Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
для курсового проектирования.pdf
Скачиваний:
121
Добавлен:
02.06.2015
Размер:
567.6 Кб
Скачать

22

ки, полученные методом деформирования, определяются стандартами [46, 47, 48], а для поковок из высоколегированных сталей и сплавов– ведомст-

венными нормалями.

Примеры оформления эскизов отливки и штамповки приведены на рис.

Б.1 и Б.2.

5. Требования к оформлению пояснительной записки

Пояснительная записка объемом 25…30 страниц включает в себя:

а) титульный лист комплекта документации, одновременно являющийся первым листом пояснительной записки;

б) задание на курсовую работу;

в) реферат;

г) ведомость курсовой работы;

д) собственно пояснительную записку.

5.1. Титульный лист, задание, реферат и ведомость курсовой работы

Титульный

лист

пояснительной

записки

одновременно

являе

титульным листом всего

комплекта документации

курсовой работы. Он

 

оформляется по установленному образцу, пример которого приведен на рисунке В.1. Этот лист не нумеруется. Титульный лист выполняется на чертежной бумаге. Надписи на титульном листе выполняются тушью или чернилами чертежным шрифтом. Допускается оформление титульного листа машинописным или типографским способом.

Задание на курсовую работу оформляется на бланках, разрабатываемых кафедрой. В задании должны быть указаны: дата выдачи задания, график выполнения курсовой работы, срок выполнения. Задание, как правило,

выдается преподавателем-консультантом.

Примеры оформления реферата и ведомости курсовой работы приведены на рисунках .В2 и В.3. Номера страниц на листах задания, реферата и ведомости курсовой работы не проставляют.

23

5.2.Пояснительная записка

5.2.1.Структура пояснительной записки

Собственно

пояснительная

записка

должна

включать

следующ

разделы:

-содержание;

-введение;

-описание принятой последовательности сборки устройства;

-обоснование требований к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей детали;

-анализ конструкции детали и ее отработка на технологичность;

-расчет такта выпуска, определение типа производства и размера операционной партии;

-выбор вида заготовки, метода ее изготовления;

-выбор варианта технологического процесса обработки детали;

-обоснование выбора комплектов чистовых и черновых технологических

баз;

-обоснование принятых методов обеспечения требований к точности и шероховатости и обоснование выбора планов обработки поверхностей;

-обоснование выбора станков;

-обоснование последовательности выполнения операций механической обработки;

- назначение припусков на механическую обработку, расчет

операционных размеров и размерный анализ;

-расчет и выбор режимов резания, подбор СОЖ;

-расчет точности обработки;

-расчет и выбор норм времени;

-расчет требуемого количества оборудования и его загрузки;

-заключение;

-приложение (библиографический список).

24

5.2.2. Общие требования к оформлению пояснительной записки

Пояснительная записка к курсовой работе оформляется в соответствии с

общими требованиями к текстовым документам по ГОСТ2.105-95, 2.106-68

и стандартами ВятГУ [25, 26].

Текстовая часть пишется чернилами или пастой черного (желательно) или

синего цвета на бланках формата 4Ас рамками и основной надписью

по

ГОСТ 2.104-68. Допускается

выполнение

текстовой

части

записки

машинописным способом.

При выполнении необходимых технологических расчетов желательно применение ЭВМ.

5.2.3.Основные разделы пояснительной записки

5.2.3.1.Содержание

Содержание приводится на втором листе пояснительной записки(первый лист пояснительной записки– титульный). Первый лист содержания оформляется на бланке формы 2 ГОСТ 2.104-68. Содержание оформляется в соответствии с примером, приведенным на рисунке В.4. Остальные листы содержания оформляются на бланках формы 2а того же стандарта. Основная надпись на бланке формы2 выполняется полностью, на бланках формы 2а

допускается указывать только номера страниц.

5.2.3.2. Введение

Введение следует использовать для приведения сведений о конструкции

устройства, описания и служебного назначения детали. При описании детали

 

следует охарактеризовать конструктивные особенности детали, указать

 

материал детали и требования к его твердости. Здесь же целесообразно дать

 

характеристику

химического

состава

и

физико-механических

свойст

материала

детали. Введение

следует

завершить формулировкой

цели

курсовой работы.

25

5.2.3.3. Анализ требований к точности и шероховатости обрабаты-

ваемых поверхностей детали

Анализ указанных требований следует начать с указания наиболе ответственных поверхностей, сопрягаемых и свободных поверхностей.

Следует привести таблицу, в которой указаны фактические отклонения чертежных размеров, например, как в табл. 5.1.

Таблица 5.1. Предельные отклонения размеров

Размер

Вид размера

 

Предельные

Величина

Система

 

 

 

отклонения,

поля допус-

вала или

 

 

 

мм

ка,

отверстия

 

 

 

 

мм

 

1

2

 

3

4

5

Ø48k6

Посадочная

 

+0,018

0,016

Вал в сис-

 

шейка

 

+0,002

 

теме отвер-

 

 

 

 

 

стия

Ø70H9

Посадочное

 

+0,074

0,074

Отверстие

 

отверстие

 

 

 

в системе

 

 

 

 

 

отверстия

Примечание

. Неуказанные на чертеже предельные отклонения размеров:

 

- охватывающих по H14;

 

 

 

- охватываемых по h14;

 

 

 

- прочих по ±IT14/2

 

 

 

В

конструкторской

 

и

технологической

документации

сл

использовать предпочтительные значения шероховатости(табл. Г.1 и Г.3).

 

Следует

учитывать, что

в

 

конструкторской

документации

обычн

указывается высотный параметрRa. В то же время в технологической документации для грубых поверхностей(для Rz грубее 10 мкм) и очень гладких поверхностей (для Rz менее 0,1 мкм) предпочтительным является указание параметра Rz, в остальных случаях указывается параметрRa.

Предпочтительные значения параметров шероховатости для технологической документации, приведенные в табл. Г.1, заштрихованы.

26

Необходимо проанализировать соответствие требований точности и шероховатости поверхностей. Вывод о наличии такого соответствия делается

в том случае, если значение параметра шероховатости Ra не превышает пяти процентов от величины допуска соответствующего размера. Если на чертеже указан параметр шероховатости Rz, то соответствующий параметр Ra можно приблизительно оценить по формуле

 

 

Ra ≈ 0,2 Rz.

 

 

(5.1)

 

При необходимости следует внести корректировки в требования рабочего

чертежа.

Результаты

анализа целесообразно

свести в

таблицу(как в

табл. 5.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.2. Анализ соответствия требований к шероховатости в зависимо-

сти от величины допуска

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размер

Допуск,

 

Значение шероховатости, мкм

 

 

 

мкм

заданное

 

предельно

допустимое

 

принятое

 

Ø48k6

16

Ra 1,25

 

Ra = 0,05·16 = 0,8

 

Ra 0,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ø70H9

74

Ra 2,5

 

Ra = 0,05·74 = 3,7

 

Ra 2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следует проанализировать требования к точности формы и взаимного расположения поверхностей. Если для каких-то поверхностей эти требования не указаны, то их принимают в пределах половины соответствующего поля допуска.

