ГОУСПООмский авиационный техникум им. Н.Е.Жуковского
151001 ВТ-051
индекс специальности, группа
Разработать технологический процесс
тема курсового проекта
изготовления детали «фланец».
Пояснительная записка
Курсовая работа
Технология машиностроения.
наименование дисциплины
Выполнил студент Ерёмин В. Н.
Руководитель проекта Лоскутов Э. В.
2009 г.
1. Общий раздел.
1. Описание конструкции детали.
Деталь-фланец относится к классу фланцев.
Основными поверхностями являются:
наружная Ф90-0,022 Ra1,6, h6
внутренняя Ф80 +0,019 Ra0,63, Н6
Эти поверхности выполнены с более высокой точностью, чем другие и имеют меньшую шероховатость, чем остальные. Поверхности связаны между
собой допуском на взаимное расположение (смотри чертёж фланецВ1КП151.001001.002). Остальные поверхности выполнены с меньшей точностью и большей шероховатостью
наружная Ф84-0,54 Ra3,2; Ф96-0,54 Ra6,3,
внутренняя Ф72 +0,46 Ra6,3
Кроме того деталь имеет фигурный фланец на котором расположены 4 отв. Ф6,5 +0,22 Ra6,3 для прохода крепежа
Деталь изготовлена из материала 20Х3МВФ-Ш (хром вольфрамовая) конструкционная.
По технологическому процессу предусмотрена термообработка:
-нормализация операция 1020 для повышения обрабатываемости заготовки на операциях механической обработки.
-цементация и закалка операция 1320 для поверхностной твёрдости HRC≥59, сердцевина HRC 33 . . . 45,5.
Вывод: таким образом конструкция детали точность её размеров и шероховатость её поверхности, материал детали и термообработка обеспечивают удовлетворительную обрабатываемость заготовки и надёжную работу детали в течении всего ресурса работы изделия.
1.2) Материал детали и его свойства.
Сталь 20Х3МВФ-Ш.
Назначение – крепёж и другие детали, работающие при температуре до 5400-5600 С.
Механические свойства прутков (ГОСТ 20072-74): закалка 10300-10600 С масло, отпуск 6600-7000 С воздух =880 МПа
Химический состав % (ГОСТ2072-74).
| C | Mn | Si | Cr | W | Mo | V | Ni | S | P | Cu |
| Не более | ||||||||||
| 0,15-0,23 | 0,25-0,5 | 0,17-0,37 | 2,80-3,30 | 0,30-0,50 | 0,35-0,55 | 0,60-0,85 | 0,30 | 0,025 | 0,030 | 0,20 |
Технологические свойства:
Температура ковки 0С начало 1240 конца 780 сечение 50 мм охлаждаются в ящиках 51-700мм подвергаются отжигу с одним переохлаждением.
Свариваемость – ограниченно свариваемые способы сварки. Способы сварки: РДС- необходимы подогрев и последующая термообработка, КТС.
Обрабатываемость резанием в отожженном состоянии при НВ157 и =530 МПа Кv,б ст=1,1; Кv,б спл=1,5
1.3) Анализ технологичности детали.
Анализ технологичности детали проводится 2 методами (количественным и качественным).
а)Качественный метод:
Шлифуемые поверхности: внутренняя Ф79,050,05 операция 1300,
наружнии Ф90,5-0,05 операция 1400, Ф84,5-0,4 операция 1410
Вывод: деталь не доработана технологические поверхности: не шлифуются на проход и не имеют канавки для выхода шлифовального круга.
наружные диаметры увеличиваются от торца к середине детали Ф84-0,54 - Ф117 – Ф90-0,022
внутренние диаметры уменьшаются Ф800,019 – Ф720,46
Вывод: деталь технологична
Нет разнообразия под крепёж 4 отв. Ф6,5 +0,22 Ra6,3 для прохода крепежа
Вывод: деталь технологична
б) Количественный метод
При определении технологичности количественным методом рассчитываются коэффициенты:
Коэффициент стандартизации
где: Qст - количество стандартных элементов
Q – общее количество элементов 26
Qст= Q-Qнест
Qнест – нестандартные элементы (R0.6 5 элементов; R1,6 1 элемент) всего 6 элементов
Qст= 26-6=20
Коэффициент обоснованной точности
где: Qот - количество элементов с обоснованной точностью
Q – общее количество элементов 26
Qот= Q-Qнт
Qнт – элементы с необоснованной точностью
Отверстия под крепёж 4 отв. Ф6,5 0,22 Ra6,3
размеры наружного фланца
Qот= 26-1=25
Коэффициент обоснованной шероховатости
где: Qош - количество элементов с обоснованной шероховатостью
Q – общее количество элементов 26
Qош= Q-Qнш
Qнш – элементы с необоснованной шероховатостью
Торец размером 18-0,11 – 2 поверхности
Донышко паза 15+0,43 – 2 поверхности
Отверстия под крепёж 4 отв. Ф6,5 0,22 Ra6,3 – 1 поверхность
Qош= 26-5=21
Вывод: изделие хорошо отработано на технологичность, так как все указанные коэффициенты больше 0,6.
