- •Минобрнауки россии
- •2. Отработка конструкции детали на технологичность [1]
- •Количественная оценка технологичности
- •Основное технологическое время То -10-3 мин
- •4. Расчет и проектирование заготовки [3] на примере штампованной поковки
- •5. Разработка маршрутного технологического процесса [4]
- •6. Расчет режимов резания и норм времени при токарной черновой обработке [2, 5] Исходные данные:
- •Порядок расчета:
Порядок расчета:
определить глубину резания: t=, мм
назначить подачу S (таблица 6.1), мм/об
Таблица 6.1
Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали
Диаметр детали, мм |
Размер державки резца, мм |
Обрабатываемый материал | |||||||||
Сталь конструкционная углеродистая, легированная и жаропрочная |
Чугун и медные сплавы | ||||||||||
Подача s, мм/об, при глубине резания t, мм | |||||||||||
До 3 |
Св. 3 до 5 |
Св. 5 до 8 |
Св.8 до 12 |
Св. 12 |
До 3 |
Св. 3 до 5 |
Св. 5 до 8 |
Св. 8 до 12 |
Св. 12 | ||
До 20
Св. 20 до 40
» 40 » 60
» 60 » 100
» 100 » 400
» 400 » 500
» 500 » 600
» 600 » 1000
» 1000 » 2500 |
От 16 х 25 до 25 х 25 От 16 х 25 до 25 х 25 От 16 х 25 до 25 х 40 От 16 х 25 до 25 х 40 От 16 х 25 до 25 х 40 От 20 х 30 до 40 х 60 От 20 х 30 до 40 х 60 От 25 х 40 до 40 х 60 От 30 х 45 до 40 х 60 |
0,3-0,4
0,4-0,5
0,5-0,9
0,6-1,2
0,8-1,3
1,1-1,4
1,2-1,5
1,2-1,8
1,3-2,0 |
- 0,3-0,4
0,4-0,8
0,5-1,1
0,7-1,2
1,0-1,3
1,0-1,4
1,1-1,5
1,3-1,8 |
-
0,3-0,7
0,5-0,9
0,6-1,0
0,7-1,2
0,8-1,3
0,9-1,4
1,2-1,6 |
-
0,4-0,8
0,5-0,9
0,6-1,2
0,6-1,3
08-1,4
1,1-1,5 |
-
0,4-1,1
0,1-1,2
0,7-1,3
1,0-1,5 |
- 0,4-0,5
0,6-0,9
0,8-1,4
1,0-1,5
1,3-1,6
1,5-1,8
1,5-2,0
1,6-2,4 |
-
0,5-0,8
0,7-1,2
0,8-1,9
1,2-1,5
1,2-1,6
1,3-1,8
1,6-2,0 |
-
0,4-0,7
0,6-1,0
0,8-1,1
1,0-1,2
1,0-1,4
1,0-1,4
1,4-1,8 |
-
0,5-0,9
0,6-0,9
0,7-0,9
0,9-1,2
1,0-1,3
1,3-1,7 |
-
0,8-1,0
0,9-1,2
1,2-1,7 |
скорректировать подачу S по данным станка (таблица 6.2)
назначить период стойкости резца Т, мин (при одноинструментной обработке составляет 30-60мин).
определить скорость главного движения резца V=, м/мин (где T - период стойкости резца, t - глубина резания, S – подача, значения коэффициента Cv , показатели степеней m, x, y приведены в таблице 6.3, а Kv 1)
Таблица 6.2
Техническая характеристика токарно-винторезного станка 16К20
Частота вращения шпинделя, об/мин |
12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600 |
Подача на один оборот шпинделя, мм/об |
0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,6; 2; 2,4; 2,8 |
Мощность электродвигателя, кВт |
10 |
Таблица 6.3.
Значения коэффициента Cv и показателей степени в Формулах скорости резания при обработке резцами
Вид обработки |
Материал режущей части резца |
Характеристика подачи |
Коэффициент и показатели степени | |||
CV |
x |
у |
т | |||
Обработка конструкционной углеродистой стали, σв = 750 МПа
| ||||||
Наружное продольное точение проходными резцами |
Т15К6* |
S до 0,3 S св. 0,3 до 0,7 S>0,7 |
420 350 340 |
0,15 |
0,20 0,35 0,45 |
0,20 |
определить частоту вращения шпинделя станка: , об/мин
скорректировать частоту вращения шпинделя n, об/мин по паспорту станка (таблица 6.2)
Рис.6.1. Схема обработки
определить скорость резания через паспортную частоту вращения: , м/мин
определить главную составляющую силы резания Pz=10CptxsyVnKp, Н (где t - глубина резания, S – подача, V - скорость резания и значение коэффициента Cp , показатели степеней x, y, n приведены в таблице 6.4; Kp=KмpKpKpKp,значения коэффициентов приведены в таблице 6.5, Kмp1).