Кроме того, в этом разделе необходимо выполнить анализ конструкции детали и отработку ее на технологичность. Под технологичностью понимает-

ся свойства конструкции детали, обеспечивающие возможность ее изготов-

ления с минимальными затратами и максимальной производительностью в заданных производственных условиях. Следует обратить внимание на соот-

ветствие конструкции детали программе ее выпуска.

Технологичность конструкции детали следует проанализировать с точки зрения минимальной себестоимости ее изготовления при заданной програм-

27

ме выпуска. При анализе технологичности конструкции детали необходимо обратить внимание на уменьшение протяженности обрабатываемых поверх-

ностей, облегчение подвода и отвода высокопроизводительных режущих ин-

струментов, на унификацию размеров канавок, галтелей, отверстий, пазов и других элементов, на повышение жесткости детали, обеспечение удобной ус-

тановки при обработке, на обоснованность требований по точности и качест-

ву, на рациональность простановки размеров с целью соблюдения принципа совмещения баз. При наличии на готовой детали необрабатываемых и обра-

батываемых поверхностей следует связывать размерами необрабатываемые поверхности с необрабатываемыми, а обрабатываемые с обрабатываемыми. В

направлении каждой из трех координат может быть только по одному размеру, связывающему обрабатываемую и необрабатываемую поверхно-

сти.

Этот раздел следует завершить формулировкой технологических задач изготовления предложенной детали. Для этого необходимо выделить наибо-

лее ответственные поверхности, совокупность требований к которым опре-

деляет заключительные методы и маршрут обработки, необходимое обору-

дование. Анализ технических требований по расположению осей отверстий,

плоскостей и других поверхностей детали устанавливает технологические задачи по выбору поверхностей заготовки для базирования при обработке,

схем базирования и закрепления заготовок в операциях, типов приспособле-

ний и режущих инструментов.

5.2.3.4. Определение такта выпуска и типа производства

Разработке технологического процесса обработки заданной детали пред-

шествует определение типа производства, во многом определяющего техно-

логию изготовления деталей. При установлении типа производства учитыва-

ют размеры и годовую программу выпуска деталей.

Каждый тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций К (ГОСТ 3.1121-84). Этот коэффициент определяется выражением

 

 

28

 

 

 

К = Q / Р,

(5.2)

где

Q - суммарное

количество различных

операций, выполняемых

на производственном участке в течение месяца;

 

Р - количество рабочих мест, выполняющих различные операции.

При К = 1 имеем массовое производство. Если 1 < K < 10, то произ-

водство

крупносерийное;

если 10 < K < 20

среднесерийное; если

20 < K < 40 - мелкосерийное. Величина коэффициента К для единичного производства не регламентируется.

При отсутствии производственных данных для определения коэффициен-

та К тип производства можно приблизительно определить, используя данные табл. 5.3.

Таблица 5.3. Приблизительное определение типа производства

Масса детали, кг

Объем выпуска N, тыс. шт., в зависимости от типа

 

производства

 

 

 

среднесерийное

крупносерийное

 

массовое

До 1,0

 

Св. 2 до 75

75 -200

 

Св. 200

 

 

 

 

 

 

Св. 1,0

до 2,5

Св. 1 до 50

50 - 100

 

Св. 100

 

 

 

 

 

 

Св. 2,5

до 5,0

Св. 0,5 до 35

35 - 75

 

Св. 75

 

 

 

 

 

 

Св. 5,0

до 10,0

Св. 0,3 до 25

25 - 50

 

Св. 50

 

 

 

 

 

Св. 10,0

Св. 0,2 до 10

10 - 25

 

Св. 25

 

 

 

 

 

 

Если годовой объем выпуска меньше указанного в таблице, но превышает

10 шт., то

принимается мелкосерийное производство, а

при

годовой

программе

10 и менее

деталей тип

производства

следует

отнести

единичному.

 

 

 

 

Для

массового

производства

рассчитывается

такт

t ,

 

 

 

 

 

выпуска

определяемый как время между выпуском двух следующих друг за другом деталей. Такт выпуска в минутах определяют по формуле:

tв = (60 F)/N,

(5.3)

 

 

 

29

 

 

 

где F -

действительный годовой

фонд времени

оборудования( часах);

 

N - годовая программа выпуска деталей, шт.

 

 

 

При пятидневной рабочей неделе и двухсменной работе оборудования

 

следует принять F = 4015 ч.

 

 

 

 

В

случае

серийного

производства

следует

определить

р

операционной

партии («партия

запуска»), т.е.

количество

деталей,

 

одновременно запускаемых в производство.

 

 

 

Чрезмерная величина партии запуска приводит к росту затрат

 

незавершенное производство, на складирование заготовок и готовых деталей,

 

однако при этом снижаются затраты на переналадку станков. Приближенно

 

количество заготовок в партии для одновременного запуска в производствоn

 

определяют по формуле

 

 

 

 

 

 

n = N / S,

 

(5.4)

 

где S - количество запусков в год.

Для мелкосерийного производства S = 24, для среднесерийного S = 12,

для крупносерийного S = 6. Полученный в соответствии с формулой(5.4)

результат округляется в ту или иную сторону с учетом конкретных условий производства.

30

5.2.3.5. Обоснование метода получения заготовки

Заготовка – предмет производства, из которого за счет изменения формы

иразмеров, свойств материала и шероховатости поверхности изготавливают деталь. Заготовка перед первой технологической операцией механической обработки называется исходной.

Выбрать заготовку – значит:

1.Определить её рациональный вид, конфигурацию заготовки, напуски

иуклоны, толщины стенок, наличие и размеры отверстий, припуски на обра-

ботку, размеры заготовки и допуски на точность их изготовления.

2.Назначить технические условия на изготовление заготовки.

3.Выбрать оборудование.

Процесс и метод получения заготовки определяются:

1.формой, размерами и массой детали;

2.технологическими свойствами материала заготовки;

3.физико-механическими свойствами материала в процессе формообра-

зования.

4.программой выпуска;

5.наличием технологического оборудования и возможностью изготов-

ления заготовок на специальных заводах по кооперации.

Рациональный вид заготовки устанавливается на основании технико-

экономических расчетов. Возрастание точности заготовок экономит металл,

снижает трудоемкость и себестоимость обработки резанием, но ведет к росту себестоимости исходных заготовок. При малой производственной программе обычно экономически нецелесообразно применение технологических про-

цессов, связанных с высокой стоимостью оборудования и оснастки(напри-

мер, горячей штамповки).

Основными видами исходных заготовок являются литье, обработка ме-

таллов давлением, прокат, сварка, комбинация методов [11].

Заготовки из серого или ковкого чугуна изготовляют в виде отливок.

31

Стальные заготовки изготовляют из горячекатаного проката различного профиля и размеров, либо из холоднотянутой стали. Для получения загото-

вок обработкой давлением используются также ковка, штамповка, а для ли-

тейных сталей – литье.

Заготовки из цветных металлов и сплавов изготовляют из проката, льют и штампуют.

Отливки в качестве заготовок обычно применяют для деталей сложной формы. Сварные заготовки применяют при невозможности или нецелесооб-

разности изготовления цельных заготовок. В ряде случаев используют ком-

бинированные методы (например, литье и сварка, обработка давлением и сварка).

Основными методами получения отливок являются: литье в песчано-

глинистые формы; литье в оболочковые формы; литье по выплавляемым мо-

делям; литье в металлические формы (кокиль); литье под давлением; центро-

бежное литье; штамповка жидкого металла (разновидность литья под давле-

нием). Основные характеристики этих методов приведены в таблице 5.4.