1.4) Определение типа производства.
Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций Кзо который рассчитывается по формуле
где: ΣNоп общее количество различных механических операций выполняемом на данном участке
ΣРпо общее количество тех. оборудования установленного на участке
Величина коэффициента закрепления операций определяет тип производства, при:
1<Кзо<5 – массовое производство
5<Кзо<10 - крупносерийное производство
10<Кзо<20 - серийное производство
(тип производства серийный)
Серийное производство характеризуется следующими признаками оборудование расставляется по ходу технологического процесса, по группам взаимозаменяемого оборудования, детали выпускаются повторяющимися партиями (сериями). В технологическом процессе подробно описываются порядок и содержание операции, указана оснастка режимы обработки и порядок выполнения переходов. Рабочие на участке средней и высокой квалификации. Рабочие средней квалификации выполняют черновые и получистовые переходы в операции, а рабочие высокой квалификации выполняют чистовые проходы на операциях.
Вывод: серийное производство является высокопроизводительным, обеспечивает высокое качество продукции снижает брак в следствии чего снижается себестоимость.
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Технико-экономическое обоснование выбора метода заготовки.
При выборе метода получения заготовки учитываются следующие факторы: конструкция детали, материал детали, тип производства, вид продукции.
В данной работе:
материал детали сталь 20Х3МВФ-Ш тип производства серийное для указанных условий выбираем способ получения заготовки горячая объемная штамповка повышенной точности. Это обеспечивает минимальные припуски на обработку. За счёт того штамповочный уклон 2о 30 мин стойкость штампа меньше чем у горячей объёмной штамповки. За счёт уменьшения припусков на обработку снижается трудоёмкость изготовления детали.
Вывод: выбранный метод изготовления заготовки обеспечивает минимальные припуски на механическую обработку заготовки и экономию материала за счёт этого.
2.2. Анализ базового и предлагаемого техпроцесса.
В базовом технологическом процессе не применяются станки с ЧПУ, не достаточно применяется одномерный мерительный инструмент.
Операция 1010 (заготовительная) переведена со штамповки на ГКМ (горячая объёмная штамповка повышенной точности).
В базовом технологическом процессе операции 1100, 1110, 1120, 1130 выполняются на токарном станке 1К-62 в предлагаемом технологическом процессе операции 1100 и 1200; 1110 и 1130 объединены и переведены на станок с ЧПУ 16К20Ф3 более высокопроизводительный и точный.
Операции 1150, 1155 выполнялись на станке 12Н125 объединены с операцией 1190которая выполняется на вертикально фрезерном станке 6К11 и переведены на станок с ЧПУ 2254ВМФ4 для этой операции разработан кондуктор в котором можно не меняя кондуктора на данном станке выполнить все операции: вертикально сверлильная сверление 4 отв., вертикально сверлильная фаска 4 отв., фрезерование 2 пазов.
Операция 1170 ( фрезерования облоя по контуру фланца) удалена в связи с изменением операции 1010 (заготовительная) горячая объёмная штамповка повышенной точности на которой контур фланца штампуется необходимым размером Ф96 , R7.
Вывод: предлагаемые изменения технологического процесса позволяют снизить трудоёмкость изготовления детали. Повысить качество выпускаемой продукции и улучшить условия труда рабочих. В связи с введением горячей объемной штамповки повышенной точности уменьшилась масса заготовки повысился коэффициент использования материала, что в условиях серийного производства позволило сэкономить материал в следствии чего снизилась себестоимость заготовки.
2.3. Выбор баз.
