Разработка технологического процесса изготовления фланца карданного вала бульдозера Четра

Для тонкого шлифования: А6min=Aн-ei=80-0,008=79,992 ммДля предыдущих переходов Аi-1min= Аimin+2ZiminДля чистового шлифования: А5min.= 80,992 +0,05796= 80,05 мм;Для предварительного шлифования: А4min.= 80,05 +0,1232=80,173 мм;Для чистового точения: А3min =80,173 +0,215= 80,388 мм;Для получистового точения: А2min.= 80,388 +0,5176=80,9 мм;Для чернового точения: А1min.= 30,9 +1,1776=86,177 мм;Для заготовки: А0min.= 87,077 +3,1832= 90,26 мм. A6minДля чернового точения: 2Z1max =43,46 -38,077 =5,383 мм8. Общий минимальный двухсторонний припуск находим как сумму минимальных промежуточных припусков, а общий максимальный – как сумму максимальных припусков:2Zо min=3,1832+1,1774 +0,5176+0,215+0,1232+0,05796 = 5,27 мм; 2Zomax=5,383 +1,787 +0,742 +0,313 +0,16 +0,067=8,45 мкм;Выполним проверку правильности арифметических расчётов припусков по уравнению:2Zo max=2Zо min+TA0-TAmгде TA0 – допуск размера заготовки;TAm – допуск размера готовой детали.2Zomax=5,27 +3,2-0,016=8,45 ммРезультаты расчета правой части этого уравнения совпадают со значением 2Zomax, что свидетельствует о правильности расчетов.11. Общий номинальный припуск 2Zо ном находим по формуле: 2Zоном=2Zоmin-EI0+EImгде EI0 и EIm – соответственно нижние предельное отклонения заготовки и готовой детали,2Zоном=5,27 -(-1,1)+(-0,008)=6,262 мкм.Зная значение 2Zоном. находим номинальный диаметр заготовки:dз ном= dд ном+2Zоном=80+6,262=86,262 ммРезультаты расчетов сводим в таблицу 1.8.Таблица 1.8 – Параметры припусков на обработку размера95js6±0,008Технологические переходы обработки поверхностиØ9Элементы припуска, мкмДопуск ТА, ммПредельные размеры, ммПредельные значения припусков, ммRzhρεАminАmax2Z2ZЗаготовка2002501141,6---320040,2643,46----1-й переход (черновое точение)180130278,70100037,07738,0773,18325,3832-йпереход (получистов точение)10050108,8039035,936,291,17741,7873-й переход(чистовое точение)303542,5016035,38835,5480,51760,7424-й переход (предварительное шлифование)252016,606235,17335,2350,2150,3135-й переход (чистовое шлифование)12,5106,4802535,0535,0750,12320,166-й переход (тонкое шлифование)1,2544,0501634,99235,0080,057960,067Предельные общие припуски 5,278,45Рассчитаем припуски и предельные отклонения по технологическим переходам на подрезание торца в размер 210±0,15 мм (δLд=300 мкм).Технологический маршрут обработки торца 66±0,15 мм состоит из следующих переходов:1-й переход: Черновое точение – 14 квалитет Rz=100 мкм, h=120 мкм;2-й переход: Предварительное шлифование– 12 квалитетRz=15 мкм, h=20 мкм;Заготовка: Rz0=200 мкм, h0=250 мкм; Определим ространственное отклонение формы поверхности заготовкигде: Δк – удельная кривизна заготовки, Δк=1,5 мкм/мм; l – длина поверхности, l=50 мм. Следовательно имеем: ρкор= 1,5· 50 = 75 мкм.Определим остаточное пространственное отклонение по переходам: = Купосле чернового точения (Ку = 0,06), 1 = 0,06 75 = 4,5 мкм;после предварительного шлифования (Ку = 0,04), 2 = 0,04 75 = 3 мкм;Погрешность установки в осевом направлении εу=0,14 мм.Расчёт минимальных значений межоперационных припусков производим по формуле:1-й переход 2-й переход Расчётный размер торца фланца, начиная с конечного минимального чертёжного размера, путём последовательного приближения минимального припуска каждого предыдущего перехода.2 переход:; Lр = 65,85 + 0,3645=66,2145 мм;1 переход:; Lр = 66,2145 + 0,665=66,88 мм;Заготовка: Lр = 66,88 + 3,2=70,08 мм.6. Назначаем допуски на технические переходы по таблице, а допуски на заготовку по ГОСТ 7505 – 89.