Реферат сделан досрочно, преподавателю понравилось, я тоже в восторге. Спасибо Татьяне за труд!
Мария
Тгу им. Г. Р. Державина
Узнайте стоимость индивидуальной работы
это быстро и бесплатно
Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!
Техпроцесс изготовления детали Фланец
Тип
Реферат
Предмет
Промышленность и производство
Просмотров
980
Размер файла
3 б
Поделиться
Ознакомительный фрагмент работы:
Техпроцесс изготовления детали Фланец
Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина
Кафедра технологии текстильного машиностроения и конструкционных материалов
Расчётно-пояснительная записка
К курсовому проекту по технологии машиностроения
Тема проекта: Разработать технологический процесс
механической обработки детали «Фланец»
Студент Миньков О.Е.
Группа 39-01 Курс 4 Семестр 8
Руководитель Иванов И.С.
Москва 2005
Оглавление:
Введение………………………………………………………………………………………………………………………………………3
1. Назначение и конструктивные особенности детали……………………………………4
Эскиз детали………………………………………………………………………………………………………………….5
2. Анализ технологичности конструкции детали……………………………………………..6
Эскиз заготовки………………………………………………………………………………………………………….7
3. Выбор вида заготовки и расчёт припусков.……………………………………………………8
3.1 Выбор заготовки………………………………………………………………………………………….……..8
3.2 Расчёт припусков………………………………………………………………………………………………8
4. Разработка технологического процесса механической обработки детали……………………………………………………………………………………………………………………………………….11
Эскизы:
Операция 005 Вертикально-фрезерная………………………………………………………..13
Операция 010 Вертикально-фрезерная………………………………………………………..14
Операция 015 Вертикально-сверлильная…………………………………………………….15
Операция 020 Радиально-сверлильная…………………………………………………………16
Операция 025 Вертикально-сверлильная ……………………………………………….…17
Операция 030 Горизонтально-фрезерная…………………………………………………..18
5. Расчет режимов резания и норм времени………………………………………………………19
5.1 Расчёт режимов резания………………………………………………………………………………19
5.2 Расчёт норм времени…………………………………………………………………………………….32
6. Описание конструкции и принципа работы спроектированных приспособлений и расчёт зажимных усилий……………………………………………………….35
6.1 Описание конструкции приспособления……………………………………………….35
6.2 Расчёт сил зажима заготовки………………………………………………………………….35
Литература…………………………………………………………………………………………………………………………..37
Введение:
Ведущую роль в ускорении научно-технического прогресса призвано сыграть машиностроение, которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень. В этой связи первостепенной задачей являются разработка и массовое производство современной электронно-вычислительной техники.
Ближайшая цель машиностроителей - изменение структуры производства, повышение качественных характеристик машин и оборудования. Новые подходы потребуются в инвестиционной и структурной политике, в развитии науки и техники.
На преодоление дефицита трудовых ресурсов, повышение производительности труда нацелены многие экономические эксперименты, в основе которых лежат организационные, научно-технические и экономические решения. В этом же направлении действуют и другие научно-технические программы. По мнению специалистов, они позволят не только создать новые приборы, машины и механизмы, прогрессивные технологические процессы, но и сэкономить труд около 3 млн. человек.
Слово «технология» означает науку, систематизирующую совокупность приемов и способов обработки (переработки) сырья, материалов, полуфабрикатов соответствующими орудиями производства в целях получения готовой продукции. В состав технологии включается и технический контроль производства. Важнейшие показатели, характеризующие технико-экономическую эффективность технологического процесса: расход сырья, полуфабрикатов и энергии на единицу продукции; количество и качество получаемой готовой продукции, изделий; уровень производительности труда; интенсивность процесса; затраты на производство; себестоимость продукции, изделий.
Предметом исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припуски на нее, базирование заготовок; способы механической обработки поверхностей - плоских, цилиндрических, сложнопрофильных и др.; методы изготовления типовых деталей - корпусов, валов, зубчатых колес и др.; процессы сборки (характер соединения деталей и узлов, принципы механизации и автоматизации сборочных работ); конструирование приспособлений.
Технология машиностроения постоянно обновляется и изменяется по мере развития техники. Совершенствование технологии — важное условие ускорения технического прогресса.
1. Назначение и конструктивные особенности детали:
Фланец (рис.1) крутильно-этажной машины КЭ1-175-ШЛ предназначен для установки и крепления межсекционной опоры нитеводительной штанги приёмного устройства крутильно-этажной машины. К конструктивным особенностям данной детали следует отнести симметричность детали, наличие отверстия для зажима опоры нитеводительной штанги болтом, а также наличие сквозного паза шириной 5 мм., который служит для смещения плоскостей и уменьшения сил трения болта с поверхностью фланца при зажиме опоры нитеводительной штанги. Плоскость А служит для установки фланца на корпусе машины, а два отверстия для закрепления его. Непосредственно в отверстие с диаметром 21Н9 устанавливаются опоры нитеводительной штанги. Необработанные поверхности покрываются эмалью ПФ-115 фисташковой ГОСТ 6465-76.
Невыполнение технических требований может привести к перекосам в установке фланца на корпусе крутильно-этажной машины, что вызовет перекос в установке опор нитеводительной штанги.
Механические свойства серого чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85:
В= 196 МПа, И = 392 МПа, НВ=170-241 кгс/мм 2 [1, таб. 14.1].
Анализ технологичности конструкции детали:
Технологичность конструкции детали обеспечивает минимальные трудоёмкость изготовления, материалоемкость и себестоимость.
Технологичность конструкции детали оценивается в зависимости от:
- вида производства и масштаба выпуска изделий
- уровня достижения технологических методов изготовления детали
- служебного назначения детали
- вида оборудования, инструмента, оснастки
- уровня механизации и автоматизации процессов
- организации производства.
От технологичности конструкции детали в значительной степени зависит выбор соответствующего варианта технологического процесса изготовления заготовки, механической обработки, оборудования, режимов резания, инструмента и оснастки.
Производство: серийное.
Деталь - Фланец (рис.1) крутильно-этажной машины КЭ1-175-ШЛ предназначен для установки и крепления межсекционной опоры нитеводительной штанги приёмного устройства крутильно-этажной машины. Фланец изготавливается из серого чугуна СЧ 20 литьём, поэтому конфигурация наружного контура не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Остывание заготовки будет происходить неравномерно, что вызовет её дополнительные недостатки и потребует завышенных припусков на обработку.
В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для черновой операции. Другие обрабатываемые поверхности с точки зрения точности и шероховатости не представляют значительных технологических трудностей: возможны обработка на проход и свободный доступ инструмента к каждой поверхности.
Механические свойства серого чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85:
В= 196 МПа, И = 392 МПа,НВ=1668-2364 МПа,НВ=170-241 кгс/мм 2[1, таб. 14.1].
3. Выбор вида заготовки и расчёт припусков:
3.1 Выбор вида заготовки:
Заготовка - это предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойств материала изготавливают деталь или неразборную сборочную единицу (ГОСТ 3.1109-82).
При разработке технологического процесса механической обработки деталей одним из ответственных этапов является выбор заготовок, от чего в большей степени зависит трудоёмкость обработки, а также расход металла. Выбрать заготовку - это значит установить способ её получения, рассчитать размеры, назначить припуски на обработку каждой поверхности и указать допуски на неточность изготовления.
В текстильном машиностроении наибольшее применение находят заготовки, получаемые литьём. По сравнению с другими способами получения заготовок литьё имеет большие возможности и значительно более широкие области использования. Масса литых заготовок колеблется от нескольких граммов до сотен тонн. Литьём можно изготовить отливки различной формы из любого металла и сплава.
В качестве заготовки для изготовления данной детали используется заготовка, полученная литьём в песчаной форме по ГОСТ 26645-89.
3.2 Расчёт общих и межоперационных припусков и размеров
Обработку плоскостей А и Б производим торцевой фрезой на вертикально-фрезерном станке. Шероховатость этих плоскостей Ra=6,3 мкм., что позволяет их обрабатывать за один технологический переход.
Заготовку получаем литьём в песчаные формы. Отливка средней сложности. По табл. 6.2 приложения 6 (методические указания) определяем класс точности размеров и ряды припусков. Класс точности размеров нашей отливки 7т, а ряды припусков 2...4. Так как отливка средней сложности, то принимаем 3-й ряд припусков. По классу точности размеров (7т) определяем допуск линейных размеров. В нашем случае Т=1,0 мм (метод., табл. 6.3, приложение 6). Затем по допуску и 3-му ряду припусков (по табл. 6.4 приложения 6) определяем припуск на обработку Z = 3 мм.
Таким образом принимаем, что припуски на обработку плоскостей А и Б Z0 = 3 мм.
Размеры заготовки приведены на рис.2. Заготовка представляет собой отливку ІІІ класса точности, массой 0,5 кг.
Расчёт припусков на обработку отверстия 21Н9:
Рассчитать припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для 21Н9 (21 +0,052) отверстия фланца, показанного на рис.1.
Технологический маршрут обработки отверстия 21Н9 состоит из трёх операций, чернового и чистового зенкерования, развёртывания выполняемых при одной установке обрабатываемой детали. Заготовка базируется на данной операции на плоскость основания и зажимается двумя призмами.
Результаты расчета припусков на обработку отверстия 21Н9 сводим в табл.1, в которую последовательно записываем технологический маршрут обработки отверстия и значения элементов припуска.
Суммарное значение RZ и h, характеризующее качество поверхности литых заготовок, составляет 600 мкм (2, табл.6, стр. 182). После1 первого технологического перехода величина h для деталей из чугуна исключается из расчетов, поэтому для чернового и чистового зенкерования, развёртывания значение RZ находим по [2], табл.27, стр. 190.
Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок данного типа определяем по [2], табл.8, стр. 183.:
Величину коробления отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом сечении, поэтому:
Где - удельное коробление
d - диаметр обрабатываемого отверстия
l - длина отверстия
Учитывая, что суммарное отклонение от соосности отверстия в
отливке относительно наружной ее поверхности представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получим
Таким образом, равна:
Величина остаточных пространственных отклонений после чернового зенкерования
Величина остаточных пространственных отклонений после чистового зенкерования
Погрешность установки при черновом зенкеровании: = 150 мкм,
Погрешность установки при чистовом зенкеровании: = 100 мкм,
Погрешность установки при чистовом развёртывании: = 50 мкм.
Определим припуск на черновое зенкерование:
Определим припуск на чистовое зенкерование:
Определим припуск на чистовое развёртывание:
Определим расчётный диаметр при черновом зенкеровании:
dР Ч.ЗЕНК. =21,052-0,226=20,826 мм
Определим расчётный диаметр при чистовом зенкеровании:
dР РАЗ. =20,826-0,360=20,466 мм
Определим расчётный диаметр при чистовом развёртывании:
dР ЗАГ. =20,466-1,646=18,82 мм
| Последовательность обработки отверстия 21Н9 | RZ | h | Расчёт ный припуск 2Zmin , мкм | Расчёт ный размер dР , мм | До- пуск Т, мкм | dmin | dmax | ||||
| Заготовка | - | 600 | 165 | - | - | 18,82 | 1000 | 17,82 | 18,82 | - | - |
| Зенкерование черновое | 40 | 40 | 9,9 | 150 | 2823 | 20,466 | 130 | 20,336 | 20,466 | 1646 | 2516 |
| Зенкерование чистовое | 32 | 30 | 8,25 | 100 | 2180 | 20,826 | 84 | 20,742 | 20,826 | 360 | 406 |
| Развёртывание чистовое | 5 | 10 | - | 50 | 2113 | 21,052 | 52 | 21 | 21,052 | 226 | 258 |
=21,0,52-20,826=226 мкм
=21-20,742=258 мкм
Для чистового зенкерования:
=20,826-20,466=360 мкм
=20,742-20,336=406 мкм
Для чернового зенкерования:
=20,466-18,82=1646 мкм
=20,336-17,82=2516 мкм
Общий припуск на обработку:
=226+360+1646=2232 мкм
=258+406+2516=3180 мкм
Проверка:
Тзаг- Тдет
3180-2232=1000-52
948=948.
4. Разработка технологического процесса механической обработки детали:
При разработке технологического процесса механической обработки перед технологом всегда стоит задача: выбрать из нескольких вариантов обработки один, обеспечивающий наиболее экономичное решение. Современные способы механической обработки, большое разнообразие станков, а также новые методы электрохимической, электроэрозионной и ультразвуковой обработки поверхности металлов, получение заготовок методом точного литья, точной штамповки, порошковой металлургии-всё это позволяет создавать различные варианты технологии, обеспечивающие изготовление изделий, полностью отвечающим всем требованиям чертежа.
Определение последовательности выполнения операций
Операция 005 Вертикально-фрезерная
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Т12 (N=7,5 кВт, η=0,8)
Инструмент: Торцевая насадная фреза из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69. (Фреза 2210-0081 ГОСТ 9304-69).
Первый технологический переход - подготовка технических баз, т. е. фрезерование поверхности А. Шероховатость этой поверхности Ra=6,3 мкм, что позволяет обработать её за один технологический переход (рис.3).
Операция 010 Вертикально-фрезерная
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Т12 (N=7,5 кВт, η=0,8)
Инструмент: Торцевая насадная фреза из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69. (Фреза 2210-0081 ГОСТ 9304-69).
Фрезерование поверхности Б. Шероховатость этой поверхности Ra=6,3 мкм, что позволяет обработать её за один технологический переход (рис.4).
