Визначення коефіцієнту використання матеріалу
Загальні припуски визначимо за ГОСТ 7505-89 "Поковки стальные".
2. Точність заготованки – Т4-так як заготовка отримується гарячою об’ємною штамповкою на горизонтально-кувальних машинах.
2. Категорія поковок характеризується групою сталі, яка умовно позначається М1 і М2. До групи М1 відносяться вуглецеві і леговані сталі з вмістом вуглецю до 0,45 % і легуючих елементів до 2 %. До групи М2 відносяться леговані сталі, крім вказаних в групі М1. Зваживши, що матеріал деталі сталь40Х ГОСТ4543-71 ,дана сталь відноситься до групи М2 тому, що вміст вуглецю перевищує 0,35 % і до 0,65 %.
3. Заготованки, виготовлені гарячою об'ємною штамповкою на різноманітному кузнечно - пресовому обладнанні , поділяють на чотири степені складності : С1, С2, С3, С4.
Степінь складності – це відношення маси штамповки до маси фігури, в яку вписується штамповка. Степінь складності приймають за ГОСТ 7505-89.
Степінь складності визначається за допомогою формули :
, (2.1)
де 
- маса поковки, кг;
- маса фігури.
Поковка вписується в циліндр, розміри якого приймаємо в 1,05 разів більші розмірів деталі.
Масу циліндра можливо визначити за допомогою формули :
, кг, (2.2)
де d= 
-діаметр циліндра;
-довжина циліндра;
|
|
|
- густина сталі
кг
Маса поковки розраховується за формулою :
mп. = Мд · Кр, кг (2.3)
де Кр. – розрахунковий коефіцієнт, Кр. = 1,3 × 1,6
Мд – маса деталі, Мд = 0,55кг
М п.р. = 0,55 · 1,5=0,82 кг
Обчислюємо значення степеня складності :
= 
Таке значення степеня складності знаходиться в межах степеня складності С2.
4. Визначаємо вихідний індекс для наступного призначення основних припусків. Визначається в залежності від марки сталі, степені складності та класу точності.
Вихідний індекс-10.
Визначаємо величини загальних припусків на діаметральні та лінійні розміри і дані зводимо до таблиці з указанням величин допусків.
При виготовленні заготованок, які підвергаються нагріванню, допускається збільшення припуску на 0,5мм на сторону оброблюваної поверхні. Величина збільшення припуск залежить від маси поковки(маса заготовки до 3,2кг.
|
|
|
Таблиця 2.1. Розрахунок величин загальних припусків
| Розмір поверх ні | Параметр шорсткості, мкм | Загальний припуск на розмір, мм | Допуск, мм | Розмір заготовки з граничними відхиленнями, мм |
| Діаметральні розміри | ||||
| 12,5 | 
| 
|  31,2
|
| 6,3 | 
| 
| 51,4
|
| 1,6 | 
|
| 33,8
|
| 6,3 |
|
| 25,8
|
| Лінійні розміри | ||||
| 11 | 12,5 | 
|
| 13,2
|
| 28 | 12,5 | 
|
| 31,2
|
| 116 | 12,5 | 
| 
| 119,6
|
Штампувальні нахили- 
Радіуси штампування 3-5 мм.
Допустима величина зміщення штампу 0,4 мм.
Допустима величина задирок 0,6 мм.
Для визначення маси заготованки – поковки поділимо її на чотири циліндри.
(2.4)
m1 
кг
кг
кг (2.5)
|
|
|
Визначимо коефіцієнт використання матеріалу для заготованки – поковки
(2.6)
Визначимо масу заготованки з круглого гарячекатаного прокату, яка має розміри :
d=48 мм і l=11 мм (з врахуванням відрізки).
кг (2.7)
Визначимо коефіцієнт використання матеріалу для заготованки з круглого прокату
(2.8)
Таблиця 2.2. Величини загальних припусків на заготовку з круглого гарячекатаного прокату
| Розмір поверхні | Параметр шорсткості, мкм | Загальний припуск на розмір, мм | Допуск, мм | Розмір заготовки з граничними відхиленнями, мм |
| 12,5 |
|
| 52
|
| 116 | 12,5 |
|
| 119
|
Так як коефіцієнт використання матеріалу при застосуванні заготовки – штамповки більший ніж при прокаті 0,72>0,27 вибираємо заготовку – поковку отриману в закритих штампах на горизонтально кувальних машинах.
