бесплатные рефераты

Розробка технологічного процесу обробки диску 07.02.00 в умовах дрібносерійного виробництва

- використання механізованих швидкопереналогоджуваних та швидкозмінних пристроїв для базування та закріплення заготовок, що обробляються, в широкому діапазоні розмірів;

- використання вбудованих в верстат конвеєрів та контейнером для вилучення стружки;

- висока надійність роботи всіх систем та механізмів, яка досягається за рахунок ретельної обробки їх конструкції та високої якості виготовлення;

- зручність обслуговування (гарний доступ до робочої зони та органів управління).

Виходячи з цього вибираємо 3 однакові моделі станка 2204АМ1Ф4 (станок горизонтальний багатоцільовий свердлильно-фрезерно-розточний з автоматичною зміною заготовок).

Вибрані дані та технічні характеристики верстата заносимо в таблицю 2.5.1.

Металорізальні верстати для обробки деталі „Диск”

Таблиця 2.5.1.

Номер операції

Назва та модель верстата

Габаритні розміри робочого стола

Коротка технічна характеристика

Частота обертання

Діапазон подач, мм/об

Потуж-ність мВт

020

025

030

Верстат горизонтальний

багатоцільовий свердлильно-фрезерно-розточний з автоматичною заміною заготовок, модель 2204АМ1Ф4

630х630

10- 4000 об/хв.

без-ступенева

0,1....6000 столу та шпиндель-ної головки без-ступеневе

11кВт

2.6. Розробка маршрутів обробки деталі

Маршрут обробки деталі будуємо на основі обраних маршрутів обробки окремих поверхонь з урахуванням типу виробництва та схем базування.

Запишемо технологічний маршрут обробки деталі у вигляді послідовності обробки з описом змісту операцій та виконаних ескізів. В структуру маршруту необхідно включити перелік слюсарних, термічних та контрольних операцій.

Враховуючи пункти аналізу базового технологічного процесу та маршруту обробки окремих поверхонь будуємо технологічний процес обробки диску та заносимо в таблицю 2.6.1.

Маршрут обробки деталі “Диск”

Таблиця 2.6.1.

Номер та назва операції

Номер та зміст переходу

1

2

Операція 05

Заготівельна

Заготовка - лиття в кокіль з обрубленими литниками

Операція 010

Термічна

Нормалізація, t=870-880єС. Охолодження з піччю

Операція 015

Пісочноструйна

Очистити заготовку від окалини

Операція 020

Свердлильно-фрезерно-розточна

1. Фрезерувати чотири площини прямокутника в розмір 150165

2. Фрезерувати чотири фаски 10х45є

3. Фрезерувати торець прямокутника

в чорно.

4. Свердлити Ш24-0,1 на відстані 900,5

5. Нарізати різьбу М27-7Н

Продовження таблиці 2.6.1

1

2

Операція 025

Свердлильно-фрезерно-розточна

1. Розточити канавку Ш96+0,5 шириною 120,15

2. Розточити поверхню Ш80Н7 попередньо Ш76+0,5 підрізати торець в розмір 195-0,5

3. Фрезерувати поверхню шириною

12 на Ш304 в розмір 208-05.

4. Розточити Ш80Н7 начисто Ш78,5+0,25 підрізати фаску 2 х45є

5. Розточити поверхню Ш80Н7 до кінця.

Операція 030

Свердлильно-

фрезерно-

розточна

1.Фрезерувати торець прямокутника в розмір

165-0,25

2. Свердлити отвір Ш23 на глибину 40

3. Свердлити отвір Ш11,4 на глибину 19

4.Свердлити отвір Ш6 на глибину 120

5. Нарізати різьбу G ј

6.Довбати шпонковий паз b=24 в розмір 87,5

Операція 035

контрольна

Контролювання точності виготовлення на контрольних пристроях

2.7. Розробка та зміст технологічних операцій

Розробка структури та змісту технологічних операцій проводиться на підставі технологічного маршруту обробки деталі у послідовності виконання операцій, номерів позицій і переходів , а також змісту переходів.

Структуру та зміст технологічних операцій обробки диску подаємо у таблиці 2.7.1.

Структура та зміст технологічних операцій обробки деталі “Диск”

Таблиця 2.7.1.

Номер та назва операції

Ескіз операції

Номер та зміст переходу

1

2

3

05

Заготівельна

Заготовка - лиття в кокіль з обрубленими литниками

010

Термічна

Нормалізація, t=870-880єС. Охолодження з піччю

015

Пісчаноструйна

Очистити заготовку від окалини

Продовження таблиці 2.7.1.

1

2

3

020

Свердлильно-фрезерно-розточна

1. Фрезерувати чотири площини прямокутника в розмір

165

2. Фрезерувати чотири фаски 10х45є

3. Фрезерувати торець прямокутника в чорно

4. Свердлити Ш24-0,1

на відстані 900,5

5. Нарізати різьбу М27-7Н

025

Свердлильно-фрезерно-розточна

1. Розточити канавку Ш96+0,5 шириною 120,15

2. Розточити поверхню Ш80Н7 попередньо Ш76+0,5 підрізати торець в розмір 195-0,5

3. Фрезерувати поверхню шириною

12 на Ш304 в розмір 208-05.

