Деталь "корпус поршня"

2.3.3 Характеристика выбранного оборудования.

В данном технологическом процессе применяются такие станки как: 16К20Ф3. Он предназначен для точения наружных поверхностей, растачивания отверстий, нарезания резьбы. Его основные технические характеристики:

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, [мм]:

над станиной 400

над суппортом 200

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, [мм] 1000

Частота вращения шпинделя, [об/мин] 35-1600

Мощность электродвигателя, [кВт] 10

Габаритные размеры,[ мм] 3000х1600х1600

Сверлильный станок модели 2Р135Ф2-1 предназначен для сверления, зенкерования, рассверливания, развертывания заготовок различного диаметра.

Технические характеристики станка:

Наибольший диаметр сверления, [мм] 35

Частота вращения шпинделя, [об/мин] 45-2000

Мощность электродвигателя, [кВт] 3,7

Габаритные размеры, [мм] 1800х2170х2700

Вертикально фрезерный станок модели 6Р13 предназначен для фрезерования пазов, окон и других поверхностей.

Размеры рабочей поверхности стола 400х1600

Наибольшее перемещение стола:

Продольное [мм] 1000

Поперечное [мм] 300

Вертикальное [мм] 420

Число скоростей шпинделя 18

Число подач стола 18

Подача стола станка, [мм/мин]

Продольная и поперечная 25-1250

Вертикальная 8,3-416,6

Мощность Электродвигателя привода главного движения [КВт] 11

Габаритные размеры [мм] 2560х2260х2120

Внутришлифовальный станок модели 3К229В предназначен для внутреннего шлифования поверхностей.

Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки [мм] 800

Установленной заготовки в кожухе [мм] 630

При наибольшем диаметре обрабатываемого отверстия[мм] 320

Диаметр шлифуемых отверстий [мм] 100-400

Частота Вращения Шпинделя [об/мин] 3500,4500

Мощность Двигателя [КВт] 7,5

Габариты [мм] 4630х2405х2000

2.3.4 Описание системы Управления ЧПУ.

В новом Технологическом Процессе применятся Оперативная система управления станком на базе устройства “Электроника-НЦ-31”, которая обеспечивает ввод, отладку и редактирование программ обработки непосредственно на станке с помощью клавиатуры. Программа и вводится оператором с чертежа детали или при обработке сложных деталей с бланка подготовленного технологом - программистом. Контроль программы осуществляется с помощью цифровой индикации, а ее корректировку -непосредственно на станке от клавиатуры на панели управления.

В устройстве “Электроника-НЦ-31” возможна передача программ в кассету внешней памяти (КВП) для хранения вне станка и последующего ввода программы из КВП в систему управления. Устройство ЧПУ - контурное, оперативно управляет следующим: электроприводом подач по двум координатным осям. Интерполяция - линейная и круговая. В память устройства введены стандартные рабочие циклы: точение конусов, обработка любых дуг окружностей, нарезание резьбы, продольное и поперечное точение с разделением величины припуска на рабочие ходы и ввода программы в память устройства. Разрешающая способность по координате Z 0,01mm, по координате X 0,005mm.

2.3 Выбор и обоснование технологических баз.

При разработке технологической операции необходимо особое внимание уделить выбору технологических баз. При этом должны соблюдаться основные правила базирования: 1. правило шести точек; 2. правило совмещения баз; 3. постоянство баз.

Поверхности, выбранные в качестве базовых, указаны на рис. 2.4, а данные по базовым поверхностям сводим в таблицу 2.4. Выбор баз производим в соответствии с ГОСТ 21495-76

Таблица 2.4

№ опер.	Наименование операции	Базовая поверхность	Приспособление
015	Токарно-винторезная с ЧПУ	А	Патрон 3-х кулачковый
025	Токарно-винторезная с ЧПУ	Б	Патрон 3-х кулачковый
035	Сверлильная с ЧПУ	АВ	Специальное приспособление
040	Фрезерная	АБВ	Специальное приспособление
045	Шлифовальная	Б	Патрон 3-х кулачковый

2.4 Определение припусков на механическую обработку.

