Разработка технологической схемы механической обработки детали Обойма

Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 53

Разработка технологической схемы механической обработки детали Обойма

Введение

Главным средством интенсификации производства любого назначения является парк машин, которым располагает государство. Прогресс в развитии общества предопределяется техническим уровнем применяемых машин. Их создание, т.е. конструирование и изготовление, составляет основу машиностроения. Общепризнано, что именно машиностроение является главной отраслью народного хозяйства, которая определяет возможность развития других отраслей.

Применение машин резко увеличивает производительность труда, повышает качество продукции, делает труд безопасным и привлекательным. Это особенно важно для развивающихся государств, поскольку именно машиностроительное производство способствует резкому повышению благосостояния общества. В конкурентной борьбе отдельных государств и фирм неизменно побеждает тот, кто имеет более совершенные машины.

Производство машин является сложным процессом, в ходе которого из исходного сырья и заготовок изготавливают детали и собирают машины. Для обеспечения производства машин необходимо решить комплекс задач, связанных с технологической подготовкой их производства, и реализовать разработанные технологические процессы в действующих производственных системах-заводах, цехах, участках, обеспечивая при этом требуемое качество изделий на всех этапах технологического процесса в течение всего срока выпуска изделий.

В решении этих сложных и разнообразных вопросов основная роль принадлежит технологам-машиностроителям. Технология машиностроения является комплексной инженерной и научной дисциплиной, синтезирующей технические проблемы изготовления машин заданного качества с решением целого ряда организационных и экономических задач. Эти задачи вытекают из необходимости обеспечить выпуск изделий в определённом производственной программой количестве, в заданные сроки и при наименьшей себестоимости. Так, при освоении нового изделия отрабатывают конструкцию изделия на технологичность, а затем разрабатывают технологический процесс изготовления деталей и сборки изделия. При этом приходится решать и смежные технологические задачи, связанные с выбором и заказом исходных заготовок, термической обработкой заготовок на разных этапах технологического процесса, нанесением покрытий и т.д.

Технологический процесс всегда неоднозначен. Много вариантность разработки технологического процесса связано с преодолением существующих трудностей. Каждый разработчик процесса, анализируя многие факторы, приходит в итоге к определённому технологическому решению. Однако нельзя гарантировать, что именно принятое решение является наиболее приемлемым, поскольку задача разработки процесса с самого начала содержала много неизвестных факторов, в ряде случаев использовались гипотезы и предположения частного характера. Поэтому в настоящее время для решения многовариантных задач с успехом применяют ЭВМ. При этом удается не только учесть многие одновременно действующие факторы, но и выработать единое решение за короткое время.

Повышение эффективности современного машиностроительного производства на основе комплексной механизации и автоматизации технологических процессов означает широкое применение гибких производственных систем, робототехнических комплексов и другого основного и вспомогательного технологического оборудования, управляемого от ЭВМ, обеспечивающих автоматизацию механической обработки и сборки изделий.

1 Общий раздел

1.1 Назначение и конструкция детали

Деталь «Обойма» является составной частью в штампе для пробивки отверстий и вырубки углов. Деталь служит для крепления в ней пуансонов и ножей, которые являются режущим инструментом в штампе. Пуансоны запрессовываются в отверстия Ø22^+0,021 . Для наилучшего соприкасновения пуансонов с внутренней поверхностью отверстия, достигаются высокия требования шероховатости R_а 0,8. Ножи запрессовываются в окно размером 43^+0,025 × 80^+0,030 , внутренняя поверхность которого также требует высокую точность и шероховатость R_а 0,8.

Верхняя и нижняя поверхности «Обоймы» должны соответствовать высоким требованиям шероховатости R_а 0,8, так как они соприкасаются с рабочими частями штампа: верхней плитой и матрицей, что является очень важным фактором в конструкции изделия.

Высокими требованиями шероховатости R_а 0,8 должны обладать 4 отверстия Ø10^+0,015 , так как в них запрессовываются штифты, которые служат для поддержания параллельности и являются направляющими при соединении обоймы, матрицы и верхней плиты. Четыре отверстия Ø14^+0,018 также являются точными, так как они являются крепежными отверстиями для соединения обоймы и матрицы. Шесть отверстий Ø11 являются крепежными для соединения обоймы с верхней плитой и не требуют высокой точности и высоких требований по шероховатости.

Все четыре боковые поверхности детали «Обойма» не соприкасаются с рабочими частями штампа, но соприкасаются с поверхностями приспособлений при базировании на них, поэтому не стремятся достигнуть значительно высоких требований к шероховатости, а получают шероховатость― R_а 6,3.

Дталь «Обойма» изготавливают из стали У8А ГОСТ 1435-90. Сталь У8А – мягкая, хорошо поддается механической обработке, в своем химическом составе не имеет остродифицитных материалов, после термической обработки становится более твердой, что является положительным фактором при выборе материала для данной детали.

Таблица 1 – Химические свойства Стали 40Х ГОСТ 4543–71.

Массовая доля элементов, %

С Si Mn Ni S P Cr Сu

0,36 - 0,44 0,17 - 0,37 0,5 - 0,8 до 0,3 до 0,035 до 0,035 0,8 - 1,1 до 0,3

Таблица 2 – Механические свойства Стали 40Х ГОСТ 4543–71.

Механические свойства, не менее

σт МПа σв МПа δs% Ψ % КСИ Дж/см²

784 981 10 45 58,8

1.2 Анализ детали на технологичность

Качественную и количественную оценку технологичности детали осуществляем по следующим показателям [51], с. 30…33.

Качественная оценка:

Детали «Обойма» изготавливается из Стали У8А ГОСТ 1435-90, что является рациональным подходом к изготовлению и дальнейшему использованию этой детали. Этот материал хорошо поддается механической обработке и не имеет в своем химическом составе остродефицитных материалов, а, следовательно, недорогой. Поэтому, по такому показателю как материал, деталь можно считать технологичной.

В геометрическом отношении деталь состоит из простейших конструктивных элементов. В процессе механической обработки доступ к обрабатываемым поверхностям не затруднен, что является положительным фактором в оценке детали на технологичность. Таким образом, по перечисленным показателям деталь можно считать частично технологичной, т.к. все ее поверхности подвергаются механической обработке.

Задание перпендикулярности вполне обосновано, если исходить из функционального назначения детали. Требуемая шероховатость поверхностей не всегда соответствует точности получаемых размеров, однако это обусловлено эксплуатационными свойствами, которыми должна обладать данная деталь. По этим показателям деталь можно считать частично технологичной.Получение заготовок в конкретных производственных условиях не доставляет трудностей, так как получение заготовок проката хорошо освоено и на эту часть производственного процесса разработаны типовые технологические процессы.Масса детали составляет 12,72 килограмма, масса заготовки 16 килограмма, что требует механизированного перемещения и транспортировки заготовки, поэтому деталь является частично технологичной.

Качественная оценка показала, что деталь частично технологична.

Количественная оценка:

Количественную оценку выполняем по методике [1, страница 33]

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов.

Ку.э. = Q у.э. / Q э

где, Q у.э – число унифицированных конструктивных элементов. Q э – общее число конструктивных элементов.

Ку.э. = 10 / 22 = 0,4 2. Коэффициент применяемости стандартных обрабатываемых поверхностей.

Кп.ст. = D о.с. / D м.о. где, D о.с. – число поверхностей обрабатываемых стандартным инструментом. D м.о. – общее число поверхностей подвергаемых механической обработке.

Кп.ст. = 22 / 22 = 1

3. Коэффициент обработки поверхностей

Кп.о. = 1 - D м.о. / Q э

Кп.о. = 1 – 22 / 22 = 0

4. Коэффициент использования материала

Ки.м. = q / Q

где, q – масса детали. Q – масса заготовки.

Ки.м. = 12,72 / 16 = 0,8 5. Масса детали.

q = 4,3 кг. 6. Максимальное значение квалитета обработки.

H77. Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей.