При выборе баз соблюдаются правила постоянства баз и принцип совмещения конструкторских и технологических баз. На первой операции технологического процесса базой служит наружный Ф87 мм и прилегающий торец 20 мм. Указанная база применяется и на других операциях технологического процесса. На операции сверления и фрезерования пазов заготовка центрируется по Ф84,5-0,05 упор в торец 2,5 зажим за противоположный торец. Для обеспечения заданного чертежом допуска взаимного расположения поверхностей, биение торцов относительно внутреннего Ф80+0,019 и наружного Ф90-0,022 диаметров не более 0,02 мм.
На операциях шлифования №1300, 1400, 1410, 1450 принимаются такие-же базы как и на операциях точения что обеспечивает постоянство баз.
Вывод: такой принцип выбора технологических баз обеспечивает заданную точность на всех операциях техпроцесса и надежное крепление заготовки.
2.4. Расчёт и конструирование заготовки.
По всем поверхностям предусмотрен припуск на механическую обработку кроме наружного контура фланца.
Расчёт размеров заготовки
Таб1 Расчёт припусков и операционных размеров на обработку табличным методом для вала Φ90-0,022
| Тех маршрут поверхности детали | Квалитет точности и шероховатость | Расчётный припуск | Расчётный размер | Допуск | Предельные размеры | Предельные припуски | ||
| dmax | dmin | 2Zmax | 2Zmin | |||||
| Φ90 | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Заготовка | Кл. точности 1√ 0,8 -0,4 | --- | 93,178 | +0,8 -0,4 | 94,378 | 93,178 | --- | --- |
| Точение черновое | h12 | 2 | 91,178 | -0,350 | 90,528 | 91,178 | 2,85 | 2 |
| Точение чистовое | h10 | 0,8 | 90,378 | -0,140 | 90,518 | 90,378 | 1,01 | 0,8 |
| шлифование | h6 | 0,4 | 89,978 | -0,022 | 90 | 89,978 | 0,518 | 0,4 |
Определение параметров заготовки.
●Класс точности-1 для авиационного производства в условии серийного производства для трудно обрабатываемого дорогостоящего материала сталь 20Х3МВФ-Ш.
●Группа материала-М2, так как содержание легирующих элементов в стали 20Х3МВФ-Ш более 2%.
●Степень сложности заготовки-С2, так как 4 наружнии и 2 внутренние поверхности.
Предварительная масса заготовки Мзаг
Где:
Мдет масса детали=0,15
К- коэффициент использования заготовки=0,5
Проверка:
УТз – УТд = ΣZmax – Σzmin
93,178-90=(2+0,81+0,518)-(2+0,8+0,4)
0,178=0,178
Таб2 Расчёт припусков и операционных размеров на обработку табличным методом для отверстия Φ800,019
| Тех маршрут поверхности детали | Квалитет точности и шероховатость | Расчётный припуск | Расчётный размер | Допуск | Предельные размеры | Предельные припуски | ||
| Дmax | Дmin | Zmax | Zmin | |||||
| Φ80 | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Заготовка | Класс точности1√ 0,4 -0,8 | --- | 76,819 | +0,4 -0,8 | 76,619 | 75,619 | --- | --- |
| Точение черновое | Н12 | 2 | 78,819 | 0,3 | 79,819 | 78,519 | 2,9 | 2 |
| Точение чистовое | Н10 | 0,8 | 79,619 | 0,12 | 79,619 | 79,499 | 0,98 | 0,8 |
| шлифование | Н6 | 0,4 | 80,019 | 0,019 | 80,019 | 80 | 0,501 | 0,4 |
Проверка:
ТДз – ТДд =Σ Zmax – Σzmin
1,2=(2,9+0,98+0,501)-(2+0,8+0,4)
1,2-0,019=4,381-3,2
1,181=1,181
По результатам таблиц 1 и 2 определяется исполнительный размер на переходы обработки и заносятся в таблицу 3 и 4
Таб3. Тех маршрут обработки вала Φ90-0,022
| Переходы обработки | Исполнительные размеры | Шероховатость |
| Заготовка | 93,5 | |
| Точении черновое | 91,5-0,350 | |
| Точение чистовое | 90,5-0,140 | |
| Шлифование | 90-0,022 |
Расчёт исполнительных размеров заготовки
dн = dmax-es
dн = 94.378 – 0.8 = 93.578 принимаем размер заготовки Φ93,5
Таб4. Тех маршрут обработки отверстия Φ800,019
| Переходы обработки | Исполнительные размеры | Шероховатость |
| Заготовка | 76,5 | |
| Точении черновое | 78,50,3 | |
| Точение чистовое | 79,50,12 | |
| Шлифование | 800,019 |
Расчёт исполнительных размеров заготовки
Дн = Дmax-ЕS
Дн = 76.819– 0.4 = 76.419 принимаем размер заготовки Φ76,5
Размеры заготовки из таблиц 3 и 4 проставляем на чертёж заготовки В1КП151.001.001.001. Остальные размеры рассчитываем по укрупнённым нормативам.