Основными методами получения заготовокобработкой металлов дав-

лением являются: свободная ковка, ковка в подкладных штампах; горячая объемная штамповка в открытых и закрытых штампах; холодная объемная штамповка.

Свободная ковка применяется в единичном производстве и выполняется на кузнечных молотах и гидравлических прессах. Возможности получения заготовок свободной ковкой расширяются применением подкладных штам-

пов.

В серийном и массовом производстве широко используются методы го-

рячей объемной штамповки – ковки в замкнутых объемах (штампах). Наибо-

лее распространенные разновидности горячей штамповки: облойная (в от-

крытых штампах), безоблойная (в закрытых штампах), на горизонтально-

ковочных машинах.

32

Основные характеристики заготовок, получаемых ковкой и штамповкой,

приведены в таблице 5.5.

Прокат (в основном круглого сечения) служит для изготовления осей,

валов, крепежных и иных деталей. Прокат – исходный материал для поковок и штамповок.

Круглая горячекатаная сталь бывает обычной и повышенной точности.

Круглый прокат обычной точности выпускается диаметром от5 до 250 мм,

круглая сталь повышенной точности диаметром от 5 до 150 мм имеет допус-

ки на 10-30% меньше. Точность горячекатаного проката соответствует при-

мерно 14-16 квалитетам точности Круглая калиброванная (холоднотянутая) сталь выпускается диаметром

от 3 до 100 мм, ее точность соответствует 14-11 квалитетам точности. Вы-

пускается также круглая сталь повышенной точности с улучшенной отделкой поверхности (серебрянка) диаметром от 0,2 до 30 мм. Ее точность соответст-

вует 9 квалитету.

Метод получения заготовки считается рациональным, если он обеспечи-

вает технологичность и минимальную себестоимость.

Приблизить геометрическую форму и размеры заготовки к размерам и форме готовой детали – важная задача, решаемая при получении заготовки.

Рационально выбранный вид и метод получения заготовки позволяет снизить не только затраты на ее изготовление, но и трудоемкость последующей меха-

нической обработки.

При выполнении курсовой работы по дисциплине«Основы технологии машиностроения» целесообразно воспользоваться формализованным выбо-

ром метода получения заготовки /12/.

33

Таблица 5.4 – Характеристика литых заготовок

Метод получения заготовок

Масса, т

Толщина стенки заготовки, мм,

Форма

 

КвалитетШерохо-

Материал

Тип произ-

 

 

 

не менее

 

 

 

точности

ватость,

 

водства

 

 

из чугуна

из

 

из цветных

 

 

(ориен-

Ra, мкм

 

 

 

 

 

стали

 

металлов

 

 

тировоч-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но)

 

 

 

Литье в разовые формы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье в песчаную смесь:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- при ручной формовке по

До 200

3-5

5-8

 

3-8

Простая

и

15-17

20-80

Чугун, сталь,

Единичное

деревянным моделям или шаб-

 

 

 

 

 

сложная

 

 

 

сплавы цвет-

и мелкосе-

лонам*, в опоках, в почве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных металлов

рийное

- при машинной формовке по

До 10

3-5

5-8

 

3-8

Простая

и

14-17

5-20

Чугун, сталь,

Серийное

деревянным, металлическим

 

 

 

 

 

сложная

 

 

 

сплавы цвет-

 

моделям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных металлов

 

- при машинной формовке по

До 3-5

3-5

5-8

 

3-8

Простая

и

15

5-20

Чугун, сталь,

Крупносе-

металлическим моделям со

 

 

 

 

 

сложная

 

 

 

сплавы цвет-

рийное и

сборкой стержней в кондукто-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных металлов

массовое

рах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье в оболочковые формы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- песчано-смоляные

До 0,15

-

3-5

 

-

Простая и

 

14

10-25

Чугун, сталь,

Серийное,

 

 

 

 

 

 

сложная

 

 

 

цветные метал-

массовое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лы

 

Литье по выплавляемым моде-

До 0,15

0,5

0,5

 

0,5

Сложная

 

12-15

2,5-20

Высоколегиро-

Серийное и

лям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ванные труд-

массовое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нообрабаты-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ваемые стали

 

34

Продолжение таблицы 5.4

Метод получения заготовок

Масса, т

Толщина стенки заготовки, мм,

Форма

 

КвалитетШерохо-

Материал

Тип произ-

 

 

 

не менее

 

 

 

точности

ватость,

 

водства

 

 

 

 

 

 

 

 

(ориен-

Ra, мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тировоч-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но)

 

 

 

Литье в многократные формы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье в кокиль

0,5-7

5

10

 

3

Зависит

от

12-15

2,5-40

Сплавы цвет-

Серийное и

 

 

 

 

 

 

конструк-

 

 

 

ных металлов,

массовое

 

 

 

 

 

 

ции кокиля

 

 

чугун,

 

Литье под давлением

До 0,1

-

-

 

1

Зависит

от

12-14

0,63-30

Сплавы цвет-

Крупносе-

 

 

 

 

 

 

конструк-

 

 

 

ных металлов

рийное и

 

 

 

 

 

 

ции пресс-

 

 

 

массовое

 

 

 

 

 

 

формы

 

 

 

 

 

Центробежное литье

0,01-1,0

 

 

 

 

Тела враще-

14

10-40

Чугун, сталь,

Серийное и

 

 

 

 

 

 

ния

 

 

 

сплавы цвет-

массовое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных металлов

 

Штамповка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- жидких сплавов

До 0,3

 

 

 

 

Сложная

 

12

3,2-12,5

Сплавы цвет-

Серийное и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных металлов

массовое

- с кристаллизацией под

До 0,01

 

 

 

 

Сложная

 

12

10-20

Чугун, сплавы

Серийное и

поршневым давлением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цветных метал-

массовое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лов

 

Литье под низким давлением

До 0,03

 

 

 

 

Сложная

 

12

10-40

Сплавы цвет-

Серийное и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных металлов

крупносе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рийное

Примечание - * Масса таких

моделей

не ограничена

 

 

 

 

 

 

 

35

Таблица 5.5 – Характеристика заготовок, получаемых ковкой и штамповкой

Метод

Масса. т

Толщи-на

Форма

 

Квалитет

Шерохова-

Материал

 

Тип производства

получения

 

стен-ки,

заготовки

 

(ориенти-

тость, Ra,

 

 

 

заготовки

 

мм

 

 

ровочно)

мкм

 

 

 

Ковка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- на прессах и мо-

До 350

20-25

Простая,

 

15-16

До 80

Углеродистые и

ле-

Единичное и

лотах

 

 

сложная

 

 

 

гированные стали

 

мелкосерийное

- на молотах в

10-7-

30

Простая,

 

15

До 40

Углеродистые и

ле-

Мелкосерийное

подкладных штампах

0,015

 

средней

 

 

 

гированные стали

 

 

 

 

 

сложности

 

 

 

 

 

 

- на прессах

До 3

-

Простая,

 

15

До 40

Углеродистые и

ле-

Мелкосерийное

 

 

 

средней

 

 

 

гированные стали

 

 

 

 

 

сложности

 

 

 

 

 

 