Ra 0,8 8. Коэффициент применения типовых тех процессов.

Кт.п. = Qт.п. / Quгде, Qт.п. – число типовых тех процессов. Qu – общее число типовых тех процессов.

Кт.п. = 2 / 3 = 0,6 9. Коэффициент точности обработки.

Кт.и. = 1 – 1/Аср. где, Aср. – средний квалитет точности обработки.

Аср. = 1∙a1 + 2∙a2 + … t∙at / a1 + a2 + … ata1 ,a2 ,at – количество размеров соответствующего квалитета точности.

Аср. = 12∙9+11∙1+10∙5+9·1+8·4+7·2 / 22

Аср. = 10,2

Кт.и. = 1- 1 / 10,2 = 0,9 10. Коэффициент шероховатости повехности.

Кш = 1/Бср

Бср – средний показатель шероховатости поверхностей

Бср = 1∙n1+2∙n2+t∙nt / n1+ n2+ ntn1, n2, nt – число поверхностей соответствующих параметрам.

Бср = 7∙0,8+1∙1,6+14∙6,3 / 22 = 4,3

Кш = 1 / 4,3 = 0,23

После проведения количественной оценки можно сделать вывод, что деталь частично технологична.

2 Технологический раздел

2.1 Определение типа производства

Определяю разновидность серийного производства на основании коэффициента закрепления операций. Для этого предварительно определяю штучно-калькуляционное время для каждой операции. Затем по методике [27], с. 52…56 на основании программы выпуска деталей и режима работы участка вычисляю коэффициент закрепления операций. Анализирую его принадлежность регламентированным диапазонам, и формулирую вывод о типе производства.

Определение типа производства произвожу по методике [27], с. 52…55 Тип производства по ГОСТ 3.119-83 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о. Для среднесерийного производства коэффициент закрепления операций находится в пределах, 10 < Кз.о.< 20.

Кзо = ∑ Пoi / (∑ Pi) · 2 (10)

где, ∑ Пoi – суммарное число различных операций за месяц по участку из расчёта на одного сменного мастера.

∑ Pi – явочное число рабочих участка, выполняющих различные операции, при работе в одну смену.

Пoi = ηн/ηз (11)

где, ηн – планируемый нормативный коэффициент загрузки станка всеми закреплёнными за ним однотипными операциями.

ηз – коэффициент загрузки станка планируемыми операциями.

ηн = 0,8

ηз = Т шк · Nм / (60·Fм·Rв) (12)

где, Nм – месячная программа выпуска заданной детали при работе в одну смену.

Т шк – штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин.

Fм - эффективный месячный фонд времени участка при работе в две смены, ч.

Rв – коэффициент выполнения норм 1,3.

Nм = Nг / 24 (13)

где, Nг – годовой объём выпуска заданной детали, шт.

Nм = 5000/24 = 208 Принимаем 208 штук.

Fм = 2·4055/24 = 338 часов.

1 Пoi = 21091/11,4·208 =8,9

2 Пoi = 21091/4,9·208 =20,6

3 Пoi = 21091/11,4·208 =8,9

4 Пoi = 21091/27·208 =3,7

5 Пoi = 21091/1,8·208 =56

6 Пoi = 21091/4,9·208 =20,6

7 Пoi = 21091/0,8·208 =126

8 Пoi = 21091/9,7·208 =10,4

Общее число операций выполняемых на участке в течение одного месяца.

∑ Пoi = 8,9+10,4+126+20,6+56+3,7+8,9+20,6=255,1

Число рабочих обслуживающих каждый станок в отдельности при работе в две смены.

Pi = 0,96 · ηн (14)

Pi = 2 · (0,96·0,8) = 1,54

Явочное число рабочих на участке.

∑ Pi = 1,54 ·12 = 18,48 ≈ 18 человек.

Кзо = 255,1 / 18 = 14,2

Производство среднесерийное по ГОСТ 3.1121-84 , так как

10 < 14,2 < 20 Условие выполняется.

Предельно допустимые параметры партии.

n1 = Fэм· nо·Rв / Кзо · ∑ Ti(15)

n2 = Fэм ·Rв / Кмо · ∑ Ti(16)

где, Fэм – эффективный месячный фонд времени участка в две смены, мин

n_о – число операций механической обработки по технологическому процессу, шт

Rв – средний коэффициент выполнения норм по участку.

∑ Ti – суммарная трудоёмкость технологического процесса по участку.

Кмо – коэффициент учитывающий затраты межоперационного времени, ч.

Fэм = 10560·2 = 21120 мин.

n_о = 8 шт.

Rв = 1,3

Кмо = 1,5

∑ Ti = 8,9+10,4+126+20,6+56+3,7+8,9+20,6=255,1

n1 = 21120·8·1,3/14,2·255,1 =60,6

n2 = 21120·1,3/1,5·255,1 =71,6

n_min = 61 шт. n_max = 72 шт.

Расчётная периодичность повторения партии деталей.

Ip = 22 · nmin/ Nм(17)

Ip = 22·61/208 = 6,5 дня.

Принимаем расчётную периодичность Iн = 7 дней.

n = Ip· Nм / 22 (18)

n = 7 ·208 / 22 = 66шт.

nmin < n < nmax. Условие выполняется. 61 < 66 < 72 , следовательноразмер партии определен, верно.

2.2 Анализ базового технологического процесса

Таблица 4 – Маршрут обработки поверхностей

№ операц.
Наименование

операции

Обору

дование
Переход
№ обр.

повер.

1 2 3 4 5

005 Заготовительная Агрегат для газовой резки 1-6

010 Вертикально- фрезерная 6Р13
Установ А.

Переход 1. Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 25_-0,02 .

Переход 2. Фрезеровать 2 поверхности, выдерживая размер 120±0,1

Переход 3. Фрезеровать 2 поверхности, выдерживая размер 255±0,1 .

Установ Б.

Переход 1. Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 25_-0,02 .

5

2,3

1,4

6

015 Плоскошлифовальная 3Д722
Установ А.

Переход 1. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 25_-0,02

Установ Б.

Переход 2. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 25_-0,02

Установ В.

Переход 3. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 120±0,1

Установ Г.

Переход 4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 120±0,1

Установ Д.

Переход 4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 255±0,1

Установ Е.

Переход 5. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 255±0,1

5

6

2

3

1

4

020 Координатно-расточная с ЧПУ 2Е450АФ-2
Установ А.

Переход 1. Центровать 23 отверстия Ø8 × 5мм

Переход 2. Сверлить 4 отв. Ø9,6

Переход 3. Сверлить 4 отв. Ø13,6

Переход 4. Сверлить 5 отв. Ø21,5

Переход 5. Сверлить 4 отв. Ø6

7-18, 23-29

8,12, 24,28

9,11, 25,27

14-18

025 Вертикально-фрезерная 6Р13
Установ А.

Переход 1. Фрезеровать окно размером 41×78
19,20,21,22

030 Слесарная
2Н135

Установ А.

Переход 1. Выпилить окно размером 42,5× 79,5

Установ Б.

Переход 2. Сверлить 6 отв. Ø11

19,20,21,22

7,10, 13,23,26,29

035 Термическая обработка Закалочный агрегат Калить деталь Все поверхности

040 Плоскошлифовальная 3Д722
Установ А.

Переход 1. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 1

Установ Б.

Переход 2. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 1

Установ В.

Переход 3. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 8

Установ Г.

Переход 4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 8

Установ Д.

Переход 4. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 2

Установ Е.

Переход 5. Шлифовать поверхность, выдерживая размер 2

5

6

2

3

1

4

045 Координатно-расточная 2Е450АФ-2
Установ А.

Переход 1. Расточить 4 отв., выдерживая размер 14.

Переход 3. Расточить 4 отв., выдерживая размер 13.

Переход 4. Расточить 5 отв., выдерживая размер 16.

8,12, 24,28

9,11, 25,27

14-18

050 Координатно-шлифовальная
Установ А.