4. Розточити Ш80Н7 начисто Ш78,5+0,25 підрізати фаску 2 х45є

5. Розточити поверхню Ш80Н7 до кінця.

Продовження таблиці 2.7.1.

1

2

3

030

Свердлильно-

фрезерно-

розточна

1.Фрезерувати торець прямокутника в розмір

165-0,25

2. Свердлити отвір

Ш23 на глибину 40

3. Свердлити отвір

Ш11,4 на глибину 19

4.Свердлити отвір

Ш6 на глибину 120

5. Нарізати різьбу G ј

6.Довбати шпонковий паз b=24 в розмір 87,5

2.8. Вибір верстатних пристроїв

Тип та конструктивні особливості затискних пристроїв для виконання технологічних операцій, які визначаються з урахуванням вибраної теоретичної схеми базування деталі та типу виробництва.

Інформацію про вибрані затискні пристрої заносимо в таблицю 2.8.1.[1, с. 263-265], [10, с. 67-110].

Затискні пристрої для деталі „Диск”

Таблиця 2.8.1.

Номер операції

Назва

пристроїв

Код

ГОСТ

20

Затискне ричажне механічне пристосування ексцентрикового типу з посадкою по опорній поверхні на 3 опори ГОСТ 13442-68 з центруванням по підпружиненному конічному пальцю

-

-

25, 30

Затискний механічний пристрій ексцентрикового типу з посадкою по опорній поверхні на 3 опори ГОСТ13442-68 ти центруванням по торцевій та боковій поверхні приміняючи опори ГОСТ 13440-68

-

-

2.9. Вибір різального інструменту

Необхідний для кожного переходу технологічних операцій різальний інструмент вибираємо враховуючи метод та стадію обробки, тип виробництва, фізико-хімічні характеристики матеріалу і заготовки, а також його міцність та твердість.

Різальний інструмент вибираємо виходячи з довідкової літератури [5, стор.268-315], [1, стор. 233-265] та заповнюємо таблицю 2.9.1.

Різальний інструмент для обробки деталі „Диск”

Таблиця 2.9.1.

Номер

Назва

інструмента

Стандарт

Різальна частина

Опе-рації

Поз.

Пере-хід

КОД

ГОСТ

Мате-ріал

Стан-дарт

1

2

3

4

5

6

7

8

020

1-4

1

Фреза торцова насадна мілкозуба зі вставними ножами, яка оснащена пластинками з твердого сплаву: Ш200; L=46; Z=20

2214-0159

9473-80

ВК10ХОМ

2214-82

Оправка з конусом 7:24 для насадних торцових фрез, центруємих по отвору до станків з ЧПK

6222-0097

26541-85

5-8

2

Фреза торцова насадна мілкозуба з вставними ножами, оснащена пластинками з твердого сплаву Ш200; L=46; Z=20

2214-0159

9473-80

ВК10-ХОМ

2214-82

Оправка з конусом 7:24 для насадних торцових фрез, які центровані по отвору до верстатів з ЧПK

6222-0097

26541-85

-

-

1,2

3

Фреза циліндрична, оснащена пластинками з твердого сплаву Ш63; L=96; Z=8

2208-0106

8721-69

ВК10 ХОМ

2209-82

Оправка з конічним хвостовиком для горизонтально-фрезерних верстатів з ЧПK

6225-0177

15062-75

-

-

4

Свердло з конічним хвостовиком, оснащене пластинками з твердого сплаву: Ш24; Lріж.=115; конус Морзе - 3

2301

ВК10 ХОМ

2206-82

Втулка перехідна з хвостовиком конусністю 7:24 та внутрішнім конусом Морзе №3 до верстатів з ЧПK

5001

ОСТ2 П12-7-84

-

-

5

Мітчик М27-7Н гаєчний, хвостовик циліндричний Ш18; L=40

2640-0278

1604-71

Р6М5

22736-77

Патрон для мітчиків з конусністю Z:24 для кріплення інструменту з циліндричним хвостовиком конус 50, d=18

3301

26539-85

-

-

25

1

1

Різець розточний з пластинкою з твердого сплаву

2140-0084

18882-73

Т5К10

2209-82

Спеціальний розточний пристрій

-

-

-

-

2

Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву

2121-005

18872-73

Т5К10

2209-82

Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву

2112-005

18880-73

Т5К10

2204-82

Оправка розточна консольна з кріпленням різців під кутом 45° і 90° та хвостовиком конусністю 7:24 для верстатів з ЧПK

6300-0226

21224-75

-

-

3

Фреза торцова насадна з вставними ножами, оснащеними пластинками з твердого сплаву Ш100; L=39

2214-0153

9473-80

-

-

Оправка з конусом 7:24 для насадних торцових фрез, які центруються по отвору до верстатів з ЧПK

6272-0091

26541-85

-

-

Продовження таблиці 2.9.1.