Таб5. Расчёт размера заготовки по укрупненным нормативам.
| Размер детали | Шероховатость Ra | Припуск | Основание | Расчетный размер | Принятый размер с допуском | примечание |
| Φ84 | 1,5 | Курсовое проектирование по предмету «технология машиностроения» И. С. Добрыднев (стр. 149 таб. 1.2) | Φ87 | Φ87 | ||
| Φ72 | 1,5 | ght: none; padding-top: 0in; padding-bottom: 0in; padding-left: 0.08in; padding-right: 0in;">Φ69 | Φ69 | |||
| 18 | 1,4 | 20 | 23 | |||
| 2,5 | 1,4 | 4 | 5,5 | |||
| 9,5 | 1,4 | 9,5 | 9,5 | |||
| 2,5 | 1,7 | 3,5 | 6 | |||
| Φ96 | --- | Φ96 | Φ96 | |||
| R12 | --- | R12 | R12 | |||
| R7 | --- | R7 | R7 |
Размеры заготовки проставляем на чертёж заготовки (В1КП151001.001.001).
Расчёт массы заготовки.
где:
V=объём заготовки (мм3)
g=7,8 плотность материала заготовки сталь
V=V1+ V2+ V3+ V4
где:
Д- наружный диаметр элементарной фигуры
d- внутренний диаметр элементарной фигуры
Н-высота элементарной фигуры
К- коэффициент отклонения наружного диаметра от правильной формы (К=0,5 ;К=1)
| N | Д | d | Н | К |
| V1 | 87 | 76 | 6,5 | 1 |
| V2 | 96 | 76 | 4 | 0,5 |
| V3 | 93 | 76 | 6 | 1 |
| V4 | 93 | 69 | 3,5 | 1 |
Расчёт объёмов элементарных фигур
Расчёт полной массы заготовки
V=1407,505+7426,1+7393,5675+18312,48=34539,653
Рассчитываем массу заготовки
Коэффициент использования материала.
2.5 Разработка РТК для станка с ЧПУ.
Операция №1110 выполняется на станке с ЧПУ модели 16К20Ф3. Операция содержит 2 перехода:
а) 1 переход: подрезание торца до размера 19-0,2 протачивание диаметра до размера Ф84,5-0,05 подрезание до размера 4-0,3 (смотри чертёж РТК В1КП 150001.002.004) переход выполняется в 2 прохода черновой и чистовой.
б) 2 переход: проточить диаметр до размера Ф72+0,3 проточить фаску до размера 1,1+0,2 Ч 450 , (смотри чертёж РТК В1КП 150001.002.004) переход выполняется в 2 прохода черновой и чистовой.
Инструменты для переходов:
- для 1 перехода резец проходной упорный,
- для 2 перехода резец расточной.
Параметры резцов смотри пункт 2.6
Определяются точки обрабатываемого контура и указывается на эскизе точек обрабатываемого контура.