От величины припусков на обработку детали зависит себестоимость ее изготовления. Повышенный припуск ведет к увеличению расхода материала, затратам труда и другим производственным расходам. При заниженном припуске увеличивается возможность получения бракованной детали. Поэтому очень важно правильное назначение общих и межоперационных припусков.

Используя два вида определения припусков, аналитический и статический, определим припуски на несколько поверхностей.

Все данные расчетов заносим в таблицы.

№ перехода	Вид заготовки	Точность обработки	Элементы припуска, мкм	Припуск, мм	Размер заготовки, мм
		Квал	допуск	Rz	T	?o	?y	2zmin	2zmax	min	max
0	Заготовка	H14	1.3	300	300	341	-	-	-	274.68	275.169
1	Точение черновое	H12	0.52	50	50	20.4	130	8	8.8	283.48	283.969
2	Точение чистовое	H10	0.13	20	25	13.6	130	0.85	0.853	284.33	284.432
3	Шлифование черновое	H 8	0.081	10	20	6.82	110	0.36	0.359	284.69	284.742
4	Шлифование чистовое	H7	0.052	5	15	0.68	110	0.31	0.309	285	285.052

Rz - высота микронеровности, оставшейся при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм.

Т - глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм.

?о - суммарные отклонения расположения, возникшие на предшествующем технологическом переходе, мкм.

?у - величина погрешностей установки заготовки при выполняемом технологическом переходе, мкм.

2zmin - величина промежуточного припуска, мм.

2zmax - максимальный припуск на обработку поверхности заготовки, мм.

, где

?кор - погрешность заготовки по короблению, мм

?см - погрешность заготовки по смещению, мкм

, где

?к= 0.5- удельная кривизна заготовки, мкм/мм,

L - длина обрабатываемой поверхности, мм

?см = ?=1,2, где ? - допуск на заготовку

?смз = 1,2 мм мкм

?о1 = 341х0.06 = 20,46 мкм ?о2 = 341х0.04 = 13,64мкм

?о3 = 341х0.02 = 6.82 мкм ?о4 = 341х0.002 = 0.682мкм

Схема полей расположения припусков и допусков.

Статический метод определения припусков.

Таблица 2.5.2

Поверхности и вид обработки	Припуск	Размер	Предельные отклонения
Заготовка Поверхность o325 Точение	4.5	329,5 325	+1400 +570
Заготовка Поверхность o335 Точить	4.5	339,5 335	+1400 +570
Заготовка Поверхность o305 Точить	4.5	309,5 305	+1300 +520
Заготовка Поверхность o275 Расточить	1,7	273,3 275	+1300 +520
Заготовка Поверхность o265 Расточить	6	259 265	+1300 +520
Заготовка Поверхность o360 расточить	6	354 360	+1400 +570
Заготовка Расточить фаску 1Х45	1	1
Заготовка Поверхность o350 Расточить с подрезкой торца	6	344 350	+1400 +570
Заготовка Поверхность o285 Расточить начерно Расточить начисто Шлифовать начерно Шлифовать начисто	6 0,9 0,054 0,035	277,019 283,019 284,009 284,065 285	+1400 +520 +1400 +570
Заготовка Конус 15 расточить	6	76 70	+1300 +520
Заготовка Поверхность o295 расточить	6	301 295	+1300 +520
Заготовка Уступ o70 расточить	2	68 70	+740 +300
Заготовка Отверстие o12 мм Сверлить зенкеровать	23 0,25	2,75 25,75 26	+430 +110 +110
Заготовка Фаска 2Х45 точить	2	2

2.5 Выбор вспомогательного, режущего и мерительного инструментов.

При разработке технологического процесса обработки детали большое значение, для повышения производительности и снижения себестоимости, имеет правильный выбор инструментов для изготовления детали и для контроля размеров. При выборе инструментов следует стремиться к применению стандартных инструментов, но если целесообразно, можно применять специальный, комбинированный или фасонный инструмент.

Режущий инструмент выбирают в зависимости от методов обработки, свойств обрабатываемого материала, требуемой точности и качеств поверхности.

