Выбор методов обработки поверхностей заготовки и определение количества переходов (для одной поверхности).Выбор режущего инструмента

3.5 Выбор методов обработки поверхностей заготовки и определение количества переходов (для одной поверхности).Выбор режущего инструмента

Выбор методов обработки поверхностей

1)Торец, цилиндрические поверхности, отверстие обрабатываем точением (черновое и чистовое)

2)Отверстия под болты обрабатываем сверлением, развертыванием и резьбонарезанием.

Выбор режущего инструмента

1)Резец проходной ВК8 2100-0861 Гост 18878-73

2)Резец расточной ВК8 2140 – 0006 ГОСТ 18882 – 73

3)Канавочный резец ВК8

4)Подрезной резец ВК8 Гост 18871-73

5)Сверло Ø8,8 мм 2300 – 7003 ГОСТ 4010-77

6)Развертка развертка Ø9 мм ГОСТ 1672 – 80

7)Метчик 2640 – 0083 ГОСТ 1604 – 71

Определение количества переходов

Операция 010

1)Точить торец, точить цилиндрические поверхности начерно

2)Точить цилиндрические поверхности начисто

3)Расточить 4 фаски

4)Прорезать канавки

Операция 015

1)Сверлить отверстие

2)Развернуть отверстие

3)Нарезать резьбу

Всего 7 переходов

3.6 Обоснование последовательности обработки поверхностей заготовки и разработка маршрутного технологического процесса (формирование из переходов операций и определение их структур)Выбор технологического оборужования и оснастки

Формирование из переходов операций

(Технологическая операция это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или группой рабочих)

Операция 010

Переходы 1-4

Операция 015

Переходы 5-7

Разрабатываемый технологический процесс должен обеспечить повышенную производительность труда и качество поверхности, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию.

Штучное время обработки фланца можно уменьшить за счет сокращения вспомогательного времени, для этого применим станок с ЧПУ 16К20Ф1.

Применение станков с ЧПУ существенно уменьшает вспомогательное и основное время на обработку вала по сравнению с универсальными станками, учитывая меньшее количество установок в приспособлении при фрезеровании пазов.

Станки

1) Токарно-винторезный станок 16К20T

2) Вертикально-сверлильный станок 1С132

Оснастка

Для установки фланца и инструмента понадобится следующая оснастка

Трехкулачковый патрон 7100-0006 Гост 2675-80,

Для установки сверл понадобится переходная втулка 6100-0238

Кондуктор

3.7 Определение припусков, межпереходных размеров и их допусков (расчет для одной поверхности) Определение размеров исходной заготовки

Назначаем допуск обрабатываемой поверхности на операции 010 при точении цилиндрической поверхности Æ128 Т_∆ =1.6 мм (по Косиловой) 15 квалитет для размера детали 128 ±0.1 мм

Отклонениия расположения поверхностей отливок

Коробление ΔК,в мкм на 1 мм поверхности принимаем 3 мкм (0.3х10мм)

Расчет минимальных припусков

2zmin=2(R+h)i-1+ΔΣi-1+Σi

Качество поверхности отливок (Rz+h) при 2-ом классе точности отливки 500 мкм

Погрешность закрепления 100 мкм

Черновое точение 2zmin=2(500+3+100)=1203 мкм

Качество поверхности после механической обработки (чернового перехода)

Rz=100 мкм h=100 мкм

Чистовое точение 2zmin=2(100+100+1.5+0.1)=403.2 мкм

Расчет наименьших размеров по технологическим переходам производим складывая наименьшие предельные размеры соответствующие предшествующему тех. переходу с величиной припуска на выполняемый переход

Расчетный наименьший диаметр

Dmin=Dmini-1+2Zmin

Черновое точение Dmin=127.9+0.403=128.303 мм

Отливка Dmin=128.303+1.203=129.506

Определяем наибольший предельный размер

Допуск Td(чистовое)=100мкм

Допуск Td(черновое)=250мкм

Dmax=Dminокр.i-1+Td

Чистовое точение Dmax=128+0.1=128.1 мм

Черновое точение Dmax=128,31+0.25=128,56 мм

Отливка Dmax=129.51+1.6=131.11 мм

Расчет фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим вычитая соответствующие значения наибольших и наименьших предельных размеров соответствующих выполненяемому и предшесвующему тех.переходу.

Максимальные припуски

2Zmaxчист=Dmaxчерн-Dmaxчист=128.56-128.1=0.46 мм

2Zmaxчерн=Dmaxотл-Dmaxчерн=131.11-128.56=2.55 мм

Минимальные припуски

2Zminчист=Dminчерн-Dminчист=128.303-127.9=0,403 мм

2Zminчерн=Dminотл-Dminчерн=129.506-128.303=1.203 мм

Zобщ.max=3.01 мм

Zобщ.min=1.606 мм

Проверка правильности расчета

Zобщ.max-Zобщ.min=Tз+Тд

3.01-1.606=1.6-0.2

1,4=1,4

Вывод:расчет выполнен верно.

3.8 Назначение режимов резания (расчет для одного перехода,остальные выбирают по справочникам.)

