Изготовление вала привода

Правильность выбора оборудования по мощности требует подтверждения после назначения режимов резания.

2.5 Определение межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки

Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки для достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода.

Расчетной величиной припуска является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе или операции и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе.

Минимальный припуск при обработке поверхностей вращения в центрах:

;

где - высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

- глубина дефектного поверхностного слоя не. предшествующем переходе (обезуглероженный или отбеленный слой);

- суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, сносности) на предшествующем переходе;

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Отклонение необходимо учитывать у заготовок (под первый технологический переход), после черновой и получистовой обработки лезвийным инструментом (под последующий технологически: переход), после термической обработки. В связи с закономерным уменьшением величины при обработке поверхности за несколько переходов на стадиях чистовой и отделочной обработки ею пренебрегают.

Остаточные пространственные отклонения на обработанных поверхностях, имевших исходные отклонения, являются следствием копирования погрешностей при обработке. Величина этих отклонений зависит, как от режимных условий обработки, так и от параметров, характеризующих жесткость технологической системы и механические свойства обрабатываемого материала.

Для определения промежуточных значений припусков на механическую обработку можно с достаточной для практических целей точностью воспользоваться эмпирической формулой

,

где kу - коэффициент уточнения формы.

Значения коэффициента уточнения для различных видов заготовок мокко принять следующими.

Однократное и черновое точение штампованных заготовок, заготовок из горячего проката, предварительное шлифование проката 10 - 11 квалитетов точности. 0,06

Получистовая обработка заготовок из проката, штампованных заготовок, рассверливание отверстий, смещение оси отверстия после черновой обработки.. 0,05

Чистовое точение заготовок из сортового проката обыкновенного качества, штампованных заготовок, после первого технологического перехода обработки литых заготовок, после чистового шлифования проката 10 и 11 квалитетов точности.. 0,04

Двукратное обтачивание калиброванного проката или двукратное шлифование заготовок после токарной обработки. 0,02

Получистовая обработка (зенкерование и черновое развертывание отверстий) 0,005

Чистовая обработка - развертывание отверстий..0,002

На основе расчета промежуточных припусков определяют предельные размеры заготовки по всем технологическим переходам. Промежуточные расчетные размеры устанавливают в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. в зависимости от размера готовой детали к размеру заготовки путём последовательного сложения (для наружных поверхностей) с исходным размером готовой детали промежуточных (номинальных) припусков или путём последовательного вычитания (для внутренних поверхностей) от исходного размера готовой детали промежуточных (номинальных) припусков.

Определим ;

Величину коробления отверстия следует учитывать как в диаметральном и в осевом его сечении, поэтому так

мм,

где - величину удельного коробления

l - длина обрабатываемой заготовки.

мм,

мм.

Определим , мкм

Определим , мкм

На основании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков.

Определение межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки

Технологические Переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2Zmin, мкм	Расчётный размер dp, мм	Допуск, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
	Rz	h						dmin	dmax
Заготовка	200	300	2472	-	-	72,635	870	72,64	72,51	-	-
Точение:
черновое	50	50	148	0	5944	66,691	140	66,69	66,83	5950	6680
чистовое	30	30	6	0	496	66,195	87	66,2	66,29	490	540
Шлифование:
предварительное	10	20	0	0	132	66,063	35	66,06	66,1	140	190
окончательное	-	-	0	-	60	66,003	22	66,00	66,02	60	80

Минимальные предельные значения припусков равны разности наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения соответственно разности наименьших предельных размеров.

Определим , мкм

Определим , мкм

2.6 Определение режимов обработки

Уровень режима резания находится в зависимости от типа и конструкции инструмента, материала и геометрии его режущей части, качества заточки, правильности установки и закрепления инструмента на станке, состояния системы СПИД и определяет силы резания и расходуемую при резании мощность.