Операция 015 Вертикально-сверлильная
Оборудование: Вертикально-сверлильный станок 2Н125 (N=2,8кВт, η=0,8)
Инструмент: Цельный зенкер с коническим хвостиком 20 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71, цельный зенкер с коническим хвостиком 20,72 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71, машинная цельная развёртка с коническим хвостиком 21 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ-1672-80, цилиндрическая зенковка с коническим хвостиком 21. Материал инструментов быстрорежущая сталь Р6М5.
Технологические переходы - черновое и чистовое зенкерование внутреннего сквозного отверстия сначала на 20, затем на 20,72, затем развёртывание отверстия на 21Н9 и зенкование фаски 1х45(рис.5).
Операция 020 Радиально-сверлильная
Оборудование: Радиально-сверлильный станок 2М53 (N=4,5 кВт, η=0,8)
Инструмент: Два спиральных сверла с коническим хвостиком 14 мм. по ГОСТ 2092-77 (Сверло 2301-0416 ГОСТ 2092-77). Материал сверла Р6М5.
Сверлим два сквозных отверстия (рис.6)
Операция 025 Вертикально-сверлильная
Оборудование: Вертикально-сверлильный станок 2Н125 (N=2,8кВт, η=0,8)
Инструмент: Спиральное сверло с цилиндрическим хвостиком 10 мм. по ГОСТ 886-77 (Сверло 2300-7016 ГОСТ 886-77). Материал сверла Р6М5.
Сверлим сквозное отверстие (рис.7).
Операция 030 Горизонтально-фрезерная
Оборудование: Горизонтально-фрезерный станок 6Т82Г (N=7,5кВт, η=0,8)
Инструмент: Дисковая трёхсторонняя фреза из быстрорежущей стали Р6М5 80 мм с числом зубьев z=18 (Фреза 2240-0393-Р9 ГОСТ 3755-78).
Фрезеруем паз выдержав необходимые размеры (рис.8).
5. Расчет режимов резания и норм времени:
5.1 Расчет режимов резания:
Исходные данные:
- материал заготовки серый чугун СЧ 20 ГОСТ 1412-85, В= 196 МПа, И = 392 МПа, НВ=1668-2364 МПа, НВ=170-241 кгс/мм 2. [1, таб. 14.1].
Вертикально-фрезерная
Фрезеровать поверхность А. В качестве инструмента используем торцевую насадную фрезу из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69.
Оборудование: Вертикально- фрезерный станок 6Т12.
Глубина резания t=3 мм.
Подача на зуб фрезы SZ=0,30 мм/зуб. [3].
Стойкость фрезы Т=180 мин.
Определяем скорость резания V м/мин, допускаемую режущими свойствами инструмента:
V= (CVDqv/TmtXvSYvBUvZPv)Kv,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CV , qV, m, XV, YV, KV- из справочника [3].
CV=42; qV=0,2; m=0,15; XV=0,1; YV=0,4; UV=0,1; PV=0,1
KV= KMVKПVKИV,
KПV=0,85; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)0,95=1
KV=10,851=0,85
Определяем частоту вращения фрезы n, мин-1,
n=1000V/D,
n=100030,56/3,1463=154,5 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=160 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1463160/1000=31,65 м/мин.
Определяем минутную подачу, Sm, мм/мин.
SМ= SZnфZ=0,3х160х8=384 мм/мин.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SМФ=400 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб фрезы
SZФ= SМФ / nФZ=400/1608=0,313 мм/зуб.
Определяем силу резания:
Рz=(10CРtXрSYрBUрZ/Dqр nФ)KР,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР=50; qР=1,14; w=0; XР=0,9; YР=0,72; UР=1,14;
KР=(190/НВ)nV=(190/190)0,55=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(1,79 ≤7,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/SМ,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=100 мм, , =3 мм.
to=(100+29+3)/400= 0,33 мин.
Вертикально-фрезерная
Фрезеровать поверхность Б. В качестве инструмента используем торцевую насадную фрезу из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69.
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Т12.
Глубина резания t=3 мм.
Подача на зуб фрезы SZ=0,30 мм/зуб. [3].
Стойкость фрезы Т=180 мин.
Определяем скорость резания V м/мин, допускаемую режущими свойствами инструмента:
V= (CVDqv/TmtXvSYvBUvZPv)Kv,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CV , qV, m, XV, YV, KV- из справочника [3].
CV=42; qV=0,2; m=0,15; XV=0,1; YV=0,4; UV=0,1; PV=0,1
KV= KMV хKПVхKИV,
KПV=0,85; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)0,95=1
KV=1х0,85х1=0,85
Определяем частоту вращения фрезы n, мин-1,
n=1000V/D,
n=100030,56/3,1463=154,5 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=160 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1463160/1000=31,65 м/мин.
Определяем минутную подачу, Sm, мм/мин.
SМ=SZnфZ=0,3х160х8=384 мм/мин.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SМФ=400 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб фрезы
SZФ=SМФ / nФZ= 400/1608=0,313 мм/зуб.
Определяем силу резания:
Рz=(10CРtXрSYрBUрZ/Dqр nФ)KР,
Где D- диаметр фрезы, В- ширина фрезерования, CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР=50; qР=1,14; w=0; XР=0,9; YР=0,72; UР=1,14;
KР=(190/НВ)nV=(190/190)0,55=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(1,79 ≤7,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/SМ,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=60 мм, , =3 мм.
to=(60+29+3)/400= 0,23 мин.
Вертикально- сверлильная
Первый технологический переход: Зенкеровать отверстие 20 мм. Режущий инструмент цельный зенкер с коническим хвостиком 20 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=(D-d)/2=(20-18)/2=1 мм.
Определяем подачу:
SH= 1,1 мм/об. [3, таб. 25].
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,12 мм/об.
Стойкость зенкера Т=30 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV= 18,8; qV=0,2; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенкера n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100021,38/3,1420= 340 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=355 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1420355/1000=22,3 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ= SНnф=1,12355=397,6 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР, Нм:
МКР=10 CМ DqмtXмSYмKР,
где CМ , qм, XМ, YМ, KР - из справочника [3].
CМ=0,085; qМ=-; XМ=0,75; YМ=0,8;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРtXрSYрKР,
CР , qР, XР, YР, KР-из справочника [3].
CР= 23,5; qР=-; XР=1,2; YР=0,4;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n= (190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,042 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=40 мм., y=tctg60=10,58=0,58 мм., =2мм
to=(40+0,58+2)/1,12355= 0,107 мин.
Второй технологический переход: Зенкеровать отверстие 20,72 мм. Режущий инструмент цельный зенкер с коническим хвостиком 20,72 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=(D-d)/2=(20,72-20)/2=0,36 мм.
Определяем подачу:
SH= 1,1 мм/об. [3, таб. 25].
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,12 мм/об.
Стойкость зенкера Т=30 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV= 18,8; qV=0,2; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)n=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенкера n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100023,85/3,1420,72=366,6 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=355 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1420,72355/1000=23,1 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=1,12355=397,6 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР, Нм:
МКР=10 CМDqмtXмSYмKР,
где CМ , qм, XМ, YМ, KР - из справочника [3].
CМ=0,085; qМ=-; XМ=0,75; YМ=0,8;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРtXрSYрKР,
CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР= 23,5; qР=-; XР=1,2; YР=0,4;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,0196 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=40 мм., y=tctg60=0,360,58=0,209 мм., =2мм
to=(40+0,209+2)/1,12355= 0,106 мин.
Третий технологический переход: Развернуть отверстие 21Н9 мм. машинная цельная развёртка с коническим хвостиком 21 по ГОСТ-1672-80, числом зубьев . Материал Р6М5.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=(D-d)/2=(21-20,72)/2=0,14 мм.
Определяем подачу:
SH= 2,7 мм/об. [3, таб. 25].
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,6 мм/об.
Стойкость развёртки Т=120 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV= 15,6; qV=0,2; m=0,3; XV=0,1; YV=0,5;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)n=(190/190)1,3=1
KV= 111=1
Определяем частоту вращения развёртки n, мин-1:
n=1000V/D,
n=10006,56/3,1421=99,5 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=90 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,142190/1000=5,94 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=1,690=144 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР, Нм:
МКР=CРDtXрSYрZ/2100,
где CР, XР, YР, - из справочника [3].
CР=158; XР=1; YР=1;
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,3425 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
L=40 мм., y=tctg60=0,140,58=0,0812 мм., =2мм
to=(40+0,0812+2)/1,690= 0,29 мин.
Четвёртый технологический переход: Зенковать фаску 1х45. Режущий инструмент зенковка цилиндрическая с коническим хвостиком 21 мм., материал Р6М5.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=1мм.
Определяем подачу:
SH= 1,1 мм/об. [3, таб. 25].
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,12 мм/об.
Стойкость зенковки Т=40 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=18,8; qV=0,2; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV= KMV KИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)n=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенковки n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100020,83/3,1421=315,9 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=250 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1421250/1000=16,5 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=1,12250=280 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР,Нм:
МКР=10 CМDqмtXмSYмKР,
где CМ , qм, XМ, YМ, KР - из справочника [3].
CМ=0,085; qМ=-; XМ=0,75; YМ=0,8;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРtXрSYрKР,
CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР= 23,5; qР=-; XР=1,2; YР=0,4;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,003 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=1 мм., y=0 мм., =0 мм
to=1/1,12250= 0,004 мин.
Радиально-сверлильная
Сверлить два отверстия 14 мм. Режущий инструмент : Два спиральных сверла с коническим хвостиком 14 мм. по ГОСТ 2092-77 (Сверло 2301-0416 ГОСТ 2092-77). Материал сверла Р6М5.
Операцию производим на радиально-сверлильном станке 2М53 за один технологический переход.
1. Глубина резания t=7 мм.
Определяем наибольшую технологически допустимую подачу:
SH=0,37 мм/об. [3, таб. 25].
Определяем подачу, допускаемую прочностью сверла:
Определяем подачу, допускаемую механизмом подачи станка:
где CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8; PX =8900
KР =KM =KMР=(190/НВ)n= (190/190)0,6= 1
Из всех найденных расчётах подач принимаем наименьшую, т. е. S=0,37 мм/об.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SФ=0,28 мм/об.
Стойкость сверла Т=60 мин
4. Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=17,1; qV=0,25; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV=KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенкера n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100027,16/3,1414=617,83 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=500 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1414500/1000=21,98 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф= 0,28500=140 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР,Нм:
МКР=10CМDqмSYмKМ,
где CМ , qм, YМ, KМ - из справочника [3].
CМ=0,021; qМ=2; YМ=0,8;
KМ=KР=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРDqрSYрKМР,
CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,953 ≤4,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=10 мм., y=0,3D=0,314=4,2 мм., =2мм
to=(10+4,2+2)/0,28500=0,116 мин.
Вертикально-сверлильная
Сверлить сквозное отверстие 10 мм. Режущий инструмент : Спиральное сверло с цилиндрическим хвостиком 10 мм. по ГОСТ 886-77 (Сверло 2300-7016 ГОСТ 886-77). Материал сверла Р6М5.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125 за один технологический переход.
1. Глубина резания t=5 мм.
Определяем наибольшую технологически допустимую подачу:
SH=0,31 мм/об. [3, таб. 25].
Определяем подачу, допускаемую прочностью сверла:
Определяем подачу, допускаемую механизмом подачи станка:
где CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8; PX =8900
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Из всех найденных расчётах подач принимаем наименьшую, т. е. S=0,3 мм/об.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SФ=0,28 мм/об.
3. Стойкость сверла Т=35 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=14,7; qV=0,25; m=0,125; XV=0,1; YV=0,55;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=0,9; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)1,3=1
KV=110,9=0,9
Определяем частоту вращения сверла n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100025,87/3,1410=823,89 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=710 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1410710/1000=22,294 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=0,28710=198,8 мм/мин.
Определяем крутящий момент на сверла МКР,Нм:
МКР=10CМD qмSYмKМ,
где CМ , qм, YМ, KМ - из справочника [3].
CМ=0,021; qМ=2; YМ=0,8;
KМ=KР=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРDqрSYрKМР,
CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,69 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=35 мм., y=0,3D=0,310=3 мм., =2мм
to=(35+3+2)/0,28710=0,2 мин.
Горизонтально-фрезерная
Фрезеровать сквозной паз шириной B=5 мм., глубиной h=29,5 мм. и длиной l=40 мм. В качестве инструмента: Дисковая трёхсторонняя фреза из быстрорежущей стали Р6М5 80 мм с числом зубьев z=18 (Фреза 2240-0393-Р9 ГОСТ 3755-78).
Операцию производим на горизонтально-фрезерном станке 6Т82Г за один технологический переход.
Глубина резания t=h=29,5 мм.
Подача на зуб фрезы SZ=0,3 мм/зуб. [3, таб. 33].
Стойкость фрезы Т=120 мин.
Определяем скорость резания V м/мин, допускаемую режущими свойствами инструмента:
V= (CVDqv/TmtXvSYvBUvZPv)Kv,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CV , qV, m, XV, YV, KV- из справочника [3].
CV=72; qV=0,2; m=0,15; XV=0,5; YV=0,4; UV=0,1; PV=0,1
KV= KMVхKПVхKИV,
KПV=0,85; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)0,55=1
KV=1х0,85х1=0,85
Определяем частоту вращения фрезы n, мин-1,
n=1000V/D,
n=100013,6/3,1480=54,24 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=50 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,148050/1000=12,56 м/мин.
