Разработка прогрессивного технологического процесса изготовления детали Конусная втулка.

Расчет производится аналогично приведенному примеру расчета в п.6 курсовой работы.





Выбор приспособлений.

Выбор приспособлений зависит от типа производства. В единичном производстве применяются в основном универсальные переналаживаемые станочные приспособления.
При выборе оптимального станочного приспособления должно учитываться:
1.технические требования на изготовление детали;
2.количество деталей и сроки их изготовления;
3.требования техники безопасности и затраты на изготовление и эксплуатацию приспособлений.
Для токарных работ больше всего подходит токарный пневматический само
центрирующий трех кулачковый патрон.
Для шлифования применяем центр и патрон с поводком















Выбор режущего инструмента.

При выборе конструкции режущего инструмента следует учитывать:
Характер производства.
Он влияет на выбор стандартного или специализированного инструмента.
Метод обработки.
В зависимости от метода обработки инструмент будет той или иной по типу.
Тип станка.
Отражается на конструкции и размерах посадочных мест инструмента.
Материал детали.
От материала детали зависит материал и геометрия режущего инструмента.
Размеры и конфигурацию детали.
От этого зависят размеры и конфигурация инструмента.
Требуемое качество поверхностей.
Качество поверхностей влияет на геометрию инструмента.
Точность обработки.
Точность обработки влияет на материал режущей части и конструкцию режущего инструмента.
Параллельно с выбором режущего инструмента выбираем вспомогательный инструмент. При этом желательно вспомогательный инструмент не использовать, но если используется, то только стандартный.
Для облегчения выбора составим таблицу10.
На операциях токарных лучше использовать резцы, оснащенные твердосплавными пластинами. Подрезной резец так же желательно взять из твердого сплава, так как материал заготовки Стали 30ХГСА ГОСТ 4543-71 тяжело обрабатываемая. На сверлильных операциях будем использовать сверла из быстрорежущей стали.


Выбор режущего и вспомогательного инструмента
таблица10
№п/п Наименова-ние
резца
Номер операц Наименов
реж.истр. Обозначение Вар. Выбор 1 Проходной резецы
010
Переход 1,2,7,9
Державка PDJNR/L1616H11 1 1 Пластина чер., DCMG-110404-PM Пластина п/ч. DCMG-110404-PM Пластина чист. DCMT-110404-PF Державка DTGNR/L-2020K16 2 Пластина чер. TCMT-110304-PM Пластина п/ч. TCMT-110304-PM Пластина чист. TCMT-110202-UF 2 Фасочный резец 010
Переход 4,10
Державка DSDNN-2020R12 1 2 Пластина SCMT-09T304-UF Державка PSSNR/L-1616H09 2 Пл. чер., п/ч. SCMT-09T304-UM 3 Сверло Ǿ8,5 010 переход 3 Сверло R415.5-0850-30-AC0 1 1 Патрон 392,140СG-40 20 060 Сверло с охл. R415.5-0850-30-AC1 2 Патрон 392,140СG-40 20 060 4 Сверло центровочное А4 010 переход 8 Сверло центровочное A 4 тип А ГОСТ 14952-75 1 1 Патрон 392,140СG-40 20 060 Сверло центр. двухстороннее ф 2,5 тип В ГОСТ 14952-75 2 Патрон 392,140СG-40 20 060 5 Резьба М10х1,5 010переход 5 Метчик 2620-1434 1 1 Патрон 392,140СG-40 20 060 6 Круг шлифовальный 025 круг ПП600Х63Х30524А12ПС27К530Н/С1ИЛА ГОСТ2424-83 1 1




Выбор средств технического контроля.

При проектировании технологического процесса необходимо стремиться к тому, чтобы требуемая точность размеров обеспечивалась технологически без применения средств контроля. Особенно это касается размеров, которые не могут быть измерены непосредственным способом, например межосевые расстояния отверстий.
Если без средств технологического контроля обойтись нельзя, то следует назначить стандартные средства контроля и только в случае крайней необходимости проектировать специальные измерительные инструменты, приборы или приспособления.
При выборе типа и конструкции измерительного инструмента нужно учитывать:
точность требуемого измерения;
характер производства;
размер и качество измеряемой поверхности.