Материал СЧ21-40

s_в =190 Мпа

Переход-точение поверхности Æ128 мм

Станок токарно-винторезный 16К20Ф1

Материал режущей части резца ВК8

Главный угол в плане φ=45˚

Вспомогательный угол в плане при черновом точении φ1=6˚

Вспомогательный угол в плане при чистовом точении φ1=12˚

Задний угол при черновом точении α=8˚

Задний угол при чистовом точении α=12˚

Угол наклона главной режущей кромки λ=-2˚

Радиус при вершине r=1 мм

Допустимое значение глубины резания при чистовой обработке выбирают в зависимости от требований по качеству изделия

При Ra=2.5 t=0.375

t_пр=1

Подача s₀ при предварительном точении

 S₀=2.11 мм/об

D=128 мм С=0.6 а1=0.25 а2=0.25

Подача s₀ при окончательном точении

где с=80 *10^-3 , а1=0.7 а2=0.36

S₀=0.67 мм/об

Время резания до смены инструмента

Оптимальное время резания до смены инструмента Т, обеспечивающее минимальную себестоимость обработки, определяется по таблице

Т=60мин

Скорость резания при чистовом точении

υ = [( C_υ)/ ( T^m t^x s^y)]∙ K_υ

 

Сv=243 x=0.15 y=0.4 m=0.2,Т=60,s=0.36,t=0.67

Kv- общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания

где

K_мυ — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала и равный 1;

K_пυ — коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки и равный 1,0;

K_иυ — коэффициент, учитывающий материал инструмента и равный 0.83.

K_υ = K_мυ K_пυ K_иυ

Kv=1*1*0.83=0.83

V=[(243)/(60^0.2 х 0.67^0.15 х 0.36^0.4)] х 0.83=142 м/мин

Сила резания

P_z,y,x = 10C_p t^x s^y υⁿ K_р.

Ср=92 x=1 y=0.75 n=0 Kp=1.1

Pz=10*92 *0.375*0.67^0.75 * 142⁰ * 1.1=281 Н

Требуемая частота вращения при точении выбирается из ряда частот вращения шпинделя станка максимальной, удовлетворяющей ограничению по скорости резания

 мин –1

n=353 мин-1

Мощность резания (эффективная), кВт

N_p=P_z v_д / 60 кBт

Np=0.281*142/60=0.66 кВт

Операция 005

Токарная

Установ А

Резец Резец 2100 – 0409 ВК8 ГОСТ 18878 - 73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
2.0	1.2	-	-	116	0.43

Резец Резец 2100 – 0409 ВК8 ГОСТ 18878 - 73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
0.2	0.2	-	-	131	0.21

Подрезной резец ВК8 Гост 18871-73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
2	0.2	-	-	114	0.18

Установ Б

Резец Резец 2100 – 0409 ВК8 ГОСТ 18878 – 73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
0.2	0.2	-	-	131	0.21

Резец расточной ВК8 2140 – 0006 ГОСТ 18882 – 73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
2	0.5	-	-	131	0.75

Подрезной резец ВК8 Гост 18871-73

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
2	0.15	-	-	114	0.15

Операция 010

Вертикально-сверлильная

Сверло Ø8,8 мм 2300 – 7003 ГОСТ 4010-77

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
4.4	0.26	-	535	14.8	2.5

Развертка развертка Ø9 мм ГОСТ 1672 – 80

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
0.1	2.2	-	300	8.5	0.6

Метчик 2640 – 0083 ГОСТ 1604 – 71

t, мм	Sо, мм/об	Sм, мм/мин	n, об/мин	V, м/мин	Tо, мин
1.8	1	186	186	3.5	0.85

3.9 Нормирование операций

Расчет норм времени на токарную операцию 005.

1)Определяем основное время операции To

To=Σto

То=1.93 мин

2)Определяем вспомогательное время операции Твсп

Т_в = t_уст + t_пер + t_доп

 

t_уст – вспомогательное время на снятие и установку детали

t_уст = 0,13 мин.

t_пер – вспомогательное время связанное с переходом

 t_пер = 0,1 мин.

t_доп – вспомогательное время на переключение скоростей и подач

 t_доп = 0,07 мин.

Т_в = 0,13 + 0,1 + 0,07 = 0,3 мин.

3)Определяем оперативное время

Топ=То+Твсп

Топ=1.93+0.3=2.23 мин

4)Определяем время на обслуживание станка

Тобс=4%Топ

Тобс=0.04*2.23 =0.09 мин

5)Определяем время на отдых

Тотд=5%Топ

Тотд=0.05*2.23 =0.11 мин

6)Определяем штучное время

Тшт=То+Твсп+Тобс+Тотд=2.43 мин

7)Определяем подготовительно-заключительное время Тпз

Тпз=14 мин по табл.46 стр.131 Общемашиностроительные нормативы времени.

8)Определяем штучно-калькуляционное время

Тшт-к=Тшт+Тпз/n

Где n-размер партии запускаемой в производство,штук

Тшт-к=2.43+14/5000=2.4328 мин

Сводная таблица расчёта норм времени детали типа корпус по маршруту обработки.

№ опера-ции.	Название Операции.	То мин.	Тв мин.				Топ.	Тобс.	Тшт.	Тпз.	n	Тотд.	Тшт-к.
			tуст.	tпер.	tизм.	tдоп.
005	Токарная	1.93	0,13	0,1	0,23	0,07	2.23	0.09	2.43	14	5000	0.11	2.4328
010	Вертикально- сверлильная	1.8	0,11	0,06	0,1	0,05	2.12	0,2	2.52	12		0,2	2.5224

3.10 Контроль точности фланца

 

В условиях среднесерийного производства контроль выполняют с помощью универсальных измерительных средств. Точность размеров, относительных поворотов и геометрической формы плоских поверхностей контролируют с помощью линеек, угольников, уровней, концевых мер, индикаторов и различных шаблонов. Для контроля точности размеров, относительного положения и геометрической формы отверстий дополнительно применяют микрометрические и индикаторные приборы - штихмассы, пассиметры, микрометры, штангенинструменты - штангенциркули, штангенрейсмусы, штангенглубиномеры, контрольные оправки и предельные калибры пробки