом штамповочных уклонов) получается при настройке станка, то погрешность базирования в данном случае равна нулю – εб = 0.
Погрешность базирования для остальных размеров – εб = ±0.5, что не превышает допуск на эти размеры.
Рис.1. Токарная с ЧПУ
Базирование осуществляется при помощи трёхкулачкового самоцентрирующего патрона
Так как размер 140,4±0,5 получается при настройке станка, то погрешность базирования в данном случае равна нулю – εб = 0.
Погрешность базирования для остальных размеров – εб = ±0.5, что не превышает допуск на эти размеры.
Рис.2 Фрезерно-сверлильная
Базирование корпуса осуществляется по цилиндрической и конической поверхностям в трёх кулачковом патроне и вращающемся центре для обработки полых деталей.
Погрешность базирования для размеров измеряемых вдоль осей обрабатываемых отверстий – εб =0.
Погрешность базирования для размеров определяющих расположение осей отверстий относительно торца корпуса – εб = ±0.5, что не превышает допуск на эти размеры.
Рис.3
Оборудование
005, 010. Токарная с ЧПУ. Модель СТП220АП.
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной - 400 мм.
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия:
- над станиной - 250 мм;
- над суппортом - 220 мм.
Наибольшая длина обрабатываемого изделия:
- наружное точение - 350 мм;
- растачивание - 170 мм.
Наибольший рабочий ход суппорта:
- в продольном направлении - 430 мм;
- в поперечном направлении - 200 мм.
Бесступенчатое регулирование частоты вращения шпинделя.
Пределы частот вращения шпинделя - 11…2800 об/мин.
Наибольший крутящий момент на шпинделе - 150 кгс´м.
Пределы рабочих подач суппорта - 0…4000 мм/мин.
Максимальный шаг нарезаемой резьбы - 20 мм.
Класс точности нарезаемой резьбы - 6H, 6g.
Количество инструментов, устанавливаемых в револьверную головку - 12.
Габаритные размеры:
- длина - 4570 мм;
Мощность электропривода главного движения - 22 кВт.
015. Вертикально-фрезерный станок. Модель ГФ 2171С5
- Интерполятор 2С42-65
- Размеры рабочей поверхности стола (длина´ширина), мм 1600´400
- Наибольшее перемещение стола, мм продольное Х, 1000попнрнчное Y, 400
вертикальное Z 250
- Наибольшее перемещение ползуна, ммкоордината Z 260
- Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности
стола, мм 250…500
Расстояние от оси шпинделя
- До вертикальных направляющих станины, мм 500
- Колличество Т-образных пазов, шт 3
- Расстояние между Т-образными пазами, мм 100
- Ширина Т-образных пазов, ммцентрального18Н8
крайних18Н12
- Размер конуса шпинделя с конусностью 7/2450
- Наибольшая масса обрабатываемой детали и приспособления
устанавливаемых на столе станка, кг, не более400
- Предельные размеры обрабатываемых
поверхностей (длина´ширина´высота), мм 250´850´380
- Ёмкость магазина инструментов, шт12
- Время смены инструментов, с не более20
- Максимальный диаметр инструмента, ммторцевой фрезы 125
концевой фрезы 40
сверла30
- Максимальный вес инструмента, кг не более15
- Вылет инструмента от торца шпинделя, мм не более250
- Колличество частот вращения шпинделя18
- Пределы частот вращения шпинделя, об/мин40-2000
- S: 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250,1600, 2000
- Пределы подач стола, ползуна,, мм/мин3-6000
- Скорость быстрого перемещения стола по координатам
X, Y, и ползуна по координате Z, мм/мин6000
- Мощность электродвигателя главного движения, кВт7,5
- Наибольший крутящий момент на шпинделе, кН·м0,615
- Допустимое усилие подачи, Н
координата X, Y15690
координата Z9806
- Тип устройства ЧПУ - контурно-позиционный
- Колличество управляемых координат3
- Колличество одновременно управляемых координат
при линейной интерполяции3
при круговой интерполяции2
- Масса - 4700 кг.
Приспособления и инструменты
005. Токарная с ЧПУ
Резец 002-3862 - Т5К10 ГОСТ 18884-73
Сверло центровочное- Сверло 10 СТП 406-1234-76.
Сверло комбинированное трёхступенчатое специальное.
Резец расточной j=930 К.01.4983.000-06 ТУ2-035-1040-86
Резец резьбовой j=600 с треугольной пластиной К.01.4957.000-00 ТУ2-035-1040-86
Патрон специальный;
Шаблон 5+0,4 106-6757, шаблон Æ32,4+0,4 103-740.
Калибр на собираемость150-2629
Штанген нутромер 101-984
ШЦ-250-0,1 ГОСТ 166-80
Очки О ГОСТ 12.4.013-85
Тара 505-190
010. Токарная с ЧПУ
Резец 002-3862 - Т5К10 ГОСТ 18884-73
Сверло центровочное- Сверло 10 СТП 406-1234-76.
Сверло Æ18 ГОСТ 10903-77.
Сверло комбинированное трёхступенчатое специальное.
Зенкер комбинированный двухступенчатый.
Резец канавочный 5мм К.01.4963.000-00 ТУ2-035-1040-86.
Резец расточной j=930 К.01.4983.000-06 ТУ2-035-1040-86.
Резец расточной S 20S-XTFP R/L 11, пластина 1103.
Развёртка комбинированная специальная 037-717.
Развёртка комбинированная специальная 037-718.
Резец резьбовой SANDVIK CTGPR-1212-11, пластиной TPUN.
Патрон 7108-0023 ГОСТ 12595-72;
Шаблон 4+0,4 106-6757, шаблон Æ32,4+0,4 103-740.
Калибр на собираемость250-2629
Штанген нутромер 101-984
ШЦ-250-0,1 ГОСТ 166-80
Очки О ГОСТ 12.4.013-85
Тара 505-190
015. Фрезерная с ЧПУ.
Фреза 2214-0192 Т5К10 ГОСТ 22085-76 (торцовая насадная с механическим креплением круглых твёрдосплавных пластин).
Сверло центровочное- Сверло 10 СТП 406-1234-76.
Сверло комбинированное трёхступенчатое специальное.
Зенковка 023-806
Гребенчатая резьбовая фреза 2672-0577-7Н ГОСТ 1336-77
Шаблон 3+0,4 106-6737, шаблон Æ21,8Н11 103-720.