Выбор стандартного измерительного инструмента
Таблица № 11

№ п/п Нормируемый размер Измерительный инструмент 1 2 4 1 Ǿ 32 h14
68,2 h14 Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ166-80
2 Ǿ 31,88 h6
50,7±js6 МикрометрМР-50 ГОСТ4381-80
КМД№1 ГОСТ 9038
Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ166-80 3 М10х1.5Н6 Калибр резьбовой М10 ГОСТ 18465
Глубиномер ГМ-25 ГОСТ7470 4 Фаскп 1х45○ Шаблон фаски 1х45○ ГОСТ 109489-64 5 Ra 3,3…0,8 Набор образцов шероховатости 0,4-12.5 Т ГОСТ 9378-93




Расчет режимов резания.

Расчет режимов резания произведем на операцию представитель:
Токарную;
Сверлильную;
Резьбонарезную;
Шлифовальную.
Рассчитаем режимы обработки для токарной обработки наружного диаметра Ø32h14. Это черновая обработка, которая будет самая нагруженная .
16.1. Расчет режимов резания при наружном точении
Общие сведенья для расчетов сил резания приведены ниже в таблице.
Скорость резания [ 3,стр. 265]
, (29)
где,
Cv и x,y,m- коэффициент и показатели степеней приведенные в
[ 3, стр.269, табл.17] заносим в таблицу выше.
T-период стойкости,
T=90 мин. [ 3, стр.268]
(30)
kv –коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки , состояние поверхности , параметры режущего инструмента
(31)
где,
nv=0,95 [3, стр.262, табл.2]





Таблица12
Общие сведенья по переходам.

№ п.п. Наименование Точение наружное 1 Наименование перехода черновая 2 Диаметр обработки, мм Ø34 3 Квалитет точности Н14 4 Припуска на обработку 3,1 5 Подача [8,стр 268-271, табл 11-19] 0,5 6 Коэффициент Сv, m,x,y [8,стр 269-270, табл.17] Сv=350, m=0,2 x=0,15 y=0,35 8 Коэффициент Кv 0,47 9 Перил стойкости в мин. 90 10 Скорость резания м/мин 71 11 Коэффициенты для расчета сил резания Ср, x, y, n [8, стр.273, табл.22] Сp=300, x=1,0 y=0,75
n=-0,15 12 Коэффициент Kp 0.86 13 Сила резания Pz, H 2450 14 Частота вращения, мин-1 700 15 Мощность станка в кВт 3,77 16 Паспортная мощность станка в кВт 11 17 Длина обработки, мм 32,5 18 Машинное время обработки в мин: 0,09

knv=1,0 [ 3, стр.263, табл.5]
kuv=1,0 [ 3, стр.263, табл.6]
Так как это много инструментальная обработка, то ku ,k rg , k i, kp
тоже необходимо учитывать. Это коэффициенты, учитывающие конструкцию резца.
[ 3,стр.264, табл.7]
[ 3,стр.264, табл.8]
[ 3,стр.264, табл.18]

Отсюда скорость резания:
при черновом точении:

Сила резания определяется (3):
(32)
где Cp,x,y,n-коэффициент и показатели степени берем из
[3, стр.273, табл.22] и вносим в таблицу выше
(33)
где kmp коэффициент учитывающий материал
[ 3, стр.264, табл.9]
(34)

kp, kip, kap, krp- коэффициенты, учитывающие геометрию
kp=0.1.31

Сила резания:
При черновом

Мощность резания определяется по формулам [ 3]
(35)
При черновом

Nc=3,14*1,2=3,77 kBT
Ncт=11 кВт
Ncт=>Nc- условие выполняется.
Время машинное на обработку:
(36)
где L-длина рабочего хода фрезы при обработке,
(37)
Lобр- длина врезания,мм
l1 , l2 -длина врезания и перебега ,мм
Длина обработки :

Длина перебегов:
При черновом

При этом длина обработки будет:
При черновом

Машинное время на обработку:
При черновом

Аналогичным способом рассчитываются все операции токарного типа.




Расчет режимов резания сверлении
Скорость определяем по [3,стр.276]
(38)
(39)

Общие сведенья перехода
Таблица13
№ п.п. Наименование растачивание 1 Наименование перехода Ø 8,5 Ø4 2 Подача S мм/об [8 стр.277, табл.25] 0,16 0,12 3 Глубина сверления, L, мм 26 8,9 4 Толщина срезаемого материала t,мм 4,25 2 5 Показатели степеней [8, стр.278,табл.8] Сv=9,8; q=0,4; y=0,5; m=0.2 Сv=7,0; q=0,4; y=0,7; m=0.2 6 Коэффициент Kv 0,71 7 Стойкость инструмента, мин 30 20 8 Скорость резания, м/мин 16,3 15,2 9 Кмр[8,стр.268, табл 9] 1,03 10 Показатели степени для Мкр [8,стр.281, табл.32] 1,469 Н*М 0,478 Н*М 11 Показатели степеней Ро [8,стр.281, табл.32] 939,6 Н 465,5 Н 12 Частота вращения , мин-1 2300 3100 13 Мощность, кВт 0,42 0,18 14 Длина рабочего хода 29,92 10,7 15 Машинное время, мин. 0,08 0,028
Скорость резания :


(40)

(41)
Мощность[3, стр.280]
Ne=Mkpхn/9750 (42)
n=1000хV/πD (43)




N=1.2*0.45=0.54

Аналогичным образом производится и остальные расчеты по сверлению.