- на машинах с ра-

До 0,5

30*1)

Гладкие

и

8-9

20-40

Углеродистые и

-ле

Серийное, круп-

диальным обжатием,

 

 

ступенчатые

 

 

гированные стали,

 

носерийное,

горячая

 

 

цилиндры

 

 

 

сплавы цветных ме-

массовое

 

 

 

 

 

 

 

таллов

 

 

- на машинах с ра-

До 0,3

5*1)

Гладкие

и

8-9

1,6-6,3

Углеродистые и

ле-

Серийное, круп-

диальным обжатием,

 

 

ступенчатые

 

 

гированные стали,

 

носерийное,

холодная

 

 

цилиндры

 

 

 

сплавы цветных ме-

массовое

 

 

 

 

 

 

 

таллов

 

 

Штамповка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- на кривошипных

0,15-0,4

8

Ограничена

15

40-80

Углеродистые и

-ле

Серийное, круп-

горячештамповочных

 

 

возможность

 

 

гированные стали

 

носерийное,

автоматах (прессах) и

 

 

извлечения

 

 

 

 

 

массовое

молотах

 

 

из штампа

 

 

 

 

 

 

36

Продолжение таблицы 5.5

Метод

Масса, т

Толщина

Форма

Квалитет

Шерохова-

Материал

 

 

Тип производства

получения

 

стен-ки,

заготовки

(ориенти-

тость, Ra,

 

 

 

 

заготовки

 

мм

 

ровочно)

мкм

 

 

 

 

- на ГКМ

До

5

Простая

14

20-80

Углеродистые

и

-ле

Серийное, круп-

 

0,015

 

 

 

 

гированные стали,

 

носерийное,

 

 

 

 

 

 

сплавы цветных ме-

массовое

 

 

 

 

 

 

таллов

 

 

 

- с калибровкой

2,5-80*2)

-

-

0,05-

2,5-10

Углеродистые

и

-ле

Серийное, круп-

плоскостная

 

 

 

0,1*3)

 

гированные стали,

 

носерийное,

 

 

 

 

 

 

сплавы цветных ме-

массовое

 

 

 

 

 

 

таллов

 

 

 

- с калибровкой

2,5-80*2)

-

Ограничена

0,1-0,2*3)

10-20

Углеродистые и -

леСерийное, круп-

объемная

 

 

возможность

 

 

гированные стали,

 

носерийное,

 

 

 

извлечения

 

 

сплавы цветных ме-

массовое

 

 

 

из штампа

 

 

таллов

 

 

 

- на горячештам-

0,005

2,5

Простая,

15-16

До 40

Углеродистые

и

ле-

Серийное, круп-

повочных машинах

 

 

средней

 

 

гированные стали,

 

носерийное,

 

 

 

сложности

 

 

сплавы цветных ме-

массовое

 

 

 

 

 

 

таллов

 

 

 

Холодная высадка на

0,0005

1,5

Тела враще-

14-15

1,25-5

Углеродистые

и

-ле

Серийное, круп-

автоматах

 

 

ния, стер-

 

 

гированные стали

 

носерийное,

 

 

 

жень с го-

 

 

 

 

 

массовое

 

 

 

ловкой

 

 

 

 

 

 

Заготовительное

До 0,02

-

Простая (как

16-17

20-80

Углеродистые

и

-ле

Массовое

вальцевание на ко-

 

 

правило, под

 

 

гированные стали

 

 

вочных вальцах

 

 

штамповку)

 

 

 

 

 

 

Примечания - *1) Приведены значения диаметра заготовки. *2) Указана площадь калибруемой поверхности в квадратных сантиметрах. *3) Значения приведены в миллиметрах. *4) Указан диаметр заготовки в миллиметрах

37

При этом вид заготовки и метод ее получения для конкретной детали оп-

ределяется:

-материалом;

-конструктивной формой;

-серийностью производства;

-массой заготовки.

Материалы, наиболее широко используемые в машиностроении, разде-

лены на 7 групп. Код группы определяется в соответствии с таблицей5.6 на основании чертежа детали.

Таблица 5.6 – Классификация материалов по группам

Вид материала

Код группы

 

 

Стали углеродистые

1

 

 

Чугуны

2

 

 

Литейные сплавы

3

 

 

Высокоуглеродистые стали и сплавы

4

 

 

Низкоуглеродистые стали

5

 

 

Легированные стали

6

 

 

Прокатанные материалы

7

 

 

Конструктивная форма деталей общего машиностроения классифици-

рована по 14 видам, в соответствии с таблицей 5.7.

Для оценки серийности производства следует знать массу детали(со-

гласно чертежу) и программу выпуска. Код серийности определяется по таб-

лице 5.8.

По массе заготовки сгруппированы по восьми диапазонам, выбираемым в соответствии с таблицами 5.9 и 5.10.

38

Таблица 5.7 – Конструктивная форма детали

Основные признаки деталей

Код

 

 

1

2

 

 

Валы гладкие круглого и квадратного сечения

1

 

 

Валы круглого сечения с одним уступом или фланцем, с буртом или

2

выемкой без центрального отверстия

 

 

 

Детали с цилиндрической, конической, криволинейной и комбиниро-

3

ванной формами поверхностей без центрального отверстия и с отвер-

 

стием, длиной L £ 0,5D

 

 

 

То же, 0,5D < L < 2D

4

 

 

То же, L > 2D

5

 

 

Детали с цилиндрической, конической, криволинейными поверхно-

6

стями, с гладкой или ступенчатой наружной поверхностью со сквоз-

 

ным или глухим гладким или ступенчатым отверстием

 

 

 

Детали круглые в плане или близкие к этой форме, имеющие глад-

7

кую или ступенчатую наружную цилиндрическую с одноили двух-

 

сторонними уступами и ступицами, с центральным отверстием и без

 

него, длиной 0,5D0 < L < 2D0

 

 

 

Детали сложной пространственной формы

8

 

 

Детали с удлиненной, прямолинейной, изогнутой осью и пересекаю-

9

щимися главными осями

 

 

 

Корпусные детали, имеющие сочетания призматической, цилиндри-

10

ческой и другой форм наружной поверхности с наличием базовых

отверстий и установочных плоскостей, с полостью и без нее, имею-

 

щие на поверхности ребра, углубления, выступы, бобышки и отвер-

 

стия

 

 

 

39

Продолжение таблицы 5.7

1

2

 

 

Детали с призматической, цилиндрической или сочетанием криволи-

11

нейной или призматической форм наружных поверхностей с прива-

 

лочной поверхностью в виде прямоугольных, круглых фланцев,

 

имеющие ребра, углубления, выступы

 

 

 

Коробчатые разъемные корпусы с установочной поверхностью, па-

12

раллельной или перпендикулярной относительно плоскости разъема,

 

имеющие одну и более базовых поверхностей, а также ребра, углуб-

 

ления, выступы

 

 

 

Детали простой конфигурации, ограниченные гладкими и ступенча-

13

тыми, плоскими, цилиндрическими и комбинированными поверхно-

 

стями с наличием ребер, буртов, бобышек, фланцев и отверстий

 

 

 

Тонкостенные полые детали с цилиндрической, конической и комби-

14

нированной формами наружной поверхности и детали типа дисков и

 

крышек

 

 

 

Для удобства выполнения работы по выбору метода получения заготовок коды (от 1 до 11) наиболее часто применяемых в машиностроении методов из-

готовления заготовок приведены в таблице 5.11.