Специальное приспособление с базированием корпуса в трёхкулачковом патроне жёстком заднем центре.
Калибр на собираемость 350-2629
Штанген нутромер 101-984
Очки О ГОСТ 12.4.013-85
Тара 505-190
Кран-укосина - 0,5 т
Расчёт припусков
Расчёт припусков производим аналитическим методом.
Расчёт припусков на механическую обработку поверхности Æ28Н8
Выбираем следующие технологические переходы:
- сверление чернвое
- рассверливание
- зенкерование
- развёртывание черновое
- развёртывание чистовое
Штамповка
Шероховатость поверхности - Rz = 160 мкм
Глубина дефектного слоя - h = 200 мкм
Суммарные отклонения формы и расположения поверхностей - ΔΣ = 
мкм
Где - Dåк=Dк× lк
Где - Dк=0,20 мкм/мм[14]
lк= 38 мм
Dåк=0,20×38=8 мкм
Dy=0,25×T=0,25×840=210 мкм
ΔΣ = 
=213 мкм
Сверление предварительное
Выполняем по 13-му квалитету.
Шероховатость поверхности - Rz = 32 мкм
Глубина дефектного слоя - h = 40 мкм
Суммарные отклонения формы и расположения поверхностей - ΔΣ = 
мкм
Где - Dу=0,7 мкм -увод сверла на 1 мм длины отверстия[14, с. 190, тб28]
Где - С0=25 мкм[14, с. 190, тб28]
ΔΣ = 
=27 мкм
Рассверливание
Выполняем в соответствии с таблицами точности [14] по 12-му квалитету.
Шероховатость поверхности - Rz = 32 мкм
Глубина дефектного слоя - h = 40 мкм
Суммарные отклонения формы и расположения поверхностей - ΔΣ = 
мкм
Где - Dу=0,7 мкм - увод сверла на 1 мм длины отверстия[14, с. 190, тб28]
Где - С0=25 мкм[14, с. 190, тб28]
ΔΣ = 
=27 мкм
Зенкерование черновое
Выполняем в соответствии с таблицами точности [14] по 10-му квалитету.
Шероховатость поверхности - Rz = 40 мкм
Глубина дефектного слоя - h = 40 мкм
Развёртывание черновное
Выполняем в соответствии с таблицами точности [14] по 9-му квалитету.
Шероховатость поверхности - Rz = 40 мкм
Глубина дефектного слоя - h = 50 мкм
Развёртывание чистовое
Выполняем в соответствии с таблицами точности [14] по 8-му квалитету.
Шероховатость поверхности - Rz = 2,5 мкм
Глубина дефектного слоя - h = 20 мкм
Результаты приведены в таблице 8.
Таблица 8
| Технологический переход обработки поверхности | Элементы припуска, мкм | Расчётный размер, мм | Допуск TD, мм | Предельные размеры, мм | Предельные значения припусков, мкм | ||||||
| min | max | 2Zmin | 2Zmax | ||||||||
| Rz | h | ΔΣ | ε | ||||||||
| Заготовка | 160 | 200 | 213 | - | 28,945 | 0,84 | 28,94 | 31,07 | - | - | |
| Сверление IT13 | 32 | 40 | 27 | 0 | 28,658 | 0,33 | 28,66 | 30,23 | 287 | 797 | |
| РассверливаниIT12 | 32 | 40 | 27 | 0 | 28,46 | 0,21 | 28,46 | 29,9 | 198 | 318 | |
| Зенкерование предварительное IT10 | 2,5 | 20 | 0 | 0 | 28,3 | 0,084 | 28,3 | 29,69 | 160 | 286 | |
| Развёртывание черновое IT9 | 0,63 | 5 | 0 | 0 | 28,12 | 0,052 | 28,12 | 28,85 | 180 | 212 | |
| Развёртывание чистовое IT9 | 0,32 | 0 | 0 | 0 | 28 | 0,033 | 28 | 28,33 | 120 | 139 | |
Общие припуски 2ZОmin = 945 мкм, 2ZОmax = 1752 мкм
Проверка расчёта припусков:
мкм
мкм
Расчёт режимов резания
005. Токарная с ЧПУ
Переход I: Подрезать торец Æ38мм в размер 143,06 
; точить поверхн. Æ37-0,25, l=30±0,1
Расчёт режимов производим аналитическим методом.
Пластина Т5К10, φ = φ1 =450.
1. Глубина резания t=1,4мм.
2. Подачу выбираем по [14, с. 268, табл. 14].
S = 0,66 мм/об, r=0,8мм.
3. Скорость резания
, м/мин,
где
T=60 мин - период стойкости материала пластины;
CV, x, y, m - коэффициент и показатели степени;
CV =350; x=0,15; y=0,35; m=0,2 [29,табл.17, c.269];
[29,с.261, табл.17];
Кг=0,95, nv=0.9 [29,с.262, табл.2];
[29,с.263, табл.5]; [29,с.271, табл.18];
KV=1,0186×0,8×0,87×0,94=0,6614;
112,23 м/мин.
145,222 м/мин -подольное точение
Частота вращения шпинделя
941 об/мин
1218 об/мин -родольное точение
5. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:
, Н,
где
CP, x, y, n - коэффициент и показатели степени,
CP=300, x=1, y=0,75, n=-0.15 [14,табл 2,ст273]
КP =Кмр×Кjр×Кgр×Кlр×Кrр
n=0,75
Кjр=1,0; Кgр=1,1; Кlр=1,0; Кrр=0,93
КP=0,95×1,0×1,1×0,93=0,971
, Н
6. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:
, кВт,
кВт
7. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
0,384<17,6 кВт.
Условие выполняется.
8. Основное время.
, мин,
где
i=1 - число проходов.
l1=38 мм
L1=l1+lвр+lпер=38+5=43 мм,
L2=30 мм
L2=l2+lвр+lпер=30+5=35 мм,
мин
Переход II:Центровать отв. Æ9мм, l=4,5мм
Сверло центровочное Р6М5, 2φ=900.
1. Скорость резания
[14, с. 278, табл. 28];
где Т=25 – стойкость сверла, мин [14, с. 279, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 7,0
m = 0,2
y = 0,7
q = 0,4
S=0,15мм/об[14, с. 277, табл. 25];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 6];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 30];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=33,7775 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
1195 об/мин
3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СМ, q, x, y - коэффициент и показатели степени,
СМ=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];
КР= 
[14, табл. 9, с. 264];
Н×м.
