Разработка технологического процесса изготовления детали валик задний № 5

9].
Переход 2.
Переход выполняется за два рабочих хода с глубиной резания 5 мм Величину подачи определим по [5]

S = S табл. К
где:
S табл. - назначим значение подачи, равное 0,7 мм/об [5 с. 238 табл. 3];
К - поправочный коэффициент в зависимости от различных
материалов К = 0,65 [5 с 242 табл. 8] .
Тогда:
S = 0,7 * 0,65 = 0,45 мм/об
Скорость резания определим по формуле
V = Vтабл. К1 К2 К 3 К4 К
где:
Vтабл. - табличное значение скорости, равное 120 м/мин
[5] с 248 табл. 15 ;
К1 = 1,0 [5 с 249 табл. 16];
К2 = 0,8 [5 с 249] ;
К 3 = 1,0 [5 с 249 табл. 17], при Т = 150 мин;
К4 = 1,0 [5 с 250];
К = 0,9 [5 с 245 табл. 12], при = 1 мм.
Тогда:
V = 120 1,0 0,8 1,0 1,0 0,9 = 86,4 м/мин
n = 1000 * V = 1000 * 86,4 __ = 169,85 об/мин
П * D 3,14 * 47
Ближайшая по паспорту частота вращения n = 170 об/мин [ 5 с 130 ]
Тогда:
V = П D n = 3,14 * 47 * 170 = 81,93 м/мин
1000 1000
Sмин = S n = 0,23 * 81,93 = 18,81 мм/мин
Определим эффективную мощность резания:
Nэ = Nэ табл. ( V/100) Кn
где:
Nэ табл. = 2,9 кВт [5 с. 250 табл. 190]
КN = 0,75 [5 с. 250 табл. 20]
Тогда:
Nэ = 2,9 * (83,93/100) * 0,75 = 1,82 кВт
Что меньше мощности электродвигателя главного привода, равной
10 кВт [4 Т 2 с. 17 табл. 9].
Прнимаем мощность равной 10 кВТ.

2.11.3 Разработка управляющей программы
Разработка управляющей программы (УП) для станка с ЧПУ завершающий этап проектирования операционного технологического процесса, На этом этапе решаются задачи дальнейшей детализации технологической информации, ее формализованного представления и записи на входном языке устройства ЧПУ. .[4]
Первая из перечисленных задач сводится к выбору координатных систем и фиксации их в рабочем пространстве станка, формированию траекторий инструментов и расчету координат опорных точек, корректировке расчетных режимов резания в соответствии с ограничениями станочных приводов. Вторая задача связана с распределением памяти устройства ЧПУ, отводимой для хранения значений переменных (формальных параметров), используемых в УП: адресов инструментов в станочном накопителе, параметров коррекции их положения и размеров, смещений рабочих координатных систем, погрешностей базовых элементов приспособлений, режимов резания и др.
Третья задача - это "кодирование” УП в соответствии с ограничениями входного языка устройства ЧПУ. Последовательное решение всех трех задач определяет основное содержание этапа проектирования УП.
Вслед за этим этапом следуют этапы отладки УП (синтаксическая - "прогон" через устройство ЧПУ, макетная - с использованием имитатора станка, например - графопостроителя, и производственная - непосредственно на станке) и ее эксплуатации. При этом трудоемкость отладки УП и ее корректировки в процессе эксплуатации во многом зависит от технических решений, принимаемых разработчиком на всех этапах ее проектирования. Немаловажное значение имеет здесь и качество проектной и эксплуатационной документации, разрабатываемой в процессе проектирования УП. Накопленный к настоящему времени опыт разработки относительно сложных УП для многооперационных станков о ЧПУ позволяет сформулировать основной принцип построения таких программ - это принцип единства функциональной структуры УП. Согласно этому принципу программа формируется, как типовая последовательность функциональных блоков, каждый из которых реализуется также типовыми (для конкретного станка и устройства ЧПУ) языковыми средствами. При этом адресация формальных параметров УП, определяющих положение, размеры и корректирующие смещения инструментов и рабочих координатных систем, также производится по единым типовым правилам. Все это позволяет получить управляющую программу, которая легко читается, удобна для изучения, корректировки и размерной настройки в процессе эксплуатации. Цель предлагаемых методических указаний по курсовому проектированию - освоение методики проектирования сложных управляющих программ, изучение типовых приемов и получение практических навыков в программировании. В качестве базового выбран многооперационный станок с ЧПУ модели 16К20Т много целевой станок с ЧПУ.Результатом выполнения задания является текст разработанной УП, дополненный комплектом сопроводительной документации, необходимой при разработке УП и ее последующей эксплуатации.
Результаты расчетов сводим в таблицу.
Табл.8
Инстр. Код
Инст № пер Траектория движ инстр. Дополнительные команды. Sмм/об N,об,мин Резец
Проходной по ГОСТ 9304-69. Т01 1 1-2-1 рх Точное позиционирование 0,3 60 2 1-3 рх Вкл. Подачи СОж 00,3 260 3 3-4рх 00,3 3260 4 4-5рх 00,3 3260 Выключение подачи остановка 3260 Фреза фасоная 2210-0081 ГОСТ 9304-69).
Т02 1 5-6-7 РХ Точное позиционирование вкл подачи СОЖ 2 7-9-10 0,35 380 фасонная 2210-0081 ГОСТ 9304-69).
Т03 1 12-13-15 0,35 380
2.11.4 Нормирование техпроцесса
Технические нормы времени в условиях массового и серийного производства устанавливаются расчётно-аналитическим методом. При массовом производстве определяется норма штучного времени
.[5]
Где to-основное время, tв- вспомогательное время, tобс-время на обслуживание рабочего места, tотд -время на отдых.
Вспомогательное время tв состоит из времени на установку и снятие детали tуст; времени, связанного с переходом tпер (установкой инструмента по лимбу, упору, разметке; предварительным измерениям, точением пробной стружки и др.) ; времени tпер.к., связанного с переходом на приёмы, не вошедшего в tпер (изменение частоты вращения шпинделя станка, изменения подачи, поворот резцовой головки и др.) ; вспомогательного времени на контрольные измерения tизм, которые устанавливают по нормативным таблицам в зависимости от точности измерения, размеров измеряемых поверхностей ;
Кtв.-поправочный коэффициент, учитывающий размер партий обрабатываемых деталей; в курсовых и дипломных проектах Кtв. =1.

