Технологический процесс механической обработки деталей

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1ОБЩИЙ РАЗДЕЛ
1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали
1.2 Анализ конструкции детали на технологичность
2ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1 Характеристика заданного типа производства
2.2 Выбор вида заготовки и метода ее получения, с экономическим обоснованием этого выбора
2.3 Выбор и обоснование выбора технологических баз
2.4 Разработка маршрутного техпроцесса механической обработки детали
2.5 Определение общих и промежуточных припусков
2.6 Расчет режимов резания
2.7 Нормирование операций
2.8 Выбор приспособлений
2.9 Выбор мерительного инструмента
Библиографический список
ПРИЛОЖЕНИЕ

Подача S=0,5 мм/об.
Скорость круга 30 м/с=180 м/мин.
Скорость детали 20 м/мин.
об/мин.
S=0,5(382=191 мм/мин.
Определяем основное время для данного перехода
;
L-расчетная длина обработки =597-417-54-25-56=45 мм
S-подача инструмента =191 мм/мин.
i-количество проходов =10
мин.
Переход 5. Шлифовать наружную цилиндрическую поверхность Ø32n6мм. выдерживая размеры Ø32n6мм. и 56 мм.
Глубина резания t=0,4/10=0,04 мм. принимаем 10 проходов.
Подача S=0,5 мм/об.
Скорость круга 30 м/с=180 м/мин.
Скорость детали 20 м/мин.
об/мин.
S=0,5(382=191 мм/мин.
Определяем основное время для данного перехода
;
L-расчетная длина обработки =56 мм
S-подача инструмента =191 мм/мин.
i-количество проходов =1
мин.
025 «Шпоночно-фрезерная»
Операция выполняется на шпоночно-фрезерном станоке 6Д91 за два установа. Для данной операции необходимо применение специального приспособления, посредством которого деталь устанавливается и базируется на станке по наружной цилиндрической поверхности и торцу (сборочный чертёж приспособления представлен на листе формата А1. В качестве режущих инструментов используются специальные фрезы:для установа А – шпоночная фреза (12мм, материал фрезы – быстрорежущая сталь Р6М5для установа Б – грибковая фреза (48 мм и b=8 Н8 мм, материал фрезы – быстрорежущая сталь Р6М5
Все расчеты по данной операции ведутся согласно формулам
Установ А :
Деталь устанавливается на приспособление и базируется по (40,2 (чертежный (40js6).
Переход 1. Фрезеровать шпоночный паз В=12, t=4,5Н12, выдерживая размеры В=12, t=4,5Н12 и 54 Обработку вести «маятниковым» методом за два прохода с подачей на глубину 2,2 мм
Глубина фрезерования t=0,3 мм 4,5/0,3=15- проходов
Ширина фрезерования В=12 мм
Диаметр фрезы D=12 мм
Подача на один зуб фрезы Sz=0,18 мм/зуб
Число зубьев фрезы z=2
Определим скорость резания V, м/мин, число оборотов шпинделя n, мин,

Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов
Кmv – влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,9)
Knv – влияние состояния поверхности заготовки (после обработки = 1,0
Kuv – влияние материала режущей части ( = 1,0)
Т – стойкость инструмента; Т=80мин
СV = 12 m = 0,26
= 0,3
= 0,25
q=0,3
u=0
p=0
Число оборотов шпинделя:
По паспорту станка принимаем число оборотов n=450 мин
Уточняем скорость резания:
Определим минутную подачу Sм, мм/мин:
Sм=Szzn=0,182450=162 мм/мин
Определяем силу резанья:
Pz=10
поправочный коэффициент Kmp на силу резания
Kmp =0,3 таб.9 [ стр.264]
Сp = 82 табл.41 [ стр.291]
u =1
X= 0,75
Y= 0,6
q=0,86
w=0
Pz=10 Н
Рассчитываем мощность резанья