4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:
, Н,
где
СР, x, y, q - коэффициент и показатели степени,
СР=68, x=-, y=0,7, q=1,0 [14, табл. 32, с. 281];
КР= 
[14, табл. 9, с. 264];
Н,
5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
6. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=7,5 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
0,76<17,6.
Условие выполняется.
7. Основное время
ТО= 
,
l=4,5 мм, lпер=5 мм, i=1.
ТО= 
=0,053 мин.
Переход III: Сверлить отв. Æ14Н14, l=61-1 мм, сверлить конус 1200±20 ; сверлить отв.Æ25Н14, l=42±0,5; сверлить конус600±10; сверлить отв. Æ25,43Н13, l=22±0,5. Одновременно.
Сверление (расчёт мощности, силы резания по наибольшему диаметру)
1. Скорость резания
[14, с. 276];
где Т=50 – стойкость сверла, мин [14, с. 279, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 9,8
m = 0,2
y = 0,5
q = 0,4
S=0,33мм/об[14, с. 277, табл. 25];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 6];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 30];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=35,531 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
450об/мин
3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СМ, q, x, y - коэффициент и показатели степени,
СМ=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];
КР= 
[14, табл. 9, с. 264];
Н×м.
4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:
, Н,
где
СР, x, y - коэффициент и показатели степени,
СР=68, x=-, y=0,7, q=1.0 [14, табл. 32, с. 281];
КР= 
[14, табл. 9, с. 264];
Н,
5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
6. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nрез общ=4,29+0,153=4,443 кВт
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=7,5 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
3,167<17,6.
Условие выполняется.
7. Основное время
ТО= 
,
Разбиваем рабочий ход на три прохода по 20, 40, 61 мм
l=121 мм, lвр=5 мм, i=1.
ТО= 
=0,85 мин
Переход IV: Сверлить отв. Æ7Н12, l=2,5±0,5мм
1. Скорость резания
[14, с. 276];
где Т=25 – стойкость сверла, мин [14, с. 279, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 7,0
m = 0,2
y = 0,7
q = 0,4
S=0,11мм/об[14, с. 277, табл. 25];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 6];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 30];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=37,95 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
1726 об/мин
3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СМ, q, x, y - коэффициент и показатели степени,
СМ=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];
Н×м.
4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:
, Н,
где
СР, x, y, q - коэффициент и показатели степени,
СР=68, x=-, y=0,7, q=1.0 [14, табл. 32, с. 281];
КР= [14, табл. 9, с. 264];
Н,
5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
6. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
0,52<17,6.
Условие выполняется.
7. Основное время
ТО= 
,
l=2,5 мм, lвр=2,5 мм, i=1.
ТО= 
=0,026 мин
Переход V: Точить конус под углом 450; точить фаску Æ32,4Н11 с улом 150±10. Расчёт режимов производим аналитическим методом.
Пластина Т15К6, φ = 930, φ1 =300.
1. Глубина резания t=2,01мм.
2. Подачу выбираем по [14, с. 268, табл. 14].
S = 0,25×0,45=0,1125 мм/об, r=0,4мм.
3. Скорость резания
, м/мин,
где
CV =420; x=0,15; y=0,2; m=0,2 [29,табл.17, c.269];
[29,с.263, табл.5]; [29,с.271, табл.18];
KV=1,0186×1,0×0,87×0,91×0,94=0,75228;
194,217 м/мин.
4. Частота вращения шпинделя
1909 об/мин
5. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:
, Н,
где
CP, x, y, n - коэффициент и показатели степени,
CP=300, x=1, y=0,75, n=-0.15 [14,табл 2,ст273]
КP =Кмр×Кjр×Кgр×Кlр×Кrр
n=0,75
Кjр=1,0; Кgр=1,1; Кlр=1,0; Кrр=0,93
КP=0,95×1,0×1,1×0,93=0,971
, Н
6. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:
, кВт,
кВт
7. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
2,92<17,6 кВт.
Условие выполняется.
8. Основное время.
, мин,
где
i=1 - число проходов.
l=6 мм
L=l+lвр+lпер=6+5=11 мм,
мин
Переход VI: Нарезать резьбу М27х1,5-7Н, в размер l=18min
1. Скорость резания
[14, с. 295];
где: CV, m, x, y – определяются по [14, с. 296, табл. 49];
KV - общий поправочный коэффициент на скорость резания.
Т = 70 мин
CV = 332
m = 0,2
x = 0,23
y = 0,3
[14, с. 297];
КТГ=1,0[14, с. 298, тб50];
м/мин
2. Частота вращения шпинделя
1446 об/мин
3. . Силу резания найдем по формуле [29, с. 297]:
, Н
где
CP, x, y, n - коэффициент и показатели степени,
CP=148, y=1,7, n=0.71 [14,табл 2,ст273]
КP =Кмр×Кjр×Кgр×Кlр×Кrр
Кjр=0,94; Кgр=1,1; Кlр=1,0; Кrр=0,87
КP=0,95×0,94×1,1×1,0=0,9823
811,66, Н
4. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:
, кВт,
кВт
5. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
1,626<17,6 кВт.
Условие выполняется.
6. Основное время.
, мин,
где
i=1 - число проходов.
l=18 мм
lвр+lпер=5мм
L=l+lвр+lпер=18+5=23 мм,
мин
Основное время операции
Т0общ=0,114+0,053+0,85+0,023+0,026+0,066=1,132 мин
010 Токарная с ЧПУ
Переход I: Подрезать торец Æ38 в размер 140±0,5
Расчёт режимов производим аналитическим методом.
Пластина Т5К10, φ = φ1 =450.
1. Глубина резания t=1,4мм.
2. Подачу выбираем по [14, с. 268, табл. 14].
S = 0,66 мм/об, r=0,8мм.
3. Скорость резания
, м/мин,
где
T=60 мин - период стойкости материала пластины;
CV, x, y, m - коэффициент и показатели степени;
CV =350; x=0,15; y=0,35; m=0,2 [29,табл.17, c.269];
[29,с.261, табл.17];
Кг=0,95, nv=0.9 [29,с.262, табл.2];
[29,с.263, табл.5]; [29,с.271, табл.18];
KV=1,0186×0,8×0,87×0,94=0,6614;
112,23 м/мин.