Переход 1. Шлифовать окно, выдерживая размеры 6,12.
19,20,21,22

055 Контрольная Контроль всех размеров Все поверхности

060 Сборочная

Таблица 5 – Техническая характеристика оборудования.

Модель

станка

Цена

станка,

руб.
Предельные размеры заготовок
Точность

№

квал-та
Шерох.
Категория

ремонтной

сложности

D (B) L H

2Е450АФ-2 75690000 1000 1500 600 12 до Ra 6,3 32

6Р13 3520000 750 1100 300 9 до Ra 3,2 20

2М135 2589554 600 1600 ― 10 до Ra 3,2 18

3Д722 15240000 800 2200 900 7 до Ra0,63 26

Таблица 6 – Установочно-зажимные приспособления.

№

операции
Приспособление

Наименование Сис-ма Привод Тех хар-ка ГОСТ

1 2 3 4 5 6

010

025
Тиски УНП Мех 200х550х280 14904-80

015

040
Магнитный стол УБП Электромагнитн. 3200х1100 ―

020

045

030 Тиски УНП Мех 200х550х280 14904-80

050

Таблица 7 – Режущие инструменты

№

операции

Наименов-е

инструм-та

Материал

реж части

Техническая

характеристика

Обознач-е

ГОСТ

СОЖ

1
2 3 4 5 6

010
Фреза торцевая Р6М5 D=315, B=66, d=60 Z=30
947-80

Техничес кие требования по ГОСТ 24360-80

015 Шлифовальный круг 1 25АМ10СМ5К
D=100, H=50, d=42
2424-83

020
Сверло спиральное с цилиндрическим

хвостовиком

Сверло спиральное с цилиндрическим

хвостовиком

Сверло спиральное с цилиндрическим

хвостовиком

Р6М5

Р6М5

Р6М5

d=9,6,L=60,l=35

d=13,6,L=95,l=50

d=21,5,L=133,l=52

4010-77

10902-77

10903-77

025 Фреза концевая Р6М5

030
Сверло спиральное

Напильник

Натфиль

Р6М5

d=11,L=90,l=45,

040 Шлифовальный круг 1 25АМ10СМ5К
D=100, H=50, d=42
2424-83

045
Резец расточной

Резец расточной

Резец расточной

Эльбор

Эльбор

Эльбор

d=6,L=30,А=55

d=10,L=30,А=55

d=15,L=30,А=55

DIN 228/В

050 Шлиф головка AW 14А40С27К D=6, H=35, d=10 2447-82

Таблица 8 – Вспомогательные инструменты.

№

опер

ации

Наименование

инструмента
Установка
Обозначение

ГОСТ

На станке Режущий инструмент

Способ Размеры ПЭ Способ Размеры ПЭ

010

015

040

020 26539-85

025

045

050

100 Оправка коническая
По конич.

поверхности шпинделя

Конус

Морзе 3

На оправку по

конической поверхности

Конус

Морзе 3
26539-85

110

115

120

125

Втулка

коническая

переходная

По

конической

поверхности шпинделя
7:24
По конической поверхности

в переходную

втулку

Конус

Морзе 1;2
16211-70

140
Патрон

цанговый

По конич.

поверхности шпинделя
7:24
В патрон по

цилинрическ.

поверхности
Ø10 26539-85

145 Фланцы переходные
По конич.

поверхности шпинделя
7:24
На вланцы по

цилинрическ.

поверхности
Ø80 2270-78

150
Револьверная

головка
Принадлежность станка По плоскости 20х20

165
Втулка

коническая

переходная

По конич.

поверхности шпинделя
Конус 5
По конической поверхности

в переходную

втулку

Конус

Морзе 1;2
16211-70

180
Фланцы переходные
По конич.

поверхности шпинделя
7:24
На вланцы по

цилинрическ.

поверхности
Ø80 2270-78

190
Патрон

цанговый

По конич.

поверхности шпинделя
7:24
В патрон по

цилинрическ.

поверхности
Ø10 26539-85

200 Фланцы переходные
По конич.

поверхности шпинделя
7:24
На вланцы по

цилинрическ.

поверхности
Ø100 2270-78

Таблица 9 – Средства измерения и технического контроля.

№

операции

Наименование инструмента

Диапазон

измерения

инструмента

Точность

измерения

инструмента

Допуск измеряемого

размера
ГОСТ

010

015

020

025

040

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

0−300

0−125

±0,1

±0,05

±0,1

±0,1

166-89

166-80

030

045

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

Контрольные плитки

Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

Калибр пробка

0−125

1−50

0−125

Ø10

Ø14

Ø22

±0,05

±0,01

±0,01

Н7

±0,05

±0,05

+0,015, +0,018, +0,021

+0,015, +0,018, +0,021

166-80

166-80

14810-69

050 Контрольные плитки 1-50
±0,01

+0,030

+0,025

2.3 Выбор метода получения заготовки, технико-экономическое обоснование

Вид получения заготовки по базовому технологическому процессу – прокат с размерами 540х265х35. Материал заготовки Сталь У8А ГОСТ 1435-90. Масса заготовки 16 килограмм.

Выбор получения заготовки − всегда очень сложная, трудоёмкая задача, так как часто различные способы могут надёжно обеспечить технические и экономические требования, предъявляемые к детали. Выбранный способ получения заготовки должен быть экономически оправданным, обеспечивать высокое качество детали, производительным нетрудоёмким процессом.

На выбор способа получения заготовки влияют: характер производства, материалы и требования, предъявляемые к ним, размеры, масса и конструкция детали, качество поверхности и прочее.

Заготовку для детали «Обойма», для сравнения, можно получить двумя методами: прокат, и штамповка. Прокат проще в получении, но штамповка меньше по массе, и уменьшает количество обрабатываемых поверхностей.

Для определения лучшего варианта получения заготовки производим технико-экономическое обоснование, которое производим по методике [1, страница 63-75]

Расчёт стоимости заготовки из проката:

Sзаг. = (Sм + Со.з.)

где, Sм – затраты на материал заготовки. Со.з. – технологическая себестоимость заготовительных операций.

Sм = Q ∙ Si /1000 – (Q-q)∙( Sотх /1000)

где, Q – масса заготовки ,кг Q = 16 кг. q – масса готовой детали ,кг q = 12,72 кг. Si – стоимость 1тонны материала заготовки ,руб Si = 2305000 руб. Sотх – стоимость 1т отходов ,руб Sотх = 81450 руб.

Sм = 16·2305000/1000 - (16 – 12,72) ∙ (81450/1000) = 36612,8 руб.

Со.з. = Сп.з. ∙ Tшт / 60∙100

где, Сп.з. – затраты на заготовительные операции Сп.з. = 242602 руб. Tшт – время выполнения заготовительной операции, Tшт = 8,6 мин.

Со.з. = 242602 ∙ 8,6/ 60 ∙ 100 = 347,7 руб.

Sзаг. = 36612,8+347,7 = 36960,5 руб.

Коэффициент использования материала.

Ки.м. = Мg / Мз

Ки.м. = 12,72 /16 = 0,8

Расчёт стоимости заготовки полученной на ГКМ:

Sзаг = ( Si/1000 ∙ Q ∙ Кт∙Кс∙Кв∙Км∙Кп) – (Qш-q) ∙ Sотх/1000 Qш – масса заготовки полученной на ГКМ. Кт, Кс, Кв, Км, Кп – коэффициенты зависящие от класса точности и группы сложности, массы, марки материала и объёма производства.

Кт =1,05; Кс =0,84; Кв =0,87; Км =1,1; Кп =1,1;

Qш = qKp

где, Кр – расчётный коэффициент устанавливаемый в соответствии с характеристикой детали по ГОСТ 7505-89, Кр = 1,5

Qш = 12,72∙1,5 = 19,08

Sзаг = ((2305000/1000 ∙19,08 ∙1,05∙0,84∙0,87∙1,1∙1,1) - (19,08 – 12,72) ∙(81450/1000) = 40315,7 руб.