2.4.Розробка маршрутів обробки поверхонь та плану маршрутного технологічного процесу
Перед розробкою технологічного процесу механічної обробки деталі "Палець" необхідно скласти схему обробки деталі – маршрутну технологію. Основні положення технології машинобудування для поверхонь високої точності і високого класу шорсткості установлюють ряд елементів : чорнову, чистову і тонку. На чорновій обробці знімається максимальний шар металу, залишається тільки припуск на чистову обробку. Після чорнової обробки поверхні мають 12-14 квалітет точності і шорсткість 
мкм. Припуск на чистову обробку знімається повністю з поверхонь, яким не потрібна подальша обробка. Після чистової обробки поверхні мають 8-9 квалітети точності і шорсткість 
мкм.
|
|
|
Виходячи з цих умов поверхні з параметром шорсткості мкм отримуємо чистовим точінням.
Проектування технологічного процесу ділять на три етапи. На першому формують елементарні структури , які реалізують елементарні технологічні операції; на другому розглядають можливість і ціле образність збільшення технологічних операцій об’єднанням однотипних елементарних операцій і формування для них спільного виконання більш складних операцій, поєднуючи обробку окремих поверхонь, третій етап- формування структури операції - передбачає подальше збільшення операцій за рахунок об’єднання різних видів і методів обробки.
Визначення технологічних баз.
При обробкі на металорізальних верстатах приміняють три види установки деталі: з вивіркой на верстаті, по розміточним рискам, в пристосуванні.
Для забезпечення найбільшой точності оброблюваної деталі завжди бажають дійти до того, щоб конструктивна,технологічна і вимірювальна бази являли собою одну і ту ж поверхню деталі(принцип едності баз).
Необроблені поверхні заготовки називають чорновими базами, а оброблені-чистовими. Чорнові бази використовують тільки для первої установки. Заготовку із верстату взагалі то не знімають до тих пір, поки не підготовлена чистова база для наступної установки.
Вибір баз для чорнової обробки.
1.При обробкі заготовок,получених литтям і штамповкой,необроблені поверхні в якості баз можна використовувати тільки на перших операціях. При наступній обробці це не допускається.
2.В якості технологічних баз слід приміняти поверхні достатніх розмірів що забезпечують велику точність базування і закріплення заготовки в пристрої,ці поверхні повинні мати більш високий квалітет точності,найменшу шорсткість.
3.База для першої операції повинна вибиратися з урахуванням забезпечення кращих умов обробки поверхонь,прийнятих в наступному в якості технологічних баз.
Вибір баз для чистової обробки.
1.При чистовій обробці рекомендується додержуватись принципу суміщення баз,відповідно якого в якості технологічних базових поверхонь використовуються конструкторські та вимірювальні бази. При суміщенні технологічної і вимірювальної баз похибка базування дорівнює нулю.
2.Бази для завершальної обробки повинні мати найбільшу точність розмірів і геометричної форми, а також найменшу шорсткість поверхонь. Вони не повинні деформуватися під дією сил різання, затиску чи власної маси деталі.
3.Вибрані технологічні бази повинні сумісно з затискними пристроями забезпечити надійне кріплення деталі і незмінність її положення під час обробки.
Таблиця 2.4. Методи обробки поверхонь деталі "Палець"
 |
| Найменування поверхні | Маршрут обробки | Квалітет точ- ності | Параметр шорсткості, Ra,мкм |
| Точіння чорнове Точіння чистове Точити тонко | h14 a11 | 12,5 6,3 1,6 |
| Точіння чорнове | h14 | 12,5 |
| Точіння чорнове | 13 | 12,5 |
|
| Точіння чорнове | 14 | 12,5 |
| Торці ,
в розмір
116
| Фрезерування | 14 | 12,5 |
| Торець
в розмір57±IT14/2
| Підрізання торцю | 14 | 12,5 |
| ,в розмір
25 ±IT14/2
| Підрізання торцю | 14 | 12,5 |
| в розмір
11T14/2
| Підрізання торцю | 14 | 12,5 |
| в розмір
11 ±IT14/2
| Підрізання торцю | 14 | 12,5 |
| 2×45° 1×45° | Точіння чорнове | 14 | 12,5 |
 Н14
| Свердління | 14 | 12,5 |
| 1×45° | Зенкування | 14 | 12,5 |
|
| |||
| Найменування поверхні | Маршрут обробки | Квалітет точ ності | Параметр шорсткості, Ra мкм |
| М20g8 | Нарізання різьби різцем | 8(степінь точності) | 6,3 |
| 22-1 | Фрезерування | 14 | 12,5 |
Продовження таблиці 2.4.