определить мощность, затрачиваемую на резание Nр= , кВт
Таблица 6.4.
Значения коэффициента Сp и показателей степени, в формулах силы резания при точении
Обрабатываемый материал |
Матери-ал рабочей части резца |
Вид обработки |
Коэффициент и показатели степени в формулах для составляющих | |||||||||||
тангенциальной Pz |
радиальной Ру |
осевой Рх | ||||||||||||
СР |
x |
y |
n |
Сp |
x |
y |
n |
Ср |
x |
y |
n | |||
Конструкционная сталь и стальные отливки, σв= 750 МПа |
Твердый сплав |
Наружное продольное и поперечное точение и растачивание |
300 |
1,0 |
0,75 |
-0,15 |
243 |
0,9 |
0,6 |
-0,3 |
339 |
1,0 |
0,5 |
-0,4 |
определить достаточно ли мощности станка для обработки: NрNдв,
Nдв определяется по таблице 6.2, =0,75
определить длину рабочего хода: Lр, (см. схему обработки).
Lр=lвр+l1+lпер, где lвр=lпер=2мм, l1= (b-a)+(c-b)+(D2-d3)/2;
определить основное время То=, мин
где S – подача, n – частота вращения по паспорту станка;
определить вспомогательное время Тв, мин (вспомогательное время складывается из времени на установку детали, на управление станком и подвод инструмента, на измерение поверхностей детали см. таблицы 6.5, 6.6, 6.7)
определить оперативное время Топ= То+ Тв, мин
Таблица 6.5
Вспомогательное время на установку детали в центрах и снятие ее (вручную), мин
Содержание работы: взять деталь (оправку с деталями), установить в центрах, закрепить центром задней бабки; отвести центр задней бабки, снять деталь оправку с деталями) и отложить.Способ подвода центра задней бабки и крепления пиноли |
Масса детали (оправка с деталями) до кг | ||||||
0,5 |
1 |
3 |
5 |
8 |
12 |
20 | |
Отводной пружинной рукояткой с креплением пиноли рукояткой |
0,07 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
0,15 |
0,18 |
0,23 |
Таблица 6.6
Вспомогательное время на приемы управления станком
-
Содержание приема управления
Время, мин
Включить или выключить станок или его узлы:
кнопкой
рычагом
0,01
0,02
Подвести или отвести инструмент к детали при обработке:
резец
0,025
определить время обслуживания Тобс = Ттех +Торг=0,03 Топ, мин
определить время на перерывы и личные надобности: Тпер =0,05 Топ, мин
определить штучное время: Тшт= Топ+ Тобс+Тпер, мин
определить подготовительно заключительное время Тп-з, мин по таблице 6.8
Таблица 6.7
Вспомогательное время на контрольные промеры универсальным инструментом с установкой его на размер в процессе измерения, мин
Измерительный инструмент |
Точность измерения |
Измеряемый размер, мм |
Измеряемая длина (мм) до | ||||
50 |
100 |
200 |
300 |
500 | |||
Штангенциркуль |
До 0,1 мм |
50 100 200 400 |
0,12 0,13 0,16 0,22 |
0,15 0,16 0,17 |
0,18 0,19 0,21 |
0,2 0,22 0,23 |
0,24 0,24 0,25 |
Микрометр |
6... 7 |
100 200 |
0,22 0,27 |
0,22 0,27 |
0,23 0,28 |
0,28 0,29 |
0,33 0,33 |
Таблица 6.8
Подготовительно-заключительное время для токарных станков
Подготовительно-заключительное время |
Токарные, лоботокарные, многоцелевые токарные станки | ||||||||||
I. На организационную подготовку | |||||||||||
№ Пози-ции
|
Содержание работы |
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм до | |||||||||
250 |
400 |
630 |
1000 |
2000 | |||||||
Время, мин | |||||||||||
1 |