4. Частота вращения шпинделя
941 об/мин
5. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:
, Н,
где
CP, x, y, n - коэффициент и показатели степени,
CP=300, x=1, y=0,75, n=-0.15 [14,табл 2,ст273]
КP =Кмр×Кjр×Кgр×Кlр×Кrр
n=0,75
Кjр=1,0; Кgр=1,1; Кlр=1,0; Кrр=0,93
КP=0,95×1,0×1,1×0,93=0,971
, Н
6. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:
, кВт,
кВт
7. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
0,384<17,6 кВт.
Условие выполняется.
8. Основное время.
, мин,
где
i=1 - число проходов.
l=38 мм
L=l+lвр+lпер=38+5=43 мм,
мин
Переход II 010 операции аналогичен переходу II 005 операци
Переход III: Сверлить отв. Æ18Н13, l=70±0,5мм
1. Скорость резания
[14, с. 276];
где Т=45 – стойкость сверла, мин [14, с. 279, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 9,8
m = 0,2
y = 0,5
q = 0,4
S=0,33мм/об[14, с. 277, табл. 25];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 6];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 30];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=36,29 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
642 об/мин
3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СМ, q, x, y - коэффициент и показатели степени,
СМ=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];
КР= [14, табл. 9, с. 264];
Н×м.
4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:
, Н,
где
СР, x, y, q - коэффициент и показатели степени,
СР=68, x=-, y=0,7, q=1.0 [14, табл. 32, с. 281];
КР= [14, табл. 9, с. 264];
Н,
5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
6. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
3,06<17,6.
Условие выполняется.
7. Основное время
ТО= 
,
Разбиваем переход на три прохода, 25, 50, 70
l=145 мм, lвр=5 мм, i=1.
ТО= 
=0,708 мин
Переход IV: Рассверлить отв. Æ22Н12, l=70±0,5мм; рассверлить отв. Æ25Н12, l=50±0,5мм; рассверлить отв. Æ28,43Н12, l=20±0,5мм. Одновременно
Сверление (расчёт мощности, силы резания по наибольшему диаметру)
1. Скорость резания
[14, с. 276];
где Т=50 – стойкость сверла, мин [14, с. 279, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 279, табл. 29];
CV = 16,2
m = 0,2
y = 0,5
q = 0,4
х=0,2
S=0,33мм/об[14, с. 277, табл. 25];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 6];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 30];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=44,63 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
500 об/мин
3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СМ, q, x, y - коэффициент и показатели степени,
СМ=0,09, q=1,0, x=0,9, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];
КР= 
[14, табл. 9, с. 264];
Н×м.
4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:
, Н,
где
СР, x, y, q, х - коэффициент и показатели степени,
СР=67, x=1,2, y=0,65, q=- [14, табл. 32, с. 281];
Н,
5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
6. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
2,4<17,6.
Условие выполняется.
7. Основное время
ТО= 
,
Разбиваем переход на три прохода, 25, 50, 70мм
l=145 мм, lвр=5 мм, i=1.
ТО= 
=0,91 мин
Переход V: Зенкеровать отв. Æ24Н10, l=23,5±0,5мм; зенкеровать конус Æ27Н14, под углом 300±10, зенкеровать отв. Æ27,2Н10, l=34±0,5мм. Одновременно.
1. Скорость резания
[14, с. 276];
где Т=50 – стойкость зенкера, мин [14, с. 279, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 16,3
m = 0,2
y = 0,5
х=0,2
q = 0,3
S=0,8мм/об[14, с. 277, табл. 25];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 31];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 6];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=16,724 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
197 об/мин
3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СМ, q, x, y - коэффициент и показатели степени,
СМ=0,09, q=1,0, x=0,9, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];
Н×м.
4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:
, Н,
где
СР, x, y - коэффициент и показатели степени,
СР=67, x=1.2, y=0,65 [14, табл. 32, с. 281];
КР= [14, табл. 9, с. 264];
Н,
5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
6. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
1,62<17,6.
Условие выполняется.
7. Основное время
ТО= 
,
Разбиваем переход на три прохода, 25, 50, 73,5мм
l=148,5 мм, lвр=5 мм, i=1.
ТО= 
=0,974 мин
Переход VI: Расточить отв. Æ32,4Н14, l=14-1.
Пластина Т5К10, φ = 900, φ1 =00.
Прорезание канавки шириной 5мм, глубиной 1,98мм
1. Подачу выбираем по [14, с. 268, табл. 14].
S = 0,47 мм/об, r=0,4мм.
2. Скорость резания
, м/мин, [14, с.268]
где
CV =47; y=0,8; m=0,2 [14,табл.17, c.269];
[14,с.263, табл.5]; [14,с.271, табл.18];
KV=1,0186×1,0×0,87×0,7×0,94=0,58;
21,94 м/мин.
3. Частота вращения шпинделя
215 об/мин
4. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:
, Н,
где
CP, x, y, n - коэффициент и показатели степени,
CP=408, x=0,72, y=0,8, n=0 [14,табл 2,ст273]
КP =Кмр×Кjр×Кgр×Кlр×Кrр
Кjр=0,89; Кgр=1,1; Кlр=1,0; Кrр=0,87
КP=0,95×0,89×1,1×0,87=0,7356
, Н
5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:
, кВт,
кВт
6. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
0,222<17,6 кВт.
Условие выполняется.
Точение канавки
7. Скорость резания
, м/мин, [14, с.268]
где
CV =350; x=0,15; y=0,35; m=0,2 [14,табл.17, c.269];
[14,с.263, табл.5]; [14,с.271, табл.18];
KV=1,0186×1,0×0,87×0,7×0,94=0,58;
147,8 м/мин.
8. Частота вращения шпинделя
1452 об/мин
9. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:
, Н,
где
CP, x, y, n - коэффициент и показатели степени,
CP=300, x=1,0, y=0,75, n=-0,15 [14,табл 2,ст273]
КP =Кмр×Кjр×Кgр×Кlр×Кrр
Кjр=0,89; Кgр=1,1; Кlр=1,0; Кrр=0,87
КP=0,95×0,89×1,1×0,87=0,7356
, Н
10. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:
, кВт,
кВт
11. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
2,83<17,6 кВт.
Условие выполняется.
12. Основное время.
, мин,
где
i=1 - число проходов.
L1=l1+lвр =1,98+2=3,98 мм,
L1=l2 =9 мм
0,053 мин
Переход VII аналогичен переходу IV 005 операции с отличием по длине рабочего хода, поэтому считаем машинное время:
Основное время.