При назначении и расчете режима резания учитывают тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип оборудования и его состояние. При этом следует помнить, что элементы режима резания находятся во взаимной функциональной зависимости, устанавливаемой эмпирическими формулами, что глубина резания и подача непосредственно влияют на стойкость Т инструмента, с которой, в свою очередь, связана скорость резания.

Глубина резания t: при черновой обработке назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой обработке -- в зависимости от требуемых степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

Подача S: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из прочности и жесткости системы СПИД, мощности привода станка и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке -- в зависимости от требуемых степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

Скорость резания v рассчитывают по формулам, учитывающим величины глубины резания и подачи, установленной стойкости с внесением поправок на физико-механические свойства обрабатываемого материала, качество заготовки, вид обработки, материал режущей части инструмента, смазочно-охлаждающую жидкость и др.

Толщина срезаемого слоя а -- кратчайшее расстояние между двумя последовательными положениями режущего лезвия.

Ширина срезаемого слоя b -- расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями, измеренное вдоль режущего лезвия.

Характеристики элементов резания для различных видов обработки приведены в табл. 1.

Черновая обработка поверхности

Режущий инструмент - резец проходной , .

Глубина резания: при черновой обработке глубина резания обычно равна всему припуску на обработку; при чистовой обработке с шероховатостью поверхности до 5-го класса чистоты включительно мм; для 6 и 7-го классов мм.

Глубину резания t, мм, определим по формуле

;

Подставив численные значения, получаем

мм.

Примем t=5 мм.

Подача: при черновой обработке выбранную подачу следует проверить по прочности державки резца и пластинки из твердого сплава, жесткости обрабатываемой детали и прочности механизма станка или выбрать по таблицам .

Примем .

Скорость резания: рассчитаем по следующей формуле, при наружном продольном и поперечном точении и растачивании

,

где - постоянная, для данных табличных условий резания.

- показатели степени.

- поправочный коэффициент

мин; ; ; ; .

Поправочный коэффициент , определим по формуле

,

где - качество обрабатываемого материала

- состояние поверхности заготовки

- материал режущей части

- параметры резца: главный угол в плане

- вид обработки.

Подставив численные значения, получаем

Подставив численные значения, получаем

Частоту вращения , определим по формуле

Подставив численные значения, получаем

Корректируем частоту вращения по паспорту

.

Действительная скорость резания , будет равна

Тангенциальную силу резания , , определим по формуле

,

где -коэффициент, учитывающий изменение против табличных условий резания.

Подставив численные значения, получаем

Подставив численные значения, получаем

Мощность резания , кВт, определим по формуле

Подставив численные значения, получаем

кВт, следовательно, обработка возможна и станок выбран, верно!

Шлифование предварительное.

Определим скорость обработки заготовки ,

.

q=0,3

m=0,5

x=1

y=1

Глубину примем t=0,023 мм.

b=0,38

.

Определим частоту вращения мин-1

,

.

Подберем ближайшее стандартное значение:

Откорректируем скорость по стандартной частоте вращения,

.

Подачу примем равной s=1,2 м/мин

кВт, следовательно, обработка возможна и станок выбран, верно!

2.7 Выбор технологических баз

3 Нормирование технологического процесса

Норма времени - это регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации (ГОСТ 3.1109-82).

Объектом нормирования в данной курсовой работе является технологическая операция точения цилиндрической поверхности на токарно-карусельном станке в условиях мелкосерийного производства.

Для данного типа производства технически обоснованная норма времени Тш-к определяется как

Тш-к=Тш +Тп-з

где Тш-к - норма штучно-калькуляционного времени (норма времени);

Тп-з - норма подготовительно-заключительного времени на партию заготовок;

n - число заготовок в обрабатываемой партии; Тш - норма штучного времени

Тш=То+Тв+Тобс+Тотд

где Топ - норма основного (технологического) времени;

Тотд - время на личные надобности и дополнительный отдых.

Сумма норм основного времени и неперекрываемого им вспомогательного времени составляет норму оперативного времени Топ

Топ=То+Тв

Определение основного времени.

Основное (машинное) время определяется по формуле:

,

мин

Определим вспомогательное время.