Коэффициент использования материала.

Ки.м. = 12,72 / 19,08 = 0,66

По выполненному расчёту можно сделать вывод, что в качестве заготовки рациональней использовать прокат.

2.4 Разработка технологического процесса

Таблица 10 – Планы обработки поверхностей.

№ поверх

ности

Размер с полем

допуска

Номер

квалитета

Параметры

шероховатости

Метод

получения

1 58 ^+0, ² 58 ^+0, ² 3,2 Точение

2 Ø110_-0,63 Ø110_-0,63 3,2 Точение, шлифование

3 5_-0,3 5_-0,3 1,5 Точение, шлифование

4 Ø70^±0,058 Ø70^±0,058 0,8 Точение, шлифование

5 72 _-0,74 72 _-0,74 3,2 Точение

6 Ø30 ^+0,03 Ø30 ^+0,03 12,5 Точение, шлифование

7 72 ^+0,027 72 ^+0,027 3,2 Точение

8 76 ^±0, ²⁰ 76 ^±0, ²⁰ 0,8 Фрезерование, шлифование

9 40 ^+0, ² 40 ^+0, ² 3,2 Фрезерование

10 76 ^±0, ²⁰ 76 ^±0, ²⁰ 0,8 Фрезерование, шлифование

11 40 ^+0, ² 40 ^+0, ² 3,2 Фрезерование

12-15 Ø11 ^+0,43 Ø11 ^+0,43 3,2 Сверление

16-23 Ø5 ^+0,012 Ø5 ^+0,012 6,3 Сверление

24 24х15º_-0,62 24х15º_-0,62 3,2 Фрезерование

25 46 ^±0, ² 46 ^±0, ² 3,2
Фрезерование,

точение

26 24х15º_-0,62 24х15º_-0,62 3,2 Фрезерование

27 46 ^±0, ² 46 ^±0, ² 3,2
Фрезерование,

точение

28-29 Ø28 +0,012 H7 0,8
Сверление, растачивание,

шлифование

-0,016

30-33 Ø5 ^+0,012 Ø5 ^+0,012 3,2 Сверление

34-35 8x45º_-0,43 8x45º_-0,43 3,2 Фрезерование

36-47 M5 ^+0,015 M5 ^+0,015 6,3 Резьбонарезание

48 2x1,6x45º_-0,25 2x1,6x45º_-0,25 3,2 Точение

Таблица 11 – Маршрут обработки поверхностей.

№ операц.
Наименование

операции

Обору

дование
Переход
№ обр.

повер.

1 2 3 4 5

015
Токарно-

револьверная
1П365
Установ А

Переход 1. Обработать согласно эскизу

черновой обработки.

Установ Б.

Переход 2. Обработать согласно эскизу черновой обработки.
1-5,7

025 Токарная с ЧПУ 16К20Ф3С32
Установ А

Переход 1. Подрезать торец Ø70js5/Ø30 в разм. 74.

Переход 2. Точить пов. Ø70js5 до

Ø71e8 на длине 5 до 4,9 с под-кой

торца Ø110/Ø70js5.

Переход 3.Точить пов. Ø110 доØ110,5_-0,1 Переход 4. Расточить отв. Ø30 до

29,6^+0,1 Точить и расточить фаски 1х45º.

Переход 5. Точить канавку в=2х1,6.

2,3,4,5,

6,48

035 Токарная с ЧПУ 16К20Ф3С32
Установ А

Переход 1. Подрезать торец

в размер 72.

Переход 2. Точить пов. Ø90 до Ø85

на длине 58 с подрезкой торца

Ø110/Ø85.

Переход 3. Расточить отв. до Ø44 глуб. 57 в пазу 46 ^±0,2 Точить расточить фаски 1х45º.

1,7,25,

27

045 Фрезерная с ЧПУ 6Р13РФ3
Установ А

Переход 1. Фрезеровать 2 плоскости

в размер 76,5_-0,1 (76 ^±0,03 )

Переход 2. Переустановить прихваты. Фрезеровать 2 плоскости, в размер

40 ^±0,2 глубиной 58.

Переход 3. Фрезеровать паз в=46 ^±0,2 , выдержав ось симметрии проушин.

Переход 4.Фрезеровать 4 фаски 8х45º.

Переход 5.Фрезеровать скосы под<15º,

выдерживая размер 9.

9,11,8,10,

24,25,

26,27,

34,35

050 Радиально-сверлильная 2М55
Установ А

Переход 1. Сверлить Ø28 ^±0,012 до Ø20.

Переход 2. Рассверлить 2 отв.

Ø28 ^±0,012 до Ø26 и снять фаски 1х45˚.

Переход 3. Зенкеровать отв.

до Ø27.

Переход 4.Развернуть до Ø27,7H7.

Переход 5. Сверлить 2 отв. Ø4,2^+0,12 под резьбу М5-7H, выдерживая размер 19_±0.025. снять фаски 1х45º.

Переход 6. Нарезать резьбу М5-7H в отверстиях.

28,29,

30-33,

44-47

055 Радиально-сверлильная 2М55
Установ А

Переход 1. Сверлить 4 отв. Ø11. Переход 2. Зенковать фаски в отверстиях с двух сторон.
12-15

060 Радиально-сверлильная 2М55
Установ А

Переход 1. Сверлить 8 отв. Ø4,2 ^+0,12 глубиной 16 под резьбу М5-7Н.

Переход 2. Зенковать фаски 1х45º. Переход 3. Нарезать резьбу М5-7Н в

8 отв. глубиной 12.

16-23,

36-43

070
Внутри-

шлифовальная
Sip500
Установ А

Переход 1. Шлифовать отв. Ø30 до Ø30Н7.
6

075
Кругло-

шлифовальная
3М132
Установ А

Переход 1.Шлифовать пов. Ø110 до Ø110h6.

Переход 2. Шлифовать пов.Ø70js5^±0,0065 до Ø70,5h6. Шлифовать торец Ø110/Ø70js5 в размер 5.
2,3,4

095
Кругло-

шлифовальная
3М132
Установ А

Переход 1. Выверить по торцу с точность до 0,03. Шлифовать пов Ø70js5 ^±0,0065 С подшлифовкой торца Ø110/70js5 в размер 5.
3,4

105 Координатно-шлифовальная 3289
Установ А

Переход 1. Шлифовать 2 отв. Ø28 ^±0,012 с зазором 0,005 по фактическому размеру подшипника.
28-29

115
Плоско

шлифовальная
С-29
Установ А

Переход 1. Шлифовать 2 плоскости проушин в размер 76 ±0,03,

Установ Б.

Переход 2. Шлифовать 2 плоскости проушин в размер 76 ±0,03, обеспечив требования чертежа.
8,10

Таблица 12 – Техническая характеристика оборудования.

Модель

станка

Цена

станка,

руб.
Предельные размеры заготовок
Точность

№

квал-та

Шерох.

(класс)

Категория

ремонтной

сложности

D (B) L H

1П365 2734982 500 200 - 9 до Ra 2,5 32

16К20Ф3С32 8966174 400 1000 - 9 до Ra 3,2 28

6Р13РФ3 5039983 400 500 - 9 до Ra 2,5 24

2М55 2589554 50 1600 1320 10 до Ra 3,2 18

3М132 5963585 0,8-25 170 - 7 до Ra 0,8 28

Sip500 9226506 500 1250 - 6-7 до Ra 0,63 17

3289 6258349 150 830 - 7 до Ra 0,8 19

С-29 7824209 700 1525 300 5-6 до Ra 0,63 26

Таблица 13 – Установочно-зажимные приспособления.

