Технологический процесс изготовления детали простой формы методом точения

Исходные данные для варианта задания
Схема определения операционных размеров при обработке
Чертеж детали
Установочный эскиз
1.Выбор заготовки
2.Выбор металлорежущего станка для токарной обработки
3.Выбор инструмента для токарной обработки.
4.Измерительный инструмент
5.Выбор крепежного приспособления .
6.Расчет режимов резания для токарных операций
7.Расчет сил резания и мощности станка при токарной обработке
8.Выбор фрезерного оборудования
9.Выбор приспособления и режущего инструмента для фрезерной операции.
10.Расчет режимов резания при фрезерной операции
11.Силовой расчет при фрезеровании
12.Расчет основного технологического времени
13.Технологическая карта обработки
Список литературы

Глубина резания:
t=(D-d)/2=(60,25-42,6)/2=8,825 мм. (17)
Срезаем за три прохода( 2 черновых и 1 чистовой)
Глубина резания принимаем tчер=3,75 мм, tчис=1,3 мм
Значение подачи на один зуб фрезы принимаем[3, стр283, табл ]:
Sчер= 0,17 мм/зуб ; Sчис=0,085 мм/зуб.
Расчет скорости резания при обработке поверхности 10.
v=Cv Dq *Kv /(Tm tx Syz Bu Zp ) (18)
где,
k =kMP х knv х kuv=0,94*0,8*1,0=0,75 1,59
D – диаметр фрезы в мм,
B-ширина резерования, мм
z- количество зубьев фрезы
При [2, стор.286, табл.39]
S<0,2 ; t<2,5; Cv=923;g=0,37;x=0,13;y=0,19 ;и=0,23;p=0,14;m=0,42
S>0,2; t>2,5; Cv=750;g=0,37;x=0,4;y=0,47;и=0,23;p=0,14;m=0,42
Vрчер.=(750*800,37*0,75)/(1200,42*3,750,4*0,60,47*160,23*180,14)=100,68 м/мин
Vрчис.=(923*800,37*0,75)/(1200,42*1,30,13*0,10,19*160,23*180,14)=247,54 м/мин
Расчетное значение частоты вращения фрезы:
nр=1000*vр/π*D (19)
Где vр- Расчетная скорость резания, м/мин;
D- диаметр фрезы, мм.
nр черн=1000*100,68/π*80=400,79 об/мин,
nр чис=1000*247,54/π*80=985,4 об/мин
Сравним расчетную частоту с частотой, имеющейся на станке и примем ближайшее минимальное значение, ncт<np
nр черн=400 об/мин,
nр чис=810об/мин
По принятым значениям найдем фактическую скорость резания
Vф=π*D*nст/1000 (20)
Vф чер=π*80*400/1000=100,48 м/мин
Vфчис=π*80*810/1000=203,47 м/мин
Определяем расчетное значение минутной подачи :
Sм=Sz*z*nст (21)
Sмчер=0,6*18*400=4320м/мин
Sмчер=0,1*18*810=1458 м/мин
Принимам значение минутной подачи по паспорту станка:
Sмстчер=1250 м/мин
Sмстчер=1250 м/мин
Силовой расчет при фрезеровании
Рассчитаем силу резания Pz по формуле[3]:
Pz =(10C ptxSyt Bn z KMP )\(Dy nw ) (22)
Где KMP-поправочний коэффциент: KMP=1,05
Cp =58;X=0,9;Y=0,8;u=1,0;q=0,9 ; w=0 [2, стор.241, табл.41]
Pz =10х58х3,750,9 х 0,170,8 х 161,0 18 х 1,05/ 800,9 =2705,3 H
Pх =2705,3*1,2=3246,36 H
Для возможности осуществления на выбранном станке принятых режимов резания сравним значение силы подачи с силой , допускаемой механизмом подачи станка: Pхст=12000н.
Условие : Pхст >Pх, оно выполняется.
Определим эффективную мощность на шпинделе станка
Расчеты ведем для самого нагруженного перехода(чернового).