Выбор возможных методов изготовления заготовки производится в соот-

ветствии с таблицей 5.12.

40

Таблица 5.8 – Определение кода серийности производства заготовок

Вид заготов-

Программа выпуска при массе детали, кг

Код серийно-

ки

До 10

Св.10 до 100

Св.100 до 1000

сти

Штамповка,

500

250

60

1

поковка

1000

400

300

2

 

2500

1000

600

3

 

3500

1000

600

4

Прокат

500

250

60

1

 

1000

400

300

2

 

3500

1000

600

3, 4

Отливка

2000

600

300

1

 

12000

4000

1500

2

 

30000

8000

7000

3, 4

Таблица 5.9 – Диапазоны отливок, поковок и штамповок по массе

Масса, кг

Номер диапазона

Масса, кг

Номер диапазона

 

 

 

 

До 0,63

1

Св.10,0 до 63

5

 

 

 

 

Св.0,63 до 1,6

2

Св.63 до 100

6

 

 

 

 

 

Св.1,6

до 4,0

3

Св.100 до 400

7

 

 

 

 

 

Св.4,0

до 10,0

4

Св.400

8

 

 

 

 

 

Таблица 5.10 – Диапазоны диаметров проката

Диаметр, мм

Номер диапазона

Диаметр, мм

Номер диапазона

 

 

 

 

 

До 5

 

1

Св.100 до 140

5

 

 

 

 

Св.5 до 30

2

Св.140 до 210

6

 

 

 

 

 

Св.30

до 50

3

Св.210 до 250

7

 

 

 

 

 

Св.50

до 100

4

Св.250

8

 

 

 

 

 

41

Таблица 5.11 – Коды наиболее распространенных методов изготовления заго-

товок

 

 

 

 

Метод получения заготовок

Код

Средний КИМ

 

 

 

 

Литье в песчано-глинистые формы

1

0,7

 

 

 

 

 

Центробежное литье

2

0,85

 

 

 

 

 

Литье под давлением

3

0,91

 

 

 

 

 

Литье в кокиль

4

0,8

 

 

 

 

 

Литье в оболочковые формы

5

0,9

 

 

 

 

 

Литье по выплавляемым моделям

6

0,91

 

 

 

 

 

Штамповка на молотах и прессах

7

0,8

 

 

 

 

 

Штамповка на горизонтально-ковочных машинах

8

0,85

 

 

 

 

 

Свободная ковка

9

0,6

 

 

 

 

 

Прокат

10

0,4

 

 

 

 

 

Сварные заготовки

11

0,95

 

 

 

 

 

Таблица 5.12 – Выбор возможных методов изготовления заготовок

 

Код признака

 

Коды воз-

Материал

Серийность

Конструктивная

Масса дета-

можных ме-

 

 

форма

ли

тодов изго-

 

 

 

 

товления за-

 

 

 

 

готовок

1

2

3

4

5

1…3

1

-

1…6

1

 

2…4

1

1…6

1, 4…6

 

 

 

7

1, 4, 5

 

 

 

8

1, 4, 5

 

 

2

1…6

1, 4…6

 

 

 

7

1, 4, 5

 

 

 

8

1, 4

 

 

3, 4

1…6

1, 2, 4…6

 

 

 

7

1, 4, 5

 

 

 

8

1, 2, 4

42

Продолжение таблицы 5.12

1

2

3

4

5

 

1…3

2…4

5

1…6

1…6

 

 

 

 

7

1, 2, 4,

5

 

 

 

8

1, 2, 4

 

 

6

1…6

1, 2, 4…6

 

 

 

7

1, 2, 4,

5

 

 

 

8

1, 2, 4

 

 

7

1…6

1…6

 

 

 

 

7

1, 2, 4

 

 

 

8

1, 4…6

 

 

8, 9

1…6

1, 4…6

 

 

 

7

1, 4, 5

 

 

 

8

1, 4

 

 

 

10

1…6

1, 3…6

 

 

 

7

1, 4, 5

 

 

 

8

1, 4

 

 

 

11, 12

1…6

1, 3…6,

11

 

 

 

7

1, 4, 5, 11

 

 

 

8

1, 4, 11

 

 

13

1…6

1…6

 

 

 

 

7

1, 2, 4,

5

 

 

 

8

1, 2, 4

 

 

14

1…8

1, 2, 11

4…7

1

1…7

1…8

9, 10

 

 

 

8

 

9

 

 

 

9

 

9, 10

 

 

 

10…12

 

11

 

 

 

13, 14

 

9, 11

 

 

2…4

1

1…8

9, 10

 

 

 

2…7

 

7…10

 

 

 

8

 

7, 9

 

 

 

9

 

7…9

 

 

 

10…12

 

11

 

 

 

13, 14

 

7, 11

 

43

Врамках выполняемой курсовой работы следует сопоставить подобранные

врезультате формализованного выбора методы получения заготовки. Для каждого метода получения заготовки следует дать описание технологических особенностей метода, указать диапазон точностных возможностей метода,

достигаемые параметры шероховатости, преимущества и недостатки метода.

При этом следует использовать материалы, приведенные в стандартах [47, 51].

Для выбранного метода следует указать массу заготовки, требования к ее твердости, принятую точность и параметр шероховатости и обосновать эти показатели.

5.2.3.6. Обоснование выбора комплектов черновых и чистовых баз

Черновые базирующие поверхности– необработанные поверхности

заготовки, которые используются при её базировании на первых операциях

механической обработки.

 

 

 

Чистовые

базы – многократно

используемые

для

базирования

обработанные поверхности заготовки.

 

 

 

При обосновании выбора технологических баз следует учесть правила

выбора комплектов чистовых и черновых баз.

Основные правила выбора черновых баз сводятся к следующему:

а) черновые базы используются только один раз для получения чистовых

баз;

б) если при обработке какой-либо поверхности необходимо обеспечить

съём минимального равномерного припуска, то именно

эта поверхность

должна быть использована в качестве черновой базы;

 

в) черновые поверхности, используемые в качестве черновых баз, должны

быть наиболее точно расположены относительно

других поверхносте

заготовки;

г) черновые базы должны быть по возможности ровными и чистыми, не иметь остатков литников, облоя и прочих дефектов заготовки. Черновые базы,

не удовлетворяющие этим требованиям, необходимо зачищать;

44

д) черновые базы должны иметь достаточные размеры для обеспечения

устойчивого положения заготовки и её надёжного закрепления;

 

е) если

на

поверхности

заготовки

имеются

необрабатывае

поверхности, то

именно эти поверхности целесообразно

использовать в

качестве черновых баз, так как в этом случае обеспечивается наиболее точное взаимное положение обрабатываемых и необрабатываемых поверхностей;

ж) если форма заготовки исключает выполнение вышеназванных правил,

то на заготовке предусматривают вспомогательные приливы или бобышки,

используемые в качестве черновых баз на первой операции механической обработки. В ходе последующей механической обработке ,ихкак правило,

удаляют.