№

операции
Приспособление

Наименование Сис-ма Привод Тех хар-ка ГОСТ

1 2 3 4 5 6

015

025

035

Патрон токарный

самоцентририрующий

клиновый
УБП Пневмо 250 2675-80

045
Специальное

приспособление
СБП Мех 200х330х45 ТУ 7236-4019

050 Поворотный круглый горизонтально-вертикальный стол УНП Мех Ø250; 3 ТУ 7205-4003

Съемное кондукторное приспособление СБП Мех Ø28G5;Ø4,2G5 ТУ 7101-9753

055 Универсально-сборное приспособление УСП Мех Ø110 ТУ 4276-8895

060 Поворотный круглый горизонтально-вертикальный стол УНП Мех Ø250; 3 ТУ 7205-4003

070 Патрон УБП Мех 250 2675-80

075 Оправка СБП Мех Ø30Н7 ТУ 7110-4222

095 Оправка СБП Мех Ø30Н7 ТУ 7110-4222

105
Специальное

приспособление
СБП Мех 200х330х45 ТУ 7476-4093

115
Специальное

приспособление
СБП Мех 200х330х45 ТУ 7476-4093

Таблица 14 – Режущие инструменты

№

операции

Наименов-е

инструм-та

Материал

реж части

Техническая

характеристика

Обознач-е

ГОСТ

СОЖ

1 2 3 4 5 6

015
Резец подрезной отогнутый

Походной упорный

Расточной резец

Т15К6

Т15К6

Т15К6

α=10º,φ=100º,φ1=10º

20х20

α=10º,φ=90º,φ1=10º

20х20

α=10º,φ=75º,φ1=5º

20х20

18880-73

2112-0035

18879-73

2101-0501

18883-73

2141-0002

Аквол1

5%

025
Резец подрезной отогнутый

Походной упорный

Конавочный резец

Расточной резец

Т15К6

Т15К6

Р6М5

Т15К6

α=10º,φ=100º,φ1=10º

20х20

α=10º,φ=90º,φ1=10º

20х20

b=2,φ=95º,20х20

α=10º,φ=75º,φ1=5º

20х20

18880-73

2112-0035

18879-73

2112-0035

19085-80

2112-0035

18883-73

2141-0002

035
Резец подрезной отогнутый

Походной упорный

Расточной резец

Т15К6

Т15К6

Т15К6

α=10º,φ=100º,φ1=10º

20х20

α=10º,φ=90º,φ1=10º

20х20

α=10º,φ=75º,φ1=5º

20х20

18880-73

2112-0035

18879-73

2101-0501

18883-73

2141-0002

Укринол1

5%

045 Фреза длиннокромочная GC1020
d=40,L=160,l=64,

z=24;r=4

ISO 6264

R215.3-40

ISO 6264

R215.64-32

M1630M08

Укринол1

5%

Фреза фасонная GC1020
d=32,5l=30,z=3;

E=90˚

Бор-фреза GC1020HC d=16,l=30,z=8;E=30˚

050
Сверло спиральное с коническим

хвостовиком

Т15К6

d=20,L=320,l=220,

2φ=118º

Конус Морзе 3

22736-77

2301-1719

Укринол1

5%

Сверло спиральное с коническим

хвостовиком

Т15К6

d=26,L=365,l=245,

2φ=118º

Конус Морзе 3

22736-77

2301-1739

Зенковка Р6М5
α=12º,2φ=90º,

Конус Морзе 2

14953

2245-2585

Зенкер Т15К6 Ø27 7:24 3882-74

Развертка Р6М5 Ø27,7 7:24 10079

Метчик Р6М5 М5-7Н, 1,25 3266

055 Сверло спиральное Т15К6 d=11,L=255,l=175 Конус Морзе 2
22736-77

2301-1684

Укринол1

5%

Зенковка Р6М5
α=12º,2φ=90º,

Конус Морзе 2

14953

2245-2585

060 Сверло спиральное Р6М5
d=4,2,L=225,l=145

7:24

2092-77

2301-4018

Укринол1

5%

Зенковка Р6М5
α=12º,2φ=90º,

Конус Морзе 2

14953

2245-2585

Метчик Р6М5 М5-7Н, 1,25 3266

070 Шлиф головка AW 14А40С27К D=20, H=45 2447-82
Аквол1

5%

075 Шлиф круг 1 22А40С1GK 600х80х305 2424-83

095 Шлиф круг 1 22А40С1GK 600х80х305 2424-83
Аквол1

5%

105 Шлиф головка AW 15А16СТ1GК D=20, H=45 2447-82

115 Шлиф круг 1 15А16СТ1GК 500х100х305 2424-83

Таблица 15 – Вспомогательные инструменты.

№

опер

ации

Наименование

инструмента
Установка
Обозначение

ГОСТ

На станке Режущий инструмент

Способ Р-ры ПЭ Способ Р-ры ПЭ

1 2 3 4 5 6 7

015 Резцедержатель Принадлежность станка По плоскости 20х20

025

035

Револьверная

головка
Принадлежность станка По плоскости 20х20

045 Патрон с креплением Varilock
По конич.

поверхности шпинделя

Конус

Морзе 5
В патрон по базовой пов. Varilock Ø32 VarilockE62

Цанговый патрон

с базовым держат.

Capto

По конич.

поверхности шпинделя

Конус

Морзе 5

В патрон по

цилинрическ.

поверхности
Ø32;Ø16 CaptoE83

050
Втулка

коническая

переходная

По конич.

поверхности шпинделя
7:24
Во втулку по

конической поверхности

Конус

Морзе 2;3
13598-85

Патрон
По конич.

поверхности шпинделя
7:24
В патрон по

цилинрическ.

поверхности
Ø4,2
26539-85

Патрон
По конич.

поверхности шпинделя
7:24
В патрон по

цилинрическ.

поверхности
Ø4,2 22627-77

055
Втулка

коническая

переходная

По конич.

поверхности шпинделя
7:24
Во втулку по

конической поверхности

Конус

Морзе 2
13598-85

060 Патрон
По конич.

поверхности шпинделя
7:24
В патрон по

цилинрическ.

поверхности
Ø4,2 22627-77

070
Патрон

цанговый

По конич.

поверхности шпинделя
7:24
В патрон по

цилинрическ.

поверхности
Ø10 26539-85

075

095
Фланцы переходные
По конич.

поверхности шпинделя
7:24
На фланцы по

цилинрическ.

поверхности
Ø80 2270-78

105
Патрон

цанговый

По конич.

поверхности шпинделя
7:24
В патрон по

цилинрическ.

поверхности
Ø10 26539-85

115 Фланцы переходные
По конич.

поверхности шпинделя
7:24
На фланцы по

цилинрическ.

поверхности
Ø100 2270-78

Таблица 16 – Средства измерения и технического контроля.

№

операции

Наименование инструмента

Диапазон

измерения

инструмента

Точность

измерения

инструмента

Допуск измеряемого

размера

ГОСТ

015 Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05
0−125

±0,05

−0

+0,3

166-80

025 Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05
0−125

±0,05

−0

+0,3

166-80

Калибр скоба Ø71 ±0,025 е8 11098-75

035 Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05
0−125

±0,05

−0

+0,3

166-80

045
Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05

Угломер тип-1

0−125

0-180º

±0,05

±5’

−0

+0,3

166-80

3059-75

050 Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05
0−125

±0,05

−0

+0,3

166-80

Калибр пробка резьбовая М5 6Н +0,12 17758-72

Нутромер

индикаторный

НИ-50М
18-50 Н7 -0,05 868-82

055 Штангенциркуль ШЦ-2-125-0,05
0−125

±0,05

−0

+0,3

166-80

060 Калибр пробка Ø4,2 - Ø4,32 Н9 +0,12 17758-72

Калибр пробка резьбовая М5 6Н +0,12 17758-72

070
Нутромер

индикаторный

НИ-50М
18-50 Н7 -0,05 868-82

075 Калибр скоба Ø75,5 h6 -0,025 11098-75

095
Калибр скоба
Ø69,9935-Ø70,0065
js5

±0,0065
11098-75

105
Нутромер

индикаторный

НИ-50М
18-50 Н7 -0,05 868-82

115 Скоба 76 h7 ±0,03 11098-75

2.4.1 Расчёт припусков

Расчёт припусков выполняю по методике [51], с. 95…120 и [7], c. 38…52 для самой точной поверхности Ø70js5.

