Технологический процесс изготовления детали втулка

Норма штучного времени:Тшт=То+Тв+ Тобсл+ Тотд=0,09+0,55+0,27+0,09*2+0,11+0,01+0,01=3,38 минТаблица 1.17SnLlTоТв1. Точить пов. 2 до ø38,150,14415001030,020,112. Точить пов. 3 до ø40,150,14415001030,020,113. Точить пов. 2 до ø38h70,115001030,020,114. Точить пов. 3 до ø40(-0,03)0,115001030,020,115. Расточить отверстие 9 до ø220,2515001230,010,110,091,222. Проектирование фасонного дискового резца2.1. Выбор угловОпределение величины заднего угла . Для дисковых резцов принимают в пределах 10…12° [7, с.3]. Принимаем среднее значение =11°.Выбор переднего угла .В зависимости от обрабатываемого материала детали (Сталь), выбираем передний угол =20° [7, с.4].2.2. Расчет наибольшей глубины профиля детали .Наибольшая глубина профиля детали вычисляется по формуле:,где =42 мм- наибольший диаметр детали, мм; =36 мм- наименьший диаметр детали, мм.Получим:2.3. Устанавливаем узловые точки профиля.Под узловой точкой понимают все точки профиля одного радиуса (диаметра), в которых пересекаются линии разного типа или одного типа, но с разными параметрами.Узловыми точками, принадлежащими фаскам с заданным углом β, можно пренебречь.Рис. 2.1. Узловые точки.Узловую точку с наименьшим радиусом, равным принимаем за базовую точку.Вычислим радиусы всех узловых точек:2.4. Выбор габаритных и присоединительных размеров резца.В зависимости от глубины профиля tmax выбираем габаритные и присоединительные размеры резца [1, с.7]:tmaxдоDabd(H8)d1d2D1r6509132052812.5. Расчет установочных и эксплуатационных параметров.Смещение оси резца относительно линии резцов станка , смещение передней грани (или плоскости заточки) от оси резца [1, с.6]:Где , тогда:2.6. Расчет глубины профиля резца от базовой линии.Рассчитаем для всех узловых точек глубину профиля резца от базовой линии [1, с.6]:в плоскости передней грани по формуле:где в профильной плоскости (нормальной к задней поверхности):Таким образом произведем расчеты для каждой точки:Точка 1,2:Точка 3,4:Точка 5,6:Точка 7,8:Сводная таблица полученных результатовТаблица 2.1Результаты расчета.№ узловой точки iriδhi=ri-rбhpihxi11820,00000,000021820,00000,000032117,04733,1632,65242117,04733,1632,652520,217,7442,22,3251,961620,217,7442,22,3251,961719,218,7021,21,2721,081819,218,7021,21,2721,0812.7. Проектирование участка под отрезной резец, расчёт общей ширины резца L.Рис. 2.2. Эскиз для определения ширины резцаОбщая ширина резцаL=35+2+3=40мм. Эскиз взаимного расположения резца и детали.Для установления взаимосвязи между расположением фасонного резца на станке и узлами станка выполним эскиз в двух проекциях (вид сверху, вид сбоку со стороны передней бабки) взаимного расположения резца и детали.Дополнительные размеры зависящие от длины:l1 = (0,25 … 0,5 ) L=(0,25….0,5)*40=10….20, принимаем 15 ммl2 = 0,25l=0,25*(L- l1)=0,25*(40-15)=6 ммРис. 2.3. Эскиз взаимного расположения резца и детали.2.8. Выбор материала для изготовления резца и корпуса резца.Выберем материал для изготовления фасонного резца по рекомендациям [7]: быстрорежущая сталь Р9.Основные физико-механические свойства стали Р9:Плотность ρ=8,3 г/см3;Твердость после отжига 255 HB;после закалки и отпуска HRСэ 63;Предел прочности при изгибе σи=3350 МПа;Ударная вязкость ан=2,0·105 Дж/м2;Температура закалки 1230 °С;отпуска 560 °С;Теплостойкость 620 °С.3. Автоматизация ПП в машиностроении3.1. Техническое заданиеОбработать деталь на токарном станке 16Б16КПРис.3.1. Эскиз заданияРежимы резания для данной операции представлены в таблице 1Таблица 17Режимы резания, м/мин, мм/об, об/мин250,120003.2. Анализ способов осуществления операцииПри точении фаски возможны два варианта направления подачи:1) ПродольнаяРис.3.2. Рабочий цикл в случае использования продольной подачи0-1 – холостой ход1-2 – рабочий ход2-3 – холостой ходСкорость перемещения резца на холостых ходах составит Время холостого хода определяется какВремя рабочего хода определяется какВремя цикла определяется какПроизводительность станка