Получить наряд, чертеж, технологическую документацию, режущий и вспомогательный инструмент, контрольно-измерительный инструмент, приспособление, заготовки исполнителем до начала и сдать их после окончания обработки партии деталей. |
На рабочем месте |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 | ||||
2 |
В инструменталь-нораздаточной кладовой |
9 |
9 |
9 |
10 |
11 | |||||
3 |
Ознакомиться с работой, чертежом, технологической документацией, осмотреть заготовки |
2,0 |
2,0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 | |||||
4 |
Инструктаж мастера |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 | |||||
II. На наладку станка, приспособлений, инструмента, программных устройств | |||||||||||
5 |
Устано-вить и снять |
патрон трехкулачковый |
2,5 |
4,0 |
4,0 |
5,0 |
6,5 | ||||
6 |
оправку или |
центр |
0,8 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,5 | ||||
7 |
патрон инерционный поводковый (с регулировкой) |
6,5 |
7,0 |
8,0 |
- |
- | |||||
8 |
Сместить заднюю бабку |
рукояткой |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
- |
- | ||||
9 |
ключем |
- |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
- | |||||
10 |
Установить исходные режимы работы станка (число оборотов, подачу и т.д) Время на одно изменение. |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,4 | |||||
11 |
Установить и снять режущий инструмент |
в резцедержателе |
0,5 |
0,8 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
результаты расчета представить в виде таблицы:
t, мм |
S, мм/об |
n, об/мин |
V, м/мин |
Pz, H |
Nр, кВт |
То, мин |
Тшт, мин |
Тп-з, мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Список литературы:
Трухачев А.В. Методические указания «Технологичность конструкции деталей, изготавливаемых механической обработкой», Ижевск 1990.
Учебное пособие под редакцией Горбацевича А.Ф. «Курсовое проектирование по технологии машиностроения» Минск 1983., с. 256
Руденко П.А. и др. Проектирование и производство заготовок в машиностроении – К.: Выща шк., 1991. – 247с.
Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов/А.А. Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М. Колесов и др. – М.: Машиностроение, 1986. – 480с.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещеряковой, А.Г. Суслова. – 5-е изд., исправл. – М.: Машиностроение, 2003г.
Приложение 1. СТРУКТУРА КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Графическая часть
1. чертеж детали (исходное задание)
2. чертеж заготовки - формат А2-А3
3. маршрутный технологический процесс с эскизами (в виде таблицы) - формат А1
4. наладку на 1-2 операции – обе наладки на одном листе формат А2-А3
Пояснительная записка
Введение
Служебное назначение детали
Отработка на технологичность
Расчет типа производства
Расчет и проектирование заготовки
Расчет режимов резания и норм времени
Заключение
Список литературы
Приложение 2. КОДЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ
4110 Токарная
4120 Сверлильная
4130 Шлифовальная
4260 Фрезерная
4114 Токарно-винторезная
4121 Вертикально-сверлильная
4123 Радиально-сверлильная
4131 Круглошлифовальная
4151 Зубошлифовальная
4153 Зубофрезерная
4156 Зубозакругляющая
4261 Вертикально-фрезерная