кВт
кВт < 2,2 кВт
Определяем основное время
;
L-расчетная длина обработки =54мм
Sм-подача инструмента =162 мм/мин
i-количество проходов =15
мин.
Установ Б:
Деталь устанавливается на приспособление и базируется по (32,4 (чертежный (32,2n6).
Переход 1. Фрезеровать шпоночный паз В=8+0,022 , t=4 Н12, выдерживая размеры В=8+0,022 , t=4 Н12 и
Обработка ведётся грибковой фрезой (48 мм и b=8 Н8 мм, материал фрезы – быстрорежущая сталь Р6М5
Глубина фрезерования t=4 мм
Ширина фрезерования В=8 мм
Диаметр фрезы D=48 мм
Подача на один зуб фрезы Sz=0,1 мм/зуб
Число зубьев фрезы z=12

Определим скорость резания V, м/мин, число оборотов шпинделя n, мин,

Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов
Кmv – влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,9)
Knv – влияние состояния поверхности заготовки (после обработки=1,0)
Kuv – влияние материала режущей части ( = 1,0) табл.6
Т – стойкость инструмента; Т=60мин
СV = 72
m = 0,15
= 0,5
= 0,4
q=0,2
u=0,1
p=0,1
Число оборотов шпинделя:
По паспорту станка принимаем число оборотов n=350 мин
Уточняем скорость резания:
Определим минутную подачу Sм, мм/мин:
Sм=Szzn=0,112350=420 мм/мин
Определяем силу резанья:
Pz=10 поправочный коэффициент Kmp на силу резания
Kmp =0,3 Сp = 68,2 u =1
X= 0,86
Y= 0,72
q=0,86
w=0
Pz=10 Н
Рассчитываем мощность резанья
кВт
кВт < 2,2 кВт
Определяем основное время
;
L-расчетная длина обработки =54мм
Sм-подача инструмента =420 мм/мин
i-количество проходов
мин.
025 «Резьбонарезная»
Операция выполняется резьбонарезном полуавтомате 5Д07 за два установа. Для данной операции необходимо применение приспособления, посредством которого деталь устанавливается и базируется на станке по наружной цилиндрической поверхности. Возможно применение специального приспособления аналогичного приспособлению, используемому на фрезерной операции.
В качестве режущего инструмента используется головка винторезная самооткрывающаяся – 4КА-70 по ГОСТ 21760 – 76 с круглой гребёнкой по ГОСТ 21761 -76 изготовленной из быстрорежущей стали Р6М5 с износостойким покрытием нитрида титана (TiN)Все расчеты по данной операции ведутся согласно формулам.
1) Установ А :
Деталь устанавливается на приспособление и базируется по поверхности шейки(38js6.
Переход 1. Нарезать резьбу М24×1,5-6g, выдерживая размеры М24×1,5-6g и
Подача (равна шагу резьбы) S=1,5 мм/об
Диаметр резьбы D=24 мм
Глубина резанья t=1,3/5=0,26 мм принимаем 5 проходов
Определим скорость резания V, м/мин, число оборотов шпинделя n, мин,
Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов
Кmv – влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,8)
KТv – учитывающий точность нарезаемой резьбы (точный = 0,8 )
Kuv – влияние материала режущей части ( = 1,0)
Т – стойкость инструмента; Т=120мин
СV = 7,4
m = 0,5
= 1,2
q=1,2
Число оборотов шпинделя:
По паспорту станка принимаем число оборотов n=160 мин
Уточняем скорость резания:
Определяем крутящий момент:
MKP=10CM D qS y Kmp
поправочный коэффициент Kmp на силу резания
Kmp =0,85
СM = 0,046
Y= 1,5
q=1,1
MKP=10 ·0,046 ·241,1 ·1,51,5 ·0,85=23,69 Н·м
Рассчитываем мощность резанья