в таком случае будет равнаОпределим штучно-калькуляционное времягде – вспомогательное время, определяемое по Справочнику нормировщика, Тогда Определим степень автоматизации данной операции по формулеПолученное значение степени автоматизации соответствует низшей степени автоматизации.3.3. Сравнительный анализ загрузочных устройствДля сверления отверстия втулки выбираем из уже разработанных схему приспособления показанную на рисунке [малов. с.342]Рис.3.3 Автоматическое приспособление для сверления отверстия во втулкахПринцип работы такого приспособления следующий: втулки загружают в магазин, где они перемещаются до упора. При движении шпинделя станка вниз вместе с ним опускается кондукторная плита 3, призматические выступы центрируют и зажимают заготовку, штифт 4, нажимая на упор, 1 опускает его, освобождая обработанную втулку, и позволяет ей скатиться в тару.Бункерно-загрузочное устройство для сверлильного станкаРис.3.4. Бункерно-загрузочное устройство для сверлильного станкаРис. 3.5. Дисковый фрикционный механизм ориентации втулок.Дисковые фрикционные Для заданной заготовки следует применять загрузочные устройства типа «Бункер», так как деталь сравнительно небольшая по габаритам и весу, а также имеет простую геометрическую форму.В качестве конструкции загрузочного устройства рассмотрим следующие варианты1) Барабанное с наружными зубьями2) Барабанное с внутренними зубьями3) Вибрационный бункер4) Дисковое с радиальными пазами5) Дисковое с крючками6) Дисковое двойной ориентации с профильными вырезами на диске7) Дисковое с внутренними карманами на дискеРис.3.6 Дисковое загрузочное устройствоВ механизме ориентации заготовки ориентируются в один прием. Неподвижный диск 1 смонтирован на корпусе, о подвижный 2 на валу редуктора 3. По окружности диска 2 имеются карманы Б, а на его поверхности расположены лопасти 5, способствующие лучшему заполнению пазов заготовками.Попавшие в карманы заготовки выдаются через накопитель.3.5. Механизм ориентирования заготовокЗаготовка до обработки уже имеет обработанные наружные поверхности и торцы детали, вследствие этого необходим механизм ориентации, разворачивающий заготовку правильным образом.В качестве принципа функционирования устройства ориентации используем перекос заготовки из-за смещенного центра тяжести. Подробно опишем процесс ориентации для выбранного ЗУ.Первичная ориентация заготовок осуществляется карманами (вырезами), расположенными по хорде вращающегося диска, 3.6. Расчет конструктивных параметров3.6.1. Расчет объема накопителя и параметров карманчикаРассчитаем объем накопителя ЗУ. Определим объем заготовки (габаритный)Объем накопителя ЗУ рассчитывается по формулегде – объем накопителя,–объем заготовки,; – коэф.плотности укладки заготовок в накопителе ; Т – время автоматической работы (в учебных целях примем 60 мин); –производительность загрузочного устройства, шт/мин (.В соответствии с формой накопителя ЗУ рассчитаем его размерыРис.3.7. Схема для расчета размеров накопителяПримем Объем накопителяВыразим Рассчитаем расстояние между осями карманчиков где δ=4 мм - толщина перегородки в мм; – величина зазора, мм.3.6.2. Расчет числа карманов, ширины лотка накопителя и радиуса изгиба трубы накопителяЧисло карманов для первичной ориентации определяют по длине окружности диска, а шаг корректируется с учетом толщины перегородки δ.Число карманов:где – диаметр диска, мм. Размеры карманов для захвата и первичной ориентации и карманов для вторичной Остальные конструктивные элементы примем следующими:угол наклона дна бункера к горизонтальной плоскости толщина стенки бункера b=4 ммРассчитаем ширину лотка накопителя из условия незаклинивания.Ширину лотка накопителя определим по формулегде – длина заготовки; d – диаметр заготовки; коэффициент трения (примем равным 0,02);3.7. Разработка механизма сбора готовых деталейПосле окончания процесса обработки, цанговый патрон разжимается и пружинный выталкиватель удаляет обработанную деталь из патрона. Для дальнейшей транспортировки детали в тару возможны 2 варианта: с помощью специальных механизмов или самопроизвольным скатыванием через лоток.