Основные правила выбора чистовых баз:

а) в качестве чистовых установочных баз используют поверхности, от

которых координируются размеры. Это обеспечивает выполнение принципа

совмещения

баз: технологической

установочной, измерительной

и

конструкторской вспомогательной (сборочной);

 

 

 

б) на всех операциях механической обработки по возможности следует

использовать одни и те же базовые поверхности, .е. реализовать принцип

 

постоянства

баз. Количество комплектов чистовых баз

должно

быт

минимальным;

 

 

 

 

 

 

в) точность, форма и

размеры

чистовых

установочных

баз должны

обеспечивать

устойчивое,

жёсткое и

точное

положение обрабатываемой

детали;

 

 

 

 

 

 

г) в качестве чистовых баз можно использовать только обработанные поверхности, желательно наиболее точные;

д) в начале обрабатывают поверхности с наименьшей точностью, так как при обработке из-за перераспределения напряжений в заготовке точность ответственных поверхностей снижается из-за их деформирования.

45

Возможные исключения из правил должны быть обоснованы. На рисунках следует привести эскизы с указанием комплекта черновых баз и в используемых комплектов чистовых баз. Следует помнить, что черновые базы используются только один раз, а количество комплектов чистовых баз должно быть минимальным (принцип постоянства баз!). Примеры назначения баз приведены в учебной литературе [1, 2,4, 10, 14].

5.2.3.7. Обоснование принятых методов обеспечения требований к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей детали

Обоснование следует начать с наиболее ответственных поверхностей, к

которым предъявляются повышенные требования по качес, точностиву размера, формы и взаимного положения.

Для поверхностей с повышенными требованиями к точности взаимного положения необходимо особо указать принятый метод обеспечения указанной точности (например, оборудование, способ обработки, последовательность обработки). При выборе целесообразно ориентироваться на экономическую точность и достигаемые параметры шероховатости обработки, приводимые в технологической справочной литературе для различных способов и видов обработки /6/. Для некоторых наиболее распространенных способов обработки такие сведения приведены в табл. Г.6.

5.2.3.8. Составление планов обработки поверхностей

Для поверхностей с повышенными требованиями к точности размера и

шероховатости следует указать принятый план обработки с указанием всех

необходимых

переходов, соответствующих

им

методов

обработки,

обеспечиваемой точности и шероховатости.

 

 

 

 

План

обработки

указанной

поверхности

 

составляют

на

основан

технических требований чертежа детали и чертежа заготовки. План обработки

поверхности начинают составлять с выбора метода окончательной обработки,

обеспечивающего

 

заданные

требования

по

точности

и

сост

46

поверхностного слоя. При определении плана обработки поверхностей

ориентируются на таблицы точности и данные по экономической точности различных методов обработки [6, 8, 10, 12, 23].

При составлении плана обработки поверхности технолог обязан принимать

во внимание принципы:

а) принцип постепенности повышения точности (если требуемая точность

получается обработкой за несколько переходов, то каждый последующий переход должен обеспечивать повышение точности);

б) принцип стадийности обработки(стадии черновой, получистовой,

чистовой, отделочной обработки). Количество переходов, необходимых для

получения поверхности требуемой точности, зависит от точности исходной заготовки (табл. 5.13 [16]). Более точная заготовка уменьшает требуемое число стадий обработки.

Термическая обработка приводит к дополнительной деформа

заготовки. Для уменьшения их влияния на точность предусматриваю дополнительную механическую обработку.

Предельные отклонения размеров, полученные на предшествующей обработке, должны находиться в пределах, при которых можно применять последующий метод обработки. Например, после чернового растачивания нельзя применять тонкое растачивание.

При построении плана обработки поверхности технолог в общем случае пытается реализовать схему повышения точности обработанной поверхности,

приведенную на рис. 5.1.

Таблица 5.13. Требуемые стадии обработки

Квалитет заготовки

Вид обрабатываемых заготовок

 

Квалитет детали

 

 

14

13 - 12

11 - 10

9 - 7

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Отливки 9 - 12 класса размерной

Черновая

Черновая

Черновая

Черновая

 

точности. Заготовки, полученные

 

Получистовая

Получистовая

Получистовая

 

горячей ковкой и штамповкой. Прокат

 

 

Чистовая

Чистовая

 

обычной точности

 

 

 

Отделочная

16

Отливки 8 - 10 класса размерной

Черновая

Черновая

Черновая

Черновая

 

точности. Горячештампованные

 

Получистовая

Получистовая

Получистовая

 

стальные заготовки. Прокат обычной и

 

 

Чистовая

Чистовая

 

повышенной точности

 

 

 

Отделочная

15

Отливки 7т - 9т класса размерной

Черновая

Получистовая

Получистовая

Получистовая

 

точности. Холодноштампованные

 

 

Чистовая

Чистовая

 

стальные заготовки. Прокат

 

 

 

Отделочная

 

повышенной точности

 

 

 

 

14

Отливки 5 - 7 класса размерной

 

Получистовая

Получистовая

Получистовая

 

точности

 

 

Чистовая

Чистовая

 

 

 

 

 

Отделочная

13

Отливки 4 - 5 класса размерной

 

Получистовая

Чистовая

Чистовая

 

точности

 

 

 

Отделочная

12

Отливки 3т - 4 класса размерной

 

 

Чистовая

Чистовая

 

точности. Калиброванные прутки

 

 

 

Отделочная

11

Отливки 1 - 3т класса размерной

 

 

Чистовая

Отделочная

 

точности.

 

 

 

 

 

Калиброванные прутки

 

 

 

 

48

IT17

 

IT14

 

IT12-11

 

IT10-9

 

IT8-7

 

IT7-6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.1. Схема повышения точности обработанной поверхности при лезвийной обработке

При составлении маршрута обработки поверхности технолог выбирает наи-

более приемлемый вариант из множества альтернативных.

Пример. Пусть в стальной детали нужно получить отверстиеØ50H7

с Ra = 0,63 мкм. В заготовке получено отверстиеØ42 ± 0,8 (класс размерной

точности отливок 9т, соответствующий 16-му квалитету точности) с

Rz = 100 мкм. Возможные альтернативные варианты плана обработки приведе-

ны на рис. 5.2.

Число вариантов последовательности обработки поверхности можно умень-

шить:

а) за счет возможности обработки данной поверхности на одном станке за несколько последовательных переходов;

б) за счет ограничения на применение некоторых методов обработки из-за недостаточной жёсткости заготовки или особенностей её конфигурации;

в) из-за необходимости обработки данной поверхности совместно с другими поверхностями для обеспечения точного взаимного положения;

г) из-за ограничения по стабильности точности выдерживаемых размеров;

д) из-за необходимости обеспечения заданной производительности;

е) вследствие ограничения на использование методов обработки из-за тер-

мической обработки материалов.

49

Заготовка (отливка класса размерной точности 9т, соответствует точности IT16)

Растачивание черновое

Зенкерование черновое

(Н14)

(Н14)

Растачивание

Зенкерование чистовое

получистовое (Н11)

(Н11)

Растачивание чистовое

Развертывание

(Н9)

предварительное (Н9)

Протягивание

Растачивание

Развертывание

Шлифование

(Н7)

тонкое (Н7)

чистовое (Н7)

(Н7)

Деталь

Рис. 5.2. Возможные планы обработки отверстия в литой заготовке

50

5.2.3.9. Обоснование выбора станков

Выполняется с учетом требований к точности и качеству поверхностей, об-

рабатываемых на данной операции, габаритных размеров оборудования и обра-

батываемой детали, мощности и производительности оборудования. Требова-

ния к точности обрабатываемых на операции поверхностей следует сопоставить с технологическими возможностями выбираемого оборудования с учётом сред-

нестатистических погрешностей механической обработки [6, 8, 23].

