Процессы формообразования и инструментальная техника - курсовая работа

2.3 Предлагаемый вариант технологического процесса

Таблица 3. Предлагаемый технологический процесс

	№	Операция	Содержание операции	Наименование
				оборудования
	005	Ленточнопильная	Отрезать заготовку в	Ленточнопильный
			размер 90 мм	станок мод. СР – 520
			Установ А
			Точить поверхности Ø40	Токарно – винторезный
			мм, Ø32 мм, 21мм.;
	010	Токарно-винторезная		станок с ЧПУ мод.
			сверлить отв. Ø10 мм .
				16Б16Т1С1
			Установ Б
			нарезать резьбу М12-6Н.
			Фрезеровать лыску	вертикально-
	015	Фрезерная		фрезерный станок мод.
			Фрезеровать канавки
				ГФ2171
			Подвергнуть цементации	Камерная печь ПКМ
	020	Термическая	и закалке поверхности
				3.6.2 - КГЦ
			детали
	025	Круглошлифовальная	Шлифовать поверхности	Круглошлифовальный
			Ø 32 мм, отв. Ø 21 мм	станок мод.3У10В
			Контролировать размеры
	030	Контрольная	согласно нормативам	Плита ОТК
			ОТК

		Лист
	МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ	11
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

3. Определение серийности производства

При курсовом проектировании можно считать, что тип производства зависит от двух факторов, а именно заданной программы и трудоемкости изделия.

На основании заданной программы рассчитывается такт выпуска изделия tв, а

трудоемкость определяется средним штучным временем Tшт по операциям действующих на производстве или аналогично технологическому процессу.

Отношение этих величин называется коэффициентом серийности:

КС Ttв шт

Для массового производства КС=1

Для крупносерийного производства КС=2 – 10

Для среднесерийного производства КС=10 – 20

Для мелкосерийного производства КС>20

Величина такта выпуска рассчитывается по формуле:

tв FД 60 мин/шт

N

где: FД – действительный годовой фонд времени работы, при работе в 2

смене FД = 1320ч

N– годовая программа выпуска деталей, шт. по заданию N = 270 шт

1320 60

tв 293 мин/шт

270

Формула для расчета среднего штучного времени имеет вид:

n

TШТ ( ШК )

Т ШТ	1		[1, с. 21]
		n

где: TШТ ( ШК ) - штучное или штучно – калькуляционное время на каждой операции, мин

n– количество станков используемых в технологическом процессе, n=4шт Штучное или штучно – калькуляционное время рассчитываем по

приближенным формулам для норм времени по обрабатываемым поверхностям.

для каждой операции

Лист

МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ 12

Изм. Лист

№ Докум.

Подпись Дата

Сложив сумму времени для каждой операции получим:

Для операций на многоцелевом токарном станке :TШТ ( ШК ) =25 мин Данные значения умножаем φК

Для операций на фрезерном станке: TШТ ( ШК ) = 36.8 мин

Для операций на круглошлифовальном станке :TШТ ( ШК ) =25 мин

Для операций на координатно-шлифовальном станке :TШТ ( ШК ) = 30мин Общее штучно – калькуляционное время: TШТ ( ШК ) =116.8 мин

116.8

Тогда: Т ШТ 29.2 4

Определяем коэффициент серийности:

КС 29.2293 10.34

Среднесериный тип производства Рассчитаем максимальный и минимальный выпуск деталей в среднесерийном

типе производства.

10	t	В	t		292
	29,2			В

292	1320 60	N		271
			max
	Nmax

20		tВ	t			584
	29,2				В
584		1320 60		N				135
							min
		N min

		Лист
	МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ	13
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

4. Выбор оборудования

4.1 Обоснование выбора станка для выполнения ленточнопильной операции

Ленточнопильный станок мод. СР – 520 I предназначен для отрезки деталей из разных материалов. Данный станок обеспечивает точность разреза детали, а

также соответствует габаритам размерам заготовки.

4.2 Обоснование выбора станка для выполнения токарной операции

Для токарной операции разработанного технологического процесса

выбираем многоцелевой токарно – винторезный станок с ЧПУ мод.16Б16Т1С1.

В условиях серийного производства с целью экономической выгоды целесообразно применять станки с ЧПУ. Это делается для повышения производительности и снижения трудоемкости изготовления деталей.