заготовка - δLз =3200 мкм,1-й переход – δL1 =740 мкм, 2-й переход – δL2=300 мкм.7. Предельный размер Lmax определяем, округляя расчетные размеры соответствующего перехода до точности допуска в большую сторону, а Lmin определяем прибавлением из наибольших предельных размеров допусков соответствующих технологических переходов:2 переход: Lmax= 210,15 мм; Lmin= 210,85 мм;1 переход: Lmax= 210,88 +0,74= 211,62 мм; Lmin= 66,88 мм;Заготовка: Lmax= 70,08 +3,2= 73,28 мм; Lmin= 70,08 мм.8. Максимальные предельные значения припусков ZmaxПР находим как разность наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а минимальные значения ZminПР – как разность наименьших предельных размеров:ZiminПР =Li-1min- LiminZimaxПР =Li-1max- Limax2 переход: ZminПР= 66,88 –65,85 = 1,03 мм;ZmaxПР= 67,62 – 66,15 = 1,47 мм;1 переход: ZminПР= 70,08 – 66,88 = 3,2 мм;ZmaxПР= 73,28 – 67,62 =5,66 мм.Определим предельные значения общих припусков ZОmin, ZОmax:ZОmin =70,08 – 65,85 = 4,23 мм;ZОmax=73,28 – 66,15 = 7,13 мм.Общий номинальный припуск:Zо.ном.= ZОmin+ВЗ-ВД,где ВЗ и ВД – соответственно, верхние отклонения допуска заготовки и готовой детали;Zо.ном.= 4,23 +2,1 + 0,15 =6,48 мм.Зная значение Zо.ном., находим номинальный размер заготовки:L.ном = Lд.ном. + Zо.ном. =66+ 6,48 =72,48 мм.Проверим правильность произведённых расчётов:ZmaxПР - ZminПР = δLi-1- δLi; ZОmax - ZОmin = δLз- δLд; Для рассматриваемого случая проверка точности произведённых расчётов имеет следующие результаты:2 переход: 1,47 -1,03 =0,74-0,3 т.е. 0,44=0,44;1 переход: 5,66 -3,2 =3,2-0,74 т.е. 2,46=2,46;Общий припуск: 7,13-4,23 =3,2-0,3 т.е. 2,9=2,9. Следовательно, расчёты межоперационных припусков произведены правильно. Все расчёты параметров припусков сведём в таблицу 1.9.Таблица 1.9 - Параметры припусков на обработку торца 210±0,15 ммТехнологи-ческие поверхности обработкиЭлементы припуска, мкмДопуск δ,мкмПредельный размер, ммПредельное значение припусков, ммRzhρεLmin, ммLmax, ммzminzmaxЗаготовка20025075-320070,0873,23--Черновое точение1001204,514074066,8867,623,25,66Предварительноешлифование1520314030065,8566,151,031,47Предельные значения общих припусков ZО4,237,131.13 Расчёт режимов резанияРасчет режимов резания на два перехода производится по эмпирическим формулам [3].Рассчитаем режимы резания для чернового точения поверхности 78.Режущий инструмент: резец контурный с ромбической пластиной Т15К6 ГОСТ 20872-80.Глубина резания: t=2,69 мм.Подача для чернового точения легированных сталей принимаем S=0,45 мм/об. Скорость резания определим по формуле:Коэффициент CV и показатели степеней определяются по таблицам: СV=290; x=0,15; y=0,35; m=0,2; Т – стойкость инструмента, Т = 60 мин. Коэффициент КV, учитывающий конкретные условия резания определяется КV=КMV·KПV·KИVгде КMV – учитывает влияние обрабатываемого материала на скорость резания Кпv=0,8 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности, в данном случае это поковка;Киv=1,0 – коэффициент, показывающий, что сталь 40Х обрабатываем инструментом из твердого сплава.Кv=1,83∙0,8∙1,0=1,464;Тогда скорость резания равна:м/минЧастота вращения шпинделя: мин-1Принимаем n = 1600 мин-1м/минОпределим силу резания PZ = 10CptxsyvnKpКоэффициент Ср и показатели степеней определим по таблицам Ср=300, x=1, y=0,75, n=-0,15Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение ряда коэффициентов: Кр =Кмр·Kλр·Kγр·Kφр· KrрКмр== ; Kλр =1, Kγр=1, Kφр = 0,89, Krр = 0,9КV=0,77·1·1·0.89·0.93=0,637Сила резания равна:PZ = 10·300·2,691·0,450,75·206-0,15·0,637=1270 НМощность резания равнаNр=; Определим длину рабочего хода инструмента:LР.Х. = Lрез+Lврез+Lпергде Lрез - длина резания; Lврез – длина врезания;Lпер – длина перебега.LР.Х. = 29+3+0 = 32 ммОпределим основное машинное время: То= Рассчитаем режимы резания для операции 060 Агрегатно-сверлильная [3]: Сверлить 5 отверстий.Инструмент: сверло спиральное 16,5 Р6М5.Глубина резания t=8,25 мм.Подача на оборот So=0,33 мм/об.Стойкость инструмента Т=45 мин.