Даним курсовим проектом пропонується наступний технологічний процес механічної обробки деталі " Палець ".
Таблиця 2.5 Технологічний процес механічної обробки деталі "Палець".
| № опе- рації | Назва і короткий зміст операції | Технологіч- не облад- нання | Установча технологічна база | Верстатний пристрій |
| 005 | Фрезерно-центрувальна
1. Фрезерувати торці  і  в розмір  одночасно. 2.Центрувати торці і   одночасно
| Верстат фрезерно-центруваль- ний моделі МР-77 | 
торець
| Лещата машинні з призматичними губками з пневмозатиском |
| 010 | Токарна з ЧПК
1. Точити поверхні по контуру, витримуючи розміри:   на l 57* з підрізанням торцю ; на 1=  з підрізанням торцю ; напрохід
2. Точити поверхню, витримуючи розміри:  на l=  , на 1=25* з утворенням двох фасок  і  ;
3.Нарізати різьбу витримуючи розміри: М20g8 на 1=
| Верстат токарний з ЧПК 16А20Ф3 | Центрові отвори і
торець
| Патрон повідковий, Центр рухомий |
Продовження таблиці 2.5
| № опе рації | Назва і короткий зміст операції | Технологіч- не облад- нання | Установча технологічна база | Верстатний пристрій | ||
| 015 | Токарна з ЧПК
1. Точити поверхні по контуру, витримуючи розміри: на  з підрізанням торцю в розмір 11IT14/2
| Верстат токарний з ЧПК 16А20Ф3 | Центрові отвори і торець М20g8 | Патрон повідковий, Центр рухомий | ||
| 020 | Вертикально -свердлильна
1. Свердлити отвір витримуючи розмір 14 на прохід.
2.Зенкувати фаску витримуючи розмір 1х45.
Повернути деталь на 180 та повторити перехід 2.
| Верстат вертикально-свердлильний мод.2Н125 |
Торець 
| Кондуктор скальчатий | ||
| 025 | Вертикально фрезерна 1.Фрезерувати сторони квадрата витримуючи розміри 22-1 на 1=11±IT14/2 послідовно. | Верстат вертикально-фрезерний мод.6Р11 | Центрові отвори і
торець
| УДГ | ||
| 030 | Круглошліфувальна 1.Шліфувати | |||||
| 035 | Круглошліфувальна 1.Шліфувати | |||||
на l=28.
на l=28.
2.6 Вибір обладнання, технологічної оснастки, різального та вимірювального інструменту
Технологічне обладнання-це придмети виробництва , в яких для виконання визначеної частини технологічного процесу розміщаються матеріали чи заготовки сили впливу на них. До технологічного обладнання відносять літейні машини , преси, верстати, печі, гальванічні ванни , випробувальні стенди.
Вибір технологічного обладнання є однією з найважливіших процесів механічної обробки деталі.