Таблица 17 – Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим переходам обработки вала Ø 70js5 в детали.

Технологический

переход

обработки

Элемент припуска,

мкм

2z

min,

мкм

Расч.

раз-р

dp, мм

Доп.

р-р

δ,

мкм

Предел.

размер, мм

Предел.

припуск, мм

Rz Т p Е
d

min

d

max

2z

min

2z

max

Штамповка

Точение черновое

Точение получист

Точение чистовое

Шлифов. черновое

Шлифов. получист

Шлифов. чистовое

150

100

50

30

10

5

250

100

50

30

20

15

1166

70

58

47

23

6

120

100

90

80

80

60

2 ∙1572

2 ∙322

2 ∙207

2 ∙153

2 ∙113

2 ∙80

74,8875

71,7435

71,0995

70,6855

70,3795

70,1535

69,9935

1200

740

300

74

30

19

13

74,8875

71,7435

71,0995

70,6855

70,3795

70,1535

69,9935

76,0875

72,4835

71,3995

70,7595

70,4095

70,1725

70,0065

3,144

0,644

0,414

0,306

0,226

0,16

3,604

1,084

0,64

0,35

0,237

0,166

4,894 6,081

Схема обработки: 16 − 14 − 12 − 9 − 8 − 6 − 5

Технологический маршрут обработки поверхности состоит из 6 операций чернового, получистового, чистового точения. И также чернового, получистового и чистового шлифования.

Значение Rz и Т характеризующие качество поверхности на первом технологическом переходе Rz1 = 150 мкм и Т1 = 200 мкм. Последующие значения будут равны:

Rz2 = 150 мкм; Т2 = 250 мкм

Rz3 = 100 мкм; Т3 = 100 мкм

Rz4 = 50 мкм; Т4 = 50 мкм

Rz5 = 30 мкм; Т5 = 30 мкм

Rz6 = 10 мкм; Т6 = 20 мкм

Rz7 = 5 мкм; Т7 = 15 мкм

Для штамповочных заготовок суммарное значение пространственных отклонений определяется по формуле:

P = √ Pсм² + Pэксц² (25)

где, Pсм − смещение по плоскости разъёма штампа.

Pэксц − отклонение от концентричности пробитого отверстия.

Pсм = 600 мкм [ГОСТ 7505-89 таблица 12]

Pэксц = 1000 мкм [ГОСТ 7505-89 таблица 9]

P = √ 600² + 1000² = 1166 мкм

Остаточные пространственные отклонения после чернового точения:

P2 = 0,06∙1166 = 70 мкм

P3 = 0,05∙1166 = 58 мкм

P4 = 0,04∙1166 = 47 мкм

P5 = 0,02∙1166 = 23 мкм

P6 = 0,005∙1166 = 6 мкм

Погрешность установки при черновом точении:

Е = √Ез² + Eб² (26)

где, Ез − погрешность закрепления.

Еб − погрешность базирования.

Еб = 0 [51], т. 4.33, с. 107

Ез = 120 мкм [51], т. 4.35, с. 111

Е = Ез = 120 мкм.

Остаточная погрешность установки заготовки:

Е2 = 100 мкм.

Е3 = 90 мкм.

Е4 = 80 мкм.

Е5 = 80 мкм.

Е6 = 60 мкм.

Минимальное значение межоперационных припусков:

2z min = 2(Rz i-1+ Tz i-1+ √P i-1² + Ei² ) (27)

2z2 min = 2(150+250+ √1166² + 120² ) = 2 ∙1572 мкм.

2z3 min = 2(100+100+ √70² + 100² ) = 2 ∙322 мкм.

2z4 min = 2(50+50+ √58² + 90² ) = 2 ∙207 мкм.

2z5 min = 2(30+30+ √47² + 80² ) = 2 ∙153 мкм.

2z6 min = 2(10+20+ √23² + 80² ) = 2 ∙113 мкм.

2z7 min = 2(5+15+ √6² + 60² ) = 2 ∙80 мкм.

Расчётный диаметр:

dp7 = 69,9935 мкм.

dp6 = 69,9935 + 2 ∙0,08 = 70,1535

dp5 = 70,1535 + 2 ∙0,113 = 70,3795

dp4 = 70,3795 + 2 ∙0,153 = 70,6855

dp3 = 70,6855 + 2 ∙0,207 = 71,0995

dp2 = 71,0995 + 2 ∙0,322 = 71,7435

dp1 = 71,7435 + 2 ·1,572 = 74,8875

Наибольший придельный диаметр:

Dmaxi = Dmini – δi(29)

D max1 = 74,8875 + 1,2 = 76,0875 мм

D max2 = 71,7435 + 0,74 = 72,4835 мм

D max3 = 71,0995 + 0,3 = 71,3995 мм

D max4 = 70,6855 + 0,074 = 75,75 мм

D max5 = 70,3795 + 0,03 = 70,4095 мм

D max6 = 70,1535 + 0,019 = 70,1725 мм

Dmax7 = 69,9935 + 0,013 = 70,0065 мм

Предельные значения припусков:

2z mini = Dmini - Dmini-1 (30)

2z min7 = 70,1535 - 69,9935 = 0,16 мм

2z min6 = 70,3795 - 70,1535 = 0,226 мм

2z min5 = 70,6855 - 70,3795 = 0,306 мм

2z min4 = 71,0995 - 70,6855 = 0,414 мм

2z min3 = 71,7435 - 71,0995 = 0,644 мм

2z min2 = 74,8875 - 71,7435 = 3,144 мм

2z maxi = Dmini − Dmах-1 (31)

2z max7 = 70,1725 − 70,0065 = 0,166 мм

2z max6 = 70,4095 − 70,1725 = 0,237 мм

2z max5 = 70,7595 − 70,4095 = 0,35 мм

2z max4 = 71,3995 − 70,7595 = 0,64 мм

2z max3 = 72,4835 − 71,3995 = 1,084 мм

2z max2 = 76,0875 − 72,4835 = 3,604 мм

Проверка:

2zmax7 − 2zmin7 = 3,604 - 3,144 = 0,006 мм.

δ5 − δ6 = 0,019 − 0,013 = 0,006 мм.

2zmax6 − 2zmin6 = 0,237 - 0,226 = 0,011 мм.

δ5 − δ6 = 0,030 − 0,019 = 0,011 мм.

2zmax5 − 2zmin5 = 0,35 − 0,306 = 0,044 мм.

δ4 − δ5 = 0,074 - 0,030 = 0,044 мм.

2zmax4 − 2zmin4 = 0,64 − 0,414 = 0,226 мм.

δ3 − δ4 = 0,30 - 0,074 = 0,226 мм.

2zmax3 − 2zmin3 = 1,084 − 0,644 = 0,44 мм.

δ2 − δ3 = 0,74 − 0,3 = 0,44 мм.

2zmax2 − 2zmin2 = 3,604 − 3,144 = 0,46 мм.

δ1 − δ2 = 1,2 − 0,74 = 0,46 мм.

На остальные обрабатываемые поверхности детали припуски и допуски назначаем по ГОСТ 7505-89.

Метод получения заготовки - штамповка.

Масса заготовки - 1,8 килограмма.

Масса детали - 1 килограмма.

Класс точности Т3, группа стали М2, степень сложности С2.

Конфигурация по поверхности разъёма штампа - симметрично изогнутая.

Исходный индекс - 11.

По ГОСТ 7505-89.

Таблица 18 − Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности детали.