Скорость резания V:где KV=KMVKИVKlVKMV-коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материалаKИV - коэффициент, учитывающий качество материала инструментаКlv – коэффициент, учитывающий глубину сверленияKИV=1,0Кlv=1,0Тогда:KV= 1,83*1*1=1,83Подставив значения получим:Частота вращения:Принимаем стандартное значение n=800 мин-1Действительная скорость резания:Минутная подача Sмин: Сила резания Ро:где Кр – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, зависит от материала, следовательно Кр=КмрТогда:Крутящий момент Мкр: где Кр – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, зависит от материала, следовательно Кр=КмрТогда:Мощность резания Nр:Основное время То обработки одного отверстия:Определим длину рабочего хода инструмента:LР.Х. = Lрез+Lврез+Lпергде Lрез - длина резания; Lврез – длина врезания;Lпер – длина перебега.LР.Х. = 19+2+5 = 26 ммТогда:На все остальные операции режимы резания определим по нормативам, приводимым в технических справочниках, и полученные результаты расчетов режимов резания сведём в таблицу 1.10.Таблица 1.10 — Режимы резанияНаименованиеоперацииt,ммLp.x,ммV,м/минn,мин1Sмм/обSминмм/минNp,кВтТомин1345678910010 Токарнаяфрезерование крайних торцев1,080112,54300,84703,150,23015 Автоматно-токарнаяЧер. точ. Ø54,02,693214616000,457204,270,044Чер. точ. Ø59,41,446899,82,30,094Чер. точ. Ø581,224109,92,40,033Чер. точ. Ø78420101,63,20,027Чер. точ. Ø802,56126,61,70,0083Чер. точ. Ø952,551301,80,0069Чер. точ. Ø2253,541152,70,0055Подрезка торца Ø502,0451460,69600,90,046Подрезка торца Ø2101,25301300,70,031Точение канавкиШириной 7мм2501281,060,052Точение фасок1,6х450 ,2х4502,5х300, 3х4501,6251440,60,026020 Автоматно-токарнаяЧер. точ. Ø22532512616000,4514404,10,064Чер. точ. Ø175361463,150,018Подрезка торцевØ2053301150,711202,130,026Подрезка торца Ø2102,5381201,960,034025Автоматно-токарнаяПолуч. точ. Ø500,86814914000,45601,10,12Получ. точ. Ø601,0241500,90,042Получ. точ. Ø350,8321540,870,057030 Автоматно-токарнаяЧистовое точение Ø350,353211214000,34200,650,076Чистовое точение Ø600,6241050,860,057Чистовое точение Ø500,45681440,730,16040 Горизонтально-фрезернаяФрезерование поверхностиb=5,7+0,75322326300,63781,70,066050ШлицефрезернаяФрезерование шлицев 57f73,52,7550Vфр=31Vзаг=3,2Nфр=630nзаг=351,5375 4,51,044Наименованиеоперацииt,ммLp.x,ммV,м/сN,мин1S,мм/обSмин,м/минNp,кВтТомин075 КруглошлифовальнаяПредварительное шлифование 60h100,20,2Vкр=35Vзаг=40nкр=1000nзаг=2000.00551,160.18090КруглошлифовальнаяЧистовое шлифование 35 мм0,080,035Vкр=35Vзаг=30nкр=1000nзаг=1600.00330,90.11095 КруглошлифовальнаяЧистовое шлифование 50 мм0,080,035Vкр=35Vзаг=30nкр=1000nзаг=1600.00331,050.14100КруглошлифовальнаяТонкое шлифование35js60,030,014Vкр=35Vзаг=25nкр=1000nзаг=1600.00110,850.121.14 Определение норм времени на операцииРасчёт норм времени проводим подробно для автоматно-токарной операции 015.В условиях массового производства определяется норма штучного времени:То – основное время (время лимитирующего перехода), мин. - вспомогательное время, мин - время на установку и снятие детали, мин - время на управление станком, мин - время на измерение, мин время на обслуживание рабочего места, мин - время на отдых, мин Расчет ведем по нормативам [4]. По карте 3, лист 1 определяем вспомогательное время на установку и снятие детали – 0,145 мин. По карте 20, лист 3 определяем врем на управление станком – 0,04 мин. По карте 32 определяем время на измерение поверхности 41 мм и длинной 29 мм – 0,08 мин, время на измерение поверхности 56 мм и длинной 66 мм – 0,1 мин, время на измерение поверхности 66 мм и длинной 24 мм – 0,09 мин. Тогда:Определяем вспомогательное время:По нормативам [5], карта 45, лист 2 определяем время на обслуживание рабочего места как процента от оперативного времени.По карте 46 находим время на перерыв на отдых и личные надобности также в процентах от оперативного времени.Таким образом штучное время на данную операцию составит:Для остальных операций результаты нормирования сводим в таблицу1.9.