1

2

3

4

5

6

7

8

4

Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву

2121-005

18872-73

Т15К6

2209-82

Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву

2112-005

18880-73

Т15К6

2209-82

Оправка розточна консольна з кріпленням різців під кутом 45° та хвостовиком конусністю 7:24 для верстатів з ЧПK

8300-0824

21224-75

-

-

5

Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву

2121-005

18872-73

Т15К6

2209-82

Оправка розточна консольна з кріпленням різців під кутом 45° та хвостовиком конусністю 7:24 для верстатів з ЧПK

6300-082

212224-75

-

-

30

1

Свердло з конічним хвостиком, оснащене пластинками з твердого сплаву Ш23; Lріж.=110, конус Морзе 3

2300

22736-77

ВК10ХОМ

2206-88

Втулка перехідна з хвостовиком конусністю 7:24 та внутрішнім конусом Морзе 3 до верстатів з ЧПK

4309

ОСТ2 П12-7-84

-

-

2.

Свердло з конічним хвостовиком, оснащене пластинками з твердого сплаву Ш11,4; Lріж.=80

Втулка перехідна з хвостовиком конусністю 7:24 та внутрішнім конусом Морзе 2 до верстатів з ЧПK

3301

ОСТ2-1118-84

-

-

Продовження таблиці 2.9.1.

1

2

3

4

5

6

7

8

3

Свердло спіральне подовжене з циліндричним хвостовиком, оснащеним пластинками з твердого сплаву

2300-8332

22735-77

ВК10ХОМ

2206-82

Патрон цанговий з конусом конусністю 7:24 для кріплення інструменту з циліндричним хвостовиком конус 50- Ш6

33102

26534-85

-

-

4

Мітчик для трубної різьби G1/4”

2640-0189

5227-80

Р6М5

19265-73

Патрон цанговий з конусом конусністю 7:24 для кріплення інструменту з циліндричним хвостовиком ГОСТ26539-85, патрон для мітчиків

3387

6161-0183

26539-85

22627-77

-

-

-

-

5

Різець стругальний з пластинкою з твердого сплаву

2173-0001

18874-73

ВК10ХОМ

25395-82

Спеціальний стругальний пристрій

-

-

-

-

Вимірювальний інструмент та контрольні пристрої для контролю встановлюємо згідно з розмірами деталі, стадії виготовлення та точності. При призначенні вимірювальних інструментів користуємося таблицею 3.153 [1. стор.290].

Принцип контролю в умовах ГВК організований шляхом контролю кожної 10-ї виготовленої деталі по багатокоординатній вимірювальній машині.

Дані на вибраному контрольному інструменту заносимо в таблицю 2.10.1.

2.10. Вибір вимірювальних пристроїв та інструментів

Вимірювальний інструмент і контрольні пристосування для контролю деталі „Диск”

Таблиця 2.10.1.

Номер

Розмір деталі, що перевіряється, квалитет

Назва вимірювального інструменту

Стандарт

опера-ції

пози-ції

пере-ходу

Код

ГОСТ

1

2

3

4

5

6

7

20

1

l=150; 165, 11 квалитет

Паралельність відносно Ш80Н7; перпендикулярність відносно торця Ш125

Індикаторна скоба

Індивідуальний контрольно-вимірювальний пристрій з вико-ристанням вимі-рювальної головки годинникового типу

05205

-

214-10

18833-73

-

577-68

2

l=10; 16 квалитет

Скоба

337

2216-74

3

l=165 -0,15

14 квалитет

Скоба

337

2216-74

4

Ш24+0,26

l=90; 16 квалитет

Індикаторний нутромір, ціна ділення 0,01

Скоба

109

337

9244- -75

2216-

-74

5

Різьба М27-7Н

Різьбова пробка М27-7Н, ПР, НЕ

3251-

-0133

3251-

-0131

2166-

-83

2418-

-83

25

1

Ш96+0,5; b=12±0,15 16 квалитет

Пробка Ш96+0,5

-

14807-

-69

2

Ш76+0,5; l=195±0,2514 квалитет

Пробка Ш76+0,5

-

14807-

-69

3

l=208-0,5

12 квалитет

Індивідуальний контрольно-вимірювальний пристрій

-

-

4

Ш78,5+0,25

12 квалитет

Індикаторний нутромір, ціна ділення 0,01

154

9244-

-75

l=2; 16 квалитет

Скоба

337

2213-

-82

Продовження таблиці 2.10.1.

1

2

3

4

5

6

7

5

Ш80+0,03 7 квалитет

Граничні калібри; ПР.НЕ

14807

14805

16775-

-71

16775-

-71

30

1

Ш23+0,26

12 квалитет

Індикаторний нутромір, ціна ділення 0,01

109

9244-

75

2

Ш11,4+0,15

12 квалитет

Індикаторний нутромір, ціна ділення 0,01

3

-

-

-

-

4

Різьба трубна G1/4”

Різьбова пробка

G ј; ПР.НЕ

3251-

2706;

3251-2304

2416---83;

2416-

-83

5

b=24;

b=87±0,3;

10 квалитет

Граничні калібри

ПР.НЕ

23804

23804

14807-

-89

2.11. Розрахунок похибок базування

Для досягнення високої точності обробки деталі необхідно дотримуватись принципу єдності баз: конструкторські, технологічні, вимірювальні бази повинні співпадати, в такому разі похибка базування рівна нулю.

