|  Разработка технологического процесса механической обработки детали |
При выборе вида заготовки необходимо учитывать
не только эксплуатационные условия работы детали, ее размеры и форму, но и
экономичность ее производства. Если при выборе заготовок возникают затруднения,
какой метод изготовления принять для той или другой детали, тогда производят
технико-экономический расчет.
Себестоимость
заготовки для проката трубного определяется:
Sпр
Sпрок = Мз пр * 1000
Для детали “Гайка специальная” учитывая
материал ее изготовления, конфигурацию детали и размеры обрабатываемых
поверхностей, а также их точность и качество, в качестве способа получения
заготовки наиболее целесообразным и экономичным является использование трубного
проката (стандартного ГОСТ 8732-78).
По ГОСТ 8732-78
выбираем диаметр трубного проката Æ 127 мм (трубы стальные бесшовные
горячедеформированные). Определяем предельное отклонение трубного проката
нормальной точности. Этому диаметру соответствует
+0,4
отклонение Æ127-0,75
Определяем длину
заготовки из трубного проката, она равна сумме длины готовой детали и припуска
на обработку торцов (один торец припуск 2,5мм).
Припуск на
чистовое подрезание торцов при диаметре заготовки 127 мм и длине 45 мм равен 2,5
мм.
Тогда длина
заготовки трубного проката = 40 + 2,5 * 2 = 45мм.
Условное
обозначение проката по ГОСТ8732-78:
Труба 127x26x45 ГОСТ 8732-78
Сталь
45 ГОСТ 1050-88
После этого
определяем коэффициент использования материалов.
Ки.м.тр.= 1,9 /
2,8 = 0,7
6.
Разработка маршрута обработки отдельных поверхностей и полной маршрутной
технологии
Разработка технологического процесса входит в комплекс
взаимосвязанных работ, предусмотренных Единой системой технологической
подготовки производства (ЕСТПП). Для каждого типа производства характерны свои
маршруты изготовления деталей.
Для среднесерийного производства следует
стремиться строить технологический процесс, ориентируясь на использование
переменно-поточных линий, когда последовательно изготавливаются партии деталей
одних наименований или размеров, или групповых поточных линий, когда
параллельно изготавливаются партии деталей различных наименований.
Запись технологических переходов операции
производится, как описание технологического процесса проектируемого на станок с
ручным управлением.
Учитывая все вышеизложенное, разработку
технологического процесса начинаем с определения маршрута обработки каждой
поверхности данные заносим в таблицу №3.
Таблица №3. Маршрут обработки отдельных поверхностей
|
|
поверхность
|
1 стадия
|
2 стадия
|
3 стадия
|
4 стадия
|
|
Æ120k6
|
труба
|
точение
предварит.
|
точение окончат.
|
|
|
M80x2
|
труба
|
два растачивание
|
нарезка резьбы
|
|
|
40h14
|
труба
|
подрезка торца
однократно
|
подрезка торца
в размер
|
точение
тонк.
|
|
15g6x9.53g6
|
предв. получ. размер
|
два фрезирования
|
фрезирование
тонк.
|
|
|
2x450
|
предв. получ. размер
|
растачивание
|
растачивание
тонкое
|
|
Затем, принимая во внимание рекомендации по разработке технологических
процессов, типовые технологические процессы, приведенные в справочной
литературе, формируем маршрутный технологический процесс, расписываем
содержание операций, выбираем технологическое оборудование, оснастку.
2) Тип
производства - среднесерийное.
3)
Заготовка
труба
4)
Заготовительная
(порезать трубу
на заготовки)
5)
005 -
Токарная. (станок - 16У04П)
А - установить и
снять деталь
1.подрезать торец
1 как чисто
2.расточить
отверстие 4 начерно
3. расточить
отверстие 4 начерно
4. расточить
отверстие 4 начисто и одновременно снять фаску 6
010 Токарная.
(станок 16У04П)
А - Установить и
снять деталь
1.подрезать торец
2 в размер
2.точить
поверхность 3 начерно
3. точить
поверхность 3 начерно
4. точить
поверхность 3 начисто
015 Токарная.
(станок 16У04П)
А - Установить и
снять деталь
1.снять фаску 5
2. нарезать
резьбу 4
020 Фрезерная
( станок 6Р13 )
А - Установить и
снять деталь
1. фрезеровать
пазы 7 начерно
2. фрезеровать
пазы 7 начисто
025 Токарная.
(станок 16У04П)
А - Установить и
снять деталь
1. точить тонко
торец 1
Б - Переустановить
деталь
2. точить тонко
торец 2
030 Слесарная
(4407)
1. притупить острые
кромки.
035
Промывочная (машина моечная)
1.
промыть деталь.
040 Контрольная
(стол контрольный.)
1. технический
контроль.
045
Упаковочная (стол)
1.