Обладнання вибираємо в залежності від:
- габаритних розмірів оброблюємої деталі;
- точності обробки поверхонь;
- типу виробництва
Конкретну модель верстата вибираємо за такими показниками:
- Вид обробки
- Точність і жорсткість верстату
- Габаритні розміри верстату
- Потужність верстата, частота обертання шпінделя, швидкість подачі
- Можливість механізації і автоматизації виконуємої операції
- Ціна верстату
Характеристика технологічнго обладнання
| Номер, назва, код операції | Назва, модель і код верстата | Технічна характеристика | Габаритні розміри, мм
| |||
| основні технічні параметри | Діапазон частот обертання, хв-1 | Діапазон подач, мм/хв | Потужність гол. урухомника, квт | |||
| 005, Фрезерно - центрувальна 4269 | Верстат фрезерно-центруваль- ний моделі МР-77 381825 | max діаметр обробки 20-60 мм; довжина деталі 100-200 мм | nфрези , хв.-1 456-582 nсвер.шп. , 815-1125 | Smin=20 Smax=400 | 5,1 | 3140? ?1630 |
| 010, 015 токарна з ЧПК 4114 | токарний потроно- центровий верстат з ЧПК моделі 16А20Ф3 381101 | max діаметр обробки над станиною 400 мм; max довжина обробки 1000 мм | nmin=12,5 nmax=2500 б. с. | Повздовжні 3-1200 поперечні 1,5-600 | 11,0 | 3360? ?1710 |
| Номер, назва, код операції | Назва, модель і код верстата | Технічна характеристика | Габаритні розміри, мм
| |||
| основні технічні параметри | Діапазон частот обертання, хв-1 | Діапазон подач, мм/хв | Потужність гол. урухомника, квт | |||
| 020 Вертикально свердлильна 4121 | Вертикально-свердлильний верстат моделі 2Н125 381213 | max діаметр свердління 25мм; | nmin=45 nmax=2000 | Подача шпінделя мм/об 0,1-1,6 | 2,2 | 915х785х2350 |
| 025 Вертикально– фрезерна 4139 | Верстат вертикально -фрезерний моделі 6Р11 381839 | Розмір стола 250? 1000 | nmin=50 nmax=1600 | S мм/об Повздовжня Smin=35 Smax=1020 поперечна Smin=14 Smax=390 | 5,5 | 1480? ?1990 |
Верстатні пристрої - технологічна оснастка, призначена для закріплення придмету праці чи інструменту при виконанні технологічної інформації.
При виборі технологічного оснащення в першу чергу враховуємо можливість надійного базування та закріплення деталі на верстаті з дотриманням вимог охорони праці та зменшення допоміжних затрат часу на кожну із технологічних операцій.
Характеристика верстатних пристроїв
| Номер і назва операції | Назва пристрою | Установочні елементи | Вид затиску | Стандарт ГОСТ | Код пристрою |
| 005 Фрезер но - центрувальна | Лещата машинні з призматичними губками | Призми установчі | Пневматичний | Спеціалізований | 396131 |
| 010, 015 токарна з ЧПК | Патрон повод ковий, центр рухомий | Центри | Механічний | 2571 – 71 8742 - 75 | 396110 392841 |
| Номер і назва операції | Назва пристрою | Установочні елементи | Вид затиску | Стандарт ГОСТ | Код пристрою |
| 020 Вертикально свердлильна | Кондуктор скальчатий | Призми установчі | Пневматичний | Спеціалізований | 369582 |
| 025 Вертикально фрезерна | УДГ | Кулачки | Механічний | 24351-80 | 396110 |
Інструмент – це технологічна оснастка, призначена для дії на придмет праці з метою зміни її стану (стан предмету праці з допомогою шаблона чи вимірювального пристрою).
При виборі різального інструменту враховуємо види обробки, матеріал та габаритні розміри деталі, технічну характеристику обладнання , досягнення в галузі інструментального виробництва та можливості використання сучасних прогресивних технологій у світовому машинобудуванні.
Різальний інструмент для розроблюємого технологічного процесу застосовуємо стандартний, як більш дешевший, але можливо розробляти спеціальний, комбінований, фасонний інструмент, який дозволяє проводити обробку декількох поверхонь разом, скорочувати тим самим основний технологічний час.