Определяем минутную подачу, Sm, мм/мин.
SМ=SZnфZ=0,3х50х18=270 мм/мин.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SМФ=250 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб фрезы
SZФ=SМФ/nФZ=250/5018=0,278 мм/зуб.
Определяем силу резания:
Рz=(10CРtXрSYрBUрZ/Dqр nФ)KР,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР=30; qР=0,83; w=0; XР=0,83; YР=0,65; UР=1;
KР=(190/НВ)nV= (190/190)0,55= 1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(1,32 ≤7,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/SМ,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=40 мм, , =4 мм.
to=(40+38,6+4)/250=0,33 мин.
5.2 Расчёт норм времени:
Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчётно-аналитическим методом. При массовом производстве определяется норма штучного времени
Где to-основное время, tв- вспомогательное время, tобс-время на обслуживание рабочего места, tотд -время на отдых.
Вспомогательное время tв состоит из времени на установку и снятие детали tуст; времени, связанного с переходом tпер (установкой инструмента по лимбу, упору, разметке; предварительным измерениям, точением пробной стружки и др.) ; времени tпер.к., связанного с переходом на приёмы, не вошедшего в tпер (изменение частоты вращения шпинделя станка, изменения подачи, поворот резцовой головки и др.) ; вспомогательного времени на контрольные измерения tизм, которые устанавливают по нормативным таблицам в зависимости от точности измерения, размеров измеряемых поверхностей ;
Кtв.-поправочный коэффициент, учитывающий размер партий обрабатываемых деталей; в курсовых и дипломных проектах Кtв. =1.
Время на обслуживания рабочего места tобс состоит из времени технического обслуживания tтех и времени организационного обслуживания tорг. Время на техническое обслуживание зависит от типа станка и характера выполняемой работы В массовом производстве оно задаётся в минутах и пересчитывается с учётом стойкости инструмента и основного технологического времени. В серийном производстве tмах не отделяется от tорг и задаётся в процентах от оперативного времени. Время на организационное обслуживание зависит от типа оборудования и условий работы и задаётся в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве.
Время на отдых и личные надобности tотд зависит от массы обрабатываемой детали, машинного времени, оперативного времени, вида подачи и определяется в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве.
1. Вертикально-фрезерная:
to=0,33 мин, tуст=0,25 мин, tпер=0,09 мин, tпер.к.=0,05+0,06=0,11 мин, tизм=0,12 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,33+0,57)2,5/100=0,023 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,33+0,57)4/100=0,036 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
2. Вертикально-фрезерная:
to=0,23 мин, tуст=0,25 мин, tпер=0,09 мин, tпер.к.=0,05+0,06=0,11 мин, tизм=0,12 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,23+0,57)2,5/100=0,02 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,23+0,57)4/100=0,032 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
3. Вертикально-сверлильная:
to=0,107+0,106+0,29+0,004=0,507 мин, tуст=0,20 мин, tпер=0,08+0,06=0,14 мин, tпер.к.=(0,01+0,05+0,06)4=0,48 мин, tизм=0,11 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2% tопер
tобс =( tо+ tв)2/100=(0,507+0,93)2/100=0,0287 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =3,5% tопер
tотд =( tо+ tв)3,5/100=(0,507+0,93)3,5/100=0,05 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
4. Радиально-сверлильная:
to=0,116 мин,tуст=0,22 мин,tпер=0,13 мин,tпер.к.=0,01+0,05+0,06=0,12 мин,tизм=0,11 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,2% tопер
tобс =( tо+ tв)2,2/100=(0,116+0,58)2,2/100=0,0153 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,116+0,58)4/100=0,0278 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
5. Вертикально-сверлильная:
to=0,2 мин,tуст=0,22 мин,tпер=0,07 мин,tпер.к.=0,01+0,05+0,06=0,12 мин,tизм=0,11 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2% tопер
tобс =( tо+ tв)2/100=(0,2+0,52)2/100=0,0144 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =3,5% tопер
tотд =( tо+ tв)3,5/100=(0,2+0,52)3,5/100=0,0252 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
6. Горизонтально-фрезерная:
to=0,33 мин,tуст=0,21 мин,tпер=0,09 мин,tпер.к.=0,06+0,05=0,11 мин,tизм=0,09 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,33+0,5)2,5/100=0,0208 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,33+0,5)4/100=0,0332 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
6. Описание конструкции и принципа работы спроектированных приспособлений и расчёт зажимных усилий:
6.1 Описание конструкции приспособления:
Применение станочных приспособлений расширяет технологические возможности металлорежущего оборудования, повышает производительность и точность обработки заготовок, облегчает условия труда рабочих и повышает культуру производства на предприятии. С помощью станочных приспособлений при механической обработке деталей решаются следующие основные типовые задачи: базирование и закрепление заготовок, координирование инструмента, изменение положения заготовки относительно оборудования.
При проектировании станочного приспособления необходимо соблюдать правила выбора баз, стабильного взаимного положения заготовки и режущего инструмента при обработки, обеспечивать удобство установки, контроля и снятия детали, свободного удаления стружки, управления станком и приспособлением, а также условия безопасности работы и обслуживания данного приспособления.
Назначение: специальное станочное приспособление предназначено для фрезерования поверхностей, торцевыми цельными твердосплавными и быстрорежущими фрезами по ГОСТ 16463-80.
Расчёт сил зажима заготовки:
При фрезеровании торцевой фрезой заготовку устанавливают основанием на три опоры, а боковой и торцевой поверхностями подводят к трём другим опорам (рис.9). Применяемые два зажима, действующие нормально к поверхности заготовки, должны создать силы зажима W1 и W2, препятствующие перемещению обрабатываемой заготовки под действием горизонтальной составляющей Рн силы резания. Обычно силы W1 и W2 зажима равны, и следовательно, силы трения Т1 и Т2 тоже равны.
Рис.9 Схема к расчёту сил зажима заготовки.
Определим силу зажима, создаваемую винтовым прихватом, резьба гайки М10, а длина плеч a=30 мм., b=60 мм.
Определяем усилие, создаваемое гайкой:
Где Р- усилие приложенное к гаечному ключу или рукоятке, Н, (Р=100…150Н);
L-длина ключа или рукоятки, мм, (L=(12…15)D);
-средний радиус резьбы, мм;
-угол подъёма резьбы (у стандартных метрических резьб с крупным шагом =2є30'-3є30')
-угол трения в резьбовом соединении (для метрических резьб =6є34')
К - коэффициент, зависящий от формы и площади соприкосновений зажимного элемента с зажимаемой поверхностью.
Применяем для наших условий: Р=100 Н; L=1210=120 мм.;
=4,55 мм.; =3є15'; =6є34'.
Определяем силу зажима W, действующую от прихвата на зажимаемую заготовку. Составляем уравнение моментов, согласно схеме сил, действующих на заготовку:
-Рзажa+Wb=0
W= (Рзажa)/b=(14959,530)/60=7479,75 Н
Сила резания Рz=2772,435 Н
Прочное закрепление заготовки обеспечивается при условии, если
2fW≥K Рн
Или 2fW≥0,6 Рz
20,37479,75≥0,62772,435
4487,85≥1663,46.
Условие прочности выполняется.
Литература
Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора: Справочник-Л.: Машиностроение, 1983
Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1986.
Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1985.
Ковшов А. Н. Технология машиностроения: Учебник.- М.: Машиностроение, 1987.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина
Кафедра технологии текстильного машиностроения и конструкционных материалов
Расчётно-пояснительная записка
К курсовому проекту по технологии машиностроения
Тема проекта: Разработать технологический процесс
механической обработки детали «Фланец»
Студент Миньков О.Е.
Группа 39-01 Курс 4 Семестр 8
Руководитель Иванов И.С.
Москва 2005
Оглавление:
Введение………………………………………………………………………………………………………………………………………3
1. Назначение и конструктивные особенности детали……………………………………4
Эскиз детали………………………………………………………………………………………………………………….5
2. Анализ технологичности конструкции детали……………………………………………..6
Эскиз заготовки………………………………………………………………………………………………………….7
3. Выбор вида заготовки и расчёт припусков.……………………………………………………8
3.1 Выбор заготовки………………………………………………………………………………………….……..8
3.2 Расчёт припусков………………………………………………………………………………………………8
4. Разработка технологического процесса механической обработки детали……………………………………………………………………………………………………………………………………….11
Эскизы:
Операция 005 Вертикально-фрезерная………………………………………………………..13
Операция 010 Вертикально-фрезерная………………………………………………………..14
Операция 015 Вертикально-сверлильная…………………………………………………….15
Операция 020 Радиально-сверлильная…………………………………………………………16
Операция 025 Вертикально-сверлильная ……………………………………………….…17
Операция 030 Горизонтально-фрезерная…………………………………………………..18
5. Расчет режимов резания и норм времени………………………………………………………19
5.1 Расчёт режимов резания………………………………………………………………………………19
5.2 Расчёт норм времени…………………………………………………………………………………….32
6. Описание конструкции и принципа работы спроектированных приспособлений и расчёт зажимных усилий……………………………………………………….35
6.1 Описание конструкции приспособления……………………………………………….35
6.2 Расчёт сил зажима заготовки………………………………………………………………….35
Литература…………………………………………………………………………………………………………………………..37
Введение:
Ведущую роль в ускорении научно-технического прогресса призвано сыграть машиностроение, которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень. В этой связи первостепенной задачей являются разработка и массовое производство современной электронно-вычислительной техники.
Ближайшая цель машиностроителей - изменение структуры производства, повышение качественных характеристик машин и оборудования. Новые подходы потребуются в инвестиционной и структурной политике, в развитии науки и техники.
На преодоление дефицита трудовых ресурсов, повышение производительности труда нацелены многие экономические эксперименты, в основе которых лежат организационные, научно-технические и экономические решения. В этом же направлении действуют и другие научно-технические программы. По мнению специалистов, они позволят не только создать новые приборы, машины и механизмы, прогрессивные технологические процессы, но и сэкономить труд около 3 млн. человек.
Слово «технология» означает науку, систематизирующую совокупность приемов и способов обработки (переработки) сырья, материалов, полуфабрикатов соответствующими орудиями производства в целях получения готовой продукции. В состав технологии включается и технический контроль производства. Важнейшие показатели, характеризующие технико-экономическую эффективность технологического процесса: расход сырья, полуфабрикатов и энергии на единицу продукции; количество и качество получаемой готовой продукции, изделий; уровень производительности труда; интенсивность процесса; затраты на производство; себестоимость продукции, изделий.
Предметом исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припуски на нее, базирование заготовок; способы механической обработки поверхностей - плоских, цилиндрических, сложнопрофильных и др.; методы изготовления типовых деталей - корпусов, валов, зубчатых колес и др.; процессы сборки (характер соединения деталей и узлов, принципы механизации и автоматизации сборочных работ); конструирование приспособлений.
Технология машиностроения постоянно обновляется и изменяется по мере развития техники. Совершенствование технологии — важное условие ускорения технического прогресса.
1. Назначение и конструктивные особенности детали:
Фланец (рис.1) крутильно-этажной машины КЭ1-175-ШЛ предназначен для установки и крепления межсекционной опоры нитеводительной штанги приёмного устройства крутильно-этажной машины. К конструктивным особенностям данной детали следует отнести симметричность детали, наличие отверстия для зажима опоры нитеводительной штанги болтом, а также наличие сквозного паза шириной 5 мм., который служит для смещения плоскостей и уменьшения сил трения болта с поверхностью фланца при зажиме опоры нитеводительной штанги. Плоскость А служит для установки фланца на корпусе машины, а два отверстия для закрепления его. Непосредственно в отверстие с диаметром 21Н9 устанавливаются опоры нитеводительной штанги. Необработанные поверхности покрываются эмалью ПФ-115 фисташковой ГОСТ 6465-76.
Невыполнение технических требований может привести к перекосам в установке фланца на корпусе крутильно-этажной машины, что вызовет перекос в установке опор нитеводительной штанги.
Механические свойства серого чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85:
В= 196 МПа, И = 392 МПа, НВ=170-241 кгс/мм 2 [1, таб. 14.1].
Анализ технологичности конструкции детали:
Технологичность конструкции детали обеспечивает минимальные трудоёмкость изготовления, материалоемкость и себестоимость.
Технологичность конструкции детали оценивается в зависимости от:
- вида производства и масштаба выпуска изделий
- уровня достижения технологических методов изготовления детали
- служебного назначения детали
- вида оборудования, инструмента, оснастки
- уровня механизации и автоматизации процессов
- организации производства.
От технологичности конструкции детали в значительной степени зависит выбор соответствующего варианта технологического процесса изготовления заготовки, механической обработки, оборудования, режимов резания, инструмента и оснастки.
Производство: серийное.
Деталь - Фланец (рис.1) крутильно-этажной машины КЭ1-175-ШЛ предназначен для установки и крепления межсекционной опоры нитеводительной штанги приёмного устройства крутильно-этажной машины. Фланец изготавливается из серого чугуна СЧ 20 литьём, поэтому конфигурация наружного контура не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Остывание заготовки будет происходить неравномерно, что вызовет её дополнительные недостатки и потребует завышенных припусков на обработку.
В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для черновой операции. Другие обрабатываемые поверхности с точки зрения точности и шероховатости не представляют значительных технологических трудностей: возможны обработка на проход и свободный доступ инструмента к каждой поверхности.