, мин,
где
i=1 - число проходов.
l=5 мм
L=l+lвр+lпер=5+5=10 мм,
мин
Переход VIII: Развернуть отв. Æ24,6Н9, l=23,5±0,5мм, развернуть отв. Æ27,6Н9, l=20±0,5мм. Одновременно.
1. Скорость резания
[14, с. 276];
где Т=80 – стойкость развёртки, мин [14, с. 280, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 10,5
m = 0,4
y = 0,65
х=0,2
q = 0,3
S=1,2 мм/об[14, с. 278, табл. 27];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 31];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 6];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=5,624 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
64 об/мин
3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СР, x, y - коэффициент и показатели степени,
СР=200, x=1.0, y=0,75 [14, табл. 32, с. 281];
=31,9 Н×м
4. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
5. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
0,21<17,6.
Условие выполняется.
6. Основное время
ТО= 
,
l=51,5 мм, lвр=2 мм, i=1.
ТО= 
=0,7 мин
Переход IX: Развернуть отв. Æ25Н8, l=23,5±0,5мм, развернуть отв. Æ28Н8, l=20±0,5мм. Одновременно
1. Скорость резания
[14, с. 276];
где Т=80 – стойкость развёртки, мин [14, с. 280, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 10,5
m = 0,4
y = 0,65
х=0,2
q = 0,3
S=0,96 мм/об[14, с. 278, табл. 27];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 31];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 6];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=6,2 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
70 об/мин
3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СР, x, y - коэффициент и показатели степени,
СР=200, x=1.0, y=0,75 [14, табл. 32, с. 281];
=20,22 Н×м
4. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
5. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
0,145<17,6.
Условие выполняется.
6. Основное время
ТО= 
,
l=51,5 мм, lвр=2 мм, i=1.
ТО= 
=0,8 мин
Переход X: Точить торец Æ23мм в размер l=74,5±0,5мм, трочить радиус R1max. Одновременно
Пластина Т15К6, φ = 900, φ1 =50.
1. Ширина резания t=1,0мм.
2. Подачу выбираем по [14, с. 268, табл. 14].
S = 0,66 мм/об, r=1,0мм.
3. Скорость резания
, м/мин,
где
T=60 мин - период стойкости материала пластины;
CV, x, y, m - коэффициент и показатели степени;
CV =350; x=0,15; y=0,35; m=0,2 [29,табл.17, c.269];
[29,с.263, табл.5]; [29,с.271, табл.18];
KV=1,0186×1,0×1,0×0,7×1,0=0,707602;
113,824 м/мин.
Частота вращения шпинделя
1449 об/мин
5. Силу резания найдем по формуле [29, с. 271]:
, Н,
где
CP, x, y, n - коэффициент и показатели степени,
CP=300, x=1, y=0,75, n=-0.15 [14,табл 2,ст273]
КP =Кмр×Кjр×Кgр×Кlр×Кrр
n=0,75
Кjр=1,0; Кgр=1,1; Кlр=1,0; Кrр=0,93
КP=0,95×1,0×1,1×0,93=0,971
, Н
6. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:
, кВт,
кВт
7. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
3,9<17,6 кВт.
Условие выполняется.
8. Основное время.
, мин,
где
i=1 - число проходов.
l=10 мм
L=l+lвр+lпер=10+5=43 мм,
мин
Переход XI: Нарезать резьбу М30х1,5-7Н, в размер l=16min
1. Скорость резания
[14, с. 295];
где: CV, m, x, y – определяются по [14, с. 296, табл. 49];
KV - общий поправочный коэффициент на скорость резания.
Т = 70 мин
CV = 332
m = 0,2
x = 0,23
y = 0,3
[14, с. 297];
КТГ=1,0[14, с. 298, тб50];
м/мин
2. Частота вращения шпинделя
1301 об/мин
3. Силу резания найдем по формуле [29, с. 297]:
, Н
где
CP, x, y, n - коэффициент и показатели степени,
CP=148, y=1,7, n=0.71 [14,табл 2,ст273]
КP =Кмр×Кjр×Кgр×Кlр×Кrр
Кjр=0,94; Кgр=1,1; Кlр=1,0; Кrр=0,87
КP=0,95×0,94×1,1×1,0=0,9823
811,66, Н
4. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 271]:
, кВт,
кВт
5. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
1,626<17,6 кВт.
Условие выполняется.
6. Основное время.
, мин,
где
i=6 - число проходов.
l=18 мм
lвр+lпер=5мм
L=l+lвр+lпер=16+5=21 мм,
мин
Основное время операции
Т0общ=0,07+0,053+0,708+0,91+0,974+0,053+0,021+0,7+0,8+0,16+0,065=4,514 мин
015. Фрезерно-сверлильная с ЧПУ. Станок ГФ-2171С5
Позиция I
Переход I: Фрезеровать поверхн. Æ30мм в размер 40±0,5.
1. Скорость резания
, м/мин
где: CV, m, x, y – определяются по [14, с. 296, табл. 49];
KV - общий поправочный коэффициент на скорость резания.
Т = 120 мин [14, с. 290, табл. 40]
CV = 332
m = 0,2
x = 0,1
y = 0,4
q=0,2
p=0
=0,15[14, с. 283, табл. 34]
t=4 мм- с учётом штамповочных уклонов
[14, ст263, тб5]
[14, ст263, тб6]
м/мин
2. Частота вращения фрезы:
, об/мин
где V - скорость резания, м/мин;
D - диаметр фрезы, мм.
об/мин
В соответствии с паспортом станка принимаем частоту вращения:
nст = 400 об/мин
3. Определяем фактическую скорость резания:
, м/мин
м/мин
4. Находим минутную подачу:
, мм/мин
мм/мин
Так как регулирование подачи бесступенчатое, то оставляем минутную подачу без изменений.
5. Сила резания
, Н
где КМР - поправочный коэффициент;
CР, n, x, y, q, w - определяются по таблицам [14].
СР = 825
n = 0,75
x = 1,0
y = 0,75
q = 1,3
w = 0,2
6. Сила резания:
Н
7. Мощность резания
, кВт
кВт
8. Проверка по мощности:
где Nст = 7,5 кВт - мощность привода фрезерной головки;
h = 0,8 - КПД привода.
Условие выполняется
Расчёт основного времени
, мин
где L - длина рабочего хода, мм;
S - минутная подача, мм/мин.
L = l + l1 + lдоп , мм
где l = 30 мм длина торца, мм;
l1 + lдоп – длина врезания и перебега, мм.