кВт
кВт < 6 кВт
Определяем основное время
;
L-расчетная длина обработки =31мм
Sn-подача инструмента =160 мм/мин
i-количество проходов =5
мин.
2) Установ Б:
Деталь устанавливается на приспособление и базируется по поверхности шейки (32,2n6.
Переход 2. Нарезать резьбу М24×1,5-6g, выдерживая размеры М24×1,5-6g и
Подача (равна шагу резьбы) S=1,5 мм/об
Диаметр резьбы D=24 мм
Глубина резанья t=1,3/5=0,26 мм принимаем 5 проходов
Определим скорость резания V, м/мин, число оборотов шпинделя n, мин,
Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания представляет собой произведение из отдельных коэффициентов
Кmv – влияние качества обрабатываемого материала (для стали = 0,8)
KТv – учитывающий точность нарезаемой резьбы (точный = 0,8 )
Kuv – влияние материала режущей части ( = 1,0)
Т – стойкость инструмента; Т=120мин
СV = 7,4
m = 0,5
= 1,2
q=1,2
Число оборотов шпинделя:
По паспорту станка принимаем число оборотов n=160 мин
Уточняем скорость резания:
Определяем крутящий момент:
MKP=10CM D qS y Kmp
поправочный коэффициент Kmp на силу резания
Kmp =0,85
СM = 0,046
Y= 1,5
q=1,1
MKP=10 ·0,046 ·241,1 ·1,51,5 ·0,85=23,69 Н·м
Рассчитываем мощность резанья