Станок 16Б16Т1С1 имеет расширенные технологические возможности.

Он позволяет выполнять фрезерование, сверление, нарезание резьбы, зубьев,

шлицев.

Выбранный станок обеспечивает необходимую точность обработки заготовки. Рабочая зона выбранного станка соответствует габаритным размерам заготовки.

Для обработки заданной детали целесообразно применять именно этот станок т. к. его технологические возможности позволяют выполнять необходимые операции разработанного технологического процесса с приемлемой стоимостью станко-часа его работы.

4.3 Обоснование выбора станка для выполнения круглошлифовальной

операции

Станок 3У10В предназначен для наружного и внутреннего шлифования цилиндрических и конических поверхностей деталей, требующих особо высокой точно в продольном сечении 0,0012 мм; круглость размеров, а также для

		Лист
	МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ	14
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

шлифования плоских 0,0004 мм; плоскостность торцовой поверхности торцов круглых деталей в условиях мелкосерийного и серийного производства.

Шероховатость обработанной поверхно 0,003 мм. По специальному заказу со станками поставляется прибор активного контроля, используемый при обработке больших партий деталей методом врезания и припасовке диаметра вала по отверстию спариваемой втулки.

Станки имеют электромеханический привод стола, гидравлический привод автоматической врезной подачи, а также врезной микроподачи. Шлифовальный шпиндель для наружного шлифования смонтирован на гидравлических трехвкладышных опорах скольжения, обеспечивающих высокую жесткость и виброустойчивость. Возможна установка круга справа, что расширяет технологические возможности станка. Внутреннее шлифование осуществляется скоростными пневмошпинделями. Станки укомплектованы магнитными сепараторами и бумажными фильтрами с автоматическим продергиванием бумажной ленты для очистки охлаждающей эмульсии. Управление станками осуществляется при помощи рукояток и кнопок, расположенных на передней стенке станины и на пульте управления.

		Лист
	МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ	15
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

5. Выбор режущих инструментов

5.1 Выбор режущего инструмента для фрезерования лыски

Для фрезерования лыски выбираем концевую сборную фрезу. Режущую часть изготавливают из стали 50 ГОСТ 1050-60 твердостью 30…40 HRC;

хвостовик – сталь Р18 ГОСТ 5952-63 твердостью 62…62 HRC. Выбранный инструмент позволяет обеспечить заданные условия обработки.

Сменить эскиз

Рис.2 Элементы конструкции и геометрические параметры концевой цельной фрезы

Основные параметры фрезы:
- D =14h6 мм;	- l = 53 мм;
- L=110мм;
- l1 = 2 мм;	- 1	=68 мм;
- f1 = 3 мм;	- 2	=72 мм;
-r =2 мм;	- 3	=76 мм;
-r1 = 1,5 мм;	- 4	=68 мм;
- z = 5 зубьев;	- 5	=76 мм;
			Лист
	МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ		16
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

5.2 Выбор режущего инструмента для шлифования поверхности Ø 32 мм

Абразивная обработка – единственный способ обработки современных инструментальных материалов.

Веществами повышенной твердости, применяемые в массивном или измельченном состоянии для механической обработки, является абразивные материалы.

Спроектируем шлифовальный круг для обработки поверхности

мм

А. Выбор типа круга.

Для шлифования внутреннего отверстия выбираем по рекомендациям [3,

с.148] круг плоский прямого профиля. Согласно ГОСТ 2424-83 принимаем тип круга 1.

Б. Выбор размеров круга.

Ссылаясь на техническую характеристику станка по ГОСТ 2424-83

выбираем круг с диаметром 300 мм. Тогда маркируемые габаритные размеры будут составлять 150х20х32 мм, т.е. наружный диаметр высота

диаметр посадочного отверстия соответственно.

В. Выбор материала круга.

По рекомендациям [3, с.148] и [4, с.294-295], в качестве материала круга принимаем белый электрокорунд 25А.

Г.Выбор зернистости шлифовального материала.

Согласно ГОСТ 2424-83 для кругов типа 1, применяемых для наружнего шлифования, зернистость составляет 25.

Д. Выбор твѐрдости абразивного инструмента.