Расчет режимов резания при нарезании метчиком резьбы
Нарезание резьбы производится метчиком М10. Глубина резания соответствует шагу резьбы. Подача так же соответствует шагу резьбы.
По[3] определяем скорость и момент крутящий.Соответствующие показатели степеней и коэффициенты берем по [3, стр.292-298]












Расчет режимов резания при наружном шлифовании
Определяем скорость вращения заготовки [3]. Для закаленной стали и диаметра заготовки Ø46 скорость вращения детали лежит в пределах
Vз = 26….39 м/мин.
Этому диапазону значений Vз соответствует следующий диапазон значений чисел оборотов заготовки :
nз = 260….390 об/мин.
корректируем число оборотов по паспортным данным станка:
nз = 275 об/мин.
Тогда действительная скорость вращения заготовки составит:
Vз= π х dд х nд/1000 (44)
Vз= 3,14х44,73х275/1000=38,6м/мин
Определяем продольную подачу на оборот заготовки
Sо=Sд х Вк мм/об (45)
Устанавливаем величину продольной подачи в долях ширины круга [3]:
Sд=(0,2….0,4)В –для чистоты поверхности 0,4
Принимаем Sд=0,2
Тогда:
Sо=0,2 х40=8 мм/об.
Определяем скорость продольного хода стола станка
Vст=Sд х Вк х nз /1000 м/мин (46)
Vст=0,2х40х275/1000=2,2 м/мин
Полученное значение скорости продольного стола может быть установлено на станке ,где осуществляется бесступенчатое регулирование значений Vст в пределах 0,5….5 м/мин.
Определяем поперечную подачу на ход стола Stx [3] %
Для Vз до 40 м/мин Sо=2,2 мм/об Ø44,73;
Stx=0,006 мм/ход
Учитывая поправочный коэффициент на поперечную подачу:
К1=1 ,так как припуск на диаметр 0,1 мм ;
К2=0,8 , так как обработка материала - закаленная сталь.
Stx=0,006х0,8=0,0048 мм/ход.
Принимаем Stx=0,005мм/ход.
Определяем мощность, затрачиваемую на резание [3]:
Для v3 до 38.6 м/ мин, S0 до 8 мм/ об, stx до 0,005 мм/ ход,
(47)
СN=1,3; r=0,75; x=0,85; y=0,7; [3,стр. 303, табл.56]
N=1.3*38.60,7580.70.0150.85=2,43
Проверяем достаточность мощности двигателя шлифовальной бабки, . У станка мод. Nшп = NM х η=5,5 х 0,8 = 4,4 кВт.
Npeз < Nшп(2,43 < 4,4), т. е. обработка возможна.
Определение времени на обработку.

(48)
где L=l – (0,2…0,4)Вк при шлифовании напроход и
L=l– (0,4…0,6)Вк в мм при шлифовании в упор; h – снимаемый припуск в мм; Sд – продольная подача детали в мм/мин; Вк – ширина круга в мм; nд – частота вращения детали в об/мин; t – глубина резания или поперечная подача круга за один оборот детали; К – поправочный коэффициент, зависящий от вида шлифования