кВт
кВт < 6 кВт
Определяем основное время
;
L-расчетная длина обработки =20м
Sn-подача инструмента =160 мм/мин
i-количество проходов =5
мин
2.7 Нормирование операций
Нормирование операций проводим по справочнику
010 «Токарная с ЧПУ»
1.Определение основного (технологического) времени.
То=3,4+8,5+8,5+16+4,3+3,1+2,5+19,6+3+0,39+4+0,17+0,1+4+4,9+0,11+9+0,11+2,4+0,11+1,1+0,17+1,4+0,17+0,1+3,3+0,03+7,4+0,17+4+0,3+0,04=112,37 мин.
2. Определение вспомогательного времени.
Установить и снять заготовку весом 7,8 кг. в центра (карта 51, позиция 1, tуст.=0,5 мин.)
Тв=4 tуст.=4х0,5=2 мин.
3. Определение оперативного времени
Топ=То+Тв
Топ=112,37+2=114,37 мин
4. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности
Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени.
аобс.=4%; аотд=4%
;
мин.
Определение нормы штучного времени
Тшт.=То+Тв+Тобс.+Тотд.= 114,37+9,12=123,49 мин.
5. Определение подготовительно-заключительного времени
Для установки детали в центра, с количеством инструмента в наладке до шести равно 20 мин., (карта 49 поз.6 и 29)
Тп.з.=20мин.
Определяем штучно-калькуляционное время.
Тш.к.=Тшт.+Тпз./n
n-размер партии=280 шт.
Тш.к.=123,49+20/280=123,5 мин.
020 «Круглошлифовальная»
1.Определение основного (технологического) времени.
То=4,1+4,3+2,1+2,3+2,9=15,7 мин.
2. Определение вспомогательного времени.
Установить и снять заготовку весом 7,8 кг. в центра (карта 51, позиция 1, tуст.=0,5 мин.)
Тв=4 tуст.=4х0,5=2 мин.
3. Определение оперативного времени
Топ=То+Тв
Топ=15,7+2=17,7 мин
4. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности
Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени.
аобс.=4%; аотд=4%
;
мин.
Определение нормы штучного времени
Тшт.=То+Тв+Тобс.+Тотд.= 17,7+1,4=19,1 мин.
5. Определение подготовительно-заключительного времени
Для установки детали в центра, с количеством инструмента в наладке до шести равно 20 мин., (карта 49 поз.6 и 29)
Тп.з.=20мин.
Определяем штучно-калькуляционное время.
Тш.к.=Тшт.+Тпз./n
n-размер партии=280 шт.
Тш.к.=19,1+20/280=19,17 мин.
025 «Шпоночно-фрезерная»
1.Определение основного (технологического) времени.
То=5+0,12=5,12 мин.
2. Определение вспомогательного времени.
Установить и снять заготовку весом 6 кг. в приспособление (карта 52, позиция 1, tуст.=0,4 мин.)
Тв=2 tуст.=2х0,4=0,8 мин.
3. Определение оперативного времени
Топ=То+Тв
Топ=5,12+0,8=5,92 мин
4. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности
Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени.
аобс.=4%; аотд=4%
;
мин.
Определение нормы штучного времени
Тшт.=То+Тв+Тобс.+Тотд.= 5,92+0,47=6,39 мин.
5. Определение подготовительно-заключительного времени
Для установки детали в приспособление, с количеством инструмента в наладке до шести равно 10 мин., (карта 50 поз.6 и 29)
Тп.з.=10мин.
Определяем штучно-калькуляционное время.
Тш.к.=Тшт.+Тпз./n
n-размер партии=280 шт.
Тш.к.=6,39+10/280=6,4мин.
025 «Резьбонарезная»
1.Определение основного (технологического) времени.
То=0,64+0,41=1,05 мин.
2. Определение вспомогательного времени.
Установить и снять заготовку весом 6 кг. в приспособление (карта 52, позиция 1, tуст.=0,4 мин.)
Тв=2 tуст.=2х0,4=0,8 мин.
3. Определение оперативного времени
Топ=То+Тв
Топ=1,05+0,8=1,85 мин
4. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности
Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени.
аобс.=4%; аотд=4%
;
мин.
Определение нормы штучного времени
Тшт.=То+Тв+Тобс.+Тотд.= 1,85+0,15=2 мин.
5. Определение подготовительно-заключительного времени
Для установки детали в приспособление, с количеством инструмента в наладке до шести равно 10 мин., (карта 50 поз.6 и 29)
Тп.з.=10мин.
Определяем штучно-калькуляционное время.
Тш.к.=Тшт.+Тпз./n
n-размер партии=280 шт.
Тш.к.=2+10/280=2,03 мин.
2.8 Выбор приспособлений
Из чертежа детали следует, что для операции фрезерования шпоночного паза следует применить для зажима детали на станке специальное приспособление. В нем заготовка базируется на призме и двух опорах. Так как приспособление применяется в крупносерийном производстве, то оно должно быть оснащено быстродействующим зажимным устройством. Этим требованиям удовлетворяет пневмопривод зажимного механизма.
Техническое описание конструкции и принцип работы приспособления
Приспособление состоит из корпуса, установочной призмы, рычажного зажимного устройства. В качестве привода принят поршневой пневмоцилиндр одностороннего действия при подаче сжатого воздуха в верхнюю часть пневмоцилиндра, поршень со штоком опускается и по средствам рычажной передачи прижимает прижимом деталь, т.е деталь закрепляется. При прекращении подачи сжатого воздуха в верхнюю полость, пружины, установленные на зажимном механизме, поднимают прижим, а с ним тяги и шток с поршнем поднимаются вверх и деталь высвобождается.

Разработка расчетной схемы закрепления и расчёт механизма зажима
Заготовка базируется на установочных элементах приспособления и прижимается к ним зажимом с силой Q, а сила резания Рo действует в перпендикулярном направлении. Силе резания Рo противодействует сила трения Т между опорной поверхностью приспособления и нижней базовой плоскостью детали, а также между верхней плоскостью детали и поверхностью зажима.
Рис. 4
Составим уравнение равновесия всех сил, действующих на заготовку относительно оси Y:
ΣFyi=Q – 2Rsin(/2=0
2R=
(=90(
Требуемая сила зажима определяем из выражения:
kРо= Qf1+2Rf2
, где
k- коэффициент запаса зажима.