4269 Фрезерно-центровальная
4280 Отрезная
Приложение 3. РЕЗЦЫ ТОКАРНЫЕ ПРОХОДНЫЕ УПОРНЫЕ С ПЛАСТИНАМИ
ИЗ ТВЕРДОГО СПЛАВА ГОСТ18879-73 РАЗМЕРЫ В мм
-
Обозначение резцов
Сечение резца
hxb
L
m
R
2103-0017
16x10
110
4
0,4
2103-0003
20x12
120
6
0,4
2103-0007
25x16
140
8
0,4
Пример условного обозначения резца
Резец 2103-0007 Т15К6 ГОСТ 18877-73
Приложение 4. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
4.1 Центры станочные вращающиеся по ГОСТ 8742-75
d |
D |
L |
l |
l1 |
22 |
56 |
160 |
90 |
24 |
40 |
90 |
250 |
114 |
45 |
4.2 Центры упорные по ГОСТ 13214-79
обозначение |
L |
D |
D1 |
l |
|
7032-0020 |
110 |
17,18 |
18 |
69 |
60˚ |
7032-0041 |
220 |
44,399 |
44,7 |
136 |
4.3.Патроны поводковые по ГОСТ 2571-71 (рис. а) 4.4 Хомутики поводковые по ГОСТ
2578-70 (рис. б)
а б
D |
D1 |
d1 |
d2 |
l3 |
H |
h2 |
h3 |
200 |
108 |
61 |
188 |
80 |
100 |
28 |
55 |
250 |
133 |
79,6 |
236 |
100 |
112 |
65 | |
315 |
165 |
103,2 |
298 |
120 |
125 |
35 |
70 |
400 |
210 |
136,2 |
380 |
140 |
145 |
85 |
Диаметр зажимаемого изделия |
D1 |
D2 |
L1 |
L2 | |
min |
max | ||||
11 |
18 |
16 |
8 |
100 |
75 |
18 |
25 |
20 |
10 |
115 |
80 |
25 |
36 |
24 |
12 |
130 |
85 |
36 |
50 |
30 |
14 |
145 |
90 |
50 |
65 |
30 |
16 |
165 |
95 |
80 |
100 |
35 |
22 |
240 |
105 |
Приложение 5
ЦЕНТРОВЫЕ ОТВЕРСТИЯ (ГОСТ 14034-74) РАЗМЕРЫ, ММ
-
Форма А Форма В Форма Т
*Размеры для справок
D
d
d1
d2
d3,
H14
l,
не менее
l1
l2,
H12
l3,
не менее
номинал
предельное
отклонение
4
5
6
10
14
20
30
40
60
80
100
120
1,0
(1,25)
1,6
2,0
2,5
3,15
4
(5)
6,3
(8)
10
12
2,12
2,65
3,35
4,25
5,30
6,70
8,5
10,60
13,20
17,00
21,20
25,40
3,15
4,00
5,00
6,30
8,00
10,00
12,50
16,00
18,00
22,40
28,00
33,00
-
-
-
7,0
9,0
12,0
16,0
20,0
25,0
32,0
36,0
-
1,3
1,6
2,0
2,5
3,1
3,9
5,0
6,3
8,0
10,1
12,8
14,6
0,97
1,21
1,52
1,95
2,42
3,07
3,90
4,85
5,98
7,79
9,70
11,60
Н11
1,27
1,60
1,99
2,54
3,20
4,03
5,06
6,41
7,36
9,35
11,66
13,80
-
-
-
0,6
0,8
0,9
1,2
1,6
1,8
2,0
2,5
-
Н12
Примечания. ГОСТ предусматривает также D=2…3 мм и D=160…360 мм. Размеры в скобках применять не рекомендуется. Размеры D рекомендуемые. Пример обозначения центрового отверстия формы А диаметром d=1 мм: Отв. центр. А1 ГОСТ 14034-74
ЦЕНТРОВЫЕ ОТВЕРСТИЯ С МЕТРИЧЕСКОЙ РЕЗЬБОЙ (ГОСТ 14034-74) РАЗМЕРЫ, ММ
Форма F Форма H
*Размеры для справок | ||||||||||
D для формы |
d |
d1, Н14 |
d2 |
d3,
|
l, не менее |
l1, H12 |
l2, не более |
l3, H12 |
α | |
F |
H | |||||||||
8 10 12,5 16 20 25 32 40 63 100 160 |
- 16 20 25 31 40 50 63 80 100 160 |
М3 М4 М5 М6 М8 М10 М12 М16 М20 М24 М30 |
3,2 4,3 5,3 6,4 8,4 11,0 13,0 17,0 21,0 25,0 31,0 |
5,0 6,5 8 10,0 12,5 15,6 18,0 22,8 28,0 36,0 44,8 |
- 8,2 11,4 13,3 16,0 19,8 22,0 28,7 33,0 43,0 51,8 |
2,8 3,5 4,5 5,5 7,0 9,0 10,0 11,0 12,5 14,0 18,0 |
1,56 1,90 2,30 3,00 3,50 4,00 4,30 5,00 6,00 9,50 12,00 |
- 4,0 5,5 6,5 8,0 10,2 11,2 12,5 14,0 16,0 20,0 |
- 2,4 3,3 4,0 4,5 5,2 5,5 6,5 7,5 11,5 14,0 |
60° |
Примечания. ГОСТ предусматривает также отверстия с углом конуса 75°. Пример обозначения центрового отверстия формы F с диаметром резьбы d=М3 мм: Отв. центр. F М3 ГОСТ 14034-74 |
Приложение 6. НАЛАДКА НА ТОКАРНУЮ ОПЕРАЦИЮ
Приложение 7. ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ ВАЛ