Технологический процесс изготовления поводка

025 Сверлильная

Сверлить  и зенковать отверстие ∅15Н7  

∅6Н7 предварительно, фрезеровать лыску в размер 95 Многоцелевой сверлильно – фрезерный 21105Н7Ф4 Наладка УСПО

030

Контрольная  

035 Горизонтально-протяжная

Протянуть шпоночный паз

В = 8H9 окончательно. Горизонтально – протяж- ной 7А510  Направляющая втулка

040 Слесарная

Опилить  заусенцы на шпоночном пазу Машина для снятия заусенцев 

045 Контрольная  

050 Шлифовальная

Шлифовать  отверстие ∅15Н7

Внутришлифовальный 3А227АФ2

 

055 Шлифовальная

Шлифовать сквозное отверстие ∅6Н7 и торец ∅100/∅30Н7

Станок вертикально - сверлильный 2Н135 Кондуктор

060 Моечная

Промыть деталь Моечная машина 

065 Контрольная  

070 Нанесение антикоррозионного  покрытия  

 

8.  Расчет  режимов   резания

1. Операция 020. Сверление по  внутреннему  диаметру.

Операция выполняется на  вертикально – сверлильном станке  2Н135.

Рассчитаем режимы резания на операцию 020: сверление Ø30. Обрабатываемый материал Сталь 20Х( ).Станок: 2Н135мощность 4,5 кВт. Припуск на обработку составляет Х мм.

Скорость резания при растачивании определим по формуле:

, [1, c. 334]

где:

   - период стойкости,  мин, Т = 50 мин

   - значения показателей  степени

х = 0,15, m = 0,20, у = 0,324, Значение коэффициента СV = 67

      - общий поправочный  коэффициент на скорость резания,  учитывающий фактические ус¬ловия резания 

  ,

где:

     - коэффициент,  учитывающий качество обрабатываемого  материала заготовки;

     - коэффициент,  учитывающий влияние материала  инструмента;

     -  коэффициент,  учитывающий состояние поверхности;

     , 

    Коэффициент, учитывающий  качество обрабатываемого материала  заготовки рассчитывается по  формуле

,

где:

    - коэффициент,  характеризующий группу стали  по обрабатываемости;

      - показатель  степени; 

     - предел прочности  при растяжении, Мпа.

         =200МПа;  ; КГ = 1;

                   

Отсюда     

                KV =1 • 1• 1,9 = 1,9     

 

Скорость резания

                

 

Частота вращения заготовки (число оборотов)

                                          ,

где:

     - скорость резания,  м/мин;

    - диаметр обрабатываемой  поверхности, мм.  D = 30;

 

                                        

                      

По паспортным данным станка ближайшее число оборотов nст = 710 об/мин;

 

Действительная скорость резания по фактическому числу оборотов:            [1, c.336]

 

 

 

  Рассчитаем максимальную  силу резания при черновом  точении при глубине резания   по формуле:

,[1, c.336]

где:

       Ср= 40 – коэффициент,  учитывающий условия обработки;

      х= 1 – показатель  степени, учитывающий  влияние   глубины резания  на  скорость  резания; 

      y= 0,75 – показатель  степени при  S;

     n = 0,55 – показатель  степени при обработке чугуна

    Поправочный коэффициент  КР  представляет собой произведение ряда коэффициентов:

,

 

тогда  Кр= 0,74.

.

Определим необходимую мощность электродвигателя станка N кВт:

 

   Мощность станка 4,5кВт   превышает необходимую для обработки.

2.Операция 015.

Рассчитаем режимы резанья на операцию 015: подрезать торцы ∅100/∅30Н7. Операция выполняется на токарном станке с ЧПУ КТ141, мощность станка 15 кВт.

Скорость резанья определим по формуле:

 

,

где:

   - период стойкости,  мин, Т = 60 мин

   - значения показателей  степени

х = 0,15, m = 0,35, у = 0,45, Значение коэффициента СV = 360.