Механические свойства серого чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85:
В= 196 МПа, И = 392 МПа,НВ=1668-2364 МПа,НВ=170-241 кгс/мм 2[1, таб. 14.1].
3. Выбор вида заготовки и расчёт припусков:
3.1 Выбор вида заготовки:
Заготовка - это предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойств материала изготавливают деталь или неразборную сборочную единицу (ГОСТ 3.1109-82).
При разработке технологического процесса механической обработки деталей одним из ответственных этапов является выбор заготовок, от чего в большей степени зависит трудоёмкость обработки, а также расход металла. Выбрать заготовку - это значит установить способ её получения, рассчитать размеры, назначить припуски на обработку каждой поверхности и указать допуски на неточность изготовления.
В текстильном машиностроении наибольшее применение находят заготовки, получаемые литьём. По сравнению с другими способами получения заготовок литьё имеет большие возможности и значительно более широкие области использования. Масса литых заготовок колеблется от нескольких граммов до сотен тонн. Литьём можно изготовить отливки различной формы из любого металла и сплава.
В качестве заготовки для изготовления данной детали используется заготовка, полученная литьём в песчаной форме по ГОСТ 26645-89.
3.2 Расчёт общих и межоперационных припусков и размеров
Обработку плоскостей А и Б производим торцевой фрезой на вертикально-фрезерном станке. Шероховатость этих плоскостей Ra=6,3 мкм., что позволяет их обрабатывать за один технологический переход.
Заготовку получаем литьём в песчаные формы. Отливка средней сложности. По табл. 6.2 приложения 6 (методические указания) определяем класс точности размеров и ряды припусков. Класс точности размеров нашей отливки 7т, а ряды припусков 2...4. Так как отливка средней сложности, то принимаем 3-й ряд припусков. По классу точности размеров (7т) определяем допуск линейных размеров. В нашем случае Т=1,0 мм (метод., табл. 6.3, приложение 6). Затем по допуску и 3-му ряду припусков (по табл. 6.4 приложения 6) определяем припуск на обработку Z = 3 мм.
Таким образом принимаем, что припуски на обработку плоскостей А и Б Z0 = 3 мм.
Размеры заготовки приведены на рис.2. Заготовка представляет собой отливку ІІІ класса точности, массой 0,5 кг.
Расчёт припусков на обработку отверстия 21Н9:
Рассчитать припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для 21Н9 (21 +0,052) отверстия фланца, показанного на рис.1.
Технологический маршрут обработки отверстия 21Н9 состоит из трёх операций, чернового и чистового зенкерования, развёртывания выполняемых при одной установке обрабатываемой детали. Заготовка базируется на данной операции на плоскость основания и зажимается двумя призмами.
Результаты расчета припусков на обработку отверстия 21Н9 сводим в табл.1, в которую последовательно записываем технологический маршрут обработки отверстия и значения элементов припуска.
Суммарное значение RZ и h, характеризующее качество поверхности литых заготовок, составляет 600 мкм (2, табл.6, стр. 182). После1 первого технологического перехода величина h для деталей из чугуна исключается из расчетов, поэтому для чернового и чистового зенкерования, развёртывания значение RZ находим по [2], табл.27, стр. 190.
Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок данного типа определяем по [2], табл.8, стр. 183.:
Величину коробления отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом сечении, поэтому:
Где - удельное коробление
d - диаметр обрабатываемого отверстия
l - длина отверстия
Учитывая, что суммарное отклонение от соосности отверстия в
отливке относительно наружной ее поверхности представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получим
Таким образом, равна:
Величина остаточных пространственных отклонений после чернового зенкерования
Величина остаточных пространственных отклонений после чистового зенкерования
Погрешность установки при черновом зенкеровании: = 150 мкм,
Погрешность установки при чистовом зенкеровании: = 100 мкм,
Погрешность установки при чистовом развёртывании: = 50 мкм.
Определим припуск на черновое зенкерование:
Определим припуск на чистовое зенкерование:
Определим припуск на чистовое развёртывание:
Определим расчётный диаметр при черновом зенкеровании:
dР Ч.ЗЕНК. =21,052-0,226=20,826 мм
Определим расчётный диаметр при чистовом зенкеровании:
dР РАЗ. =20,826-0,360=20,466 мм
Определим расчётный диаметр при чистовом развёртывании:
dР ЗАГ. =20,466-1,646=18,82 мм
| Последовательность обработки отверстия 21Н9 | RZ | h | Расчёт ный припуск 2Zmin , мкм | Расчёт ный размер dР , мм | До- пуск Т, мкм | dmin | dmax | ||||
| Заготовка | - | 600 | 165 | - | - | 18,82 | 1000 | 17,82 | 18,82 | - | - |
| Зенкерование черновое | 40 | 40 | 9,9 | 150 | 2823 | 20,466 | 130 | 20,336 | 20,466 | 1646 | 2516 |
| Зенкерование чистовое | 32 | 30 | 8,25 | 100 | 2180 | 20,826 | 84 | 20,742 | 20,826 | 360 | 406 |
| Развёртывание чистовое | 5 | 10 | - | 50 | 2113 | 21,052 | 52 | 21 | 21,052 | 226 | 258 |
=21,0,52-20,826=226 мкм
=21-20,742=258 мкм
Для чистового зенкерования:
=20,826-20,466=360 мкм
=20,742-20,336=406 мкм
Для чернового зенкерования:
=20,466-18,82=1646 мкм
=20,336-17,82=2516 мкм
Общий припуск на обработку:
=226+360+1646=2232 мкм
=258+406+2516=3180 мкм
Проверка:
Тзаг- Тдет
3180-2232=1000-52
948=948.
4. Разработка технологического процесса механической обработки детали:
При разработке технологического процесса механической обработки перед технологом всегда стоит задача: выбрать из нескольких вариантов обработки один, обеспечивающий наиболее экономичное решение. Современные способы механической обработки, большое разнообразие станков, а также новые методы электрохимической, электроэрозионной и ультразвуковой обработки поверхности металлов, получение заготовок методом точного литья, точной штамповки, порошковой металлургии-всё это позволяет создавать различные варианты технологии, обеспечивающие изготовление изделий, полностью отвечающим всем требованиям чертежа.
Определение последовательности выполнения операций
Операция 005 Вертикально-фрезерная
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Т12 (N=7,5 кВт, η=0,8)
Инструмент: Торцевая насадная фреза из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69. (Фреза 2210-0081 ГОСТ 9304-69).
Первый технологический переход - подготовка технических баз, т. е. фрезерование поверхности А. Шероховатость этой поверхности Ra=6,3 мкм, что позволяет обработать её за один технологический переход (рис.3).
Операция 010 Вертикально-фрезерная
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Т12 (N=7,5 кВт, η=0,8)
Инструмент: Торцевая насадная фреза из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69. (Фреза 2210-0081 ГОСТ 9304-69).
Фрезерование поверхности Б. Шероховатость этой поверхности Ra=6,3 мкм, что позволяет обработать её за один технологический переход (рис.4).
Операция 015 Вертикально-сверлильная
Оборудование: Вертикально-сверлильный станок 2Н125 (N=2,8кВт, η=0,8)
Инструмент: Цельный зенкер с коническим хвостиком 20 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71, цельный зенкер с коническим хвостиком 20,72 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71, машинная цельная развёртка с коническим хвостиком 21 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ-1672-80, цилиндрическая зенковка с коническим хвостиком 21. Материал инструментов быстрорежущая сталь Р6М5.
Технологические переходы - черновое и чистовое зенкерование внутреннего сквозного отверстия сначала на 20, затем на 20,72, затем развёртывание отверстия на 21Н9 и зенкование фаски 1х45(рис.5).
Операция 020 Радиально-сверлильная
Оборудование: Радиально-сверлильный станок 2М53 (N=4,5 кВт, η=0,8)
Инструмент: Два спиральных сверла с коническим хвостиком 14 мм. по ГОСТ 2092-77 (Сверло 2301-0416 ГОСТ 2092-77). Материал сверла Р6М5.
Сверлим два сквозных отверстия (рис.6)
Операция 025 Вертикально-сверлильная
Оборудование: Вертикально-сверлильный станок 2Н125 (N=2,8кВт, η=0,8)
Инструмент: Спиральное сверло с цилиндрическим хвостиком 10 мм. по ГОСТ 886-77 (Сверло 2300-7016 ГОСТ 886-77). Материал сверла Р6М5.
Сверлим сквозное отверстие (рис.7).
Операция 030 Горизонтально-фрезерная
Оборудование: Горизонтально-фрезерный станок 6Т82Г (N=7,5кВт, η=0,8)
Инструмент: Дисковая трёхсторонняя фреза из быстрорежущей стали Р6М5 80 мм с числом зубьев z=18 (Фреза 2240-0393-Р9 ГОСТ 3755-78).
Фрезеруем паз выдержав необходимые размеры (рис.8).
5. Расчет режимов резания и норм времени:
5.1 Расчет режимов резания:
Исходные данные:
- материал заготовки серый чугун СЧ 20 ГОСТ 1412-85, В= 196 МПа, И = 392 МПа, НВ=1668-2364 МПа, НВ=170-241 кгс/мм 2. [1, таб. 14.1].
Вертикально-фрезерная
Фрезеровать поверхность А. В качестве инструмента используем торцевую насадную фрезу из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69.
Оборудование: Вертикально- фрезерный станок 6Т12.
Глубина резания t=3 мм.
Подача на зуб фрезы SZ=0,30 мм/зуб. [3].
Стойкость фрезы Т=180 мин.
Определяем скорость резания V м/мин, допускаемую режущими свойствами инструмента:
V= (CVDqv/TmtXvSYvBUvZPv)Kv,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CV , qV, m, XV, YV, KV- из справочника [3].
CV=42; qV=0,2; m=0,15; XV=0,1; YV=0,4; UV=0,1; PV=0,1
KV= KMVKПVKИV,
KПV=0,85; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)0,95=1
KV=10,851=0,85
Определяем частоту вращения фрезы n, мин-1,
n=1000V/D,
n=100030,56/3,1463=154,5 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=160 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1463160/1000=31,65 м/мин.
Определяем минутную подачу, Sm, мм/мин.
SМ= SZnфZ=0,3х160х8=384 мм/мин.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SМФ=400 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб фрезы
SZФ= SМФ / nФZ=400/1608=0,313 мм/зуб.
Определяем силу резания:
Рz=(10CРtXрSYрBUрZ/Dqр nФ)KР,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР=50; qР=1,14; w=0; XР=0,9; YР=0,72; UР=1,14;
KР=(190/НВ)nV=(190/190)0,55=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(1,79 ≤7,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/SМ,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=100 мм, , =3 мм.
to=(100+29+3)/400= 0,33 мин.
Вертикально-фрезерная
Фрезеровать поверхность Б. В качестве инструмента используем торцевую насадную фрезу из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69.
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Т12.
Глубина резания t=3 мм.
Подача на зуб фрезы SZ=0,30 мм/зуб. [3].
Стойкость фрезы Т=180 мин.
Определяем скорость резания V м/мин, допускаемую режущими свойствами инструмента:
V= (CVDqv/TmtXvSYvBUvZPv)Kv,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CV , qV, m, XV, YV, KV- из справочника [3].
CV=42; qV=0,2; m=0,15; XV=0,1; YV=0,4; UV=0,1; PV=0,1
KV= KMV хKПVхKИV,
KПV=0,85; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)0,95=1
KV=1х0,85х1=0,85
Определяем частоту вращения фрезы n, мин-1,
n=1000V/D,
n=100030,56/3,1463=154,5 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=160 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1463160/1000=31,65 м/мин.
Определяем минутную подачу, Sm, мм/мин.
SМ=SZnфZ=0,3х160х8=384 мм/мин.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SМФ=400 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб фрезы
SZФ=SМФ / nФZ= 400/1608=0,313 мм/зуб.
Определяем силу резания:
Рz=(10CРtXрSYрBUрZ/Dqр nФ)KР,
Где D- диаметр фрезы, В- ширина фрезерования, CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР=50; qР=1,14; w=0; XР=0,9; YР=0,72; UР=1,14;
KР=(190/НВ)nV=(190/190)0,55=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(1,79 ≤7,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/SМ,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=60 мм, , =3 мм.
to=(60+29+3)/400= 0,23 мин.
Вертикально- сверлильная
Первый технологический переход: Зенкеровать отверстие 20 мм. Режущий инструмент цельный зенкер с коническим хвостиком 20 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=(D-d)/2=(20-18)/2=1 мм.
Определяем подачу:
SH= 1,1 мм/об. [3, таб. 25].
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,12 мм/об.
Стойкость зенкера Т=30 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV= 18,8; qV=0,2; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенкера n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100021,38/3,1420= 340 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=355 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1420355/1000=22,3 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ= SНnф=1,12355=397,6 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР, Нм:
МКР=10 CМ DqмtXмSYмKР,
где CМ , qм, XМ, YМ, KР - из справочника [3].
CМ=0,085; qМ=-; XМ=0,75; YМ=0,8;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРtXрSYрKР,
CР , qР, XР, YР, KР-из справочника [3].
CР= 23,5; qР=-; XР=1,2; YР=0,4;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n= (190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,042 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=40 мм., y=tctg60=10,58=0,58 мм., =2мм
to=(40+0,58+2)/1,12355= 0,107 мин.