При наявності порушення цього принципу виконується розрахунок похибки базування. Похибку базування співставляють з необхідною точністю розмірів та роблять висновок відносно можливості виконання заданої точності або необхідності заміни схеми базування.

Номер операції

Розрахункова

схема

Розрахункова формула

Похибка базування

025

Базування по 3 плоским поверхням

-

ТН

Таблиця 2.11.1

Похибка установки заготовки в пристосуванні ?Еу розраховується з урахуванням похибок:

?Еб - базування;

?Ез - закріплення;

?Епр - похибка виготовлення та зношення опорних елементів пристрою.

Похибка установки визначається як граничне поле розсіювання положень вимірювальної поверхні відносно поверхні відліку в направленні витримуємого розміру.

Еу =; (2.11.1)

де: Еб - похибка установки заготовки на постійні опори, Еб=60мкм [1.14. ст.43];

Ез - контактна деформація стику заготовки - опора пристрою [1.22. ст.52];

Ез=[(Кrz x Rz + Kнб х HB) + G1] x x (2.11.2)

Ез=[(0 + - 0,003 х 250) + 0,67 x ] x х = 20 мкм (2.11.2)

Епр - для серійного та масового виробництва;

Епр=Езн - зношення установочних елементів пристроїв:

Еон=B x N = 1,2 x 4 = 4,8 мкм; (2.11.3)

Еу = =68 мкм (2.11.4)

Аналізуючи отриману похибку и порівнюючи точність відтворюючих розмірів можна зробити висновок про можливість вибраного способу базування.

2.12. Визначення припусків на обробку та операційних розмірів деталі

Визначення припусків розрахунково-аналітичним методом виконаємо для поверхонь, маршрут обробки яких передбачає багатоетапну послідовність

обробки. В цьому випадку це поверхня Ш80Н7(+0,03). Технологічний маршрут обробки записуємо в таблицю розрахунків припусків. Також записуємо в таблицю відповідно кожному переходу значення елементів припусків.

Для заготовок, отриманих литтям в кокіль, значення коефіцієнтів будуть дорівнювати: Rz=200мкм; Т=300 [6, 27. ст. 66].

Розрахунок припусків та граничних розмірів на обробку отвору Ш80Н7.

Таблиця 2.12.1.

Технологічні переходи обробки поверхні Ш80Н7

Елементи

припуску, мкм

Розрахунковий припуск, 2Zmin,мкм

Розрахунковий розмір, dp, мкм

Допуск б, мкм

Граничний розмір, мм

Граничні значення припусків, мкм

Rz

T

с

E

dmin

dmax

2Z пр min

2Zпр min

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Заготовка

200

300

290

78,034

740 14кв

77,29

78,03

Розточування чорнове

50

50

14,5

168

2х835

79,704

190

11кв

79,51

79,7

1670

2220

Чистове

20

25

2

8,4

2х116

79,936

74

9кв

79,866

79,940

240

356

Тонке

5

10

-

-

2х47

80,03

30

7кв.

80,00

80,03

90

2000

134

2710

Після першого технологічного переходу величини T i Rz знаходимо по табл. 27 [6, стор.66]. та записуємо в таблицю.

Величина просторового відхилення становить с=290 мкм. Величина верстатного просторового відхилення після чорнового розточування

=0,05 х с= 0,05 х 290= 14,5 мкм (2.12)

Похибка установки при чорновому розточуванні:

Е1 = =168 мкм (2.12.1)

Залишкова похибка установки при чистовому розточуванні:

Е2=0,05 х Е1=0,05 х 168=8,4 (2.12.2)

Так як чорнове та чистове розточування проводиться в одній установці, то Ед=0;

На основі записаних в таблиці даних проводимо розрахунок мінімальних значень міжопераційних припусків, використовуючи основну формулу:

2Zmin=2(Rzi-1+) (2.12.3)

Мінімальний припуск під розточування:

- чорнове:

2Zmin1=2(200+300+) = 2 х 835 мкм (2.12.3)

- чистове:

2Zmin2=2(50+50+) =2 х 116 мкм (2.12.4)

- тонке:

2Zmin3=2(20+25+2) = 2 х 47 мкм (2.12.5)

Маючи розрахунковий розмір, після останнього переходу (тонке розточування Ш80,03), для інших переходів отримуємо:

для чистового розточування:

dp=80,03 - 2 x 0,047 = 79,936мм (2.12.6)

для чорнового розточування:

dp=79,936 - 2 x 0,116 = 79,936мм (2.12.7)

для заготовки:

dp=79,704 - 2 x 0,835 = 79,936мм (2.12.8)

Значення допусків кожного переходу приймаємо та таблицям в відповідності з квалитетом:

заготовка - 14 кв.;

розточування чорнове - 11 кв.;

розточування чистове - 9 кв.;

розточування тонке - 7 кв.;

dmax - розрахунковий розмір, округлений до точності відповідного допуску;

dmin - це найбільший розмір з відніманням допуску.