№ пов-ти Размер, мм Припуск, мм Допуск, мм

Табличный Расчётный

1 58 1,3 ^+0,9 _-0,5

2 Ø110 2·1,3 ^+1,1 _-0 _, ₅

3 5 1,1 ^+0,8 _-0 _, ₄

4 Ø70 2·1,3 2·2,7 ^+0,9 _-0 _, ₅

5 72 1,3 ^+0,9 _-0 _, ₅

6 Ø30 2·1,1 ^+0,8 _-0 _, ₄

7 72 1,3 ^+0,9 _-0 _, ₅

8,9,10,11 Ø44 2·1,3 ^+0,8 _-0 _, ₄

25,27 Ø90 2·1,3 ^+0,9 _-0 _, ₅

Таблица 19 − Межоперационные припуски на обрабатываемые поверхности детали.

№ операции 015 025 035 045 050 055 060 070 075 095 105 115

Название

операции

Токарная
Токарная с ЧПУ Токарная с ЧПУ Фрезерная с ЧПУ Сверлильная Сверлильная Сверлильная Внутри шлифовальная Кругло шлифовальная Кругло шлифовальная
Координатно-

шлифовальная
Плоско шлифовальная

№

поверхности

1 58 0,8 0,5

2 Ø110 2·1 2·0,3 0,2

3 5 0,7 0,4 0,2 0,06

4 Ø70 2·1 2·0,3 0,2 2·0,1

5,7 72 1 1,4

6 Ø30 2·0,7 2·0,4

8,10 76 1,1 0,2

9,11 40 1,1

12-15 Ø11 2·5,5

16-23 Ø5 2·2,5

24,26 24х15º 6

25,27 46 1,1 0,4

28-29 Ø28 2·13 2·0,1

30-33 Ø5 2·2,5

34-35 8x45º 8

36-47 M5 2·0,4 2·0,4

48 2x45º 2·2

2.4.2 Расчёт режимов резания

2.4.2.1 Расчёт режимов резания для операции

045 Фрезерная с ЧПУ

Расчёт ведём по методике [20].

Деталь-Фланец

Материал − Сталь 40Х.

Точность обработки −IT14/2

Шероховатость − Ra 3,2.

Заготовка:

Метод получения − штамповка.

Масса − 1,8 кг

Состояние поверхности -без корки.

Припуск на обработку −Пmin=1,1 мм; Пmax=16 мм.

Станок: Модель станка − 6Р13РФ3.

Приспособление − специальное приспособление ТУ 7236-4019

Расчёт производим по методике описанной в [61], с. 153…260.

Переход 1

Инструмент: Длиннокромочная фреза, оснащенная пластинами из твердого сплава.

Диаметр 40 мм; число зубьев: 24.

Выбор стадий обработки:

Выбираем составляющие показателя количества стадий обработки для поверхностей 8,10 в зависимости от :

твердости обрабатываемого материала Кbm=0,8;

числа зубьев фрезы Кbz= 1,1;

отношения вылета фрезы к диаметру Кbl= 1,0;

отношения ширины фрезерования к диаметру фрезы Кbb=2,0;

Для поверхностей 9,11,25,27:

Кbm= 0,8;

Кbz= 1,1;

Кbl= 1,0;

Кbb= 0,7;

для поверхностей 8,10,25,27: Кco=1,1·0,8·1,1·1,0·2,0 = 1,9;

для поверхностей 9,11: Кco= 16·0,8·1,1·1·0,7=9,8;

Полученные значения показателя количества стадии обработки являются критерием выбора необходимого количества стадий обработки:

Для поверхностей 8,10

Пмах/D = 1,1/40 = 0,02 < 1,9

Для поверхностей 9,11,25,27

Пмах/D = 16/40 = 0,4 < 9,8

Следовательно, в обоих случаях требуется одна стадия обработки - черновая.

Выбор глубины резания

Учитывая специфику режущего инструмента, принимаем глубину резания равную максимальному припуску. t=16 мм, требуемое число рабочих ходов - 1.

Выбор подачи

Sz= 0,06 мм/зуб

Корректируем подачу на зуб с учётом поправочных коэффициентов, зависящих от твёрдости обрабатываемого материала, материала режущей части фрезы, отношения фактического числа зубьев к нормативному, отношение вылетов фрезы к диаметру.

Кsм =1; Кsи =1,4; Кsz=0,7; Кsi=1;

Sz = 0,06·1·1,4·0,7·1 = 0,058

Подача допустимая по шероховатости обрабатываемой поверхности Sz = 0,12 мм/зуб.

Окончательно принимаем Sz= 0,06.

Выбор скорости, мощности резания

Скорость и мощность выбираем с учётом поправочных коэффициентов зависящих от: группы обрабатываемого материала, твёрдости обрабатываемого материала, материала режущей части фрезы, периода стойкости режущей части фрезы, отношения фактической ширины фрезерования к нормативной, состояния поверхности заготовки, наличия охлаждения.

Кvo= Кno= 0,8;

Кvm= Кnm= 1;

Кvи = Кnu= 2,8;

Кvt= Кnt= 0,7;

Кvb= Кnb= 1;

Кvn= Кnn= 1;

Кvж = Кnж = 1;

Vт = 28 м/мин.

Nт = 1,38 кВт.

V = Vт·Kv(32)

V= 28·0,8·1·2,8·0,7·1·1·1 = 43,9 м/мин.

N = Nт·Kn(33)

N= 1,38·0,8·1·2,8·0,7·1·1·1 = 2,2 кВт.

Частота вращения шпинделя.

n= 1000·V/π·D(34)

n = 1000 ·43,9/3,14·40 = 349,3 мин^-1

Принимаем n=315 мин^-1

V_Ф = π·D·n/1000 (35)

V_Ф = 3,14·40·315/1000 = 39,5 м/мин.

Переход 2

Пmax = 8,2мм.

Инструмент: Фасонная фреза для снятия фасок; d = 32,5мм; я = 3.

Выбор стадий обработки:

Кbm= 0,8;

Кbz= 1,1;

Кbl= 1,0;

Кbb= 1;

Кco= 8,2·0,8·1,1·1,0·1,0 = 7,2

Пmax/D = 8,2/32,5 = 0,25 < 7,2

Следовательно, требуется одна стадия обработки.

Выбор глубины резания

Пmax·B = 8,2·8,2 = 67,2 мм² ;

Пmax/Пmin = 8,2/8,2 =1 > 0,5-обработка за один проход, глубина резания t = 8,2 мм.

Выбор подачи

Sz = 0,07 мм/зуб;

Кsм =1; Кsи =1,4; Кsz=0,7; Кsi=1;

Sz = 0,07·1,4·0,7·1 = 0,06 мм/зуб;

Допустимая подача по шероховатости Sz = 0,12 мм/зуб.

Окончательно принимаем Sz = 0,06 мм/зуб.

Выбор скорости и мощности резания

Кvo= Кno= 0,8;

Кvm= Кnm= 1;

Кvи = Кnu= 2,8;

Кvt= Кnt= 0,7;

Кvb= Кnb= 1;

Кvn= Кnn= 1;

Кvж = Кnж = 1;

Vт = 34 м/мин; Nт = 1,2 кВт

V = Vт· Кv(36)

V= 34·0,8·1·2,8·0,7·1·1·1 =53,3 м/мин;

N = Nт·Кn(37)

N= 1,2·0,8·1·2,8·0,7·1·1·1 = 1,9 кВт;

Частота вращения шпинделя

n=1000·V/π·D(38)

n= 1000 ·53,3/3,14·32,5 = 522 мин^-

Принимаем n=500 мин^-1

V_Ф = π·D·n/1000 ¹ (39)

V_Ф = 3,14·32,5·500/1000 = 51 м/мин.

N = N·V_Ф /V(40)

N= 1,9·51/53,3 = 1,8 кВт

Переход 3

Пmax = 6 мм

Инструмент: бор-фреза с покрытием; d=16; z=8.