упаковать деталь
7. Аналитический
расчет припуска
Для получения деталей более высокого качества
необходимо при каждом технологическом переходе механической обработки заготовки
предусматривать производственные погрешности, характеризующие отклонения
размеров, геометрические отклонения формы поверхности, микро-неровности,
отклонения расположения поверхностей. Все эти отклонения должны находиться в
пределах поля допуска на размер поверхности заготовки.
Аналитический метод определения припусков
базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных
условиях обработки заготовки.
Величина промежуточного припуска:
для плоских поверхностей заготовки
2Zmin = 2(Rz + h + ρ + ε
), (8)
для поверхностей типа тел вращения (наружных и
внутренних)
2Zmin = 2(Rz + h + ρ2 + ε2 ),
(9)
где Rz - высота микро-неровностей поверхности,
оставшихся при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм; h - глубина дефектного поверхностного слоя, оставшаяся при выполнении
предшествующего технологического перехода, мкм; ρ –
суммарное отклонение расположения, возникшее на предшествующем технологическом
переходе, мкм; ε – величина погрешностей установки
заготовки при выполняемом технологическом переходе, мкм.
В курсовом проекте для детали “ Гайка
специальная ” в качестве заготовки принят трубный прокат. По заданию, необходимо произвести расчет припусков на поверхность наружную
Расчет проводим в следующей последовательности:
-
назначаем маршрут обработки каждой расчетной поверхности. Данные заносим в
табл. №4
Таблица №4. Маршрут обработки для каждой расчётной поверхности.
|
|
пов.
|
1 стадия
|
2 стадия
|
3 стадия
|
4 стадия
|
|
Ø120k6 (+0,025 +0,003)
+0,003)
Ø70H12
|
Труба.
|
Т.чер.
|
Т.чист
однокр
|
Т. Тонк.
|
Таблица №5. Составляющие операционных припусков, межоперационные размеры,
допуски и размеры заготовки
|
Поверхности
|
Вид
обработки
|
Состав,
припуска
|
Расчёт.
при-
пуск
/2Zmах/
мкм.
|
Расчетный мин.
размер, мм.
|
Допуск
Td, мм.
|
Предел.
размеры
|
Предел .
припуск
|
|
Rz
мкм
|
h
мкм
|
ρ
мкм
|
ε
мкм
|
max
|
min
|
max
|
min
|
|
Ø120k6 (+0,025 +0,003)
)
|
Труба.
|
160
|
200
|
16
|
—
|
—
|
122,28
|
0,870
|
123,15
|
122,28
|
—
|
—
|
|
Т.чер.
|
63
|
60
|
—
|
650
|
2020
|
120,261
|
0,350
|
120,610
|
120,26
|
2,54
|
2,02
|
|
Т.чист
однокр.
|
32
|
30
|
—
|
0
|
246
|
120,015
|
0,140
|
120,160
|
120,02
|
0,45
|
0,24
|
|
Т. тонк.
|
6,3
|
—
|
—
|
0
|
12,6
|
120,003
|
0,022
|
120,025
|
120,003
|
0,135
|
0,017
|
|
Проверка: TDз–TDд = 0,870 – 0,022=∑2Z max - ∑2Z min = 3.125
– 2.277 = 0.848.
|
3.125
|
2.277
|
8. Выбор
технологического оснащения
В состав
технологического оснащения входит оборудование и технологическая оснастка -
установочные приспособления, режущий, мерительный и вспомогательный
инструменты.
Под
технологическим оснащением подразумевается:
1) Оборудование
(станок и т.д.);
2) Приспособления
( патрон, центр и т.д.);
3) Режущий
инструмент ( резец, фреза и т.д.);
4) Измерительный
инструмент ( калибры, микрометры и т.д. )
Учитывая тип
производства ( мелкосерийное неавтоматизированное ), размеры и конфигурацию
детали, для обрабатывания поверхности Æ120k6 выбираем:
1)
Токарно-винторезный
станок 16У04П (1380х730)
частота вращения
шпинделя 70-3500 об/мин
мощность 1,1кВт
Вертикально-фрезерный станок 6Р13 (2560х2260)
частота
вращения 31,5-1600 об/мин
мощность
11,0 кВт
2)
Трех
кулачковый патрон самоцентрирующий ГОСТ 2675-74
Тиски
самоцентрирующие ГОСТ 1927-83
Оправка
цилиндрическая разжимная
Данные приспособления является универсальными и состоят из стандартных
узлов, обеспечивают требуемую точность базирования и надежность закрепления,
просты в обслуживании, а также обеспечивают минимальное время установки и
снятия заготовки.
Привод приспособлений – пневматический, подключается к центральной
пневматической сети цеха с давлением в 0,63 Мпа.