Второй технологический переход: Зенкеровать отверстие 20,72 мм. Режущий инструмент цельный зенкер с коническим хвостиком 20,72 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=(D-d)/2=(20,72-20)/2=0,36 мм.
Определяем подачу:
SH= 1,1 мм/об. [3, таб. 25].
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,12 мм/об.
Стойкость зенкера Т=30 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV= 18,8; qV=0,2; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)n=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенкера n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100023,85/3,1420,72=366,6 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=355 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1420,72355/1000=23,1 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=1,12355=397,6 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР, Нм:
МКР=10 CМDqмtXмSYмKР,
где CМ , qм, XМ, YМ, KР - из справочника [3].
CМ=0,085; qМ=-; XМ=0,75; YМ=0,8;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРtXрSYрKР,
CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР= 23,5; qР=-; XР=1,2; YР=0,4;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,0196 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=40 мм., y=tctg60=0,360,58=0,209 мм., =2мм
to=(40+0,209+2)/1,12355= 0,106 мин.
Третий технологический переход: Развернуть отверстие 21Н9 мм. машинная цельная развёртка с коническим хвостиком 21 по ГОСТ-1672-80, числом зубьев . Материал Р6М5.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=(D-d)/2=(21-20,72)/2=0,14 мм.
Определяем подачу:
SH= 2,7 мм/об. [3, таб. 25].
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,6 мм/об.
Стойкость развёртки Т=120 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV= 15,6; qV=0,2; m=0,3; XV=0,1; YV=0,5;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)n=(190/190)1,3=1
KV= 111=1
Определяем частоту вращения развёртки n, мин-1:
n=1000V/D,
n=10006,56/3,1421=99,5 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=90 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,142190/1000=5,94 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=1,690=144 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР, Нм:
МКР=CРDtXрSYрZ/2100,
где CР, XР, YР, - из справочника [3].
CР=158; XР=1; YР=1;
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,3425 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
L=40 мм., y=tctg60=0,140,58=0,0812 мм., =2мм
to=(40+0,0812+2)/1,690= 0,29 мин.
Четвёртый технологический переход: Зенковать фаску 1х45. Режущий инструмент зенковка цилиндрическая с коническим хвостиком 21 мм., материал Р6М5.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=1мм.
Определяем подачу:
SH= 1,1 мм/об. [3, таб. 25].
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,12 мм/об.
Стойкость зенковки Т=40 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=18,8; qV=0,2; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV= KMV KИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)n=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенковки n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100020,83/3,1421=315,9 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=250 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1421250/1000=16,5 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=1,12250=280 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР,Нм:
МКР=10 CМDqмtXмSYмKР,
где CМ , qм, XМ, YМ, KР - из справочника [3].
CМ=0,085; qМ=-; XМ=0,75; YМ=0,8;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРtXрSYрKР,
CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР= 23,5; qР=-; XР=1,2; YР=0,4;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,003 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=1 мм., y=0 мм., =0 мм
to=1/1,12250= 0,004 мин.
Радиально-сверлильная
Сверлить два отверстия 14 мм. Режущий инструмент : Два спиральных сверла с коническим хвостиком 14 мм. по ГОСТ 2092-77 (Сверло 2301-0416 ГОСТ 2092-77). Материал сверла Р6М5.
Операцию производим на радиально-сверлильном станке 2М53 за один технологический переход.
1. Глубина резания t=7 мм.
Определяем наибольшую технологически допустимую подачу:
SH=0,37 мм/об. [3, таб. 25].
Определяем подачу, допускаемую прочностью сверла:
Определяем подачу, допускаемую механизмом подачи станка:
где CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8; PX =8900
KР =KM =KMР=(190/НВ)n= (190/190)0,6= 1
Из всех найденных расчётах подач принимаем наименьшую, т. е. S=0,37 мм/об.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SФ=0,28 мм/об.
Стойкость сверла Т=60 мин
4. Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=17,1; qV=0,25; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV=KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенкера n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100027,16/3,1414=617,83 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=500 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1414500/1000=21,98 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф= 0,28500=140 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР,Нм:
МКР=10CМDqмSYмKМ,
где CМ , qм, YМ, KМ - из справочника [3].
CМ=0,021; qМ=2; YМ=0,8;
KМ=KР=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРDqрSYрKМР,
CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,953 ≤4,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=10 мм., y=0,3D=0,314=4,2 мм., =2мм
to=(10+4,2+2)/0,28500=0,116 мин.
Вертикально-сверлильная
Сверлить сквозное отверстие 10 мм. Режущий инструмент : Спиральное сверло с цилиндрическим хвостиком 10 мм. по ГОСТ 886-77 (Сверло 2300-7016 ГОСТ 886-77). Материал сверла Р6М5.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125 за один технологический переход.
1. Глубина резания t=5 мм.
Определяем наибольшую технологически допустимую подачу:
SH=0,31 мм/об. [3, таб. 25].
Определяем подачу, допускаемую прочностью сверла:
Определяем подачу, допускаемую механизмом подачи станка:
где CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8; PX =8900
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Из всех найденных расчётах подач принимаем наименьшую, т. е. S=0,3 мм/об.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SФ=0,28 мм/об.
3. Стойкость сверла Т=35 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=14,7; qV=0,25; m=0,125; XV=0,1; YV=0,55;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=0,9; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)1,3=1
KV=110,9=0,9
Определяем частоту вращения сверла n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100025,87/3,1410=823,89 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=710 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1410710/1000=22,294 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=0,28710=198,8 мм/мин.
Определяем крутящий момент на сверла МКР,Нм:
МКР=10CМD qмSYмKМ,
где CМ , qм, YМ, KМ - из справочника [3].
CМ=0,021; qМ=2; YМ=0,8;
KМ=KР=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРDqрSYрKМР,
CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,69 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=35 мм., y=0,3D=0,310=3 мм., =2мм
to=(35+3+2)/0,28710=0,2 мин.
Горизонтально-фрезерная
Фрезеровать сквозной паз шириной B=5 мм., глубиной h=29,5 мм. и длиной l=40 мм. В качестве инструмента: Дисковая трёхсторонняя фреза из быстрорежущей стали Р6М5 80 мм с числом зубьев z=18 (Фреза 2240-0393-Р9 ГОСТ 3755-78).
Операцию производим на горизонтально-фрезерном станке 6Т82Г за один технологический переход.
Глубина резания t=h=29,5 мм.
Подача на зуб фрезы SZ=0,3 мм/зуб. [3, таб. 33].
Стойкость фрезы Т=120 мин.
Определяем скорость резания V м/мин, допускаемую режущими свойствами инструмента:
V= (CVDqv/TmtXvSYvBUvZPv)Kv,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CV , qV, m, XV, YV, KV- из справочника [3].
CV=72; qV=0,2; m=0,15; XV=0,5; YV=0,4; UV=0,1; PV=0,1
KV= KMVхKПVхKИV,
KПV=0,85; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)0,55=1
KV=1х0,85х1=0,85
Определяем частоту вращения фрезы n, мин-1,
n=1000V/D,
n=100013,6/3,1480=54,24 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=50 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,148050/1000=12,56 м/мин.
Определяем минутную подачу, Sm, мм/мин.
SМ=SZnфZ=0,3х50х18=270 мм/мин.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SМФ=250 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб фрезы
SZФ=SМФ/nФZ=250/5018=0,278 мм/зуб.
Определяем силу резания:
Рz=(10CРtXрSYрBUрZ/Dqр nФ)KР,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР=30; qР=0,83; w=0; XР=0,83; YР=0,65; UР=1;
KР=(190/НВ)nV= (190/190)0,55= 1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(1,32 ≤7,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/SМ,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=40 мм, , =4 мм.
to=(40+38,6+4)/250=0,33 мин.
5.2 Расчёт норм времени:
Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчётно-аналитическим методом. При массовом производстве определяется норма штучного времени
Где to-основное время, tв- вспомогательное время, tобс-время на обслуживание рабочего места, tотд -время на отдых.
Вспомогательное время tв состоит из времени на установку и снятие детали tуст; времени, связанного с переходом tпер (установкой инструмента по лимбу, упору, разметке; предварительным измерениям, точением пробной стружки и др.) ; времени tпер.к., связанного с переходом на приёмы, не вошедшего в tпер (изменение частоты вращения шпинделя станка, изменения подачи, поворот резцовой головки и др.) ; вспомогательного времени на контрольные измерения tизм, которые устанавливают по нормативным таблицам в зависимости от точности измерения, размеров измеряемых поверхностей ;
Кtв.-поправочный коэффициент, учитывающий размер партий обрабатываемых деталей; в курсовых и дипломных проектах Кtв. =1.
Время на обслуживания рабочего места tобс состоит из времени технического обслуживания tтех и времени организационного обслуживания tорг. Время на техническое обслуживание зависит от типа станка и характера выполняемой работы В массовом производстве оно задаётся в минутах и пересчитывается с учётом стойкости инструмента и основного технологического времени. В серийном производстве tмах не отделяется от tорг и задаётся в процентах от оперативного времени. Время на организационное обслуживание зависит от типа оборудования и условий работы и задаётся в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве.
Время на отдых и личные надобности tотд зависит от массы обрабатываемой детали, машинного времени, оперативного времени, вида подачи и определяется в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве.
1. Вертикально-фрезерная:
to=0,33 мин, tуст=0,25 мин, tпер=0,09 мин, tпер.к.=0,05+0,06=0,11 мин, tизм=0,12 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,33+0,57)2,5/100=0,023 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,33+0,57)4/100=0,036 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
2. Вертикально-фрезерная:
to=0,23 мин, tуст=0,25 мин, tпер=0,09 мин, tпер.к.=0,05+0,06=0,11 мин, tизм=0,12 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,23+0,57)2,5/100=0,02 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,23+0,57)4/100=0,032 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
3. Вертикально-сверлильная:
to=0,107+0,106+0,29+0,004=0,507 мин, tуст=0,20 мин, tпер=0,08+0,06=0,14 мин, tпер.к.=(0,01+0,05+0,06)4=0,48 мин, tизм=0,11 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2% tопер
tобс =( tо+ tв)2/100=(0,507+0,93)2/100=0,0287 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =3,5% tопер
tотд =( tо+ tв)3,5/100=(0,507+0,93)3,5/100=0,05 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
4. Радиально-сверлильная:
to=0,116 мин,tуст=0,22 мин,tпер=0,13 мин,tпер.к.=0,01+0,05+0,06=0,12 мин,tизм=0,11 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,2% tопер
tобс =( tо+ tв)2,2/100=(0,116+0,58)2,2/100=0,0153 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,116+0,58)4/100=0,0278 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
5. Вертикально-сверлильная:
to=0,2 мин,tуст=0,22 мин,tпер=0,07 мин,tпер.к.=0,01+0,05+0,06=0,12 мин,tизм=0,11 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2% tопер
tобс =( tо+ tв)2/100=(0,2+0,52)2/100=0,0144 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =3,5% tопер
tотд =( tо+ tв)3,5/100=(0,2+0,52)3,5/100=0,0252 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
6. Горизонтально-фрезерная:
to=0,33 мин,tуст=0,21 мин,tпер=0,09 мин,tпер.к.=0,06+0,05=0,11 мин,tизм=0,09 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,33+0,5)2,5/100=0,0208 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,33+0,5)4/100=0,0332 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
6. Описание конструкции и принципа работы спроектированных приспособлений и расчёт зажимных усилий:
6.1 Описание конструкции приспособления:
Применение станочных приспособлений расширяет технологические возможности металлорежущего оборудования, повышает производительность и точность обработки заготовок, облегчает условия труда рабочих и повышает культуру производства на предприятии. С помощью станочных приспособлений при механической обработке деталей решаются следующие основные типовые задачи: базирование и закрепление заготовок, координирование инструмента, изменение положения заготовки относительно оборудования.
При проектировании станочного приспособления необходимо соблюдать правила выбора баз, стабильного взаимного положения заготовки и режущего инструмента при обработки, обеспечивать удобство установки, контроля и снятия детали, свободного удаления стружки, управления станком и приспособлением, а также условия безопасности работы и обслуживания данного приспособления.
Назначение: специальное станочное приспособление предназначено для фрезерования поверхностей, торцевыми цельными твердосплавными и быстрорежущими фрезами по ГОСТ 16463-80.
Расчёт сил зажима заготовки:
При фрезеровании торцевой фрезой заготовку устанавливают основанием на три опоры, а боковой и торцевой поверхностями подводят к трём другим опорам (рис.9). Применяемые два зажима, действующие нормально к поверхности заготовки, должны создать силы зажима W1 и W2, препятствующие перемещению обрабатываемой заготовки под действием горизонтальной составляющей Рн силы резания. Обычно силы W1 и W2 зажима равны, и следовательно, силы трения Т1 и Т2 тоже равны.
Рис.9 Схема к расчёту сил зажима заготовки.
Определим силу зажима, создаваемую винтовым прихватом, резьба гайки М10, а длина плеч a=30 мм., b=60 мм.
Определяем усилие, создаваемое гайкой:
Где Р- усилие приложенное к гаечному ключу или рукоятке, Н, (Р=100…150Н);
L-длина ключа или рукоятки, мм, (L=(12…15)D);
-средний радиус резьбы, мм;
-угол подъёма резьбы (у стандартных метрических резьб с крупным шагом =2є30'-3є30')
-угол трения в резьбовом соединении (для метрических резьб =6є34')
К - коэффициент, зависящий от формы и площади соприкосновений зажимного элемента с зажимаемой поверхностью.