Для симметричной установки фрезы по [11, прил. 4]:
l1 + lдоп = 15 мм
L = 30 +15 = 40 мм
мин
Переход II: Центровать отв. Æ9*мм, глубиной 4,5±1,5мм.
Сверло центровочное Р6М5, 2φ=900.
1. Скорость резания
[14, с. 278, табл. 28];
где Т=25 – стойкость сверла, мин [14, с. 279, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 7,0
m = 0,2
y = 0,7
q = 0,4
S=0,15мм/об[14, с. 277, табл. 25];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 6];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 30];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=33,7775 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
1195 об/мин,
принимаем 1000 об/мин по паспорту станка
3. Фактическая скорость резания
м/мин
4. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СМ, q, x, y - коэффициент и показатели степени,
СМ=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];
КР= 
[14, табл. 9, с. 264];
Н×м.
5. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:
, Н,
где
СР, x, y, q - коэффициент и показатели степени,
СР=68, x=-, y=0,7, q=1,0 [14, табл. 32, с. 281];
КР= [14, табл. 9, с. 264];
Н,
6. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
7. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=7,5 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=7,5×0,8=6,0 кВт.
0,635<6,0.
Условие выполняется.
8. Основное время
ТО= 
,
l=4,5 мм, lпер=5 мм, i=1.
ТО= 
=0,064 мин.
Переход III: Сверлить отв. Æ12Н14, l=24мм, сверлить конус Æ17,9мм с углом 1200*; сверлить отв. Æ17,9Н14, l=20±0,5мм. Одновременно.
1. Скорость резания
[14, с. 276];
где Т=45 – стойкость сверла, мин [14, с. 279, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 9,8
m = 0,2
y = 0,5
q = 0,4
S=0,33мм/об[14, с. 277, табл. 25];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 6];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 30];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=36,29 м/мин
2. Частота вращения шпинделя
630 об/мин
3. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СМ, q, x, y - коэффициент и показатели степени,
СМ=0,0345, q=2,0, x=-, y=0,8 [14, табл. 32, с. 281];
КР= 
[14, табл. 9, с. 264];
Н×м.
4. Осевую силу определяем по формуле [14, с. 281, табл. 32]:
, Н,
где
СР, x, y, q - коэффициент и показатели степени,
СР=68, x=-, y=0,7, q=1.0 [14, табл. 32, с. 281];
КР= [14, табл. 9, с. 264];
Н,
5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
6. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=22×0,8=17,6 кВт.
3,0<17,6.
Условие выполняется.
7. Основное время
ТО= 
,
l=33 мм, lвр=5 мм, i=1.
ТО= 
=0,183 мин
Переход IV: Зенковать конус под углом 450; зенковать фаску Æ21,8Н11, l=3+0,4, под углом 150±10. Одновременно
3. Скорость резания
[14, с. 276];
где Т=80 – стойкость зенковки, мин [14, с. 280, табл. 30];
CV, m, x, y– определяются по [14, с. 278, табл. 28];
CV = 10,5
m = 0,4
y = 0,65
х=0,2
q = 0,3
S=0,8 мм/об[14, с. 278, табл. 27];
К1V =1.0[14, с. 263, табл. 31];
КИV =1.0[14, с. 280, табл. 6];
KV=1.01086×1,0×1,0=1,01086
=4,7 м/мин
4. Частота вращения шпинделя
68 об/мин,
принимаем 63 об/мин по паспорту станка
3. Фактическая скорость резания
об/мин
4. Крутящий момент по формуле [14, с. 277]:
, Н×м,
где
СР, x, y - коэффициент и показатели степени,
СР=200, x=1.0, y=0,75 [14, табл. 32, с. 281];
=60,48 Н×м
5. Мощность резания определяем по формуле [29, с. 280]:
, кВт,
кВт.
6. Проверка на достаточность привода станка:
,
где
Nшп - мощность привода станка;
Nшп=Nст×h, Nст=22 кВт, h=0,8 - КПД привода;
Nшп=7,5×0,8=6 кВт.
0,39<6.
Условие выполняется.
7. Основное время
ТО= 
,
l=4 мм, lвр=5 мм, i=1.
ТО= 
мин
Переход V: Фрезеровать резьбу М20х1,5-7Н, в размер l=15,5min
Нарезание резьбы производим гребёнчатой фрезой 2672-0577 8g ГОСТ 1336- 77. Расчёт режимов резания ведём аналитическим методом.
1. Подачу на один зуб фрезы выбираем по [14, с. 295, табл. 48].
SZ = 0,04…0,05 мм, принимаем SZ = 0,05 мм
2. Расчёт скорости резания
Скорость резания определяется по формуле:
, м/мин,
где
Т - стойкость фрезы, мин;
S = 1,5- шаг резьбы;
KV - коэффициент, учитывающий реальные условия резания;
CV, m, x, y - коэффициент и показатели степени, определяются по [14, с. 296, табл. 49].
По рекомендациям [14] стойкость принимаем равной:
Т = 70 мин
КV=КMV КИV КТV
По [14, с. 298, табл. 50]:
КMV=0,9;
КИV1,0;
КТV=1,0;
КV=0,8×1,0×1,0=0,9.
CV=198;
m=0,50;
x=0,4;
y=0,3.
=146,2 м/мин.
3. Частота вращения фрезы:
, об/мин, где
Dф = 10 мм - диаметр фрезы.
=4656 об/мин,
В соответствии с паспортом станка и его кинематикой:
nст = 250 б/мин
4. Фактическая скорость резания:
, м/мин.
=7,85 м/мин.
5. Расчёт основного времени
Основное время определяется по формуле:
, мин, где
l = 15,5 мм - длина нарезаемой резьбы,
l1 - величина врезания и перебега (определяется по [12, прил. 4]), мм;
z = 1 - число заходов резьбы;
К = 1 - число заходов фрезы.
l1 = 0,5Dотв , мм
Dотв=21,8мм[18,ст225,тб3.113]
l1 = 10,9 мм.
=0,022 мин
Обработка на позиции II по всем параметрам аналогична позиции I.
Обработка на позиции III по всем параметрам аналогична позиции I, с отличием по продолжительности операции на переходе III, подлине рабочего хода инструмента.
Основное время
ТО= ,
l=35,2 мм, lвр=5 мм, i=1.