Таблица 2.6

№ опер.	Вспомогательный, режущий и мерительный инструменты. Их ГОСТ и материал режущей части.
015	Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18879-73,резец расточной Т15К6 ГОСТ 18063-72, штангенциркуль ГОСТ 166-89,патрон 3-х кулачковый ГОСТ 16886-71
025	Резец расточной Т15К6 ГОСТ 18063-72, штангенциркуль ГОСТ 166-89,патрон 3-х кулачковый ГОСТ 16886-71
035	Сверло Р6М5 ГОСТ 2420-2-80,калибр-пробка ГОСТ 14809-89,зенкер Р6М5 ГОСТ 3231-71,специальное сверлильное приспособление
040	Фреза концевая ВК8 ГОСТ 17026-71, специальное приспособление
045	Шлифовальный круг 16167-80, штангенциркуль ГОСТ 166-89,патрон 3-х кулачковый ГОСТ 16886-71

2.6 Подробная разработка двух операций технологического процесса.

Этот пункт делается для двух разнохарактерных операций технологического процесса таких, как токарная с ЧПУ и сверлильная. Производят расчет режимов резания аналитическим и табличным методом.

1. Определение режимов резания на токарную операцию с ЧПУ 025 .Точить o360 начерно с одновременной подрезкой торца, расточить o350 начерно с подрезкой торца, расточить o285 начерно, расточить внутреннюю поверхность на чисто точить, точить конус ?1:3,расточить внутреннюю поверхностьo295,расточить уступ o70.

a. Определение глубины резания.

На черновую обработку

O350 t1=6 мм; o360 t2=4,5 мм; o285 t3=6 мм; o70 t4=2; конус ?1:3 t5=6.

На чистовую обработку

O285 t6=0.9 мм.

b. Определение подачи.

Soчер=0.45 мм/об

Кsд=0,95 - коэффициент зависящий от сечения державки резца;

Кsн=1.0 - коэффициент зависящий от прочности режущей части;

Кsm=0.9 - коэффициент зависящий от механических свойств обрабатываемого материала;

Ksy=0.9 - коэффициент зависящий от схемы установки заготовки;

Ks?=1.0 - коэффициент зависящий от геометрических параметров резца;

Ksu=1.0 - коэффициент зависящий от материала режущей части;

Ksj=0.7 - коэффициент зависящий от жесткости станка;

Ksп=1.0 - коэффициент зависящий от состояния поверхности заготовки;

Sо1=0.98x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.58 мм/об,

Sо2=1.13x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.67 мм/об, Sо3=0.98x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.58 мм/об,

Sо4=0.98x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.58 мм/об,

Sо5=0.4x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.77 мм/об,

Чистовая обработка

Кsд=1 Кsн=1 Кsm=1.0 Ksy=0.9 Ks?=0.6 Ksu=1.0 Ksj=0.7 Kse=1.0

Sо6=0.45x1x1x0.85x0.6х0.8=0.18 мм/об;

c. Определение скорости резания.

Vчерн=179 м/мн; Vполуч=179 м/мн; Vчист=487 м/мин;

Kvc=1 - коэффициент зависящий от группы обрабатываемости материала;

Kvо=1 - коэффициент зависящий от вида обработки;

Kvj=0.7 - коэффициент зависящий от жесткости станка;

Kvm=0.8 - коэффициент зависящий от механических свойств обрабатываемого материала;

Kv?=1 - коэффициент зависящий от геометрических параметров резца;

Kvt=1 - коэффициент зависящий от периода стойкости режущей части;

Kvж=1 - коэффициент зависящий от наличия охлаждения

Vчерн=179х1х1х0.7х0.8х1х1х1=110 м/мин

Vполуч=179х1х1х0.7х0.8х1х1х1=110 м/мин

Vчист=487х1х1х0.7х0.8х1х1х1=272 м/мин

Vкан=185 м/мин;

Kvu=0.9; Kvp=1.2; Kvm=0.8; Kvt=1.0; Kvж=1.0; Kvc=1.0; Kvot=1.2

Vкан=185x0.9x1.2x0.8x1.0x1.0x1.0x1.2=192 м/мин

Vрез= 114 м/мин

Kvu=1.0; Kvr=1.0; Kvв=1.0; Кvn=0.75

Vрез=114x1.0x1.0x1.0x0.75=131 м/мин. [5]

d. Определение числа оборотов шпинделя.