5.2.3.10. Обоснование последовательности выполнения операций механической обработки

При разработке маршрута обработки детали следует обратить особое вни-

мание на последовательное формирование ее качества и повышение точности на протяжении всего технологического процесса, обеспечение заданных техни-

ческих требований. Наряду с этим требуется обеспечить высокую производи-

тельность обработки применением высокоэффективных методов получения за-

готовки и ее обработки на современном производительном оборудовании с ис-

пользованием рациональной степени концентрации переходов и операций.

При установлении последовательности обработки для данной детали учи-

тывается необходимость поэтапного выполнения отдельных операций с учётом требований, предъявляемых к готовой детали.

Общий перечень этапов технологического процесса включает в себя:

1)заготовительный;

2)термическая обработка заготовки;

3)предварительная (обдирочная и черновая) обработка (IT15…IT12);

4)термическая обработка для снятия остаточных напряжений и улучшения обрабатываемости;

5)первая (основная лезвийная) получистовая обработка;

6)цементация;

51 7) вторая получистовая обработка (снятие цементованного слоя с тех по-

верхностей, для которых не нужна термообработка);

8)термическая обработка (закалка);

9)первая чистовая обработка (IT9…IT7);

10)азотирование;

11)вторая чистовая обработка;

12)гальваническая обработка;

13)отделочная обработка.

Следует принять во внимание следующие принципы построения последова-

тельности операций:

1)в первую очередь обрабатываются поверхности, принятые за чистовые технологические базы;

2)на первых операциях следует выдержать размеры, связывающие необра-

батываемые и обрабатываемые поверхности; 3) общая последовательность обработки зависит от системы простановки

размеров. В начало маршрута выносится обработка поверхностей, относитель-

но которых на чертеже координируется наибольшее количество других поверх-

ностей; 4) при низкой точности исходной заготовки в начале обрабатывают поверх-

ности, которые имеют наибольшую толщину удаляемого слоя; 5) последующая обработка строится по принципу: чем точнее поверхность,

тем позднее она обрабатывается. При этом в первую очередь обрабатывают те поверхности, которые наиболее трудно повредить случайным образом, по-

этому последними обрабатывают точные наружные поверхности; 6) операции обработки второстепенных поверхностей, не влияющих на точ-

ность основных параметров детали, выполняют в конце технологического про-

цесса, но до операции окончательной обработки ответственных поверхностей; 7) если заготовку подвергают термообработке, то для устранения возмож-

ных деформаций заготовки в технологическом процессе предусматривают

52

правку нежёстких заготовок или дополнительную обработку отдельныхпо верхностей для обеспечения заданной точности и шероховатости. Введение операции термообработки, как правило, предусматривает обязательную допол-

нительную обработку чистовых баз; 8) в отдельные операции выносят обработку поверхностей, требующих спе-

циального и специализированного оборудования(обработка некруглых отвер-

стий, шпоночных пазов, шлицевых и зубчатых поверхностей, профилирован-

ных рабочих поверхностей кулачков и т.п.); 9) перед операциями, в которых используется режущий инструмент, само-

устанавливающийся по обрабатываемой поверхности(обработка плавающей разверткой, протягивание, хонингование и т.п.) должна быть выполнена обра-

ботка жестко закрепленным инструментом, обеспечивающим правильное по-

ложение этой поверхности относительно других поверхностей.

5.2.3.11. Расчет и назначение межоперационных припусков и межоперационных размеров

В данном разделе приводится назначение припусков - расче

аналитическим методом для двух указанных в задании поверхностей. Необхо-

димо привести схему расположения припусков и сводную таблицу к расчету. В

пояснениях к расчету следует обратить внимание на особенности расчета таких составляющих минимального припуска, как пространственная погрешность и погрешность установки по переходам.

Для остальных поверхностей припуски на механическую обработку назна-

чаются табличным методом. Назначение припусков ведется с использованием нормативной и справочной литературы [6, 8, 9, 10, 12, 14].

В разделе также приводится расчет межоперационных размеров(от готовой детали до исходной заготовки) для двух поверхностей заготовки и даются не-

обходимые пояснения к этому расчету.

5.2.3.12. Расчет технологических размеров

53

Данный раздел выполняется при необходимости выполнения пересчета кон-

структорских размеров. Такая необходимость возникает, как правило, в сле-

дующих случаях:

а) невозможность измерения конструкторского размера;

б) отказ от способа простановки размера, заданного конструктором;

в) смена измерительных баз.

При необходимости расчета технологических размеров следует привести рисунок с эскизом обработки и схемой базирования с указанием выдерживае-

мого конструкторского размера и соответствующей размерной цепи.

5.2.3.13. Расчет режима резания

Расчет режима резания следует выполнить по согласованию с руководите-

лем для различных переходов двух операций(например, токарной и шлифо-

вальной, токарной и фрезерной и т.п.). На остальные операции режимы резания определяются по нормативам; для этих операций нормы времени рассчитыва-

ются укрупненно.

Расчет режима резания можно выполнить по методике, изложенной в спра-

вочной литературе [16].

Последовательность определения основного времени с помощью нормати-

вов при точении можно представить в виде алгоритма, приведенного на рис. 5.3.

Необходимое количество стадий обработки определяется в зависимости от точности (квалитета) заготовки и детали. Требуемые стадии обработки приве-

дены в табл. 5.13.

54

1. Анализ условий и требований производства, определение исходных технологических данных

1.1.Форма, размеры детали и требования к ней

1.2.Параметры и жесткость станка

1.3.Группа операций, группа жесткости технологической системы, группа обрабатываемых материалов

1.4.Точность заготовки и детали. Стадии обработки

1.5.Минимальные по точности и максимальные по виброустойчивости глубины резания

1.6.Смазывающе-охлаждающие жидкости

2. Выбор инструмента

2.1.Материал режущей пластины

2.2.Вид резца, форма в плане

2.3.Тип конструкции резца

2.4.Форма передней поверхности и геометрические параметры лезвия

3. Выбор режимов резания

3.1.Глубина резания t с проверкой виброустойчивости(для черновой обработки)

3.2.Подача s с уточнением по паспорту станка:

3.2.1.по прочности инструмента (для черновой обработки)

3.2.2.по заданной точности или шероховатости поверхности с проверкой по прочности (для чистовой обработки)

3.3.Проверка SPx £ SPx max (для черновой обработки)

3.4.Скорость резания v по износостойкости инструмента

3.5.Проверка N £ Nэ

3.6.Частота вращения n с корректировкой по паспорту станка

3.7.Проверка 2Mкр £ 2Mкр max

3.8.Основное время Tосн

Рис. 5.3. Общая последовательность определения основного времени

55

Выбор минимально необходимой глубины резанияtmin учитывает шерохо-

ватость поверхности и толщину дефектного слоя на предшествующем рабочем переходе (проходе), а также допуск на предшествующем и выполняемом рабо-

чих ходах. В соответствии с табл. 5.14 это делают для отделочной, чистовой и получистовой обработки. Затем определяют часть припуска, оставшуюся на черновую обработку, и проверяют (табл. 5.15), не превышает ли эта часть мак-

симально допустимую по виброустойчивости технологической системы глуби-

ну резания tmax. Если указанная часть припуска больше, ее делят на два прохо-

да в соотношении примерно 0,7 и 0,3.