3)
В
качестве режущего инструмента:
Резец Т15К6
размеры по ГОСТ 18868-73
технические условия по ГОСТ 10047-62
Фреза Р18
51523-011 размеры по ГОСТ 3755-59
технические условия по ГОСТ 1695-48
4)
В
качестве мерительного инструмента:
Штангельциркуль
ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-89
Проходная
резьбовая пробка. Технические условия по ГОСТ 24939-81
Непроходная
резьбовая пробка. Технические условия по ГОСТ 24939-81
Предельные
гладкие пробки для проверки внутреннего диаметра гайки (ПР и НЕ). Технические
условия по ГОСТ 24939-81. Допуски по ГОСТ1623-61
К.скоба (8102-0094 h14 ГОСТ 18866 –78)
Спец.шаблоны (для
шпоночных пазов)
Образцы шероховатости.
9. Расчет
режимов резания и техническое нормирование
Разработка технологического процесса механической обработки заготовки
обычно завершается установлением технологических норм времени для каждой
операции. Чтобы добиться оптимальных норм времени на операцию, необходимо в
полной мере использовать режущие свойства инструмента и производственные
возможности технологического оборудования.
Расчет режимов резания на наружную цилиндрическую поверхность
+0,003
Æ 120k6+0,025 . Шероховатость Ra = 1,6 мкм
Исходные данные:
деталь "Гайка специальная" из стали 45. Заготовка "труба".
Обработка
производится на токарно-винторезном станке ( 16У04П )
Режущий
инструмент - резец с пластинами из твердого сплава Т15К6
010 Токарная
Переход 1. Точить
поверхность 3 начерно.
1)Глубина
резания t (мм)
t = 2,02 мм
2)Подачу S (мм/об)
S = 1 мм/об
3)Скорость
резания V (м/мин)
V = Cv . к
Т t S
σ = 750 МПа
Сv = 340
х = 0,15
у = 0,45
m = 0,20
Период стойкости
инструмента - Т = 120 мин
Находим
поправочные коэффициенты
Кu=Кmu*Kпu*Kиu
Kmu=Kr( 750 ) , где Кmu -
поправочный коэффициент на скорость резания, зависит от материала заготовки.
Кпu - поправочный коэффициент на
скорость резания, зависит от состояния обрабатываемой поверхности
Киu - поправочный коэффициент на
скорость резания, зависит от режущего инструмента
Кпu = 0,9
Киu = 1
пu = 1
кr = 1
Kmu = 1*(750/750)*1*1=1
V = 340/(120 * 2,02 * 1 )*0,9=340/(2,6*1,11*1)*0,9=105,5
м/мин
4)Частоту
вращения шпинделя n (об/мин)
n = 1000*V = 1000*105,5 =279,38 об/мин
П d 3,14*120,261
Принимаем (по
паспорту 16У04П) n = 250 об/мин
5)
Пересчитываем
скорость резания Vф (м/мин)
Vф - фактическая скорость резания
Vф = Пdn . = 3,14*120,261*250 =94 м/мин
1000
1000
Переход 2 - Точить
поверхность 3 начисто однократно
1) Глубина
резания t =
0,246 мм
2)Подача
S = 0,35 мм/об
3)
Скорость резания V ( аналогично предыдущей )
Cu = 350
x = 0,15
у = 0,35
m = 0,20
Период
стойкости инструмента - Т = 120 мин
Находим
поправочные коэффициенты
Кu = Kmu*Kпu*Kиu
Kmu =
Kr*(750/750) = 1 Kr = 1,0; пu = 1,0
Kпu = 0,9
Kиu = 1,0
Ku = 1*0,9*1 = 0,9
V= 350/(120 *0,246 *0,35 ) 0,9 = 350/(2,6
* 0,612*0,81) 0,9 = 244,2 м/мин
4)
Определим частоту вращения шпинделя - n , об/мин
n = (1000*244,2)/(3,14*120,015)
= 648,01 об/мин
Принимаем
n = 600 об/мин
5)
Пересчитываем скорость резания - Vф
Vф = (3,14*120,015*600)/1000 =
226,11 м/мин
Переход 3 -
Точить поверхность 3 тонко
1) Глубина резания t = 0,013 мм
2)Подача
S = 0,07 мм/об
3)
Скорость резания V ( аналогично предыдущей )
Cu = 420
x = 0,15
у = 0,20
m = 0,20
Период
стойкости инструмента - Т = 120 мин
Находим
поправочные коэффициенты
Кu = Kmu*Kпu*Kиu
Kmu =
Kr*(750/750) = 1 Kr = 1,0; пu = 1,0
Kпu = 0,9
Kиu = 1,0
Ku = 1*0,9*1 = 0,9
V= 420/(120 *0,013 *0,07 ) 0,9 = 420/(2,6 * 0,42*0,59) 0,9 = 587
м/мин
4)
Определим частоту вращения шпинделя - n , об/мин
n = (1000*587)/(3,14*120,003)
= 1557,8об/мин
Принимаем
n = 1500 об/мин
5)
Пересчитываем скорость резания - Vф
Vф = (3,14*120,003*1500)/1000
= 565,2 м/мин
Техническая норма времени на обработку заготовки является одной из
основных параметров для расчета стоимости изготавливаемой детали, числа
производственного оборудования, заработной платы рабочих и планирования
производства.