об/мин; об/мин; об/мин

об/мин; об/мин.

об/мин.

Корректируем Ч.В.Ш. по паспортным данным станка.

n1=50 об/мин; n2=71 об/мин; n3=71 об/мин; n4=71 об/мин;

n5= 355 об/мин; n6= 200 об/мин.

e. Уточняем скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя.

f. Расчет минутной подачи.

Sm=Sxn

Sm1=0.55x50=29 мм/мин, Sm2=0.67x71=47.57 мм/мин,

Sm3=0.58x71=41.18 мм/мин, Sm4=0.58x71=41.18 мм/мин,

Sm5=0.77x355=273.35 мм/мин

g. Определение мощности резания.

Nt=4.5 кВт

Кпи=1.1 - коэффициент зависящий от материала инструмента.

Nрез=4.5x1.1=4.95 кВт.

Nс=Nдх?=10х0.8=8 кВт

- условия выполнимы.

Сверление

2. Определение режимов резания на сверлильную операцию с ЧПУ 035 Сверлить последовательно 2 отверстия o12 мм, сверлить o25,зенкеровать.

a. Определение глубины резания.

При сверлении t=1/2 D

На чистовую обработку

O25 t3=0.25 мм;

b. Определение подачи.

O12мм

Soт=0.29 мм/об Vт = 21.6 м/мин Pт =3755 Н Nт=1.10 кВТ

O25 мм

Soт=0.42 мм/об Vт = 17.6 м/мин Pт =10655 Н Nт=2.5 кВТ

Зенкерование

Soт=0.9 мм/об Vт = 14.5 м/мин Pт =1630 Н Nт=2.8 кВТ

Величины Частот Вращения Шпинделя

Корректируем Подачу So

So= SoтХKsm

So1=0.29х1=0.29 мм/об

So2=0,42Х1=0,42 мм/об

So3=0,9Х1=0,9 мм/об

Корректируем скорость:

V=VtxKvmxKvзxKvжxKvtzKvwxKvuxKi

V1=21,6x1x0,9х1х1х2,2х1х1,15=49.17

V2= 17,6х1х1х1х1х2,2х1х1,32=51,11

V3=14,5х1х1х1х0,85х1,2х1,15=17

Корректируем ЧВШ

Корректируем по Паспортным Данным Станка

=1000 об/мин =500 об/мин =200 об/мин

Значение минутной подачи Sm определяют по формуле:

Sm= So X

Sm1=0,29х1304=378 мм/мин

Sm2=0,42х651=273 мм/мин

Sm=0,9х216=194 мм/мин

С учетом П.Д.С. выбираем ближайшее имеюшееся на станке подачи Sф и Ч.В.Ш. фактическое.

Для o12 =1000 Sф= 315

Для o25 для сверления=500 Sф= 250

для зенкерования=200 Sф= 160

Фактическую скорость резания определяют по формуле:

Vф= хDx ф/1000

Для o12 V=3,14х12х1000/1000=37,7

Для o25 V=3,14ч25ч200/1000= 39,25 и V=3,14х25х200х1000=15,7

c. Определение мощности резания.

Nt=4.5 кВт

Кпи=1.1 - коэффициент зависящий от материала инструмента.

Nрез=4x0,85=3,24 кВт.

- условия выполнимы.

Литература.

[1] - «Справочник технолога машиностроителя» том 2, под редакцией Косиловой и Мещерекова М. «Машиностроение», 1986г.

[2] - «Общемашиностроительные нормативы времени для технического нормирования станочных работ» М. Машиностроение 1974г.

[3] - «Курсовое проектирование по технологии машиностроения», под редакцией А.Ф. Горбацевича, Минск Высшая школа 1975г.

[4] - «Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания», часть 1, М., Экономика 1990г.

[5] - «Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках ЧПУ» часть 2, М. Экономика 1990г.

[6] - «Режимы резания металлов», справочник под редакцией Ю.В. Барановского, М, Машиностроение 1972г.

[7] - «Обработка металлов резанием» справочник технолога под редакцией А.Л. Панова, М, Машиностроение, 1988г.

[8] - Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету технология машиностроения, М Машиностроение 1985г.

Страницы: 1, 2