Далее выбирается инструментматериал режущей части, вид резца и

режущей пластины в плане, размеры державки резца, геометрические

параметры режущей части. Размеры державки резца выбираются максимально допустимыми согласно паспорту станка. Выбор режимов резания начинают с глубины резания с учетом рекомендаций табл. 5.14 и 5.15. При выборе подачи

для черновой обработки учитывают прочностные

характеристики режущей

части, обрабатываемого материала и технологической

системы. При выборе

подачи для чистовой обработки учитывают требуемую точность, а также шероховатость. Из этих двух подач выбирают наименьшую.

Выбранные по таблицам нормативов значения подачи корректируют с по-

мощью поправочных коэффициентов на подачу, связанных с обрабатываемым материалом и видом обработки.

По известным глубине резания и подаче при обработке деталей большими сечениями среза проверяют соблюдение следующего условия:

суммарные значения осевых и тангенциальных составляющих сил резания не должны превышать предельные значения этих составляющих, допускаемых для станка. Значения сил резания рассчитывают или определяют по нормативам.

Если необходимые условия не выполняются, подачу уменьшают.

 

 

 

56

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.14.

Минимальная

глубина резания в зависимости от точности

 

детали (для

резцов из

твердых

сплавов и

быстрорежущей

 

стали)

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр

 

Глубина резания tmin, мм, для квалитета детали

 

заготовки Dзаг,

 

 

 

(заготовки)

 

 

мм

 

12 (14)

11 (13)

 

10 (12)

9 (11)

 

8 (10)

 

18

 

0,81

0,55

 

0,36

0,22

 

0,15

 

50

 

1,2

0,79

 

0,52

0,32

 

0,19

 

120

 

1,6

1,1

 

0,71

0,44

 

0,26

 

250

 

2,1

1,4

 

0,92

0,57

 

0,34

 

Примечание.

При разнице

между

точностью детали и заготовки в один

 

квалитет применяется коэффициент1,2; в два квалитета–

1,0; в три

 

квалитета – 0,8

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.15. Максимальная глубина резания в зависимости от виброустойчивости системы для средних токарных станков при черновом точении конструкционной стали (твердость поверхности заготовки

210 НВ)

Отношение длины

 

Максимальная глубина резания tmax

 

заготовки к ее

 

при диаметре заготовки Dз, мм

 

диаметру

 

 

40

 

80

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

5

8

 

10

 

11

10

6

 

8

 

9

20

5

 

6

 

8

40

3

 

-

 

-

Примечание. Вибрационная глубина резания tвибр определяется с учетом поправочных коэффициентов на измененные условия обработки по формуле

tвибр = tmax К1К2К3К4К5,

где К1 - поправка на твердость заготовки (при твердости 240 НВ К1 = 0,9, при твердости 300 НВ К1 = 0,75;

К2 – поправка на вид обработки (при точении К2 = 1,0);

К3 – поправка на материал режущей части инструмента (для твердого сплава

К3 = 1,0; для быстрорежущей стали К3 = 1,2);

К4 – поправка на главный угол в плане (для j = 45о К4 = 0,8; для j = 60о

и j = 75о К4 = 0,9; для j = 90о К4 = 1,0);

К5 – поправка на способ крепления заготовки на станке (при закреплении в центрах с поводком К5 = 0,6; в трехкулачковом патроне с поджатием центром

К5 = 1,0)

57

После учета всех поправок и проверок уточняют подачу по паспорту станка.

Далее выбирают значения скорости резания с учетом основных поправоч-

ных коэффициентов. Проверяют мощность резания, которая не должна превы-

шать эффективную мощность главного привода станка. Если необходимое ус-

ловие не выполняется, то для уменьшения мощности снижают скорость реза-

ния.

После расчета частоты вращения детали находят ее ближайшие меньшие значения по паспорту станка. Округление в сторону увеличения скорости реза-

ния допускается в пределах до 5%.

При обработке поверхностей достаточно большого диаметра и при больших сечениях среза проверяют, не превышает ли крутящий момент допускаемого значения в соответствии с паспортом станка. При невыполнении этого условия уменьшают скорость резания и, соответственно, частоту вращения.

Выбранные режимы резания корректируют для измененных условий обра-

ботки, используя поправочные коэффициенты.

После определения режимов резания находят длину рабочего хода и -рас считывают основное время.

Следует обратить внимание на особенности расчета режимов резания при многоинструментальной обработке [1, 2, 5, 16]. В частности, стойкость инстру-

ментов для многоинструментальной обработки принимается больше, чем для одноинструментальной.

Выбранные режимы резания должны быть скорректированы по паспортным данным станка. Следует рассчитать необходимую мощность резания.

5.2.3.14. Расчет точности обработки

Расчет точности обработки выполняется для перехода, указанного руково-

дителем. Как правило, этот переход соответствует окончательной обработке.

Оценка точности выполняется через вычисление суммарной погрешности -об работки расчетно-статистическим методом на основании расчетов отдельных

58

составляющих погрешности. Необходимые справочные данные рекомендуется взять в технологических справочниках и методических указаниях[6, 10, 12, 22, 23].

5.2.3.15. Нормирование операций

Технически обоснованная норма времени должна быть рассчитана на одну из операций. Норма времени устанавливается на основе определения всех со-

ставляющих ее элементов. При этом все составляющие нормы времени рассчи-

тываются или приводятся поэлементно на основе нормативно-технической до-

кументации [17]. Для остальных операций норму времени допускается опреде-

лить через расчет основного времени в соответствии с назначенными режимами с последующим расчетом нормы времени по методике [10]. При необходимости должна быть выполнена синхронизация переходов(операций). Результаты сле-

дует свести в таблицы.

5.2.3.16. Определение загрузки станков и их требуемого количества

Количество единиц оборудования Sр, необходимое для выполнения каждой операции, определяется как

Sр = Tшт / tв,

(5.5)

где Tшт - штучное время; tв - такт выпуска.

 

Коэффициенты загрузки определяются с учетом принятого

числа станков

Sпр как

 

hз = Sр / Sпр.

(5.6)

При выполнении данного пункта пояснительной записки рекомендуется привести диаграмму загрузки оборудования по операциям.

59

5.2.3.17.Заключение

Взаключительной части записки необходимо сделать выводы по каждому

пункту задания на курсовую работу в целом, отметив конкретные принятые решения. При этом следует указать наиболее интересные и удачные, по мнению автора, решения.

5.2.3.18. Библиографический список

Литература, использованная при выполнении курсовой работы, вносится в

справочное

приложение «Библиографический список» в

последовательности

появления

в пояснительной записке ссылок

на.

В неетексте записки

порядковый

номер источника информации указывается в

косых

скобках.

Ссылка на номер страницы, на которой в используемом источнике находится

приводимая

информация, не требуется. Литература,

на

которую

ссылки

не

приводятся, в библиографию не включается. Оформление библиографического списка выполняется в соответствии с требованиями СТП ВятГУ 101-2004 [25].