Расчёт координат точек обрабатываемого контура:
| Точка | Х | Z |
| A | 36 | -2.85 |
| B | 38.5 | -2.85 |
| C | 38.5 | 14.25 |
| D | 39.6 | 15.35 |
| E | 42.25 | 15.35 |
| F | 42.25 | 4 |
| G | 58.3 | 4 |
Расчёт координат точки Т
ХТ
где:
Дз – максимальный диаметр заготовки=117
Зб - зона безопасности 50 . . . 100 принимаем 50
Дрц – диаметр резцедержателя =295
lr – вылет резца
lr= 1,5Н
Н - высота державки резца =25
lr= 1,5*25=37,5
ZТ
где:
lз – длинна заготовки =20
Зб - зона безопасности 50 . . . 100 принимаем 50
Zu – 5 . . . 10 принимаем 10
1 точка
Х1=ХТ-Хu=293,5-185=108,5
Z1= ZТ- Zu=75-5=70
2 точка
Х2= 0,5Двз-Ru-у1
где:
Двз – внутренний диаметр заготовки=79
Ru – радиус инструмента =2,5
у1, у2 недобег и перебег резца 2,2 . . . 5 принимаем 2,5
Х2= 0,5*79-2,5-2,5=34,5
Z2= ZТ=70
3 точка
Х3= Х2 =34,5
Z3= ZD+ Ru =15.35+2.5=17.85
4 точка
Х4= ХЕ + Ru =42,25+2,5=44,75
Z4=Z3= 17.85
5 точка
Х5= Х4 =44,75
Z4=ZF + Ru = 4+2.5=6.5
6 точка
Х6= ХG + Ru +у2=58,5+2,5+2,5=63,3
Z6=Z5=6.5
7 точка
Х7= Х6 =63,3
Z7=Z2=75
| точка | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Х | 108,5 | 34,5 | 34,5 | 44,75 | 44,75 | 63,3 | 63,3 |
| Z | 70 | 70 | 17,85 | 17,85 | 6,3 | 6,3 | 70 |
Второй переход
Расчёт координат точки Т
ZТ
где:
lз – длинна заготовки =20
Зб - зона безопасности 50 . . . 100 принимаем 50
lr- длина расточки
lr=15+20=35
ХТ
Дmаx – максимальный диаметр заготовки =117
Зб - зона безопасности 50 . . . 100 принимаем 50
Дрц – диаметр резцедержателя =295
Принимаем ХТ как в первом переходе 295
Принимаем ZТ как во втором переходе 104
1 точка
Х1=ХТ-Хu=295-110=185
Z1= ZТ- lr=105-35=69
2 точка
Х2= ХА- Ru- у1
где:
Ru – радиус инструмента =0,6
у1, у2 недобег и перебег резца 2,2 . . . 5 принимаем 2,5
Х2= 36-0,6-2,5=32,9
Z2= Z1=69
3 точка
Х3= Х2 =32,9
Z3= ZА+ Ru =-2,85+2,5=0,35
4 точка
Х4= ХВ - Ru =38,5-0,6=37,9
Z4=Z3= 0,35
5 точка
Х5= Х4 =37,9
Z5=ZС - Ru = 14,25-0,6=13,65
6 точка
Х6= ХD + Ru +у2=39,6+0,6+2,5=47,2
Z6=ZD+ Ru +у2=15.35+0.6+2.5=18.45
7 точка
Х7= Х6 =47.2
Z7=Z2=69
| точка | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Х | 185 | 32.9 | 32.9 | 37.9 | 37.9 | 47.2 | 47.2 |
| Z | 69 | 69 | 0.35 | 0.35 | 13.65 | 18.45 | 69 |
Вывод: результаты расчётов пункта 2.5 будут использованы для расчёта и записи программы для станка модели 16К20Ф3.
2.6 Расчёт режимов резания и норм времени.
Расчёт режимов резания и норм времени на операцию №1110 для станка 16К20Ф3.
1переход
Выбор режущего инструмента.
а) материал детали 20Х3МВФ-Ш.
материал резца ВК8, ВК6 (таблица 3, стр. 116 Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»).
Передний угол γ= 80 . . . 100,
Задний угол α= 100 . . . 120,
Угол в плане φ1=1000,
Φ2=100 . . . 120,
Угол наклона режущей кромки λ=00.
б) Размер державки и форма головки резца.
Высота Н=25мм,
Ширина В25мм,
Длина L=140мм,
Радиус R=2.5мм,
Р=25мм,
а=20мм,
m=11мм.
Токарно-подрезной отогнутый резец (ГОСТ 18880-73, таблица8 стр. 121, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»).
2. Выбор глубины резания,t мм.
где:
Дз диаметр заготовки Ф87
Дд диаметр детали Ф84,5
t1=1,25мм.
3. Выбор подачи S, мм/об.
При чистоте поверхности и радиусе при вершине резца 2,5мм. выбираем подачу S=0,5 мм/об, но при обработке прерывистых поверхностей и при работе с ударами, табличные значения подачи уменьшаем на коэффициент 0,75, скорость резания принимаем S=0,37 мм/об,
4. Расчет скорости резанья υ, м/мин.
Скорость резанья находится по формуле:
υ
где Сυ х, у, т - определяются по таблице 17, стр. 269, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»
Сυ =350,
m=0,20,
х=0,15,
у=0,35.