Таблица 1.11 - Сводная таблица технических норм времени, минNНаименование операцийТоТвТопТобТотТштТусТупТиз010Токарная0,420,10,010,20,730,020,0630,813015Автоматно-токарная0,0940,1450,040,270,5490,0330,0220,604020Автоматно-токарная0,0340,1450,040,250,4690,0280,0180,515025Автоматно-токарная0,0570,1450,040,210,5420,0330,0220,597030Автоматно-токарная0,160,1450,040,140,4850,030,020,535035Токарная0,0080,170,010,080,2680,0070,020,295050Шлицефрезерная1,0440,160,050,325,850,240,036,12090Круглошлифовальная0,080,170,010,180,440,0660,0220,528095Круглошлифовальная0,140,170,010,180,460,0660,0220,548100Круглошлифовальная0,10,170,010,180,460,0660,0220,548105Круглошлифовальная0,180,170,010,180,0540,0660,0220,1421.15 Определение необходимого количества оборудованияКоличество станков S определяется по формуле:где Si– количество единиц оборудования для выполнения одной операции;Тшт– штучное время обработки изделия, мин;Ni – Объём выпуска деталей в год;F – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час.Коэффициент загрузки оборудования:где Sпр – принятое количество станков.Операция 010 Токарная 16К20Sпр=1 Операция 015 Автоматно-токарная 1730Sпр=1 Операция 020 Автоматно-токарная 1730Sпр=1 Операция 025 Автоматно-токарная 1730Sпр=1 Операция 030 Автоматно-токарная 1730Sпр=1 Операция 035 Токарная 1716Sпр=1 Операция 040 Фрезерная ДФ888Sпр=1 Операция 050 Шлицефрезерная5Б352Sпр=2 Операция 075 Круглошлифовальная3У142МВSпр=1 Операция 090 Круглошлифовальная3У142МВSпр=1 Операция 095 Круглошлифовальная3У142МВSпр=1 Операция 100 Круглошлифовальная3У142МВSпр=1 На основании рассчитанных коэффициентов строим график загрузки оборудования.Строим график загрузки оборудования.Рисунок 1.13 — График загрузки оборудованияЗАКЛЮЧЕНИЕВ курсовом проекте дано описание детали фланец, указаны конструктивные особенности и характеристика данной детали, произведен анализ служебного назначения детали, отработка её на технологичность, и обоснован выбор метода получения заготовки с указанием коэффициента использования материала. Разработан технологический процесс изготовления детали. Установлена последовательность переходов, дано обоснование выбора технологических баз, выполнены аналитические расчеты припусков и режимов резания на две операции механической обработки. Произведен выбор типов станков и определены коэффициенты их загрузки. Также сформирована техническая документация на разработанный технологический процесс.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВГОСТ 7505-89 Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски.Технология машиностроения. Курсовое проектирование. Под редакцией М.М. Кане, В.К. Шелега. – Мн.: Высшая.шк., 2013. – 311сСправочник технолога – машиностроителя. / Под ред. А. Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение,1985. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Нормы режимов резания. – М.: Экономика, 1990. – Ч.1.Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительное при работе на металлорежущих станках. Центральное бюро нормативов по труду.М.: НИИ труда, 1984. 470 с.Методическое пособие по выполнению курсовых работ по дисциплине «Нормирование точности и технические измерения», В.Ф Григорьев, Ю.А Хоронжевский. Брест 2013.В.Г Лысенко. Проектирование контрольных приспособлений. Курсовое проектирование БНТУ, Минск 2000г.Контрольные приспособления, Гипп Б.А. и др. 1960Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Нормы режимов резания. – М.: Экономика, 1990. – Ч.2.Методические указания к практической работе «Определение припусков расчётно-аналитическим методом» по дисциплине «Основы технологии машиностроения» для студентов специальности 36 01 01 «Технология машиностроения» и 36 01 03 «Технологическое оборудование машиностроительного производства» / Сост. О.А. Медведев. – Брест.: БрГТУ, 2010. – 47 с.Методические указания к практической работе «Выявление технологических размерных цепей и их расчет методом максимума-минимума и теоретико-вероятностным методом» по дисциплине «Основы технологии машиностроения» для студентов специальности 36 01 01 «Технология машиностроения» / Сост. О.А. Медведев. – Брест.: БрГТУ, 2012. – 43 с.