Техническую норму времени определяют на основе технических возможностей
технологической оснастки, режущего инструмента, станочного оборудования и
правильной организации рабочего места.
Норма времени является одним из основных факторов для оценки
совершенства технологического процесса и выбора наиболее прогрессивного
варианта обработки заготовки.
Техническое
нормирование.
Для
расчета пункта "техническое нормирование" учитываем, что:
деталь
" Гайка специальная ", длинна 40мм, Æ 120k6, заготовка -" труба " из
стали 45. Обработка производится на токарно- винторезном станке 16У04П,
приспособление трех кулачковый патрон, режущий инструмент - резец Т15К6
Переход
1. Точить наружную поверхность 3 - начерно. Угол резца в плане
φ =
45
1)
Основное
время
То1 = lрх /( n*Sм) = 42/(250*1) = 0,168 мин
Lрх = 40 мм - длина рабочего хода
инструмента
Lвр,пер. = 2 мм - велечина врезания и
перебега инструмента
n = 250 об/мин
S = 1 мм/об
2)
Вспомогательное
время, связанное с переходом
Твсп1= 0,09 мин
Переход 2. Точить
наружную поверхность 3 - начисто, резец проходной, угол резца φ = 45
1)
Основное
время
То2 = 42/(600*0,35)
= 0,2 мин
2)Вспомогательное
время, связанное с переходом
Твсп2 = 0,09 мин
Переход 3. Точить
наружную поверхность 3 - тонко, резец проходной, угол резца φ = 45
1)
Основное
время
То3 =
42/(1500*0,07) = 0,4мин
2)Вспомогательное
время, связанное с переходом
Твсп3 = 0,09 мин
3)
Нормирование
операции:
1. Основное
время Тосн = То
Тосн = 0,168+0,2+0,4
= 0,768 мин
2.
Вспомогательное время Твсп = Туст.оп.+ Твсп = 0,4+0,09+0,09+0,09= 0,67 мин
Туст.оп. = 0,25
мин
3. Оперативное
время
Топ = Тосн +
Твсп.
Топ = 0, 768+0,67
= 1,438 мин
4. Время на
обслуживание рабочего места
Тобсл = 6 % Топ =
0,06*1,438 = 0,086 мин
5. Время на отдых
Тотд = 4% Топ =
0,04*1,438 = 0,057 мин
6. Штучное время
Тшт = То +
Твсп+Тобсл+Тотд
Тшт = 0, 768 +0,
67+0, 086+0, 057 = 1,581 мин
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Ведущая роль в ускорении научно-технического прогресса, поднятию России
на мировой уровень в сфере производства призвано сыграть машиностроение,
которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень.
Цель машиностроения – изменение структуры производства, повышение
качественных характеристик машин и оборудования. Предусматривается осуществить
переход к экономике высшей организации и эффективности со всесторонне развитыми
силами, зрелыми производственными отношениями, отлаженным хозяйственным
механизмом. Такова стратегическая линия государства.
Перед машиностроительным комплексом поставлена задача резко повысить
технико-экономический уровень и качество машин, оборудования и приборов.
Предметом
исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки,
выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и
припуски на неё, базирование заготовок; способы механической обработки
поверхностей – плоских, цилиндрических, сложнопрофильных и др.; методы
изготовления типовых деталей – корпусов, валов, зубчатых колёс и др.; процессы
сборки (характер соединения деталей и узлов, принципы механизации и
автоматизации сборочных работ); конструирование приспособлений.
Основными
направлениями развития современной технологии: переход от прерывистых,
дискретных технологических процессов к непрерывным автоматизированным,
обеспечивающим увеличение масштабов производства и качества продукции;
внедрение безотходной технологии для наиболее полного использования сырья,
материалов, энергии, топлива и повышения производительности труда; создание
гибких производственных систем, широкое использование роботов и
роботизированным технологических комплексов в машиностроении и приборостроении.
Список
литературы:
1. А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков /Справочник
технолога-машиностроителя/
Том 1 - М.: 1972
2. И.С. Добрыднев /Курсовое
проектирование по технологии машиностроения/-М.: 1985
3.В.М. Пачевский/Курсовое
проектирование по технологии машиностроения/- Учебное пособие - Воронеж 2004
4. Справочник технолога -
машиностроителя /Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К.
Мещерякова. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение - 1, 2001 Т.2
Страницы: 1, 2
|
© 2009 Все права защищены.
Наверх