Время на обслуживания рабочего места tобс состоит из времени технического обслуживания tтех и времени организационного обслуживания tорг. Время на техническое обслуживание зависит от типа станка и характера выполняемой работы В массовом производстве оно задаётся в минутах и пересчитывается с учётом стойкости инструмента и основного технологического времени. В серийном производстве tмах не отделяется от tорг и задаётся в процентах от оперативного времени. Время на организационное обслуживание зависит от типа оборудования и условий работы и задаётся в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве.
Время на отдых и личные надобности tотд зависит от массы обрабатываемой детали, машинного времени, оперативного времени, вида подачи и определяется в процентах от оперативного времени как в массовом, так и в серийном производстве. .[5]
1.Токарная. to=0,33 мин, tуст=0,25 мин, tпер=0,09 мин, tпер.к.=0,05+0,06=0,11 мин, tизм=0,12 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)

Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,33+0,57)2,5/100=0,023 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,33+0,57)4/100=0,036 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:

2. Токарная to=0,23 мин, tуст=0,25 мин, tпер=0,09 мин, tпер.к.=0,05+0,06=0,11 мин, tизм=0,12 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)

Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,23+0,57)2,5/100=0,02 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,23+0,57)4/100=0,032 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:

3 . Токарная
to=0,33 мин,tуст=0,21 мин,tпер=0,09 мин,tпер.к.=0,06+0,05=0,11 мин,tизм=0,09 мин.
(Методические указания, приложения 7…11)

Время на обслуживание рабочего места:
tобс =2,5% tопер
tобс =( tо+ tв)2,5/100=(0,33+0,5)2,5/100=0,0208 мин. (приложения 7…11)
Время на отдых и личные надобности:
tотд =4% tопер
tотд =( tо+ tв)4/100=(0,33+0,5)4/100=0,0332 мин. (приложения 7…11)
Штучное время:


2.11.5 Определение разряда и квалификации исполнителей
Квалификация должна быть самой высокой – 6 разряд.

3.Конструкторский раздел
Применение станочных приспособлений расширяет технологические возможности металлорежущего оборудования, повышает производительность и точность обработки заготовок, облегчает условия труда рабочих и повышает культуру производства на предприятии. С помощью станочных приспособлений при механической обработке деталей решаются следующие основные типовые задачи: базирование и закрепление заготовок, координирование инструмента, изменение положения заготовки относительно оборудования.[1]
3.1 Описание конструкции приспособления
Для обработки зубьев требуется сконструировать приспособление для закрепления заготовки. Приспособление состоит из трехкулачкового патрона с пневматическим приводом двустороннего действия. Опорой является передняя часть приспособления, деталь зажимается кулачками или зажимами. В качестве механизированного привода использутся пневмоцилиндр, подача сжатого воздуха из которого может быть организована как от кнопки управления так и от программы.
3.2 Точностной и силовой расчет приспособления
При фрезеровании торцевой фрезой заготовку устанавливают основанием на плоскость, а внутренней цилиндрической поверхностью базируются цилиндрической опорой (бобышка) (рис.9). Применяемый зажим, действующий нормально к поверхности заготовки, должны создать силу зажима W1 , препятствующие перемещению обрабатываемой заготовки под действием горизонтальной составляющей Рн силы резания.


Рис.9 Схема к расчёту сил зажима заготовки.