Вспомогательное время определяется как сумма

где - норматив вспомогательного времени на установку и снятие детали;

- норматив вспомогательного времени, связанного с переходом;

- норматив вспомогательного времени на контрольные измерения обработанной поверхности.

мин

мин

Норматив Тиз используется только для определения времени

на контрольные измерения после окончания обработки поверхности. Он предусматривает время на выполнение следующих видов работ:

- взятие инструмента;

- установка размера измерения;

- очистка измеряемой поверхности.

мин

Подставим численные значения:

мин

Определение времени на обслуживание рабочего места Норматив Тобс предусматривает выполнение следующих работ:

- техническое обслуживание рабочего места - смена инструмента вследствие затопления, регулировка и подналадка станка в процессе работы, сметание и периодическая уборка стружки в процессе работы;

- организационное обслуживание рабочего места - осмотр и опробование оборудования, раскладка инструмента в начале и уборка его в конце смены, смазка и чистка станка в течении смены, уборка рабочего места в конце смены.

Определим :

мин

Норматив Тобс определяется в процентах от Топ.

мин

Определение времени на отдых и личные надобности Норматив Тотд определяется по таблице.

мин

Определение подготовительно-заключительного времени Норматив Тп-з предусматривает выполнение следующих работ:

- получение на рабочем месте наряда, технической документации и необходимого инструктажа;

- ознакомление с работой и чертежом;

- подготовка рабочего места, наладка оборудования, инструмента, приспособлений;

- пробная обработка детали на станках, работающих при выполнении однопроходных операций инструментом, установленным на размер;

- снятие инструмента и приспособлений после окончания обработки партии деталей.

Норма Тп-з определяется по таблице.

Ошибка! Ошибка связи. мин.

Определим Тш и Тш-к:

мин

мин.

Время на организационное обслуживание рабочего места принимаем 2,4% от оперативного времени.

Подставим численные значения:

мин

Определим техническое время:

Подставим численные значения:

мин.

Количество деталей в партии определяется по формуле:

,

где N - количество данных деталей по годовой производственной программе, вместе с запасными частями.

h - необходимый запас деталей на складе в днях (для крупных деталей 2-3 дня, для мелких - 5-10);

F - число рабочих дней в расчетном году (F=255).

шт.

Полученные нормы времени занесем в таблицу.

Нормирование времени операции

Номер и наименование операции	Основное время	Вспомогательное время	Оперативное время	Время обслуживания	Время на отдых	Штучное время	Подготовительно-заключительное время	Величина партии, штук	Штучно-калькуляционное время
		Установка и снятие детали	Управление станком	Измерение деталей		Техническое	Организационное
010 Токарно-винторезная	3,33	0,47	1,72	0,25	5,77	0,02	0,21	0,3	8,74	11	4,0	19,74

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы был разработан технологический процесс изготовления детали типа «вал-шестерня». При этом проектирование велось с учётом необходимости обеспечения заданной точности и шероховатости поверхности детали при наименьших затратах на её производство.

Так доказана необходимость изготовления заготовки прокатом, использование постоянства баз позволило свести погрешность закрепления заготовки (детали), а выбор наилучшего варианта обработки основных поверхностей позволил достичь заданной точности при оптимальных затратах на производство.

При выборе металлорежущего оборудования учитывались геометрические размеры заготовки, что позволило рационально использовать выбранные станки, обеспечивающие необходимую мощность резания.

Литература

1. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Под ред. А. Ф. Горбацевича. - Минск: Высшая школа, 1975 - 288с.

2. Основы технология машиностроения. Под ред. В. С. Корсакова, изд. 3-е, доп. и перераб. учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1977-416с.

3. Справочник технолога-машиностроителя. Том 1. Под ред. А. Г. Косилова и Р. К. Мещерякова - М.: Машиностроение, 1972 - 694 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. Том 2. Под ред. А. Н Малова - -М.: Машиностроение, 1972 - 568 с.

Страницы: 1, 2