Обработка конструкционной углеродистой стали σΒ=1080 МПа,
Коэффициент Κυ является произведением коэффициентов, учитывающих влияние:
• материала заготовки, ΚΜυ
ΚΜυ
• состояния поверхности, (таблица 5, стр. 263, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»); КПυ,=0,8;
• материала инструмента, (таблица 6, стр. 263, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»); Киυ)=1,0;
• стойкости, (таблица 7, стр. 264, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»); Ктυ=1,0;
• изменения периода стойкости, (таблица 8, стр. 264, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»); Ктс=1,0;
• коэффициента углов в плане, (таблица 18, стр. 271, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»); Κφυ=0,7;
• коэффициента радиуса при вершине резца, (таблица 18, стр. 271, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»); Кrυ=1,0.
Κυ=0,69·0,8·1 11 0,7-1=0,38
υ
5. Расчетная частота вращения шпинделя.
где Д - максимальный диаметр обработки, Д=117 мм.
6. Принятая частота вращения шпинделя.
Расчетную частоту вращения шпинделя округляем по паспорту станка:
nприн =180мин-1.
7. Расчет действительной скорости резанья.
8. Расчет тангенциальной составляющей силы резанья Рz
где Ср, х, у, n - определяются по таблице 22, стр.272, Косилов.
Ср=204,
х=1,0
y=0,75,
n=0.
Кмр=1,3 (таблица 9,10, стр.265, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»);
ΚΜр
Κφρ =0,89 (таблица 23, стр.275, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»);
Кур=1,0 (таблица 23, стр.275, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»);
Κχρ=1,0 (таблица 23, стр.275, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»);
Кф=1,0 (таблица 23, стр.275, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»).
Кр=1,3*0,89*1*1*1=1,15.
9. Расчет мощности резанья.
Проверяем выбранные режимы по мощности станка.
где:
η=0,75 - КПД станка,
Nэд=10 (таблица 7, стр.17, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»).
2,3<7,5.
Вывод: выбранные режимы обеспечиваются мощностью станка.
10. Расчет основного времени на 1 переход.
где:
L - длина рабочего хода инструмента,
L=1дет+у1+у2;
у1 =2,5 мм - длина врезания,
у2 =2,5 мм - длина перебега инструмента.
lдет= 2,65+11,35+16,05=30,05 мм,
L=2,5+30,05+2,5=35,05 мм,
nп =180 мин-1- паспортные данные станка (частота вращения),
S=0,37 мм/об - подача,
i=2 - количество проходов в 1 переходе.
2 ПЕРЕХОД.
1. Выбор режущего инструмента.
а) материал детали: 20Х3МВФ-Ш.
материал резца: ВК8, ВК7 (таблица 3, стр.116, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»).
Передний угол γ=8°,
Задний угол α=8°,
Угол в плане φ1=100°,
φ 2=5°,
Угол наклона кромки λ=0°.
б) Размер державки и форма головки резца. Высота Н=25 мм,
Ширина В=25 мм, Длина Ь=120мм, Радиус 11=3,0 мм, Р=25 мм,
Токарно-расточной резец (ГОСТ 18883-73, таблица 14, стр.123, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»).
2. Выбор глубины резания,t мм.
где:
Дз диаметр заготовки Ф76,5
Дд диаметр детали Ф79,3
t1=1,2мм.
3. Выбор подачи, 8, мм/об.
S=0,25 мм/об, (таблица 12, стр.268, Косилова А. Г. «Справочник технолога-машиностроителя»). Подача принимается по ширине резца.
4. Расчет скорости резанья υ, м/мин. Скорость резанья находится по формуле:
υρ2=0,9· υр1
где:
υр1 –расчётная скорость на первом переходе,
υρ2 –скорость втором переходе.
υρ2=0,9·68,55=61,69 м/мин
5. Расчетная частота вращения шпинделя.
Д=80 –максимальный диаметр обработки
6. Принятая частота вращения шпинделя.
Расчетную частоту вращения шпинделя округляем по паспорту станка:
nприн=250мин-1.
7. Расчет действительной скорости резанья.
8. Проверку выбранных режимов по мощности станка производить нет необходимости, т.к. выбранные режимы заведомо меньше, чем в 1 переходе:
= 62,8 м/мин < =66,13 м/мин;
S2=0,25 мм/об < S1=0,37 мм/об.
9. Расчет основного времени на 2 переход.