Мінімальні значення припусківрівні різниці найбільших граничних переходів, а максимальне значення- відповідно різниця

найменших граничних розмірів.

На основі даних розрахунку будуємо схему графічного розташування припусків та допусків по обробці отвору Ш80Н7.

Рис. 2.12.1.

Загальні припуски Zmin та Zmax визначаємо додаючи проміжні припуски та записуємо їх значення внизу відповідних граф.

2Zоmin=90+240+1670=2000мкм (2.12.9)

2Zоmах=134+356+2220=2710мкм (2.12.10)

Загальний номінальна припуск:

Zоном=Zоmin+Вв-Вд=2000+370-30=2340 мкм (2.12.11.)

dзном=dдном- Zоном=80-2,34=77,66 мкм (2.12.12)

Проведемо перевірку правильності розрахунків, які виконали:

-- =134-90=44; =74-30=44;

=356-240=116; =190-74=116;

=2220-1670=550; =740-190=550;

Припуски на механічну обробку інших поверхонь назначаємо по довіднику [10.стор.581].

Лиття в кокіль:

Клас точності розмірів мас 8 для призначення припусків;

Ряд припусків 3;

Для 8 класу точності по [10., табл.2, стор.582] призначаємо допуски лінійних розмірів, на основі яких назначаємо припуски на механічну обробку. Вихідні дані заносимо в таблицю 2.12.1.

Припуски і допуски на поверхні деталі “Диск, які обробляються

Таблиця 2.12.1

Поверхня

Розмір

Допуск

Припуск

1

165

1,60,8

2х2,4

2

160

1,60,8

2х2,4

3

160

1,60,8

2,4

4

Свердлення різьби в суцільному металі

5

Розточування канавки в суцільному металі

6

Ш80

1,40,7

2 х 2,3 (розрахунковий 2х1,2)

7

100

1,40,7

2,3

8

Ш304

2,01,0

:2,8

9

Свердління в суцільному металі

10

Свердління в суцільному металі

11

Шпоночна канавка в суцільному металі

Аналізуючи отримані результати для поверхні 6 - обробка отвору Ш80Н7 бачимо, що розрахунковий метод більш точний 2 х 1,2< 2 х 2,3.

2.13. Розрахунок режимів різання

Основні вихідні дані для розрахунку та вибору режимів різання використовуємо такі: річна програма, робоче креслення деталі та заготовки, використовуване обладнання та інструмент.

Розрахунковим методом визначаємо режими різання на операції фрезерування 020, 1 перехід, різання t при чорновому фрезеруванні назначаємо максимальну, в нашому випадку дорівнює товщині припуску t=2,4мм (12 квалитет) та шорсткість Ra=12,5.

На вказаному переході виконуємо торцьову фрезерування, на якому для досягнення виробничих режимів фрезерування, діаметр фрези більше ширини фрезерування.

На рис. 2.13.1 покажемо схему фрезерування на 1 перехід 020 операції.

Рис. 2.13.1

При обробці стальних заготовок обовязковим являється їх несиметричне розташування відносно фрези.

Для підвищення стійкості інструмента здвиг виконуємо в направленні врізання зуба фрези, чим забезпечуємо початок різання при малій товщині зрізуваного шару.

Подача.

При фрезеруванні розрізнюють такі види подач:

- подача на зуб Sz;

- подача на оборот фрези S;

- хвилинна подача Sм, яка знаходиться в співвідношенні Sм=S x n = Sz x Z x n.

Вихідною величиною при чорновому фрезеруванні є Sz. З таблиці [33.1.стор.240]; Sz=0,09-0,18 призначаємо Sz=0,12мм/зуб.

Швидкість різання - окружна швидкість фрези, м/хв;

V=; (2.13.1)

Значення Сv та показників ступені вибираємо з таблиці 40 [1.стор.241]

Сv=332, q=0,2; x=0,1; y=0,4;u=0,2; p=0;m=0,2; T=240хв.

V==206,5 об/хв.

Kv = Kmv x Knv x Kuv; (2.13.2.)

Kmv - коефіцієнт, який враховує якість обробки матеріалу;

Kmv=Kr()nv = 0,85()1,45=1,04 (2.13.3)

Knv - коефіцієнт, який враховує стан поверхні заготовки;

Knv = 0.8; - як стальна відливка по нормальній кірці;

Kuv - коефіцієнт, який враховує матеріал інструменту;

Kuv=1.

Частота обертання шпинделя;

n = =328,8 об/хв.330 об/хв;

Знайдемо силу різання Pz при фрезеруванні. Головна складова сили різання при фрезеруванні - окружна сила, Н.