Характеристика різального інструменту
| №, назва і короткий зміст операції | Назва різального інструменту | Основна характеристика інструмента | Матеріал | Стандарт ГОСТ | Код |
Фрезерно-центрувальна
1. Фрезерувати торці  і  в розмір l 116 одночасно.
| Торцева насадна фреза із твердого сплаву (2шт) | D=100, L=50, d=32, Z=8 | Т5К10 | 24359-80 | 391830 |
| 2.Центрувати торці і одночасно
| Свердло центрувальне комбіноване (2шт | D=4 Форма А | Р6М5 | 14952 - 75 | 391242 |
| №, назва і короткий зміст операції | Назва різального Інструменту | Основна характеристика інструмента | Матеріал | Стандарт ГОСТ | Код |
010 Токарна з ЧПК
1. Точити поверхні по контуру, витримуючи розміри:  на l=64 з підрізанням торцю  на 1=28
| Різець для контурного точіння з МКП | φ =930 h=25; b=25; L=150 | Т5К10 | 20872-80 | 392190 |
2. Точити поверхню, витримуючи розміри:  на l=28, на 1=28 з утворенням фасок и
| Різець для контурного точіння з МКП | φ=930 h=25; b=25; L=150 | Т15К6 | 26611-85 | 392190 |
| 3.Нарізати різьбу витримуючи розміри: М20-g8 на 1=46 | Різець токарний різьбовий ε=60° | ε=60° h=20; b=12; L=120 | Т15К6 | 18885-73 | 392101 |
| 015Токарна з ЧПК
1. Точити поверхні по контуру, витримуючи розміри: на з підрізанням торцю 48h14 напрохід
| Різець для контурного точіння з МКП | φ=930 h=25; b=25; L=150 | Т5К10 | 20872 - 80 | 392190 |
| 020 Вертикально -свердлильна 1. Свердлити отвір витримуючи розмір 5,5 на прохід. | Свердло спіральне з конічним хвостовиком | D=6,5 L=144 1=63 | Р6М5 | 10903-77 | 391267 |
| 2.Зенкувати фаску витримуючи розмір 1х45. Повернути деталь на 180 та повторити перехід 2. | Зенківка конічна | D=11 L=125 | Р6М5 | 14953-80 | 391630 |
| 025 Вертикально фрезерна 1.Фрезерувати сторони квадрата витримуючи розміри 22-1 на 1=11±IT14/2 послідовно. | Торцева насадна фреза із твердого сплаву | D=100, L=50, d=32, Z=8 | Т5К10 | 24359-80 | 391830 |
Вимірювання – це находження фізичної величини з допомогою спеціальних технічних засобів.
Єдність вимірів - це такий стан вимірювань, при якому їх результати виражені в узаконених одиницях і похибки вимірювань відомі з заданою ймовірністю. Без єдності вимірювань неможливе спідставлення результатів вимірювань, виконаних в різних місцях і в різний час, з використанням різних методів і засобів вимірювання.
Вимірювальний інструмент приймаємо в залежності від типу виробництва в даному випадку – серійне, метод контролю поверхонь – вибірковий. З метою мінімальних затрат часу на проведення контролю поверхонь в більшості випадків використовуємо без шкальні інструменти – калібри. Для налагодження верстатів та встановлення дійсних розмірів поверхонь деталі використовуємо універсальні вимірювальні засоби відповідної точності (штангенциркулі, мікрометри). Дані заносимо до таблиці
Контрольно - вимірювальні інструменти
| № операції | Контролюючий розмір | Назва вимірювального інструменту | Стандарт ГОСТ | Код |
| 005 | 116 | Штангенциркуль ШЦ-ІІІ -125-0,1 Шаблон центровий отвір | 166–80 | 393311 393610 |
| 010 | 
 ±IT14/2
42
19,86
М20-8g
| Штангенциркуль ШЦ-І -125-0,1 Мікрометр МК–25–50 Калібр кільце- різьбовий М22-8g | 166-80 6507-78 17756-72 | 393311 393410 393140 |
| 015 | 
| Штангенциркуль ШЦ-І -125-0,1 | 166-80 | 393311 |
| 020 | 5,5Н14 | ШЦ-І -125-0,1 | 14807-69 | 396181 |
| 025 | 22 h14 11±IT14/2 | Штангенциркуль ШЦ-І -125-0,1 | 166-80 | 393311 |
2.7. Докладний розрахунок режимів різання та норм часу на вказану операцію
Розрахунок режимів різання аналітичним методом: операція токарна з ЧПУ 015
На цій операції виконуються наступні технологічні переходи:
1. Точити поверхні по контуру, витримуючи розміри: на l=57* з підрізанням торцю ; на 1=  з підрізанням торцю ; на прохід
2. Точити поверхню, витримуючи розміри:  на l=  , на 1=  з утворенням двох фасок і ; 3.Нарізати різьбу витримуючи розміри: М20g8 на 1=
Аналітичний розрахунок режимів різання проводимо для точіння поверхонь по контуру, витримуючи розміри ∅22.3h14 на 1= ;  на  *з підрізанням торцю ; на 1= з підрізанням торцю ; напрохід
Установочною базою на даній операції є – центрові отвори і торець
Верстат токарний патронно - центровий мод. 16А20Ф3.