где:
L - длина рабочего хода инструмента,
L=lдет+у1+у2;
у1 =2,5 мм - длина врезания,
у2 =2,5 мм - длина перебега инструмента.
lдет=2,5+17,1+1,5=21,1 мм,
L=2,5+21,1+2,5= 26,1 мм,
nп =250 мин-1- паспортные данные станка (частота вращения),
S=0,25 мм/об - подача,
i=2 - количество проходов в 2 переходе.
Расчёт нормы времени
на операцию 1110 производится подробно по формуле:
где:
Та - автоматическое время работы станка;
Тв - вспомогательное ручное время;
Тдоп - дополнительное время;
Тпз - подготовительно-заключительное время;
nсм - количество деталей обрабатываемых за смену.
где Тао — автоматическое основное время;
Тав — автоматическое вспомогательное время.
Тао = Το1+Το2
Тао =1,05+0,8=1,85 мин,
Тав = iоп*(Тхх+Тхz)
Тхх — время холостого хода по оси X;
Τхz - время холостого хода по оси Ζ;
iоп =2 — общее количество проходов на операции.
где:
Lxx - длинна холостого хода по оси Х,
Lxx= Х1-Х2
Lxx=185-32,9=151,1 мм
- скорость холостого хода для станка с ЧПУ,
LХZ - длина холостого хода по оси Ζ,
LХZ =2·(Ζ1-Ζ6)
LХZ = 2-(70-18,45)=51,55 мм;
- скорость холостого хода по оси Ζ для станка с ЧПУ,
=4800 мм/мин.
мин
Тав =2(0,06+0,01)=0,14мин,
Та=1,85+0,14=1,99 мин
ТВ=Туст+Тупр+Тизмер
Туст =0,25мин - время на установку и снятие заготовки, (таблица 2.2, стр.45, Иконников «Нормирование труда в машиностроении»);
Тупр=0,44 мин - время на управление токарным станком, (таблица 2.3, стр.46 Иконников «Нормирование труда в машиностроении»);
Тизмер - время на контрольные измерения, (таблица 2.5 стр.46 Иконников «Нормирование труда в машиностроении»);
Тизмер=Ти/*Nр*Ки
Ти/ =0,19 мин - время на замер одного параметра,
Νр =11 - общее количество параметров операции,
Ки =0,4 - коэффициент, учитывающий периодичность измерения детали.
Тизмер=0,19*11*0,4=0,84 мин.
Тв=0,25+0,44+0,84=1,53 мин.
Тдоп=0,1 -(Та+Тв) мин,
Тдоп=0,1*(1,99+1,53)=0,352 мин
Тпз=4+7+2+3+4+8+0,6+1,8=32,4 мин,
(таблица 2.6 стр.47 Иконников «Нормирование труда в машиностроении»).
Тсм - продолжительность смены в минутах, Тсм=8-60=480 мин;
Тшт=Та+Тв+Тдоп
Тшт=1,99+1,53+0,352=3,872 мин.
3. Конструкторский раздел.
3.1. Устройство и принцип действия спроектированного приспособления.
Приспособление предназначено для выполнения операции № 1150 вертикально-сверлильная сверление 4 отв. Ф6,5+0,22, вертикально-сверлильная снятие фаски 4 отв 0,5-1мм, вертикально- фрезерная фрезерование 2 пазов шириной 15+0,43 глубиной 3на станке с ЧПУ 2254ВМФ4.
Деталь поз.7 (смотри чертёж кондуктор В1КП151.001.003.005) устанавливается по наружному диаметру Ф84,5+0,019 до упора в торец фланца на установочный элемент поз.4 который закреплен на плиту поз.1 при помощи винтов поз.2. в количестве 8 шт. Для соосного расположения оси отверстий и выступов фланца заготовка фиксируется по выступу фланца призмой поз. 12 приспособления. Надёжное заготовки обеспечивается 2 гайками поз. 8 через прижим поз. 3.
3.2. Выбор баз и расчёт погрешности базирования.
где:
– предельное отклонение размеров в кондуктора:
• Нормальной точности у =±0,05 мм,
• Повышенной точности у =±0,02 мм.