Для знаходження сили різання використовуємо формулу:

Pz= (2.13.4)

Cp=825; x=1; y=0,75; u=1,1; q=1,3; m=0,2;

Kmp=()1 = 0,86;

Pz= 0,86 = 1951,5 H;

Крутячий момент на шпинделі:

Мкр==1951б5Нм; (2.13.5)

Потужність різання (ефективна), кВт;

Nc==6,58 кВт (2.13.6)

На інші операції режимів різання визначаємо табличним методом.

Результати вибору параметрів різання заносимо в таблицю 2.13.1.

Режими різання при механічній обробці деталі “Диск”

Таблиця 2.13.1

Номер

Глибина

різання

t, мм

Подача

Швид-кість різання V,

м/хв

Частота оберта-ння шпин-деля n, об/хв.

Потуж-ність, N, кВт

Основ-ний час to, xв.

Опера-ції

Пози-ції

Пере-ходу

So

мм/об

Sz

мм/зуб

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

020

1-4

1

2,4

2,4

0,12

206,5

330

6,58

4х0,33

5-8

2

2,4

2,4

0,12

206,5

330

6,58

4х0,27

3

2,4

0,96

0,12

262

1324

4,82

2х0,14

4

12

0,32

-

128

509

1,35

0,21

5

1,8

3

-

12

159

2,17

0,10

025

1

12

0,35

-

188

748

3,76

0,09

2

1,1

0,5

-

202

804

2,27

0,39

3

2,8

2,4

0,12

212

675

3,21

0,56

4

0,2

0,25

-

280

1114

1,43

0,57

5

0,06

0,1

-

385

1532

1,07

1,04

030

1

11,5

0,32

-

60

796

1,35

0,09

2

5.7

0,24

-

60

1624

1,04

0,05

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3

3

0,06

-

60

3185

0,18

0,84

4

0,8

1,34

-

60

1592

0,78

0,01

5

12

0,32

-

186

740

4,85

1,67

Основний час обчислюємо по формулі:

to=; (2.13.7)

L=l+l1+l2;

де: l- довжина поверхні, що обробляється;

n - число обертів шпинделя;

So - подача мм/об;

l1,l2 - врізання та перебіг інструменту.

3. КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА

3.1. Розробка конструкції верстатного пристрою

В загальному випадку послідовність розрахунку пристрою можна представити в наступному вигляді:

1.Вибір типу та розмірів установочних елементів, їх кількості, виходячи із схеми базування оброблюваної заготовки, точності та шорсткості базових поверхонь.

2.Вибір типу пристрою (одно- чи багатомісний) виходячи із заданої продуктивності операції.

3.Складання схеми сил, діючих на заготовку, вибір точки прикладання та напрямку сили затиску, розрахунок її величини.

4.Вибір типу затискного механізму та розрахунок його основних конструктивно-розмірних параметрів.

5.Вибір типу силового приводу виходячи із сили тяги та регламентованого часу на закріплення-відкріплення деталі. Розрахунок та уточнення по нормалям та ГОСТам розмірів силового приводу.

6.Розробка загального вигляду пристрою та призначення точності його виконавчих розмірів.

7.Розрахунок на міцність та зносостійкість навантажених та рухаючихся елементів пристрою.

8.В данному курсовому проекті розробляється конструкція зажимного механізму супутника.

3.1.1. Опис роботи та принцип дії пристрою

Заготовка деталі встановлюється на установочну базу - три упора з одночасним центруванням на підпружиненому кільці по поверхні Ш80Н7.

Заготовка провертається по часовій стрілці до упора до упорної бази, яка виконана у вигляді упорного штифта. Для застереження зміщення - заготовка зажимається прихватами. Прихвати управляються конічними кулачками, які змінюють свій осьовий розмір в залежності від кутового положення. Кутове положення кулачка змінюється шляхом розвороту рукоятки поз.11.

Розміщення прихвату вибрано таким чином, що зусилля зажиму направлено чітко над упором - це застерігає від перекосу заготовки при закріпленні. Ричажна система прихвату має співвідношення плеч ричагів 1:1, що є зусилля, що розвивається на конічному кулачці передається в співвідношенні 1:1 на заготовку, яка закріпляється.

3.1.2. Розрахунок необхідної сили затиску деталі

3.1.2.1. Підберемо параметри пружини кільця, що центруємо

На рис. 3.1.1. показана розрахункова схема підбору геометричних розмірів пружини стискання.

Рис.3.1.1.

Пружина підбирається таким чином, щоб стискатися під масою заготовки на 90%, подальше дотискання виконується завдяки ексцентриковим циліндричним прихватам. Така умова забезпечує найкращі умови центрування заготовки по внутрішньому діаметру. Маса заготовки 72,3кг; зусилля: F=м g =72,3х9,8=708,5Н (3.1)

Зусилля повного стиснення пружини: Fенс = мзагх1,1хg; де шзаг- маса заготовки, 1,1 - коефіцієнт, який враховує 10% збільшення нагрузки; g - прискорення вільного падіння;

Fсис= 72,3 х 1,1 х 9,8=779,4Н;

Відповідно, зусилля, додатково нагружаєме ексцентриковим циліндричним прихватом:

Qпр = 1/n x шз х 0,1 х g (3.2)

Де: n - число прихватів, n=3;

мз - маса заготовки , шз= 72,3 кг.