k0=1,5 – гарантированный коэффициент запаса.
k1=1,0 - коэффициент, учитывающий изменение припуска
k2=1,4 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении инструмента.
k3=1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании
k4=1,0 - коэффициент, учитывающий постоянство сил зажима
k5=1,0 – коэффициент характеризующий только зажимные механизмы с ручным приводом
k6=1,0 - коэффициент, учитывающий наличие момента стремящегося повернуть заготовку.
(= - угол призмы
f1=f2=0,15
Pо=44,981 Н

Расчёт зажимного механизма:

Определяем размер привода:
Ри=0,785D2p(
p=0,4 Н/м2 =4 кгс/см2 – удельное давление сжатого воздуха;
=0,7.
отсюда:
Округляем полученный диаметр до ближайшего значения.
D=100мм.
Диаметр штока: d=0,25D=0,25*100=25 мм.
2.9 Выбор мерительного инструмента
Рассчитаем калибр – скобу для контроля размера d = 38 мм с полем допуска js6 ()
Калибр предназначен для контроля диаметра 38 js6 () при выполнении операции 050 «Круглошлифовальная»
По ГОСТ 25347-82 предельные отклонения равны 8 и -8 мкм. Предельные размеры вала d max = 38,008 мм ; d min = 37,992 мм . По ГОСТ 24853-81 (табл.14) H 1 = 4, Z 1 = 3,5; y 1 = 3. Схема расположения полей допусков калибра-скобы ПР и НЕ приведена на рис. Минимальный размер проходного нового калибра-скобы ПР min = d max – Z 1 - Н 1 /2 = 38,008 - 0,0035 - 0,004/2 = 38,0025 мм . Исполнительный размер калибра, проставляемый на чертеже 38,0025 + 0,004 мм . Предельные исполнительные размеры - минимальный 38,0025 мм ; максимальный 38,0065 мм . Максимальный размер изношенного проходного калибра-скобы ПР изн = d max + y 1 = 38,008 + 0,003 = 38,011 мм.
Наименьший размер непроходного калибра-скобы HE min = d min – H 1 /2 = 37,992 - 0,004/2 = 37,99 мм .
Исполнительный размер калибра-скобы НЕ, проставляемый на чертеже 37,99 + 0,004 мм .
Предельные исполнительные размеры минимальный 37,99 мм ; максимальный 37,994 мм .
Рис. 5
Библиографический список
А. Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Мн.: «Высшая школа», 1983.
А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах. Том 2. М.: «Машиностроение», 1985.
«Режимы резания металлов». Справочник под редакцией Ю.В. Барановского. М. «Машиностроение», 1972.
А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах. Том 1. М.: «Машиностроение», 1985
А.К. Горошкин. Приспособление для металлорежущих станков. Справочник 7-е издание, переработано и дополнено. М.: Машиностроение 1979
«Обработка металлов резанием»: Справочник под редакцией А.А. Панова. - М.: Машиностроение, 1988.
Б.Л. Беспалов, Л.А. Глейзер, И.М. Колесов Технология машиностроения М., “Машиностроение”, 1973
Методическое пособие для выполнения курсового проекта
по специальности 151001 «Технология машиностроения» ГОУ СПО Уральский политехнический
ПРИЛОЖЕНИЕ
Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении; Учебн. пособие / В.В.Бабук, В.А.Шкред, Г.П.Ксивко, c. 32-35
А. Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения c. 229
А. Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения c. 13-14
Методическое пособие для выполнения курсового проекта
по специальности 151001 «Технология машиностроения»
А.Ф.Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Мн.: «Высшая школа», 1983. стр.146-147
Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении; Учебн. пособие / В.В.Бабук,
А. Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения c. 67
А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах. Том 2. М
А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя с.280-290
А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя с.290-300
Справочникормировщика машиностроителя / Под ред. Е.С. Стружестраха/ -М Машиностроение
А. Г. Косилова и Р. К. Мещеряков. Справочник технолога машиностроителя с.152
А.К. Горошкин. Приспособление для металлорежущих станков. Справочник 7-е издание, переработано и дополнено. М.: Машиностроение 1979 с.89
2