  - общий поправочный  коэффициент на скорость резания,  учитывающий фактические ус¬ловия резания 

  ,

где:

     - коэффициент,  учитывающий качество обрабатываемого  материала заготовки;

     - коэффициент,  учитывающий влияние материала  инструмента;

     -  коэффициент,  учитывающий состояние поверхности;

     , 

    Коэффициент, учитывающий  качество обрабатываемого материала  заготовки рассчитывается по  формуле

,

где:

    - коэффициент,  характеризующий группу стали  по обрабатываемости;

      - показатель  степени; 

     - предел прочности  при растяжении, Мпа.

         =200МПа;  ; КГ = 1;

                   

Отсюда     

                KV =1 • 1• 1,9 = 1,9     

 

Скорость резания

               

 

Частота вращения заготовки (число оборотов)

                                          ,

где:

     - скорость резания,  м/мин;

    - диаметр обрабатываемой  поверхности, мм.  D = 100;

 

                                        

        

Действительная скорость резания по фактическому числу оборотов:            [1, c.336]

 

 

 

  Рассчитаем максимальную  силу резания при черновом  точении при глубине резания   по формуле:

,[1, c.336]

    Поправочный коэффициент  КР  представляет собой произведение ряда коэффициентов:

,

 

тогда  Кр= 0,74.

.

Определим необходимую мощность электродвигателя станка N кВт:

 

   Мощность станка 5,5кВт   превышает необходимую для обработки.

9. Расчет  основного   времени

Основным показателем является норма штучного времени tшт.

Проектируя операции, стремимся к снижению нормы времени, что достигается уменьшением основного tо и вспомогательного tв времени.

Норма штучного времени определяется по следующим уравнениям:

t = to + tв + tт + toрг + tп,

t = tоп (1+ (а+b+g/100),

где:

  to – основное технологическое время (определяется расчетом), мин;

         tв - вспомогательное время (принимается по нормативам), мин;

         tт, toрг, tп -  время технического организационного обслуживания и регламентированных перерывов (берется в процентах от оперативного времени tоп);

         a, b, g – коэффициенты, определяющие  соответственно время технического, организационного обслуживания  и время регламентированных перерывов  в работе (а=6%, b=0,6…0,8%, g=2,5%).

Определение основного времени производим по уравнению:

to = L . 1/Sm,

где:

L – расчетная  длина перемещения инструмента; 

         1 – число рабочих ходов в  данном переходе.

   Расчетная длина  L определим как 

L = l + lвр + lcr + lgр,

 

где:

l, lвр, lcr, lgр – длины соответственно обрабатываемой поверхности, врезания, схода инструмента и на взятие пробной стружки.

Операция 020.

Переход 1. Для чернового точения по внутреннему диаметру определяем расчетную длину рабочего хода, равную  ( l1 + l2 + l3 ) = 75мм.

Подача S = 0,8 мм/об; частота вращения шпинделя: n = 710 мин-1, тогда,

То = 75 / 0,8 ∙ 710 = 0,13 мин.

Переход 2.  Для чернового подрезания торца определяем расчетную длину рабочего хода, равную ( l1 + l2 + l3 ) = 75 мм.

Подача S= 0,5 мм/об; частота вращения шпинделя: n= 710 мин-1, тогда,

То = 75/ 0,5 ∙ 710 = 0,21 мин.

10. Себестоимость операции  сверление по внутреннему диаметру

Экономические и нормативные показатели

Показатели Вертикально-сверлильный станок 2Н135

Цена станка, руб 10.000

  10

М 1

 

96,31

 

0,2

 

1

F – площадь занимаемая  станком, 

2,5

Стоимость механической обработки на рассматриваемой операции:

,

где   - штучное время операции, мин.