Применяем для наших условий: Р=100 Н; L=1210=120 мм.;
=4,55 мм.; =3є15'; =6є34'.
Определяем силу зажима W, действующую от прихвата на зажимаемую заготовку. Составляем уравнение моментов, согласно схеме сил, действующих на заготовку:
-Рзажa+Wb=0
W= (Рзажa)/b=(14959,530)/60=7479,75 Н
Сила резания Рz=2772,435 Н
Прочное закрепление заготовки обеспечивается при условии, если
2fW≥K Рн
Или 2fW≥0,6 Рz
20,37479,75≥0,62772,435
4487,85≥1663,46.
Условие прочности выполняется.
Литература
Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора: Справочник-Л.: Машиностроение, 1983
Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1986.
Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1985.
Ковшов А. Н. Технология машиностроения: Учебник.- М.: Машиностроение, 1987.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина
Кафедра технологии текстильного машиностроения и конструкционных материалов
Расчётно-пояснительная записка
К курсовому проекту по технологии машиностроения
Тема проекта: Разработать технологический процесс
механической обработки детали «Фланец»
Студент Миньков О.Е.
Группа 39-01 Курс 4 Семестр 8
Руководитель Иванов И.С.
Москва 2005
Оглавление:
Введение………………………………………………………………………………………………………………………………………3
1. Назначение и конструктивные особенности детали……………………………………4
Эскиз детали………………………………………………………………………………………………………………….5
2. Анализ технологичности конструкции детали……………………………………………..6
Эскиз заготовки………………………………………………………………………………………………………….7
3. Выбор вида заготовки и расчёт припусков.……………………………………………………8
3.1 Выбор заготовки………………………………………………………………………………………….……..8
3.2 Расчёт припусков………………………………………………………………………………………………8
4. Разработка технологического процесса механической обработки детали……………………………………………………………………………………………………………………………………….11
Эскизы:
Операция 005 Вертикально-фрезерная………………………………………………………..13
Операция 010 Вертикально-фрезерная………………………………………………………..14
Операция 015 Вертикально-сверлильная…………………………………………………….15
Операция 020 Радиально-сверлильная…………………………………………………………16
Операция 025 Вертикально-сверлильная ……………………………………………….…17
Операция 030 Горизонтально-фрезерная…………………………………………………..18
5. Расчет режимов резания и норм времени………………………………………………………19
5.1 Расчёт режимов резания………………………………………………………………………………19
5.2 Расчёт норм времени…………………………………………………………………………………….32
6. Описание конструкции и принципа работы спроектированных приспособлений и расчёт зажимных усилий……………………………………………………….35
6.1 Описание конструкции приспособления……………………………………………….35
6.2 Расчёт сил зажима заготовки………………………………………………………………….35
Литература…………………………………………………………………………………………………………………………..37
Введение:
Ведущую роль в ускорении научно-технического прогресса призвано сыграть машиностроение, которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень. В этой связи первостепенной задачей являются разработка и массовое производство современной электронно-вычислительной техники.
Ближайшая цель машиностроителей - изменение структуры производства, повышение качественных характеристик машин и оборудования. Новые подходы потребуются в инвестиционной и структурной политике, в развитии науки и техники.
На преодоление дефицита трудовых ресурсов, повышение производительности труда нацелены многие экономические эксперименты, в основе которых лежат организационные, научно-технические и экономические решения. В этом же направлении действуют и другие научно-технические программы. По мнению специалистов, они позволят не только создать новые приборы, машины и механизмы, прогрессивные технологические процессы, но и сэкономить труд около 3 млн. человек.
Слово «технология» означает науку, систематизирующую совокупность приемов и способов обработки (переработки) сырья, материалов, полуфабрикатов соответствующими орудиями производства в целях получения готовой продукции. В состав технологии включается и технический контроль производства. Важнейшие показатели, характеризующие технико-экономическую эффективность технологического процесса: расход сырья, полуфабрикатов и энергии на единицу продукции; количество и качество получаемой готовой продукции, изделий; уровень производительности труда; интенсивность процесса; затраты на производство; себестоимость продукции, изделий.
Предметом исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припуски на нее, базирование заготовок; способы механической обработки поверхностей - плоских, цилиндрических, сложнопрофильных и др.; методы изготовления типовых деталей - корпусов, валов, зубчатых колес и др.; процессы сборки (характер соединения деталей и узлов, принципы механизации и автоматизации сборочных работ); конструирование приспособлений.
Технология машиностроения постоянно обновляется и изменяется по мере развития техники. Совершенствование технологии — важное условие ускорения технического прогресса.
1. Назначение и конструктивные особенности детали:
Фланец (рис.1) крутильно-этажной машины КЭ1-175-ШЛ предназначен для установки и крепления межсекционной опоры нитеводительной штанги приёмного устройства крутильно-этажной машины. К конструктивным особенностям данной детали следует отнести симметричность детали, наличие отверстия для зажима опоры нитеводительной штанги болтом, а также наличие сквозного паза шириной 5 мм., который служит для смещения плоскостей и уменьшения сил трения болта с поверхностью фланца при зажиме опоры нитеводительной штанги. Плоскость А служит для установки фланца на корпусе машины, а два отверстия для закрепления его. Непосредственно в отверстие с диаметром 21Н9 устанавливаются опоры нитеводительной штанги. Необработанные поверхности покрываются эмалью ПФ-115 фисташковой ГОСТ 6465-76.
Невыполнение технических требований может привести к перекосам в установке фланца на корпусе крутильно-этажной машины, что вызовет перекос в установке опор нитеводительной штанги.
Механические свойства серого чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85:
В= 196 МПа, И = 392 МПа, НВ=170-241 кгс/мм 2 [1, таб. 14.1].
Анализ технологичности конструкции детали:
Технологичность конструкции детали обеспечивает минимальные трудоёмкость изготовления, материалоемкость и себестоимость.
Технологичность конструкции детали оценивается в зависимости от:
- вида производства и масштаба выпуска изделий
- уровня достижения технологических методов изготовления детали
- служебного назначения детали
- вида оборудования, инструмента, оснастки
- уровня механизации и автоматизации процессов
- организации производства.
От технологичности конструкции детали в значительной степени зависит выбор соответствующего варианта технологического процесса изготовления заготовки, механической обработки, оборудования, режимов резания, инструмента и оснастки.
Производство: серийное.
Деталь - Фланец (рис.1) крутильно-этажной машины КЭ1-175-ШЛ предназначен для установки и крепления межсекционной опоры нитеводительной штанги приёмного устройства крутильно-этажной машины. Фланец изготавливается из серого чугуна СЧ 20 литьём, поэтому конфигурация наружного контура не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Остывание заготовки будет происходить неравномерно, что вызовет её дополнительные недостатки и потребует завышенных припусков на обработку.
В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для черновой операции. Другие обрабатываемые поверхности с точки зрения точности и шероховатости не представляют значительных технологических трудностей: возможны обработка на проход и свободный доступ инструмента к каждой поверхности.
Механические свойства серого чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412-85:
В= 196 МПа, И = 392 МПа,НВ=1668-2364 МПа,НВ=170-241 кгс/мм 2[1, таб. 14.1].
3. Выбор вида заготовки и расчёт припусков:
3.1 Выбор вида заготовки:
Заготовка - это предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойств материала изготавливают деталь или неразборную сборочную единицу (ГОСТ 3.1109-82).
При разработке технологического процесса механической обработки деталей одним из ответственных этапов является выбор заготовок, от чего в большей степени зависит трудоёмкость обработки, а также расход металла. Выбрать заготовку - это значит установить способ её получения, рассчитать размеры, назначить припуски на обработку каждой поверхности и указать допуски на неточность изготовления.
В текстильном машиностроении наибольшее применение находят заготовки, получаемые литьём. По сравнению с другими способами получения заготовок литьё имеет большие возможности и значительно более широкие области использования. Масса литых заготовок колеблется от нескольких граммов до сотен тонн. Литьём можно изготовить отливки различной формы из любого металла и сплава.
В качестве заготовки для изготовления данной детали используется заготовка, полученная литьём в песчаной форме по ГОСТ 26645-89.
3.2 Расчёт общих и межоперационных припусков и размеров
Обработку плоскостей А и Б производим торцевой фрезой на вертикально-фрезерном станке. Шероховатость этих плоскостей Ra=6,3 мкм., что позволяет их обрабатывать за один технологический переход.
Заготовку получаем литьём в песчаные формы. Отливка средней сложности. По табл. 6.2 приложения 6 (методические указания) определяем класс точности размеров и ряды припусков. Класс точности размеров нашей отливки 7т, а ряды припусков 2...4. Так как отливка средней сложности, то принимаем 3-й ряд припусков. По классу точности размеров (7т) определяем допуск линейных размеров. В нашем случае Т=1,0 мм (метод., табл. 6.3, приложение 6). Затем по допуску и 3-му ряду припусков (по табл. 6.4 приложения 6) определяем припуск на обработку Z = 3 мм.
Таким образом принимаем, что припуски на обработку плоскостей А и Б Z0 = 3 мм.
Размеры заготовки приведены на рис.2. Заготовка представляет собой отливку ІІІ класса точности, массой 0,5 кг.
Расчёт припусков на обработку отверстия 21Н9:
Рассчитать припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для 21Н9 (21 +0,052) отверстия фланца, показанного на рис.1.
Технологический маршрут обработки отверстия 21Н9 состоит из трёх операций, чернового и чистового зенкерования, развёртывания выполняемых при одной установке обрабатываемой детали. Заготовка базируется на данной операции на плоскость основания и зажимается двумя призмами.
Результаты расчета припусков на обработку отверстия 21Н9 сводим в табл.1, в которую последовательно записываем технологический маршрут обработки отверстия и значения элементов припуска.
Суммарное значение RZ и h, характеризующее качество поверхности литых заготовок, составляет 600 мкм (2, табл.6, стр. 182). После1 первого технологического перехода величина h для деталей из чугуна исключается из расчетов, поэтому для чернового и чистового зенкерования, развёртывания значение RZ находим по [2], табл.27, стр. 190.
Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок данного типа определяем по [2], табл.8, стр. 183.:
Величину коробления отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом сечении, поэтому:
Где - удельное коробление
d - диаметр обрабатываемого отверстия
l - длина отверстия
Учитывая, что суммарное отклонение от соосности отверстия в
отливке относительно наружной ее поверхности представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получим
Таким образом, равна:
Величина остаточных пространственных отклонений после чернового зенкерования
Величина остаточных пространственных отклонений после чистового зенкерования
Погрешность установки при черновом зенкеровании: = 150 мкм,
Погрешность установки при чистовом зенкеровании: = 100 мкм,
Погрешность установки при чистовом развёртывании: = 50 мкм.
Определим припуск на черновое зенкерование:
Определим припуск на чистовое зенкерование:
Определим припуск на чистовое развёртывание:
Определим расчётный диаметр при черновом зенкеровании:
dР Ч.ЗЕНК. =21,052-0,226=20,826 мм
Определим расчётный диаметр при чистовом зенкеровании:
dР РАЗ. =20,826-0,360=20,466 мм
Определим расчётный диаметр при чистовом развёртывании:
dР ЗАГ. =20,466-1,646=18,82 мм
| Последовательность обработки отверстия 21Н9 | RZ | h | Расчёт ный припуск 2Zmin , мкм | Расчёт ный размер dР , мм | До- пуск Т, мкм | dmin | dmax | ||||
| Заготовка | - | 600 | 165 | - | - | 18,82 | 1000 | 17,82 | 18,82 | - | - |
| Зенкерование черновое | 40 | 40 | 9,9 | 150 | 2823 | 20,466 | 130 | 20,336 | 20,466 | 1646 | 2516 |
| Зенкерование чистовое | 32 | 30 | 8,25 | 100 | 2180 | 20,826 | 84 | 20,742 | 20,826 | 360 | 406 |
| Развёртывание чистовое | 5 | 10 | - | 50 | 2113 | 21,052 | 52 | 21 | 21,052 | 226 | 258 |
=21,0,52-20,826=226 мкм
=21-20,742=258 мкм
Для чистового зенкерования:
=20,826-20,466=360 мкм
=20,742-20,336=406 мкм
Для чернового зенкерования:
=20,466-18,82=1646 мкм
=20,336-17,82=2516 мкм
Общий припуск на обработку:
=226+360+1646=2232 мкм
=258+406+2516=3180 мкм
Проверка:
Тзаг- Тдет
3180-2232=1000-52
948=948.
4. Разработка технологического процесса механической обработки детали:
При разработке технологического процесса механической обработки перед технологом всегда стоит задача: выбрать из нескольких вариантов обработки один, обеспечивающий наиболее экономичное решение. Современные способы механической обработки, большое разнообразие станков, а также новые методы электрохимической, электроэрозионной и ультразвуковой обработки поверхности металлов, получение заготовок методом точного литья, точной штамповки, порошковой металлургии-всё это позволяет создавать различные варианты технологии, обеспечивающие изготовление изделий, полностью отвечающим всем требованиям чертежа.
Определение последовательности выполнения операций
Операция 005 Вертикально-фрезерная
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Т12 (N=7,5 кВт, η=0,8)
Инструмент: Торцевая насадная фреза из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69. (Фреза 2210-0081 ГОСТ 9304-69).
Первый технологический переход - подготовка технических баз, т. е. фрезерование поверхности А. Шероховатость этой поверхности Ra=6,3 мкм, что позволяет обработать её за один технологический переход (рис.3).