Параметры обработок
Таблица 14


№ п.п. Наименование операции Парамеитры обработки Режимы резания Показатели степеней и коэффициентов Пер. ст-ти Показатели степеней и коэффициентов   Скорости Силы Pz момент крутящий Момент крутящий D,мм L,мм t, мм s мм/об v м/мин n, об/мин P, Н N, кВт To, мин Сv x,q y m Кv Cp x y n,q Кp T, мин Cm q x y Мкр Обработка торцев на размер 68.2           1 Подрезка торца 34 16,3 2,4 0,1 57 531 1045 0,97 0,307 47 - 0,8 0,2 0,47 408 0,72 0,8 0 0,86 90           2 Подрезка торца 34 16,3 2,4 0,1 57 531 1045 0,97 0,307 47 - 0,8 0,2 0,47 408 0,72 0,8 0 0,86 90           Обработка наружного конуса           3 Черновое 32,92 54,6 0,618 0,5 92 887 481 0,72 0,123 350 0,15 0,35 0,2 0,47 300 1 0,75 -0,15 0,86 90           4 п/чистовое 32,554 53,4 0,213 0,3 129 1258 108 0,23 0,142 350 0,15 0,35 0,2 0,47 300 1 0,75 -0,15 0,86 90           5 чистовое 32,309 52,2 0,085 0,1 184 1815 18 0,05 0,288 420 0,15 0,2 0,2 0,47 300 1 0,75 -0,15 0,86 90           Обработка наружного диаметра 32h14 6 черновая 32 20 1,67 0,5 79 786 1330 1,72 0,051 350 0,15 0,35 0,2 0,47 300 1 0,75 -0,15 0,86 90           Обработка фасок           7 Точение фаски 18,4 1,75 1,75 0,1 57 981 832 0,77 0,018 47 - 0,8 0,2 0,47 408 0,72 0,8 0 0,86 90           8 Точение фаски 12 1,75 1,75 0,1 57 1504 832 0,77 0,012 47 - 0,8 0,2 0,47 408 0,72 0,8 0 0,86 90           Сверление отверстий 9 Центр. Отв. 4 8,9 2 0,19 15 1210 731 0,16 0,039 7 0,4 0,7 0,2 0,71 68 - 0,7 1 0,86 20 0,0345 2 - 0,8 1,26 10 Отв. Ǿ8,5Н12 8,5 26 4,25 0,26 16 610 1936 0,46 0,164 9,8 0,4 0,5 0,2 0,71 68 - 0,7 1 0,86 30 0,0345 2 - 0,8 7,30 Нарезание резьбы метчиком М10х1,5Н6 11 М10х1,5Н6 10 26 1,5 1,5 10 330   0,36 0,052 64,8 1,2 0,5 0,9 0,71         0,86 90 0,027 1,4 - 1,5 10,72 Круглое шлифование 12 Шлифование конуса 31,88 57 0,25 8 39       0,470                                 Проектирование схем наладок.

Инструментальная наладка представляет собой комплекс режущего и вспомогательного инструментов скомпонованных в соответствии с требованиями выполняемой технологической операции. Исходными
данными для проектирования наладки является:
паспортные данные выбранного станка с размерами и рабочей зоны и размерами элементов присоединительных поверхностей;
общие и присоединительные размеры выбранного режущего инструмента;
эскиз операции для которой разрабатывается наладка;
размеры обрабатываемой заготовки и станочного приспособления для ее установки.
Проектирование наладки заключается в согласованном размещении и закреплении на станке, внутри его рабочей зоны станочного приспособления с обрабатываемой заготовкой, а так же режущего и вспомогательного инструмента.
Наладка изображена в едином для всех элементов масштабе и в необходимом количестве проекций. Элементы станка и приспособления вычерчены упрощено в тонких линиях. На заготовке указаны выдерживаемые на данной операции размеры с предельными отклонениями. На обрабатываемой поверхности проставлены шероховатость. Обрабатываемая поверхность привязана размерами к технологическим базам. В свою очередь установочные элементы станочного приспособления привязаны точными размерами к элементам станка. Режущий инструмент на чертеже наладки показан в крайнем положении в соответствующим окончанию обработанной данной поверхности.
Способ крепления инструмента к станку показан упрощенно. Все режущие и вспомогательные инструменты, а так же приспособления входящие в наладку имеют выносные линии с обозначением.
На листе начерчена таблица с режимами обработки и спецификация к наладке. Так же представлена циклограмма перемещения инструмента при обработке.

































Список литературы

Горбацевич. П. В. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, “Высшэйша школа”1975г.275с.
Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах, Т1 под. Ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова М. 1972, 480с.
Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах, Т2 под. Ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова М. 1972, 497с.
Добрыднев И. С. Курсовое проектирование по предмету “Технология машиностроения ”: Учебное пособие для вузов по специальности “обработка металлов резанием”, - М.: Машиностроение, 1985., 450с.
Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Под. ред. А. Ф. Горбацевича. Изд. “Высшэйша школа”,1975, 288с.
Моталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности “Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты ”- Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение 1985.- 496с.
Вардашкин А. С. Справочник по станочным приспособлениям в 2-х томах. Том-1. Высшейша школа. 576 с
Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. Изд.6-е, перераб. и доп. Учебник для машиностроительных вузов «Высшая школа » 1969. 480 с.
















2