Nэ=Pz*Vp/1020*60=3246,36*195/1020*60=9,74 кВт
Потребляемая мощность на шпинделе станка
Nпот=Nэ/η ст=9,74/0,8=12,18Квт (23)
Где ηст- КПД станка
Из этого видно , что мощности станка фрезерного не хватает. В этом случае или нужно подобрать другой станок с большей мощностью, можно тот же станок но с увеличенной мощностью привода или изменить припуск и режимы обработки. Станок FW450R в специальном исполнении имеет мощность привода 15 кВт, что полностью соответствует нашим требованиям.
Расчет основного технологического времени
Расчет технологического времени произведем на каждый переход пооперационно.
Токарная обработка пов.1,2.
То=L*i/(nст*Sст), (24)
где L- расчетная длина обработки поверхности, мм
i-кол-во переходов
l1-величина врезания инструмента, мм;
l1=l*ctgΨ=2*ctg90◦=0 (25)
Где Ψ –главный угол в плане
L=l+l1+l2 (26)
l2-величина перебега инструмента , мм
l2=(2…3)*Sст=3*0,5=1,5
tчер=2 мм; S=0,5об/мин, n=710 об/мин
tчист=0,45 мм; S=0,25об/мин, n=1055 об/мин
Lчер=l+l2=D/2+3*S=31.5/2+3*0.5=17.25 мм
Точер=17,25/(710*0,5)=0,049 мин
Lчис=l+l2=D/2+3*S=31.5/2+3*0.25=16,5 мм
Точис=16,5/(1055*0,25)=0,063 мин
Обработка пов. 3.
tчер=0,8 мм; S=0,5об/мин, n=840 об/мин
Lчер=l+l2= l +3*S=29+3*0.5=30,5 мм
Точер=30,5/(840*0,5)=0,073 мин
Обработка пов.4.
tчер=1,5 мм; S=0,5об/мин, n=370 об/мин
Lчер=l+l2=D/2+3*S=(61,6-30)/2+3*0.5=17,3 мм
Точер=17,3/(370*0,5)=0,094 мин
Обработка пов.5
tчер=0,8 мм; S=0,5об/мин, n=840 об/мин
Lчер=l+l2= l +3*S=17,5+3*0.5=19 мм
Точер=19/(840*0,5)=0,045мин
Обработка пов.6
При точении фасок время на обработку принимается от 5 до 10 сек.
Примем время на обработку пов. 5 равное 10 сек,т.о. То=17 мин.
Обработка пов.7
tчер=2,7 мм; S=0,5об/мин, n=560 об/мин
Lчер=l+l2=D/2+3*S=42,3/2+3*0.5=22,65 мм
Точер=22,65/(560*0,5)=0,081 мин
Обработка пов.8.
tчер=1 мм; S=0,5об/мин, n=710 об/мин
tчист=0,15 мм; S=0,25об/мин, n=840 об/мин
Lчер=l+l2= l +3*S=30+3*0.5=31,5 мм
Точер=31,5/(710*0,5)=0,089 мин
Lчис=l+l2= l +3*S=30+3*0.5=31,5 мм
Точис=31,5/(840*0,25)=0,15мин
Обработка пов.9
tчер=1,5 мм; S=0,5об/мин, n=370 об/мин
Lчер=l+l2=D/2+3*S=(60-40)/2+3*0.5=11,5 мм
Точер=11,5/(370*0,5)=0,062 мин
Фрезерная обработка пов.10.
l1= t(D-t) (27)
l2-величина перебега инструмента, мм , l2=2,,,5 мм.
количество пробегов
Длина обрабатываемой поверхности при первом переходе:
l=2 R2-(R-t)2 (28)
где t=tчер=3,75 мм
l=2 31,1252-(30,125-3,75)2=29,1 мм
L=29,1+5=34,1 мм
То=L*i/(Sмст) (29),
То=34,1*1/1250=0,027 мин.
Длина при чистовом переходе
l=2 31,1252-(30,125-2*3,75-1,3)2=42,55 мм
L=42,55+5=47,55 мм
То=47,55*1/1250=0,038 мин
Все расчеты приведены для фрезерования одной грани квадрата, следовательно , все операции повторяются четыре раза.