Операция 010 Вертикально-фрезерная
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Т12 (N=7,5 кВт, η=0,8)
Инструмент: Торцевая насадная фреза из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69. (Фреза 2210-0081 ГОСТ 9304-69).
Фрезерование поверхности Б. Шероховатость этой поверхности Ra=6,3 мкм, что позволяет обработать её за один технологический переход (рис.4).
Операция 015 Вертикально-сверлильная
Оборудование: Вертикально-сверлильный станок 2Н125 (N=2,8кВт, η=0,8)
Инструмент: Цельный зенкер с коническим хвостиком 20 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71, цельный зенкер с коническим хвостиком 20,72 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71, машинная цельная развёртка с коническим хвостиком 21 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ-1672-80, цилиндрическая зенковка с коническим хвостиком 21. Материал инструментов быстрорежущая сталь Р6М5.
Технологические переходы - черновое и чистовое зенкерование внутреннего сквозного отверстия сначала на 20, затем на 20,72, затем развёртывание отверстия на 21Н9 и зенкование фаски 1х45(рис.5).
Операция 020 Радиально-сверлильная
Оборудование: Радиально-сверлильный станок 2М53 (N=4,5 кВт, η=0,8)
Инструмент: Два спиральных сверла с коническим хвостиком 14 мм. по ГОСТ 2092-77 (Сверло 2301-0416 ГОСТ 2092-77). Материал сверла Р6М5.
Сверлим два сквозных отверстия (рис.6)
Операция 025 Вертикально-сверлильная
Оборудование: Вертикально-сверлильный станок 2Н125 (N=2,8кВт, η=0,8)
Инструмент: Спиральное сверло с цилиндрическим хвостиком 10 мм. по ГОСТ 886-77 (Сверло 2300-7016 ГОСТ 886-77). Материал сверла Р6М5.
Сверлим сквозное отверстие (рис.7).
Операция 030 Горизонтально-фрезерная
Оборудование: Горизонтально-фрезерный станок 6Т82Г (N=7,5кВт, η=0,8)
Инструмент: Дисковая трёхсторонняя фреза из быстрорежущей стали Р6М5 80 мм с числом зубьев z=18 (Фреза 2240-0393-Р9 ГОСТ 3755-78).
Фрезеруем паз выдержав необходимые размеры (рис.8).
5. Расчет режимов резания и норм времени:
5.1 Расчет режимов резания:
Исходные данные:
- материал заготовки серый чугун СЧ 20 ГОСТ 1412-85, В= 196 МПа, И = 392 МПа, НВ=1668-2364 МПа, НВ=170-241 кгс/мм 2. [1, таб. 14.1].
Вертикально-фрезерная
Фрезеровать поверхность А. В качестве инструмента используем торцевую насадную фрезу из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69.
Оборудование: Вертикально- фрезерный станок 6Т12.
Глубина резания t=3 мм.
Подача на зуб фрезы SZ=0,30 мм/зуб. [3].
Стойкость фрезы Т=180 мин.
Определяем скорость резания V м/мин, допускаемую режущими свойствами инструмента:
V= (CVDqv/TmtXvSYvBUvZPv)Kv,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CV , qV, m, XV, YV, KV- из справочника [3].
CV=42; qV=0,2; m=0,15; XV=0,1; YV=0,4; UV=0,1; PV=0,1
KV= KMVKПVKИV,
KПV=0,85; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)0,95=1
KV=10,851=0,85
Определяем частоту вращения фрезы n, мин-1,
n=1000V/D,
n=100030,56/3,1463=154,5 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=160 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1463160/1000=31,65 м/мин.
Определяем минутную подачу, Sm, мм/мин.
SМ= SZnфZ=0,3х160х8=384 мм/мин.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SМФ=400 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб фрезы
SZФ= SМФ / nФZ=400/1608=0,313 мм/зуб.
Определяем силу резания:
Рz=(10CРtXрSYрBUрZ/Dqр nФ)KР,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР=50; qР=1,14; w=0; XР=0,9; YР=0,72; UР=1,14;
KР=(190/НВ)nV=(190/190)0,55=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(1,79 ≤7,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/SМ,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=100 мм, , =3 мм.
to=(100+29+3)/400= 0,33 мин.
Вертикально-фрезерная
Фрезеровать поверхность Б. В качестве инструмента используем торцевую насадную фрезу из быстрорежущей стали Р6М5 63 с числом зубьев Z=8 по ГОСТ 9304-69.
Оборудование: Вертикально-фрезерный станок 6Т12.
Глубина резания t=3 мм.
Подача на зуб фрезы SZ=0,30 мм/зуб. [3].
Стойкость фрезы Т=180 мин.
Определяем скорость резания V м/мин, допускаемую режущими свойствами инструмента:
V= (CVDqv/TmtXvSYvBUvZPv)Kv,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CV , qV, m, XV, YV, KV- из справочника [3].
CV=42; qV=0,2; m=0,15; XV=0,1; YV=0,4; UV=0,1; PV=0,1
KV= KMV хKПVхKИV,
KПV=0,85; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)0,95=1
KV=1х0,85х1=0,85
Определяем частоту вращения фрезы n, мин-1,
n=1000V/D,
n=100030,56/3,1463=154,5 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=160 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1463160/1000=31,65 м/мин.
Определяем минутную подачу, Sm, мм/мин.
SМ=SZnфZ=0,3х160х8=384 мм/мин.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SМФ=400 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб фрезы
SZФ=SМФ / nФZ= 400/1608=0,313 мм/зуб.
Определяем силу резания:
Рz=(10CРtXрSYрBUрZ/Dqр nФ)KР,
Где D- диаметр фрезы, В- ширина фрезерования, CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР=50; qР=1,14; w=0; XР=0,9; YР=0,72; UР=1,14;
KР=(190/НВ)nV=(190/190)0,55=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(1,79 ≤7,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/SМ,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=60 мм, , =3 мм.
to=(60+29+3)/400= 0,23 мин.
Вертикально- сверлильная
Первый технологический переход: Зенкеровать отверстие 20 мм. Режущий инструмент цельный зенкер с коническим хвостиком 20 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=(D-d)/2=(20-18)/2=1 мм.
Определяем подачу:
SH= 1,1 мм/об. [3, таб. 25].
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,12 мм/об.
Стойкость зенкера Т=30 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV= 18,8; qV=0,2; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенкера n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100021,38/3,1420= 340 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=355 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1420355/1000=22,3 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ= SНnф=1,12355=397,6 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР, Нм:
МКР=10 CМ DqмtXмSYмKР,
где CМ , qм, XМ, YМ, KР - из справочника [3].
CМ=0,085; qМ=-; XМ=0,75; YМ=0,8;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРtXрSYрKР,
CР , qР, XР, YР, KР-из справочника [3].
CР= 23,5; qР=-; XР=1,2; YР=0,4;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n= (190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,042 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=40 мм., y=tctg60=10,58=0,58 мм., =2мм
to=(40+0,58+2)/1,12355= 0,107 мин.
Второй технологический переход: Зенкеровать отверстие 20,72 мм. Режущий инструмент цельный зенкер с коническим хвостиком 20,72 с числом зубьев Z=4 по ГОСТ 12489-71.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=(D-d)/2=(20,72-20)/2=0,36 мм.
Определяем подачу:
SH= 1,1 мм/об. [3, таб. 25].
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,12 мм/об.
Стойкость зенкера Т=30 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV= 18,8; qV=0,2; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)n=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенкера n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100023,85/3,1420,72=366,6 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=355 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1420,72355/1000=23,1 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=1,12355=397,6 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР, Нм:
МКР=10 CМDqмtXмSYмKР,
где CМ , qм, XМ, YМ, KР - из справочника [3].
CМ=0,085; qМ=-; XМ=0,75; YМ=0,8;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРtXрSYрKР,
CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР= 23,5; qР=-; XР=1,2; YР=0,4;
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,0196 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=40 мм., y=tctg60=0,360,58=0,209 мм., =2мм
to=(40+0,209+2)/1,12355= 0,106 мин.
Третий технологический переход: Развернуть отверстие 21Н9 мм. машинная цельная развёртка с коническим хвостиком 21 по ГОСТ-1672-80, числом зубьев . Материал Р6М5.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=(D-d)/2=(21-20,72)/2=0,14 мм.
Определяем подачу:
SH= 2,7 мм/об. [3, таб. 25].
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,6 мм/об.
Стойкость развёртки Т=120 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV= 15,6; qV=0,2; m=0,3; XV=0,1; YV=0,5;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)n=(190/190)1,3=1
KV= 111=1
Определяем частоту вращения развёртки n, мин-1:
n=1000V/D,
n=10006,56/3,1421=99,5 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=90 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,142190/1000=5,94 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=1,690=144 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР, Нм:
МКР=CРDtXрSYрZ/2100,
где CР, XР, YР, - из справочника [3].
CР=158; XР=1; YР=1;
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,3425 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
L=40 мм., y=tctg60=0,140,58=0,0812 мм., =2мм
to=(40+0,0812+2)/1,690= 0,29 мин.
Четвёртый технологический переход: Зенковать фаску 1х45. Режущий инструмент зенковка цилиндрическая с коническим хвостиком 21 мм., материал Р6М5.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125.
Глубина резания t=1мм.
Определяем подачу:
SH= 1,1 мм/об. [3, таб. 25].
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SН=1,12 мм/об.
Стойкость зенковки Т=40 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=18,8; qV=0,2; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV= KMV KИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)n=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенковки n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100020,83/3,1421=315,9 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=250 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1421250/1000=16,5 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=1,12250=280 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР,Нм:
МКР=10 CМDqмtXмSYмKР,
где CМ , qм, XМ, YМ, KР - из справочника [3].
CМ=0,085; qМ=-; XМ=0,75; YМ=0,8;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРtXрSYрKР,
CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР= 23,5; qР=-; XР=1,2; YР=0,4;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,003 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=1 мм., y=0 мм., =0 мм
to=1/1,12250= 0,004 мин.
Радиально-сверлильная
Сверлить два отверстия 14 мм. Режущий инструмент : Два спиральных сверла с коническим хвостиком 14 мм. по ГОСТ 2092-77 (Сверло 2301-0416 ГОСТ 2092-77). Материал сверла Р6М5.
Операцию производим на радиально-сверлильном станке 2М53 за один технологический переход.
1. Глубина резания t=7 мм.
Определяем наибольшую технологически допустимую подачу:
SH=0,37 мм/об. [3, таб. 25].
Определяем подачу, допускаемую прочностью сверла:
Определяем подачу, допускаемую механизмом подачи станка:
где CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8; PX =8900
KР =KM =KMР=(190/НВ)n= (190/190)0,6= 1
Из всех найденных расчётах подач принимаем наименьшую, т. е. S=0,37 мм/об.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SФ=0,28 мм/об.
Стойкость сверла Т=60 мин
4. Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=17,1; qV=0,25; m=0,125; XV=0,1; YV=0,4;
KV=KMVKИVKLV,
KLV=1; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)1,3=1
KV=111=1
Определяем частоту вращения зенкера n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100027,16/3,1414=617,83 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=500 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1414500/1000=21,98 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф= 0,28500=140 мм/мин.
Определяем крутящий момент на зенкере МКР,Нм:
МКР=10CМDqмSYмKМ,
где CМ , qм, YМ, KМ - из справочника [3].
CМ=0,021; qМ=2; YМ=0,8;
KМ=KР=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРDqрSYрKМР,
CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,953 ≤4,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=10 мм., y=0,3D=0,314=4,2 мм., =2мм
to=(10+4,2+2)/0,28500=0,116 мин.
Вертикально-сверлильная
Сверлить сквозное отверстие 10 мм. Режущий инструмент : Спиральное сверло с цилиндрическим хвостиком 10 мм. по ГОСТ 886-77 (Сверло 2300-7016 ГОСТ 886-77). Материал сверла Р6М5.
Операцию производим на вертикально-сверлильном станке 2Н125 за один технологический переход.
1. Глубина резания t=5 мм.
Определяем наибольшую технологически допустимую подачу:
SH=0,31 мм/об. [3, таб. 25].
Определяем подачу, допускаемую прочностью сверла:
Определяем подачу, допускаемую механизмом подачи станка:
где CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8; PX =8900
KР =KM =KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Из всех найденных расчётах подач принимаем наименьшую, т. е. S=0,3 мм/об.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SФ=0,28 мм/об.
3. Стойкость сверла Т=35 мин
Скорость резания V м/мин.
V= (CVDqv/TmtXvSYv)Kv,
где CV , qV, m, XV, YV, KV - из справочника [3].
CV=14,7; qV=0,25; m=0,125; XV=0,1; YV=0,55;
KV= KMVKИVKLV,
KLV=0,9; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)1,3=1
KV=110,9=0,9
Определяем частоту вращения сверла n, мин-1:
n=1000V/D,
n=100025,87/3,1410=823,89 мин-1,
корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=710 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,1410710/1000=22,294 м/мин.
Определяем минутную подачу SМ, мм/мин.,
SМ=SНnф=0,28710=198,8 мм/мин.
Определяем крутящий момент на сверла МКР,Нм:
МКР=10CМD qмSYмKМ,
где CМ , qм, YМ, KМ - из справочника [3].
CМ=0,021; qМ=2; YМ=0,8;
KМ=KР=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем осевую силу:
Ро=10CРDqрSYрKМР,
CР , qР, YР, KМР - из справочника [3].