ТО= 
=0,1931 мин
020 Слесарная
025 Контроль
Введение
Машиностроение - одна из ведущих отраслей народного хозяйства. Задачей машиностроения является создание совершенных конструкций машин и передовой технологии ее изготовления. Объем продукции должен увеличиваться за счет автоматизации и механизации производства. Основное направление в развитии технического процесса - это создание принципиально новых технологических процессов производства и замена существующих процессов более точными и экономичными. Главное внимание уделяется вопросам сокращения сроков подготовки и повышению качества продукции машиностроения, в значительной степени качество и технико-экономические показатели выпускаемой продукции зависят от подготовки производства, важной составной частью которой является проектирование технологических процессов.
Внедряемые технологические процессы должны обеспечивать высокое качество, точность и низкую себестоимость выпускаемой продукции. Эти показатели обеспечиваются обоснованным применением высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки, а также средствами механизации и автоматизации.
В разрабатываемом проекте решается задача получения детали минимальными затратами при использовании высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки, также рационального метода получения заготовки.
Целью данного курсового проекта является систематизация, расширение и закрепление теоретических знаний студентов, обучение правильно и самостоятельно решать инженерные и исследовательские задачи, возникающие при проектировании технологических процессов изготовления изделий машиностроения и средств технологического оснащения, а также подготовить студентов к выполнению выпускной квалификационной работы.
В соответствии с поставленной целью в процессе курсового проектирования выделяют следующие задачи:
- развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы;
- овладение методикой проектирования технологических процессов механико-сборочного производства;
- приобретения опыта анализа существующих и конструирования современных видов технологической оснастки;
- овладение технико-экономическим анализом принимаемых решений;
- развития навыков самостоятельной защиты принимаемых технических решений.
Анализ исходной информации
Служебное назначение и техническая характеристика узла и деталей
Корпус входит в состав гидрозамка погрузчика. Гидрозамок предназначен для закрытия движения потока рабочей жидкости в рабочий орган погрузчика, что позволяет рабочему органу находится в заданном положении без потребления мощности гидромотора.
Давление рабочей жидкости передаётся через магистральный трубопровод. Давление нагнетается насосной станцией. Трубопроводы подводятся в гнёзда бобышек корпуса, Н, Ш, Сл, У.
При подаче рабочей жидкости в гнездо У поршень смещается влево и двигает штоком подпружиненый шарик. В гнздо Н подаётся рабочая жидкость от источника давления, рабочая жидкость при отжатии шарика попадает в гнездо Ш, далее к рабочему органу. Через гнездо Сл выводится рабочая жидкость поступающая из линии У для предотвращения излишнего отжатия шарика и удаления жидкости поступившей из линии У после перекрытия линии У. Также после прекращения поступления давление рабочей жидкости в линию У, шарик передвигается вправо и закрывает путь истечения жидкости из рабочего органа.
Корпус изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Химический состав данной стали, приведен в таблице.
Таблица 1
| Химический состав, % | |||
| С | Si | Mn | Cr |
| 0,36…0,44 | 0,17…0,37 | 0,50…0,80 | 0,80…1,10 |
При обработке вала выполняется 5 оригинальных операций. Таким образом, деталь ПЭ1.001 А удовлетворяет всем требованиям курсового проекта.
Производственная программа выпуска изделий. Определение типа производства
Принимаем среднесерийный тип производства. В соответствии с этим по [17, табл. 3] найдя трудоёмкость сборки определим среднемесячный выпуск изделий. Трудоёмкость сборки находим избазовог технологического процесса: T = 2,4час
Таким образом среднемесячный выпуск изделий:
Nизд = 81 - 800 шт
Принимаем:
Nизд = 800 шт
Определим количество обрабатываемых в год деталей.
где i - количество рассматриваемых деталей в сборке
шт
По [17, табл. 4], исходя из массы детали и годовой программы выпуска, уточняем тип производства.
Масса детали: m = 0,81 кг
Таким образом, тип производства при изготовлении 9600 деталей в год- среднесерийное.
Полученные значения сведены в таблицы 2 и 3.
Годовая программа выпуска изделий
Таблица 2
| Наименование изделия | Характеристика, модель | Число изделий на программу | Масса, т | |
| изделия | на годовую программу | |||
| Корпус | ПЭ1.001 А | 9600 | 0,0081 | 7,776 |
Подетальная годовая производственная программа
Таблица 3
| № перехода | № чертежа | Наименование детали | Марка материала | Число деталей на изделие | Процент на запасные части | Число деталей | Масса, т | |||
| на основную программу | на запасные части | всего | детали | На программу с запасными частями | ||||||
| Корпус | Сталь 40Х ГОСТ 4543-71 | 1 | 10 | 9600 | 960 | 10560 | 0,0081 | 8,5536 | ||
В этой части курсового проекта тип производства определён приближённо, используя [17, табл. 3]. В дальнейшем после разработки технологических процессов сборки и изготовления детали серийность производства будет уточняться. Уточнение производится по коэффициенту закрепления операций в соответствии с ГОСТ 14.004-83.
Коэффициент закрепления операций находится как:
где FД - действительный фонд рабочего времени работы оборудования, час;
N - годовая программа, шт;
tШТ-К.ср - среднее штучно-калькуляционное время выполнения операции, мин.
Для серийного определяется размер партии запуска:
, шт
где N - годовая программа, шт;
а - период запуска в днях, по рекомендациям [17, с. 11] принимаем а = 12;
F - число рабочих дней в году, для 2003-го года F = 250.
шт.
Анализ действующих технологических процессов
Базовый технологический процесс имеет структуру, представленную в таблице 4.
Базовый технологический процесс изготовления вала
Таблица 4
| Операция | Наименование операции | Оборудование, приспособления, режущий и измерительный инструмент | Тшт , н/ч |
| Во всех операциях: | Контроль первой детали мастером Контроль ОТК Очки 0 ГОСТ12.4.013-85 | ||
| 005 | Фрезерная | 6Т13Ф20-1; ИОТ №6-89 | 0,5 (2,713) |
| 010 | Слесарная | Верстак; ИОТ №410-98 | 0,8 (3) |
| 015 | Токарная | 1КМ62; ИОТ №4-91 | 3,28 (5,428) |
| 020 | Токарная | 1К62; ИОТ №4-91 | 0,81 (5) |
| 025 | Сверлильная | 2А554 ИОТ №5-99 | 1,20´4 (8) |
| 030 | Сверлильная | 2А544 ИОТ №5-99 | 0,30 |
| 035 | Слесарная | Верстак ИОТ №410 | |
| 040 | Контроль | Плита; ИОТ №238-88,356 | 0,32 (2,52) |
| Специальная оснастка | Зенкер черн. 027-871, Шаблон 4+0,4 106-6757 Развёртка черн. 037-717 Развёрткам чист. 037-718, Шаблон 32,4+0,16 103-740 Зенкер 7Н12 022-1806 Притир R0.2...0.4 093-845, Калибр на собираемость 150-2629 | ||
1. В качестве заготовки в базовом технологическом процессе используется штамповка в открытом штампе. Способ получения заготовки рационален для существующего производства.