0,1 - коефіцієнт, який враховує 10% залишкове натяжіння пружини;

g - прискорення вільного падіння.

Qпр = 1/3 x 72,3 х 0,1 х 9,8 = 23,6Н

З формули для максимальної напруги в пружині [7, стор.120] знаходимо необхідний діаметр проволоки:

d = (3.3)

Межа міцності пружинної проволоки для класу П та ПА (ГОСТ 9389-75) не менше, чим 1800МПа; приймаємо відповідно з ГОСТ 13764 допустиму напругу [фк] = 0,3дb = 0,3 х 1800 = 540 МПа;

F - максимальне зусилля дії на пружину; Fсж=779,4Н;

Dср - середній діаметр пружини, призначаємо конструктивно: Dер=30мм;

К - поправочний коефіцієнт, К=1,2.

d = = 3,96мм;

Приймаємо пружину №416 (ГОСТ 13767-86) з параметрами d= 4,0мм, d=32мм.

Відповідно з умовою розрахунку при стисненні на 4мм зміна зусилля пружини дорівнює:779,4 - 708,5 = 70,9Н;

Звідси необхідна жорсткість пружини:

С==17,7 Н/мм

Визначаємо необхідне число робочих витків:

n= (3.4)

де: G - модуль пружності; G = 8 х 104;

n==9,359,4;

Повне число витків: n=1,5=9,4+1,5=10,9

Для розрахунків висоти пружини в вільному стані, найдемо найбільшу деформацію:

f= = =44мм (3.5.)

При найбільшому зазорі між витками - 0,5мм в вільному стані крок дорівнює:

Р=0,5+ f/ n+ d=0,5+44/9,4+4=9,1мм (3.6)

Висота пружини в вільному стані:

Н=пр+ d=9,4 х 9,1 +4 = 89,5мм

3.1.2.2. Розрахунок необхідної сили затиску деталі

Для розрахунку необхідної сили зажиму деталі, розраховуємо відповідні сили різання на операціях, які виконуються вказаним способом закріплення деталі.

Найбільш енергоміскою та призводящої до виникнення найбільших зусиль різання є операція фрезерування.

В розділі визначення режимів різання для вказаного випадку було визначено зусилля різання; окружна сила при фрезеруванні: Pz=1951,5Н.

Покажемо схему направлення сил при фрезеруванні на рис. 3.1.2.

Рис.3.1.2

Випишемо співвідношення сил Ру та Рх (на рис. 3.1.2 сила Рх проектується в точку):

Ру : Рz = 0,9;

Рх : Рz = 0,5.

Зусилля зажиму повинно перешкоджати зміщенню деталі відносно опор. Направлення обертання вибрано таким чином, щоб окружне зусилля прижимало заготовку до опорної поверхні, тим самим зменшуючи зусилля зажиму.

Осьове Rх та радикальне зусилля прагнуть здвинути заготовку, визначимо зусилля зажиму деталі з умови нерухомості відносно вказаних сил.

На рис.3.1.3 покажемо розрахункову схему визначення необхідного зусилля зажиму.

Рис. 3.1.3

Р = = 1,02Pz = Pz;

Визначаємо зусилля зажиму в співвідношенні:

Qзат= (3.7)

Де: К - коефіцієнт заносу, к=1,2;

f - коефіцієнт тертя, для сталі f=0,1

Q= = 23418 Н;

Зусилля, яке приходиться на один з трьох затисків:

Qзаж.= = = 7806Н; (3.8)

Окружне зусилля не враховуємо, рахуючи, що воно приведе до збільшення коефіцієнту заноса К.

Визначаємо зусилля затиску, яке розвивається клиновим циліндром механізму. Для забезпечення самогальмування кут підйому клину <12є, приймаємо <10є.

Визначаємо зусилля затиску:

Qзаж= ;

де: Р- зусилля, яке прикладене до рукоятки, Н, Р=100Н;

L - плече рукоятки, L = 150мм;

r - середній радіус клинового кулачка, r=30мм;

Ь - кут підйому клина, Ь=10є;

g - кут тертя на поверхні контакту клинового кулачка з коромислом; g=6є.

Qзаж= =8374Н;

Що й забезпечує нерухомість деталі при обробці.

Визначаємо величину осьового підйому клина при повороті циліндричного клину на 360є:

Рис. 3.1.4.

h = рd tgЬ = 94,2 x tg10є = 16,6 мм;

При співвідношення плеч прихвату 1:1 вказаної величини осьового переміщення достатньо (hmin = 4мм).

3.1.3. Розрахунок на міцність слабкої ланки

Слабкою ланкою пристрою являється коромисловий прижим. Необхідно визначити величину напруги в кожній точці прижиму і по допустимим напругам зробити висновок про роботоздатність.