CР=42,7; qР=1; YР=0,8;
KР=KM=KMР=(190/НВ)n=(190/190)0,6=1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(0,69 ≤2,8)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/Sф nф,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=35 мм., y=0,3D=0,310=3 мм., =2мм
to=(35+3+2)/0,28710=0,2 мин.
Горизонтально-фрезерная
Фрезеровать сквозной паз шириной B=5 мм., глубиной h=29,5 мм. и длиной l=40 мм. В качестве инструмента: Дисковая трёхсторонняя фреза из быстрорежущей стали Р6М5 80 мм с числом зубьев z=18 (Фреза 2240-0393-Р9 ГОСТ 3755-78).
Операцию производим на горизонтально-фрезерном станке 6Т82Г за один технологический переход.
Глубина резания t=h=29,5 мм.
Подача на зуб фрезы SZ=0,3 мм/зуб. [3, таб. 33].
Стойкость фрезы Т=120 мин.
Определяем скорость резания V м/мин, допускаемую режущими свойствами инструмента:
V= (CVDqv/TmtXvSYvBUvZPv)Kv,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CV , qV, m, XV, YV, KV- из справочника [3].
CV=72; qV=0,2; m=0,15; XV=0,5; YV=0,4; UV=0,1; PV=0,1
KV= KMVхKПVхKИV,
KПV=0,85; KИV=1;
KMV=(190/НВ)nV=(190/190)0,55=1
KV=1х0,85х1=0,85
Определяем частоту вращения фрезы n, мин-1,
n=1000V/D,
n=100013,6/3,1480=54,24 мин-1,
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической nФ=50 мин-1.
Определяем фактическую скорость резания VФ, м/мин.,
VФ=DnФ/1000
VФ=3,148050/1000=12,56 м/мин.
Определяем минутную подачу, Sm, мм/мин.
SМ=SZnфZ=0,3х50х18=270 мм/мин.
Корректируем по паспорту станка и принимаем в качестве фактической SМФ=250 мм/мин.
Определяем фактическую подачу на зуб фрезы
SZФ=SМФ/nФZ=250/5018=0,278 мм/зуб.
Определяем силу резания:
Рz=(10CРtXрSYрBUрZ/Dqр nФ)KР,
Где D-диаметр фрезы, В-ширина фрезерования, CР , qР, XР, YР, KР- из справочника [3].
CР=30; qР=0,83; w=0; XР=0,83; YР=0,65; UР=1;
KР=(190/НВ)nV= (190/190)0,55= 1
Определяем мощность резания:
Определяем необходимую мощность электродвигателя станка:
(1,32 ≤7,5)
Основное технологическое время tо находим по формуле:
to=(l+y+)/SМ,
где l-длина обработки, мм; y-глубина врезания инструмента, мм; -длина перебега инструмента, мм.
l=40 мм, , =4 мм.
to=(40+38,6+4)/250=0,33 мин.
5.2 Расчёт норм времени:
Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчётно-аналитическим методом. При массовом производстве определяется норма штучного времени
Где to-основное время, tв- вспомогательное время, tобс-время на обслуживание рабочего места, tотд -время на отдых.
Вспомогательное время tв состоит из времени на установку и снятие детали tуст; времени, связанного с переходом tпер (установкой инструмента по лимбу, упору, разметке; предварительным измерениям, точением пробной стружки и др.) ; времени tпер.к., связанного с переходом на приёмы, не вошедшего в tпер (изменение частоты вращения шпинделя станка, изменения подачи, поворот резцовой головки и др.) ; вспомогательного времени на контрольные измерения tизм, которые устанавливают по нормативным таблицам в зависимости от точности измерения, размеров измеряемых поверхностей ;
Кtв.-поправочный коэффициент, учитывающий размер партий обрабатываемых деталей; в курсовых и дипломных проектах Кtв. =1.
Время на обслуживания рабочего места tобс состоит из времени технического обслуживания tтех и времени организационного обслуживания tорг. Время на техническое обслуживание зависит от типа станка и характера выполняемой работы В массовом производстве оно задаётся в минутах и пересчитывается с учётом стойкости инструмента и основного технологического времени. В серийном производстве tмах не отделяется от tорг и задаётся в процентах от оперативного времени. Время на организационное обслуживание зависит от типа оборудования и условий работы и задаётся в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве.
Время на отдых и личные надобности tотд зависит от массы обрабатываемой детали, машинного времени, оперативного времени, вида подачи и определяется в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве.
1. Вертикально-фрезерная:
to=0,33 мин, tуст=0,25 мин, tпер=0,09 мин, tпер.к.=0,05+0,06=0,11 мин, tизм=0,12 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,33+0,57)2,5/100=0,023 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,33+0,57)4/100=0,036 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
2. Вертикально-фрезерная:
to=0,23 мин, tуст=0,25 мин, tпер=0,09 мин, tпер.к.=0,05+0,06=0,11 мин, tизм=0,12 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,23+0,57)2,5/100=0,02 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,23+0,57)4/100=0,032 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
3. Вертикально-сверлильная:
to=0,107+0,106+0,29+0,004=0,507 мин, tуст=0,20 мин, tпер=0,08+0,06=0,14 мин, tпер.к.=(0,01+0,05+0,06)4=0,48 мин, tизм=0,11 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2% tопер
tобс =( tо+ tв)2/100=(0,507+0,93)2/100=0,0287 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =3,5% tопер
tотд =( tо+ tв)3,5/100=(0,507+0,93)3,5/100=0,05 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
4. Радиально-сверлильная:
to=0,116 мин,tуст=0,22 мин,tпер=0,13 мин,tпер.к.=0,01+0,05+0,06=0,12 мин,tизм=0,11 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,2% tопер
tобс =( tо+ tв)2,2/100=(0,116+0,58)2,2/100=0,0153 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,116+0,58)4/100=0,0278 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
5. Вертикально-сверлильная:
to=0,2 мин,tуст=0,22 мин,tпер=0,07 мин,tпер.к.=0,01+0,05+0,06=0,12 мин,tизм=0,11 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2% tопер
tобс =( tо+ tв)2/100=(0,2+0,52)2/100=0,0144 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =3,5% tопер
tотд =( tо+ tв)3,5/100=(0,2+0,52)3,5/100=0,0252 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
6. Горизонтально-фрезерная:
to=0,33 мин,tуст=0,21 мин,tпер=0,09 мин,tпер.к.=0,06+0,05=0,11 мин,tизм=0,09 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)
Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,33+0,5)2,5/100=0,0208 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,33+0,5)4/100=0,0332 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:
6. Описание конструкции и принципа работы спроектированных приспособлений и расчёт зажимных усилий:
6.1 Описание конструкции приспособления:
Применение станочных приспособлений расширяет технологические возможности металлорежущего оборудования, повышает производительность и точность обработки заготовок, облегчает условия труда рабочих и повышает культуру производства на предприятии. С помощью станочных приспособлений при механической обработке деталей решаются следующие основные типовые задачи: базирование и закрепление заготовок, координирование инструмента, изменение положения заготовки относительно оборудования.
При проектировании станочного приспособления необходимо соблюдать правила выбора баз, стабильного взаимного положения заготовки и режущего инструмента при обработки, обеспечивать удобство установки, контроля и снятия детали, свободного удаления стружки, управления станком и приспособлением, а также условия безопасности работы и обслуживания данного приспособления.
Назначение: специальное станочное приспособление предназначено для фрезерования поверхностей, торцевыми цельными твердосплавными и быстрорежущими фрезами по ГОСТ 16463-80.
Расчёт сил зажима заготовки:
При фрезеровании торцевой фрезой заготовку устанавливают основанием на три опоры, а боковой и торцевой поверхностями подводят к трём другим опорам (рис.9). Применяемые два зажима, действующие нормально к поверхности заготовки, должны создать силы зажима W1 и W2, препятствующие перемещению обрабатываемой заготовки под действием горизонтальной составляющей Рн силы резания. Обычно силы W1 и W2 зажима равны, и следовательно, силы трения Т1 и Т2 тоже равны.
Рис.9 Схема к расчёту сил зажима заготовки.
Определим силу зажима, создаваемую винтовым прихватом, резьба гайки М10, а длина плеч a=30 мм., b=60 мм.
Определяем усилие, создаваемое гайкой:
Где Р- усилие приложенное к гаечному ключу или рукоятке, Н, (Р=100…150Н);
L-длина ключа или рукоятки, мм, (L=(12…15)D);
-средний радиус резьбы, мм;
-угол подъёма резьбы (у стандартных метрических резьб с крупным шагом =2є30'-3є30')
-угол трения в резьбовом соединении (для метрических резьб =6є34')
К - коэффициент, зависящий от формы и площади соприкосновений зажимного элемента с зажимаемой поверхностью.
Применяем для наших условий: Р=100 Н; L=1210=120 мм.;
=4,55 мм.; =3є15'; =6є34'.
Определяем силу зажима W, действующую от прихвата на зажимаемую заготовку. Составляем уравнение моментов, согласно схеме сил, действующих на заготовку:
-Рзажa+Wb=0
W= (Рзажa)/b=(14959,530)/60=7479,75 Н
Сила резания Рz=2772,435 Н
Прочное закрепление заготовки обеспечивается при условии, если
2fW≥K Рн
Или 2fW≥0,6 Рz
20,37479,75≥0,62772,435
4487,85≥1663,46.
Условие прочности выполняется.
Литература
Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора: Справочник-Л.: Машиностроение, 1983
Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1986.
Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1985.
Ковшов А. Н. Технология машиностроения: Учебник.- М.: Машиностроение, 1987.
Похожие работы
Нет нужной работы в каталоге?
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников 
Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Гарантируем возврат
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»
1 000 +
Новых работ ежедневно
Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы 
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован 
Иванна
Математика
История
Экономика
159599
рейтинг
рейтинг
3275
работ сдано
работ сдано
1404
отзывов
отзывов
Ludmila
Математика
Физика
История
156450
рейтинг
рейтинг
6068
работ сдано
работ сдано
2737
отзывов
отзывов
Svetlana
Химия
Экономика
Биология
105734
рейтинг
рейтинг
2110
работ сдано
работ сдано
1318
отзывов
отзывов
Константин Николаевич
Высшая математика
Информатика
Геодезия
62710
рейтинг
рейтинг
1046
работ сдано
работ сдано
598
отзывов
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
63 457 оценок
среднее 4.9 из 5
Мария
Тгу им. Г. Р. Державина
Реферат сделан досрочно, преподавателю понравилось, я тоже в восторге. Спасибо Татьяне за ...
Анастасия
РЭУ им.Плеханово
Альберт хороший исполнитель, сделал реферат очень быстро, вечером заказала, утром уже все ...
Светлана
ФЭК
Маринаааа, спасибо вам огромное! Вы профессионал своего дела! Рекомендую всем ✌🏽😎
Альберт хороший исполнитель, сделал реферат очень быстро, вечером заказала, утром уже все было готово,спасибо большое)
Анастасия
РЭУ им.Плеханово
Маринаааа, спасибо вам огромное! Вы профессионал своего дела! Рекомендую всем ✌🏽😎
Светлана
ФЭК
Последние размещённые задания
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн 
только что
Выполнить 2 контрольные работы по Информационные технологии и сети в нефтегазовой отрасли. М-07765
Контрольная, Информационные технологии
Срок сдачи к 12 дек.
только что
1 минуту назад
Архитектура и организация конфигурации памяти вычислительной системы
Лабораторная, Архитектура средств вычислительной техники
Срок сдачи к 12 дек.
1 минуту назад
Организации профилактики травматизма в спортивных секциях в общеобразовательной школе
Курсовая, профилактики травматизма, медицина
Срок сдачи к 5 дек.
2 минуты назад
краткая характеристика сбербанка анализ тарифов РКО
Отчет по практике, дистанционное банковское обслуживание
Срок сдачи к 5 дек.
2 минуты назад
Исследование методов получения случайных чисел с заданным законом распределения
Лабораторная, Моделирование, математика
Срок сдачи к 10 дек.
4 минуты назад
Проектирование заготовок, получаемых литьем в песчано-глинистые формы
Лабораторная, основы технологии машиностроения
Срок сдачи к 14 дек.
4 минуты назад
6 минут назад
6 минут назад
Вам необходимо выбрать модель медиастратегии
Другое, Медиапланирование, реклама, маркетинг
Срок сдачи к 7 дек.
7 минут назад
Ответить на задания
Решение задач, Цифровизация процессов управления, информатика, программирование
Срок сдачи к 20 дек.
7 минут назад
Написать реферат по Информационные технологии и сети в нефтегазовой отрасли. М-07764
Реферат, Информационные технологии
Срок сдачи к 11 дек.
8 минут назад
9 минут назад
Написать реферат по Информационные технологии и сети в нефтегазовой отрасли. М-07764
Реферат, Геология
Срок сдачи к 11 дек.
10 минут назад
Разработка веб-информационной системы для автоматизации складских операций компании Hoff
Диплом, Логистические системы, логистика, информатика, программирование, теория автоматического управления
Срок сдачи к 1 мар.
10 минут назад
Нужно решить задание по информатике и математическому анализу (скрин...
Решение задач, Информатика
Срок сдачи к 5 дек.
11 минут назад
11 минут назад
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!
Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.
«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами
Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:
Мы ВКонтакте 
Трейлер о сайте
Принимаем к оплате
© 2011—2025 Всё сдал!