Так как обрабатываемая деталь относится к классу «Втулка», самым простым (с точки зрения конструкции) решением станет самопроизвольное скатывание детали в тару через лоток. Рис.3.8. Лоток разгрузки и тара3.11. Построение циклограммыЗа время цикла работы автоматического устройства совершаются следующие процессы:а) заготовка перемещается в рабочую позициюб) заготовка зажимается прижимомв) инструмент совершает холостые ходыг) инструмент совершает рабочие ходыд) заготовка высвобождается Составим циклограмму. Назначим времена срабатывания основных механизмов загрузочно-разгрузочного механизма станкаа) время зажима и разжима деталиб) время холостого хода 0,017мин=1,02св) время рабочего 0,055 мин=3,3 сРис.3.9. Циклограмма3.12. ЗаключениеОпределим производительность загрузочно-разгрузочного устройстваОценим степень автоматизации операции.Полученное значение соответствует малой степени автоматизации.ЗаключениеВ данном проекте был исследован технологический процесс изготовления детали «Втулка».В общей части проекта был выполнен анализ технологичности детали и характеристике типа производства.В технологической части были выполнены: - выбор вида и метод получения заготовки; - разработка маршрутного технологического процесса;- выбор технологического оборудования;- выбор и описание приспособлений; - выбор и описание режущего инструмента; - выбор и описание измерительного инструмента;- расчет режима резания аналитическим методом;- расчет нормы времени.В конструкторской части был спроектирован круглый резец для обработки наружных поверхностей.В разделе автоматизации было предложено оснастить станок устройством для загрузки заготовок, данное устройство состоит из дискового барабана, накопителя, и приспособления для сверления.БиблиографияТехнология машиностроения. Часть I: Учеб. пособие/ Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, Б.Я. Розовский, В.В. Дегтярев, А.М. Соловейчик; Под ред. С.Л. Мурашкина. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2005. 190 с.Технология машиностроения. Часть II: Проектирование технологических процессов: Учеб. пособие/ Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, Б.Я. Розовский, В.В. Дегтярев, А.М. Соловейчик; Под ред. С.Л. Мурашкина. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. 498 с.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т. 1/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. 656 с., ил.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т. 2/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. 496 с., ил.ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски».Справочник нормировщика-машиностроителя в 4 томах. Том II Техническое нормирование станочных работ. А.Д. Гальцов, В.С. Вольский. Под ред. Е.И. Стружестраха; Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1962 г.Учебное пособие «Режущие инструменты» /В.Ф. Истомин, Ю.М. Панкратов/СПбГТУ. СПб., 1993 г. 80 с.ГОСТ 16093-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба мет-рическая. Допуски. Посадки с зазором.ГОСТ 16925-71. Метчики. Допуски на резьбу.ГОСТ 3266-81. Метчики машинно-ручные. Конструкция и размеры.ГОСТ 9523-84. Размеры квадратов метчиков.ГОСТ 9324-80Е. Фрезы червячные чистовые однозаходные для цилиндриче-ских зубчатых колес с эвольвентным профилем. Технические условия.Камышный Н.И. Автоматизация загрузки станков. М., «Машиностроение», 1977. 288 с. с ил.Малов А.Н. Загрузочные устройства для металлорежущих станков. Изд. 2-е перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1972, 400 с.Методическое руководство к курсовому проекту по механизации и автоматизации технологических процессов в машиностроении. Сост.: Слатин В.И., 2012 г., 49 с., с ил.Механические интерфейсы для металлорежущих станков. Автоматизированные устройства выгрузки деталей. Методические рекомендации. Сост.: Слатин В.И., 2016 г., 9 с., с ил.