Выбор стадий обработки

Кbm= 0,8;

Кbz= 1,1;

Кbl= 1,0;

Кbb= 1;

Кco= 6·0,8·1,1·1,0·1,0 = 5,3

Пmax/D = 5,3/16 = 0,3 < 5,3

Следовательно, требуется одна стадия обработки

Выбор глубины резания

Пmax·B = 6·24 = 144 мм²

Пmin/Пmax = 6/6 = 1 > 0,5-обработка за один проход

Выбор подачи

Sz = 0,04 мм/зуб

Кsм =1; Кsи =1; Кsz=1,3; Кsi=1;

Sz = 0,07·1·1·1,3·1 = 0,05 мм/зуб;

Допустимая подача по шероховатости Sz = 0,12 мм/зуб.

Окончательно принимаем Sz = 0,05 мм/зуб

Выбор скорости и мощности резания

Кvo= Кno= 0,8;

Кvm= Кnm= 1;

Кvи = Кnu= 1;

Кvt= Кnt= 0,7;

Кvb= Кnb= 1;

Кvn= Кnn= 1;

Кvж = Кnж = 1;

Vт = 16 м/мин; Nт = 0,24 кВт

V = Vт· Кv(41)

V = 16·0,8·1·1·0,7·1·1·1 =8,9 м/мин;

N = Nт·Кn(42)

N = 0,24·0,8·1·1·0,7·1·1·1 = 0,13 кВт;

Частота вращения шпинделя.

n=1000·V/π·D(43)

n= 1000 ·8,9/3,14·16 = 177 мин^-1

Принимаем n=160 мин^-1

V_Ф = π·D·n/1000 (44)

V_Ф = 3,14·16·160/1000 = 8 м/мин.

N = N·V_Ф /V(45)

N= 0,13·8,7/8,9 = 0,12 кВт

Определение цикла автоматической работы станка по программе.

Таблица 20 − Время автоматической работы станка по программе.

№

позиции

инструм
Участок траект
Длина

перем

L,

мм

Част

вращ

n,

мин^-1

Подача

на зуб

Sz

мм/зуб

Число

зубьев

фрезы

z

Минутная

подача

Smi,

мм/мин

Основное время

Tо,

мин

Машино вспомогат время

Тмв,мин

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Т1 0-1 159 - - - 2400 - 0,07

1-2 115 - - - 2400 - 0,05

2-3 104 315 0,06 4 75,6 1,38 -

3-4 115 - - - 2400 - 0,05

4-5 116 - - - 2400 - 0,05

5-6 115 - - - 2400 - 0,05

6-7 104 315 0,06 4 75,6 1,38 -

7-8 115 - - - 2400 - 0,05

8-9 159 - - - 2400 - 0,07

0-1 173 - - - 2400 - 0,07

1-2 115 - - - 2400 - 0,05

2-3 134 315 0,06 4 75,6 1,8 -

3-4 115 - - - 2400 - 0,05

4-5 80 - - - 2400 - 0,03

5-6 115 - - - 2400 - 0,05

6-7 134 315 0,06 4 75,6 1,8 -

7-8 5 - - - 2400 - 0,01

8-9 5 - - - 2400 - 0,01

9-10 70 - - - 2400 - 0,03

10-11 5 - - - 2400 - 0,01

Т1 11-12 90 315 0,06 4 75,6 1,19 -

12-13 5 - - - 2400 - 0,01

13-14 6 - - - 2400 - 0,01

14-15 5 - - - 2400 - 0,01

15-16 90 315 0,06 4 75,6 1,19 -

16-17 115 - - - 2400 - 0,05

17-18 246 - - - 2400 - 0,1

T2 0-1 173 - - - 2400 - 0,07

1-2 61,5 - - - 2400 - 0,03

2-3 108 500 0,06 3 90 1,2 -

3-4 72 - - - 2400 - 0,03

4-5 108 500 0,06 3 90 1,2 -

5-6 61,5 - - - 2400 - 0,03

6-7 242 - - - 2400 - 0,1

2 3 4 5 6 7 8 9

T3
0-1 164,5 - - - 2400 - 0,07

1-2 78 - - - 2400 - 0,03

2-3 72 160 0,05 8 64 1,13 -

3-4 24 - - - 2400 - 0,01

4-5 72 160 0,05 8 64 1,13 -

5-6 78 - - - 2400 - 0,03

6-7 164,5 - - - 2400 - 0,07

13,4 2,54

2.4.2.2 Расчёт режимов резания для операции

095 Круглошлифовальная.

Расчёт режимов резания для шлифовальной операции. Расчёт ведём по методике [49 с. 263-293]

Круглошлифовальная операция.

Шлифовать Ø70js6 до Ø70js5.

Марка круга: ПП 600х80х35 23А40НС16К1 ГОСТ2424-83;

Определяем рекомендуемые значения частоты вращения изделия:

nизд = 110 мин^-1 ;

Определяем рекомендуемые значения поперечной подачи:

Sпоп = 0,5 мм/мин;

Sпоп.р = Sпоп ∙К1∙К2∙К3∙К4 (46)

где, К1=0,66; К2=1,04; К3=0,8; К4=1;

К1 - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала, точности и шероховатости поверхности после шлифования

К2 - коэффициент зависящий от размера и скорости вращения шлифовального круга.

К3 - коэффициент зависящий от способа шлифования и контроля размеров.

К4 - коэффициент зависящий от формы поверхности и жёсткости изделия.

Sпоп.р = 0,5∙0,66∙1,04·0,8·1=0,27 мм/мин

Определение основного времени:

То= 2z/Sпоп.р. (47)

где, 2z − припуск на шлифование.

Tо = 0,166/0,27 = 0,61 мин

Таблица 21 – Сводная таблица по режимам резания

Операция

переход

№

пов.

t,

мм

L рез

L р.х,

мм
λ
Тм

Тр,

мин

Sр

Sп,

мм/об

V р

V п, м/мин

nр

nп,

мин^-1

Sм,

мм/

мин

То,

мин

Nе

Nр,

кВт

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

015 Токарная

Переход 1 2;3 2
29

34
0,85
60

60

0,8

0,83

96,5

89,7

245

250
200 0,17
5,2

5,1

4 2,5
4,9

7
0,7
60

42

0,8

0,81

88,3

82,43

375

350
280 0,025
5,2

5,9

Переход 2 1;5 1,5
80

88

0,9

60

60

0,8

0,8

92,6

90,1

506

500
400 0,22
3,4

3,9

7 1,5
58

62
0,94
60

60

0,8

0,8

104,4

102,2

361

350
280 0,22
4,1

4,3

025 Токарная с ЧПУ

Переход 1 2;3 0,4
29

33
0,87
45

45

0,83

0,62

136

104,7

314
194,7
0,17

5,5

5,8

4;5
0,3
39,3

44
0,9
45

45

0,83

0,62

136

104,7

476
194,7 0,23
5,5

5,8

Переход 2 6 0,3
11

15
0,73
40

40

0,56

0,42

115

88,5
138 58 0,26
4,9

5,1

Переход 3 48 2
2

6
0,3
40

13

0,22

0,30

235

26,3
123 36,9 0,16

035 Токарная с ЧПУ

Переход 1 1 0,4
68

73
0,93
45

45

0,83

0,62

136

104,7
314 194,7 0,37
5,5

5,8

7 0,3
45

47
0,95
45

45

0,83

0,62

136

104,7
476 194,7 0,24
5,5

5,8

Переход 2 25;27 0,3
58

61
0,95
40

40

0,56

0,42

115

88,5
138 58 1,05
4,9

5,1

045 Фрезерная с ЧПУ

Переход 1 8;10 5
208

294
0,7
120

120

0,23

0,24

43,9

39,5

349

315
75,6
13,4

2,2

2,01

Переход 2 9;11
20,5

268

354
0,75
120

120

0,23

0,24

43,9

39,5

349

315
75,6
2,2

2,01

25;27 8
180

266
0,67
120

80,4

0,23

0,24

43,9

39,5

349

315
75,6
2,2

2,01

Переход 3 34;35 6
216

284
0,76
120

120

0,21

0,18

53,3

51

522

500
90
1,9

1,8

Переход 4 24;25 8
144

189
0,76
60

60

0,32

0,4

8,9

8

177

160
64