  - величина часовых  приведенных затрат, руб./час:

, где

  - основная и дополнительная  заработная плата, а также начисленная  на соцстрах и наладчику за  физический час работы обслуживаемых  машин, руб./час,

  - коэффициент многостаночности, принимаемый по фактическому состоянию на рассматриваемом участке,

  - часовые затраты по  эксплуатации рабочего места,  руб./час,

  - нормальный коэффициент  экономической эффективности капитальных  вложений,

  - удельные часовые  коэффициенты вложения в станок, руб./час,

  - удельные часовые  коэффициенты вложения в здания, руб./час.

Вертикально-сверлильный станок 2Н135:

=312,5 руб/час

=10,55 руб/час

=128 руб/час

=17,595 руб/час

=135,58 руб/час

=109,14 руб

Итого стоимость изготовления детали на этой операции:

  руб.

11. Выбор режущего инструмента

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точности обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.

      При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, но, когда целесообразно, следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей.

Для изготовления поводка используем следующие режущие  инструменты:

- резец проходной с  отогнутой головкой, оснащенный  пластинами из твердого сплава  ГОСТ 18877-73;

- сборный токарный резец  с механическим креплением твердосплавной  пластины ромбической формы;

- протяжка ГОСТ 18218-90;

- сверло-зенкер ТУ 2-0,5-525-76.

Принцип работы любого режущего инструмента основан на действии клина. Последний состоит из рабочей части, которая принимает непосредственное участие в отделении срезаемого слоя металла, и крепежной части, с помощью которой производится закрепление резца в резцедержателе.

12. Выбор измерительного  инструмента

 При проектировании  технологического процесса механической  обработки заготовки для межоперационного  и окончательного контроля обрабатываемых  поверхностей необходимо использовать  стандартный измерительный инструмент, учитывая тип производства, но  вместе с тем, когда целесообразно, следует применять специальный контрольно-измерительный инструмент или контрольно-измерительное приспособление.

Метод контроля должен способствовать повышению производительности труда контролера и станочника, создавать условия для улучшения качества выпускаемой продукции и снижения её себестоимости. В серийном производстве обычно применяются калибры: скобы, пробки, шаблоны и т.п.

Для операционного контроля используем:

– штангенциркуль  ШЦ II 500 – 0,1 ГОСТ 166-89;

– штангенрейсмасс по ГОСТ 164-89;

– микрометр  ИГП по ГОСТ 6933-81.

Для измерения   шероховатости   используем профилограф  -  профилометр мод. 252 (с цифровым отсчетом) по  ГОСТ 2875-75.

Принцип работы профилографа заключается в последовательном ощупывании поверхности иглой, перпендикулярной к контролируемой поверхности, преобразовании колебаний иглы оптическим или электрическим способом в сигналы, которые записываются на светочувствительную плёнку или бумагу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

  Исходя из анализа  исходных данных был разработан  технологический процесс механической  обработки поводка для средне-серийного производства. Отличительной особенностью является использование при механической обработке автоматов, полуавтоматов, станка с ЧПУ.

Основой метода получения заготовки был принят прокат. Данный метод вполне оправдывает себя в условиях средне-серийного производства.

При проектировании технологического процесса механической обработки детали, учитывались следующие рекомендации: первыми  обрабатываем поверхности, которые будут являться базами для последующей обработки; затем обрабатываем поверхности, имеющие максимальные припуски; далее обработку поверхностей производим в зависимости от заданной точности размеров. Чем точнее размер, тем позднее он должен обрабатываться. Также следует исключить возможность повреждения обработанных поверхностей в результате последующей обработки других поверхностей.

Новый технологический процесс соответствует современным достижениям науки и техники, повышает производительность, позволяет при высокой производительности обеспечивать высокое качество деталей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1. Технология машиностроения: учебное пособие для студентов  эконом.спец./С. К. Сысоев; Сиб.гос.аэрокосмич.ун-т. – Красноярск,2010.-464 с.

2. Ивасев, С.С. Технология машиностроения [Текст]:учеб. Пособие /С.С. Ивасев, А.В. Гирн. - Красноярск: СибГАУ,  2006. - 112с.

3. Ивасев С.С. технология машиностроения: методические указания к выполнению курсовой работы,2006. – 62с.