Определим силу зажима, создаваемую винтовым прихватом, резьба гайки М10, а длина плеч a=30 мм., b=60 мм.
Определяем усилие, создаваемое гайкой:
.[1]
Где Р- усилие приложенное к гаечному ключу или рукоятке, Н, (Р=100…150Н);
L-длина ключа или рукоятки, мм, (L=(12…15)D);
-средний радиус резьбы, мм;
-угол подъёма резьбы (у стандартных метрических резьб с крупным шагом =2º30'-3º30')
-угол трения в резьбовом соединении (для метрических резьб =6º34')
К - коэффициент, зависящий от формы и площади соприкосновений зажимного элемента с зажимаемой поверхностью.
Применяем для наших условий: Р=100 Н; L=12(10=120 мм.;
=4,55 мм.; =3º15'; =6º34'.


Определяем силу зажима W, действующую от прихвата на зажимаемую заготовку. Составляем уравнение моментов, согласно схеме сил, действующих на заготовку:
-Рзажa+Wb=0
W= (Рзажa)/b=(14959,5(30)/60=7479,75 Н
Сила резания Рz=2772,435 Н
Прочное закрепление заготовки обеспечивается при условии, если
2fW≥K Рн
Или 2fW≥0,6 Рz
2(0,3(7479,75≥0,6(2772,435
4487,85≥1663,46.
Условие прочности выполняется.
Точностной расчет.
Суммарную погрешность обработки найдем по формуле:
Епр = 1.73 ( (H + 1.73 ( (и + 1.73 ( (д + ( Eб2 + Ед2 + Ест2))
где (и - погрешность, связанная с размерным износом инструмента
(и = 0,02мм
(д - погрешность, связанная с температурной и упругой деформацией СПИД
(д = 0,015мм
(Н - погрешность, связанная с настройкой инструмента
(Н = 0,1бт = 0,1 ( 0,3 = 0,03мм
Еб =0, т.к. используется станок 2Н118А
Ез = 0, т.к. сила зажима направлена перпендикулярно установочным элементам.
Eст - погрешность станка нормальной точности
Ест = 0,05мм,
Епр= 1,73 ( 0,02 + 1,73 ( 0,015 + 1,73 ( 0,03 + 0.05 =0,163 мм
Сравним полученную погрешность с заданным допуском
Епр= 0,163 < 0,3 =бт; [1]

Вывод: получаемая погрешность не выходит за границы допуска.


Заключение
Проектирование в данной работе технологического процесса изготовления детали , конструирование приспособлений и расчет основных операций позволяют создать фундамент для разработки дипломной работы.
Проведя анализ технологичности детали, оценку точности изготовления, выбор технологических баз и проведя основные технологические расчеты, мы определили для данной детали, что методы ее изготовления соответствуют типовым, унифицированным решениям, что позволяет вести ее обработку на стандартном унифицированном оборудовании.
Анализ технологичности показывает, что введение в массовое производство этой детали не будет убыточным и имеет положительный экономический эффект.
Конструкция детали позволяет вносить изменения, не влияющие на параметры качества. Совокупность поверхностей детали позволяет достаточно легко и быстро базировать ее на рабочих поверхностях приспособлений.
Для количественной оценки технологичности конструкции применяют показатели, предусмотренные по ГОСТ 14.203-73. Показатели, характеризующие трудоемкость, материалоемкость, унификацию конструкций элементов детали, требования к точности изготовления, дают конкретные представления об изделии при сравнении с аналогичными деталями, принятыми в качестве базовых.


Литература
Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора: Справочник-Л.: Машиностроение, 1983
Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1986.
Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 /Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1985.
Ковшов А. Н. Технология производства на станках ЧПУ: Учебник.- М.: Машиностроение, 1987.
Панкрушин А. П. Маркетинг: Учебник – М.: Институт международного права и экономики им. Грибоедов, 1999. – 398 с.
Проектирование приспособлений для станков с ЧПУ: учебное пособие./И. М. Талин, В. Л. Чебышев, В. Д. Макаров. – СПб.: СЗПИ, 1997. – 30 с.
Справочная книга по охране труда в машиностроении. /Г. В. Бектобеков, Н. Н. Борисова, В. И. Коротков и др.; Под общ. ред. О. Н. Русака. – Л.: Машиностроение, 1989. – 541 с.
Технологичность конструкции изделия: Справочник./Ю. Д. Аморов, Т. К. Алферова, П. Н. Волоков и др.; Под общ. ред. Ю. Д. Шамирова. – 2-е изд. переруб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 768 с.
Технология машиностроения: методические указания к выполнению контрольной работы. /Бородянский В. И., Клевков В. А., Лысов А. А., Помпеев К. П. – СПб.: СЗПИ, 1997. – 50 с.
Технология машиностроения: методические указания к выполнению курсового проекта./ Бородянский В. И., Гинзбург Л. Б., Лысов А. А., Помпеев К. П. – СПб.: СЗПИ, 1998, - 22 с.











26