Покажемо схему навантаження коромислового прихвату.

Схема дії сил в коромисловому зажимі

Рис. 3.1.5

Моз = Qзаж х lz = 8374 х 0,062 = 519 Нм (3.9)

Розрахуємо необхідний розмір поперечного зрізу ричала в точці „В”

Момент опору:

W = =692мм3 (3.10)

Знайдемо висоту поперечного зрізу з формули: ;

h = =12,9мм13мм (3.11)

З цього видно, що поперечний розтин коромислового прижиму повинен бути 10х13мм. В дійсності h=35мм, що значно перевищує потрібне значення, чим забезпечує запас міцності.

3.2. Розробка конструкції контрольного пристрою

На кресленні КП.МТ.61МТ-07.00.00 зображено контрольний пристрій для контролю співосності бічних площин квадрату внутрішньому циліндричному отвору Ш80Н7, а також перпендикулярності та паралельності площин квадрата між собою.

Контрольний пристрій працює наступним чином:

Контрольна деталь встановлюється на план-шайбу поз.2 по посадці Ш80Н7/h6.

Контрольна деталь до планшайби не закріплюється, оскільки утримується в нерухомому положенні за рахунок своєї маси.

Планшайба може повертатися за рахунок позиціювання положення на 90°.

Поворот здійснюється за рахунок рукоятки поз.10, фіксація здійснюється стопором поз.12.

Планшайба закріплюються відносно корпуса по посадці з мінімальним зазором Ш80Н7/h6, що забезпечує вільне провертання без порушення розташування.

На штанзі поз.3 закріплені індикатори часового шипа. Вони рознесені один від одного на відстань - 100мм. Їх наконечники розміщені та закріплені в контрольній плитці поз.8, так розташування дозволяє контролювати відхилення розміщення та не включати відключення похибки формули.

При вертикальному розміщенні індикатори настроюються в нульовому положенні по контрольній деталі. Показники індикаторів повинні співпадати один з одним. При вимірюванні контрольної деталі різниця індикаторів показує відхилення від паралельності.

Для контролю перпендикулярності площин по базовій площині індикатори при їх горизонтальному розміщенні (позначаються індикатором) встановлюється в нульове положення (показники двох індикаторів співпадають). Вимірювальна пластинка вручну відводиться в крайнє праве положення і планшайба разом з деталлю повертається на 90°. Вимірювальна пластина опускається на контрольовану поверхню. Різниця показників індикаторів показує відхилення від перпендикулярності.

Для можливості безперешкодного знімання та встановлення контрольної деталі, вузол індикаторів повертається в будь-якому напрямі відносно індикаторної стійки.

Висновки

В ході виконання курсового проекту з дисципліни „ технологія машинобудування” було розроблено технологічний процес виготовлення деталі диск 07.02.00 в умовах дрібносерійного виробництва.

Було розраховано та обрано найбільш раціональний метод отримання заготовки з представленим кресленням в графічній частині. Було розроблено: маршрут обробки деталі, структуру та зміст технологічних операцій, обрана схема базування заготовки, призначені металорізальні верстати, металорізальний інструмент для обробки, верстатні пристрої, вимірювальні пристрої та вимірювальний інструмент. Також були визначені припуски на механічну обробку деталі та розраховані режими різання, про нормований технологічний процес.

Було розроблено конструкцію пристрою для установки та закріплення деталі, а також контрольного пристрою для перевірки точності деталі після її виготовлення з представленими кресленнями в графічній частині.

Внаслідок виконання курсового проекту були отримані практичні знання та навички, що потрібні не тільки при виконанні дипломного проекту, але при роботі на виробництві.

Список літератури.

1. Балабанов А.Н. «Краткий справочник технолога машиностроителя». -М: Издательство стандартов. 1992 г.

2. Боженко Л.І. «Технологія машинобудування. Проектування та виробництво заготовок».:Підручник.-Львів;Світ 1996р.

3. Единая система технологической документации.ГОСТ 3.1001-81-М.: Издательство стандарт, 1983г.

4. Курсовое проектирование по технологии машиностроения - Минск: Высшая школа, 1975г.

5. «Обработка металла резанием»:Справочник технолога /Под общ. Редакцией А.А.Панова - М.: Машиностроение , 1998г.

6. Руденко П.О. „Проектування технологічних процесів у машинобудуванні”-К.:Вища школа, 1993р.

7. «Справочник технолога машиностроителя» в 2-х томах, т.2 /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение,1985г.

8. Рудь В.Д. «Курсове проектування з технології машинобудування» Навчальниц посібник: ІСДО,1996р.

9. Методичні вказівки по вибору режимів різання.-Полтава, ПДТУ ім.. Ю.Кондратюка,1998р.

10. Методичні вказівки по призначенню режимів різання табличним методом.-Полтава, ПДТУ ім.. Ю. Кондратюка, 1999р.

Array

Страницы: 1, 2


© 2010 РЕФЕРАТЫ