2. При токарной обработке на операциях 015, 020, 025 и сверлильной обработке на операциях 030 и 035 применяются универсальные станки, что недопустимо при разработке курсового проекта, их необходимо заменить более производительным оборудованием.
3. Недостатком в конструкции корпуса с точки зрения технологичности является выполнение отверстия в бобышках.
4. Широко применяется универсальные инструмент, оснастка и приспособления, их замена специализированным повысит производительность и снизит затраты на производство.
5. Скругление острых кромок во внутренних отверстиях производится ручным способом, что увеличивает время изготовления и процент брака.
6. Базовый технологический процесс сборки расчленён на отдельные узловые сборки, что является технологичным. Стоит отметить отсутствие механизации процесса сборки. Положительным фактором является то, что не требуется механическая обработка после сборки.
7. Сборочный чертёж выполнен согласно соответствуеющим стандартам.
8. На рабочем чертеже корпуса выполнена одна проекция, шесть местных видов. Этого достаточно для однозначного определения конструкции детали. Обозначение шероховатостей, полей допусков, отклонений формы, и расположения поверхностей соответствуют требованиям оформления конструкторской документации.
Базовый технологический процесс сборки
Таблица 5
| Технические требования | ||
| 1. Рабочая жидкость масло М-10В2 ГОСТ 8581, М-8А ГОСТ 10541 или М-10В2 ГОСТ 8581. Класс чистоты рабочей жидкости не ниже 16 по ГОСТ 17216. 2. Сборку резьбовых соединений и монтаж резиновых колец производить со смазкой рабочей жидкостью. | ||
| Требования безопасности | ||
| При выполнении работ по данному ТП соблюдать правила безопвсности согласно ИОТ №120, 410, 47А, СТП 406-07256-88, 238А. | ||
| Операция | Наименование операции | Оборудование и приспособления |
| 005 | Комплектование: 1.Подорать детали согласно спецификпции чертежа. 2.Подобрать технологическую оснастку согласно ведомости оснастки. 3.Получить вспомогательные материалы. 4.Контроль мастером первого комплекта. 5.Контроль БТК | Тара цеховая, стеллаж цеховой. |
| 010 | Подготовка ИОТ №120, 410, 238А 1.Промыть детали в уайт-спирите и продуть сжатым воздухом от цеховой пневмосети, пропущенным через пыле-влагоотделитель. 2.Контроль БТК наличия клейм, отсутствия дефектов и загрязнений. 3.Контроль БТК перехода 2. | Сетка цеховая, тара цеховая, стеллаж цеховой. Ёмкость цеховая, кисть КФ-25, рукав цеховой очки защитные О ГОСТ 12.4.03 |
| 015 | Сборка ПЭ1.47.000 А СБ ИОТ №410, 238А 1.Установить последовательно на детали п.4 (ПЭ1.47.004А), п.5 (ПЭ1.47.005 или ПЭ1.47.005-01 для исп. 02) резиновые кольца п.16 (021-25-25-2-2 или 021-025-25-2-2-ТIII-3-100 для исп. 02), п.18 (026-032-36-2-2 или 026-032-36-2-2-ТIII-3-100 для исп. 02), п.17 (024-030-36-2-2 или 024-030-36-2-2- ТIII-3-100 для исп. 02) согласно чертежу. 2.*Установить золотник п.4 в сборе, на подставку, установить в лунку золотника шарик п.19 (13,494-100) или п.20 (14.000-100) и пристукнутьл до образования фаски Б шириной не более 0,3 мм. 3.Закрепить корпус п.1 (ПЭ1.47.001А) в тисках, отв. М30х1,5 вверх, завести в корпус золотник п.4, в сборе и проверить перемещение от руки золтника в отв. Æ25Н8 корпуса без заеданий. 4.Установить в сборку последовательно детали п.19 или 20, п.10 (ПЭ1.47.011), п.5, в сборе, согласно чертежу. 5.Перекернить корпус в тисках установив отв. М27х1,5-7Н вверх. 6.Установить в корпус шарик п.21 (19,844-100) или п.22 (19,447-100) и пристукнуть до образования фаски А шириной не более 0,3 мм. Демонтировать шарик 7.Установить последовательно в сборку детали п.21 или 22 п.9 (ПЭ1.47.009 А), п.2, в сборе, согласно чертежу. 8.Прекрепить сборку в тисках под маркирование. 9.Маркировать сборку для исполнений -01, 02. 10.Контроль БТК. | Верстак слесарный 503-47, стеллаж цеховой, тиски слесарные 7827-0262 ГОСТ 4045 Кисть КФ-25, ёмкость цеховая, оправка 30 СТП 406-2525-80, оправка 27 СТП 406-2525-80, пластина профильная пластиковая цеховая. Выколотка 16 СТП406-2558-82, молоток 7850-0116, Лупа ЛП-4*-7* ГОСТ 25706, Штангенциркуль 125, подставка цинковая. Выколотка 16 СТП406-2558-82, штырь Æ12 цеховой, кисть КФ-25, ёмкость цеховая. Кисть КФ-25, ёмкость цеховая, ключ 7811-043. Выколотка 16 СТП406-2558-82, молоток 7850-0116, Лупа ЛП-4*-7* ГОСТ 25706, Штангенциркуль 125. Кисть КФ-25, ёмкость цеховая, клбюч 7811-0043. Комплект клейм 5 СТП 406-2520-79, комплект клейм 5 СТП 406-2521-79, молоток 7850-0116. |
Технологический процесс сборки изделия
Сборка состоит из минимально достаточных деталей для обеспечения работы изделия. Собираемость деталей, в общем, не представляет трудностей. Однако все же существуют затруднения при образовании фасок, для соприкосновения шариков. Но этот процесс можно автоматизировать, точно выбрав силу удара по шарику.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 233.