Пристрій- патрон поводковий, центр рухомий.
Для контролю після чорнового точіння приймаємо – штангенциркуль ШЦ-І -125-0,1.
1. Вибір різального інструменту
2. Глибина різання.(Глубину різання вираховуємо із пункту 2,5). t 1= 1,9мм. t 2= 1,68 мм. t 3= 1,6 5мм. t 4= 1,7 мм. 3. Призначаємо подачу : Приймаємо на Приймаємо на Sо = 0,5мм/об. Приймаємо на Sо = 0,5мм/об. Приймаємо на Sо = 0,5мм/об.
4. Призначаємо період стійкості різця. Т = 60хв.
5. Визначаємо швидкість різання де С v = 350; x = 0,15; y = 0,35; m = 0,2 Кv – загальний поправочний коефіцієнт
Кv =Кмv · Кnv · Кiv (2.25) Кмv – коефіцієнт, який враховує матеріал заготовки Кмv = Кг( Кnv – коефіцієнт, який враховує стан поверхні заготовки при точінні Кnv = 0,8– для заготовки-штамповки Кiv – коефіцієнт, який враховує інструментальний матеріал Кiv = 0,65 – для марки твердого сплаву Т5К1
Кv = 0,72· 0,8 · 0,65 = 0,37 Визначаємо швидкість різання на
6. Частоту обертання шпінделя
n = Для
Для
Для
Для
По паспорту верстата не коректуємо так як використовується верстат з беступіньчастим регулюванням частот обертання шпінделя.
7.Визначаємо потужність , яка витрачається на різання
Nр=Рz • V/60 •1000, кВт (2.27)
де Рz - тангенціальна сила різання
Рz=10•Ср • tх • Sy • Vn • Кр, Н (2.28)
Ср = 300 ; х=1 ; у= 0,75 ; n= -0,15 .
Кр - загальний поправочний коефіцієнт
Кр = Кмр • Кφр • Кγр • Кλр • Кrр (2.29)
де Кмр - коефіціент , який враховує якість оброблюваного матеріалу
Кмр
Кφp, Кγp, Кλp – коефіцієнти, які враховують геометричні параметри різця
Кφp = 0,89 ; Кγp =1,0 ; Кλp = 1,0
Кр = 1,2 • 0,89 • 1,0 • 1,0 =1,06
Рz = 10•300• 1,91 • 0,50,75 •
Потужність різання: Np =
9. Перевіряємо, чи достатня потужність приводу верстата. Потужність на шпинделі верстата:
Nшп = Nд • η =11?0,75=8,25кВт (2.30)
Np < Nшп 2,11<8,25 Так як рівність виконується то обробка на даному верстаті можлива.
10. Основний час при обробці
То = L/Sо • n, хв. (2.31)
де L – довжина проходу L = l +у = Δ мм l – довжина обробки ; l=41мм у+Δ – величина врізання і перебігу; у + Δ = 4 мм;
То = Для То = Для
То = Для
То = На решта технологічних переходів визначення режимів різання проводимо аналогічно. Деякі з розрахунків зводимо до таблиці.
|
Sо = 0,5мм/об.
, м/хв. (2.24)
)nv=0,95 
розраховуємо по меншій швидкості
, 
(2.26)
= 
=1,2 
•1,06= 1916Н
кВт
хв.
хв.
хв.
хв.Таблиця 2.14 Зведена таблиця режимів різання
|
Номер, назва і зміст операції |
t, мм
| Розрахункові величини | Прийняті величини | То, хв
 Мы поможем в написании ваших работ! | ||||||