Технологическая карта обработки
№ п.п. Содержание операций и переходов Станок Инструмент Размеры обработки Режимы обработки Время Вспомога-тельный Режущий
инструмент Измери-тельный мм d, мм L, мм t, мм S, мм/мин N об/мин V, м/мин i Tомин. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 I Токарная А Установить заготовку в 3-х кулачковый патрон Токарно-винторезный станок 1А616 Патрон трехкулачковый 7100-0059 ГОСТ 2675 ШЦ-II-0-160 Ǿ 61,6 78,2 2 Подрезать торец пов.1 предварительно CTGNR/L 2525M16-ID TNMA 160412-KR ШЦ-I Ǿ 31,5 0 17,25 2 0,5 710 78 1 0,049 3 Подрезать торец пов.2 окончательно CTGNR/L 2525M16-ID TNMA 160412-KR ШЦ-II Ǿ 31,5 0 16,5 0,45 0,25 1055 116 1 0,063 4 Точить пов.3 окончательно DCLNR/L 2020K12 CHMA 120412-KR ШЦ-II Ǿ 30 30,5 0,8 0,5 840 79,17 1 0,073 5 Подрезать пов. 4 окончательно CTGNR/L 2525M16-ID TNMA 160412-KR ШЦ-II Ǿ 61,6 Ǿ 30 17,5 1,5 0,5 370 75,56 1 0,094 6 Точить пов.5 окончательно DCLNR/L 2020K12 CHMA 120412-KR ШЦ-II Ǿ 60 19 0,8 0,5 480 90,43 1 0,045 7 Точить фаску пов.6 окончательно PSSNR/L 2020K12 SNMA 120412-KR ШЦ-II Ǿ 31,5 3 3 0,5 840 79,15 1 0,17 8 Переустановить заготовку в 3-х кулачковом патроне обратным концом Патрон трехкулачковый 7100-0001 ГОСТ 2675 9 Подрезать пов. 7 окончательно CTGNR/L 2525M16-ID TNMA 160412-KR ШЦ-II Ǿ 42,3 0 22,65 2,7 0,5 560 79,13 1 0,081 10 Точить пов. 8 предварительно DCLNR/L 2020K12 CHMA 120412-KR ШЦ-II Ǿ 40,3 31,5 1 0,5 710 89,85 1 0,089 11 Точить пов. 8 окончательно DCLNR/L 2020K12 CNMG 120412-QM ШЦ-II Ǿ 40 31,5 0,15 0,25 840 105,5 1 0,15 12 Подрезавть пов.9 окончательно CTGNR/L 2525M16-ID TNMA 160412-KR ШЦ-II Ǿ 60 Ǿ 40 11,5 1,5 0,5 370 75,56 1 0,062 11 Контроль ОТК ШЦ-II Ǿ40±0,2 Ǿ30±0,1 75±0,3 II Фрезерная A Установить заготовку в трехкулачковый патрон делительной головки Станок горизонтально фрезерный FW450R Патрон трехкулачковый 7100-0001 ГОСТ 2675
УДГ-Д-160-0068 ГОСТ 16936. ВК6 ШЦ-II 1 Фрезеровать плоскость пов.10 предварительно ШЦ-II 60,25 34,1 3,75 0,6 400
100,78 4 0,027 2 Фрезеровать плоскость пов.10 предварительно ШЦ-II 60,25 42,55 3,75 0,6 400 100,48 4 0,034 3 Фрезеровать плоскость пов.10 окончательно ШЦ-II 60,25 47,55 1,3 0,1 810 203,47 4 0,038 4 ОТК ШЦ-II 60±0,25
Основное технологическое время для обработки одной детали To=1,272 мин.
Список литературы
Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. ГОСТ 26645-85.
Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах, Т1 под. Ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова М. 1972, 480с.
Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах, Т2 под. Ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова М. 1972, 497с.
А.А. Афанасьев <<Задание на курсовую работу с методическими указаниями>>, Москва, РГОТУПС, 2002 г.
Моталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности “Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты ”- Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение 1985.- 496с.
Металлообработка. Токарный инструмент. Sandvik Coromant С-1000: RUS, 2000. 01 г.