Дзг= Ф84,5 G6 ()мм - наибольший диаметр базового отверстия заготовки Ф84,534,
Дк= Ф84.5 h8 () мм - наименьший диаметр направляющего пояска накладного кондуктора Ф84.446,
ЕРб=0.001 мм – точность позиционирования станка с ЧПУ,
h= 6.5расстояние между торцом втулки и заготовкой, мм,
F= 0,8- коэффициент, учитывающий вероятный предел отклонения координат центров отверстий в кондукторе,
К=0,5 - коэффициент, учитывающий наиболее вероятный предел зазоров в сопряжениях и наиболее вероятное смещение,
m=0,4 - коэффициент, учитывающий наиболее вероятную величину погрешности позиционирования,
Р=0,35 - коэффициент, учитывающий наиболее вероятную величину перехода сверла,
b=3 мм - глубина сверления (толщина бурта),
| Точность кондуктора | коэффициент | |||
| F | К | m | Ρ | |
| нормальная | 0,8 | 0,5 | 0,4 | 0,35 |
| повышенная | 0,35 | 0,2 | ||
l =15 мм – расчётная длинна направления сверла,
= 0,16 допустимое смещение оси отверстия.
при: нормальной точности у =±0,05 мм,
Вывод:
заданная точность сверления в данном кондукторе обеспечивается.
3.3. Расчёт усилия зажима.
где:
К=1,5 - коэффициент запаса,
f1=0,1 - коэффициент трения,
n=1 - число одновременно работающих сверл,
Мкр=5920 Н/мм - крутящий момент от сверла.
D1 – Ф96 – максимальный диаметр площади контакта заготовки с приспособлением.
Dзг – Ф84,5 минимальный диаметр площади контакта заготовки с приспособлением.
3.4. Расчет основных параметров зажимного механизма.
где:
Q=50...60 Η - усилие на ключе резьбового зажима, (принимаем 60)
=14d - расстояние от оси шпильки до точки приложения силы Q (d номинальный наружный диаметр резьбы 6), 14*6= 84мм,
rср - средний радиус резьбы, мм
α~2°30' . . . 3°30' - угол подъема резьбы,
φ=6°40' - предельный угол трения в резьбовой паре,
f2=0,1.. .0,15 - коэффициент трения на нижнем торце гайки, (принимаем 0,1)
D1= 21 мм,
Dз= 18мм.
Вывод:
надежное закрепление заготовки в кондукторе обеспечивается, т.к. W>Wрасч
3.5. Расчет на прочность деталей приспособления.
где:
[] - допускаемое напряжение на растяжение,
Т=640 Н/мм - предел текучести для шпильки из стали 38ХА,
[nт]=2 - допустимый коэффициент запаса прочности по пределу текучести
W –
d1 -
Вывод: т.к. прочность деталей приспособления равна 102,2 Н/мм и меньше допускаемого значения напряжения на растяжение равного 320 Н/мм , то прочность деталей обеспечивается.
Библиографический список
1. Баранчиков В. И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы П78 резания металлов: Справочник/, А. В. Жаринов, Н. Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В. И. Баранчикова. —М.: Машиностроение, 19
2. Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник.— 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1979. —303 с.,ил.390.
3. Данилевский В.В. «Технология машиностроения» М.: Высшая школа, 1977 - 479 с.
4. Иконников А.Н. «Нормирование труда в машиностроении» М.: Машиностроение, 1983 - 160 с.
5. Косилова А.Г. «Справочник технолога-машиностроителя» М.: Машиностроение, 1985 - 496 с.
6. Нефедов Η. Α.Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах: Учеб. пособие для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп.—М. Высш. шк., 1986. — 239 с, ил.
Министерство образования Российской Федерации Омский авиационный техникум им. Н.Е. Жуковского
ЗАДАНИЕ
на курсовой проект
по дисциплине Технология машиностроения
студенту группы ВТ - 051 , специальности 151001 Технология машиностроения
Ерёмин Виталий Николаевич
фамилия, имя, отчество
Тема проекта: Разработать технологический процесс изготовления детали «фланец».
Исходные данные:
чертеж детали фланец
материал детали 20Х 3МВФ-Ш
прочие данные режим работы в 2 смены
Дата выдачи курсового проекта
Срок окончания
Преподаватель-руководителькурсового проекта
Тема проекта утверждена на заседании предметно-цикловой комиссии« » 200 г. протокол №
Председатель
Предметно-цикловой комиссии
СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА Графическая часть
1. Чертеж детали формата А 2 фланец
Чертеж заготовки формата А 2 горячая объемная штамповка повышенной точности
Чертеж Анализа технологических процессов формата А1_
4. Чертеж РТК для станка с ЧПУ формата Α1 на операцию 1110 станок с ЧПУ модели 16К20Ф3
5. Чертеж станочного приспособления формата Α3 приспособление