Общее правило выбора твѐрдости гласит: чем мягче обрабатываемый материал, тем выше должна быть твѐрдость круга, и наоборот. Поэтому для шлифования отверстия по ГОСТ 2424-83 из диапазона С1...С2 целесообразно выбрать круг с твѐрдостью С1.

Е. Выбор номера структуры абразивного инструмента.

Абразивные инструменты структуры 5-8 имеют среднее соотношение

		Лист
	МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ	17
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

объѐмов зѐрен, связки и пор, а поэтому применяются для всех видов работ.

Однако в частности для внутреннего шлифования согласно ГОСТ 2424-83 и [1,

с.440] используются круги со структурой 5-8. Принимаем 8, так как данная структура отличается более высоким сопротивлением разрыву.

Ё. Выбор связки абразивного инструмента.

Т.к. в качестве материала круга используем электрокорунд белый, то по рекомендациям [3, с.148] и [4, с.294-295] принимаем керамическую связку К5,т.к.

износостойкость данной связки повышена.

Ж. Назначение рабочей окружной скорости.

Согласно ГОСТ 2424-83 для кругов типа 1 необходимо назначать рабочие скорости в пределах (30…80) м/с. Принимаем 30 м/с.

З. Выбор класса точности круга.

В зависимости от требований к зерновому составу, предельным отклонениям поверхностей, их взаимному расположению, наличию скосов,

трещин и раковин шлифовальные круги выпускают трѐх классов точности: АА, А

и Б.

Круги класса АА применяют для прецизионной обработки, что требует наличия высокоточных прецизионных станков.

Круги класса А применяют для окончательной обработки шлифованием заготовок и материалов всех групп обрабатываемости.

Для менее ответственных операций обработки применяют инструменты класса точности Б.

Исходя из вышеперечисленного, принимаем шлифовальный круг класса точности А.

И.Выбор класса неуравновешенности.

Круги класса точности А должны иметь неуравновешенность 1,2 или 3

класса. Чем ниже класс неуравновешенности, тем меньше величина вибраций,

приводящая к ухудшению качества обрабатываемой поверхности и т.д. вплоть до разрушения круга. Поэтому принимаем класс неуравновешенности 1.

		Лист
	МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ	18
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

В итоге маркировка данного шлифовального круга будет иметь вид: 150х20х32 25А 25 С1 8 К5 А1

Рис. 3 Элементы конструкции и геометрические параметры шлифовального

круга

6. Назначение режимов резания

6.1 Назначение режимов резания на фрезерование лыски концевой фрезой

Назначение параметров режима резания:

1.Период стойкости инструмента Т = 80мин.

2.Выбор подачи S = 0,05 мм/зуб.

3.Скорости резания:

CD q

vT m t x vszy Bu z p K v ; [стм, с.282]

Сv = 234; q = 0,44; x = 0,24; y = 0,26; u = 0,1; p = 0,1,; m = 0,37; [стм, с.287,

табл.39].

Kv KMv KПv KИv ; [стм, с.282], где

КМv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

КПv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания;

		Лист
	МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ	19
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

КИv	–		поправочный		коэффициент,	учитывающий	влияние
инструментального материала на скорость резания;
			750	nv
K Мv	K Г
			в	; [стм, с.261, табл.1], где
КГ	–		коэффициент,		характеризующий	группу	стали	по
обрабатываемости;

nv - показатель степени;

КГ =1,0; nv = -0,9 [стм, с.262, табл.2];

		750		0,9
К Мv	1,0			0,58
		410

КПv = 1,0; КИv = 1,0; [стм, с.263, табл.5,6]

Кv 0,58 1,0 1,0 0,58;

	v					234 140,44			0,58 46,7м / мин;
				800,37 40,24 0,050,26 40,1 50,13
	n				1000 v		1000 46,7	1061,8 1000об / мин ;
		p			D		3,14 14

vS sz z nст 0,05 5 1000 250мм/ мин;

Фактическая скорость

V D n			3,14 14 1000	44м / мин
ф	1000	1000

4. Проверка назначенного режима резания по мощности привода главного движения:

Pрез Pдв ,

η = 0,8;

Pрез		Pz	v	; [стм, с.282]
		1020 60
						Лист
					МСиИ.2012.ПФиИТ.КР.11.ПЗ	20
Изм. Лист № докум.			Подпись Дата