Курсовая работа: Технологический процесс изготовления детали

Наибольшее перемещение:

вертикальное шпиндельной бабки                                        3000

продольное выдвижного шпинделя                                               1800

радиального суппорта                                                           550

поперечное передней стойки                                                 6000

Число скоростей:

шпинделя                                                                                Б/с

планшайбы                                                                                      Б/с

Частота вращения, об/мин:

шпинделя                                                                                1 – 510

планшайбы                                                                                      1 – 135

Подача, мм/мин:

шпинделя                                                                               1 – 2500

шпиндельной бабки                                                               1,25 – 2500

радиального суппорта планшайбы                                                0,2 – 400

передней стойки                                                                     0,2 – 400

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт   55

Габаритные размеры:

длина                                                                                                11350

ширина                                                                                   11280

высота                                                                                     7800

Масса, кг                                                                                141 600

Как видно, по своим параметрам данный станок подходит для сверления и растачивания отверстий Æ85 и Æ90Н12. Исходя из технической характеристики станка, можно сделать вывод, что габариты данной детали, позволяют использовать станок данной модели. Геометрическая точность станка позволить выполнить требуемую точность детали в соответствии с требованиями. Количество инструмента, которое позволяет использовать станок, достаточно для выполнения всех переходов операций. Этот станок является оптимальным для работы в условиях среднесерийного производства.

6.4 Обоснование выбора станочных приспособлений, металлорежущего и мерительного инструмента

Для условий среднесерийного производства рекомендуется применять станочные приспособления типа: универсально-сборные (УСП), сборно-разборные (СРП), универсально-безналадочные (УБП) и неразборные специальные приспособления (СНП) [11, с.66].

Трудоёмкость и длительность цикла подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счёт применения стандартных систем приспособлений, что сохраняет трудоёмкость, сроки и затраты на проектирование и изготовление станочных приспособлений.

Исходя из этого, для вертикально-фрезерной операции выбираем универсально-сборные (УСП) приспособления.

При выборе режущих инструментов руководствуемся требованиями к операции. Для чернового фрезерования рационально применять торцевые фрезы с неперетачиваемыми пластинами из твёрдого сплава. Для обработки стали 25Л ГОСТ 977 – 88 рекомендуется применять режущие пластины марки Т15К6 [12, с.17] или Т15К10.

Для нашего случая достаточно применение твёрдого сплава марки Т15К6, так как она имеет достаточную красностойкость и хорошо работает при черновой обработке сплошных поверхностей. Т15К10 рекомендуется применять при черновой обработке прерывистых поверхностей, т. е. при работе с ударами.

Выбираем размеры фрезы исходя из размеров обработки на заготовке. Для нас подходит торцевая фреза  мм (так ширина фрезерования В = 50 мм) с числом зубьев z = 8, с посадочным отверстием  мм по ГОСТ 22085 – 76 [12, с.189, табл. 97]. Для установки фрезы на шпинделе станка потребуется вспомогательный инструмент в виде оправки с хвостовиком конусностью 7:24 6222 – 0118 ГОСТ 26538 – 85 [13, с.356, табл. 50].

На горизонтально-расточной операции выбираем:

1) для сверления отверстия - сверло спиральное с напайными пластинами из твёрдого сплава с коническим хвостовиком. Марка материала пластин – вольфрамокобальтовый сплав ВК8 [14, с.168]. Из всех существующих твёрдых сплавов, сплавы на основе WC-Co при одинаковом содержании кобальта обладают более высокими ударной вязкостью и пределом прочности при изгибе, а также лучшей тепло- и электропроводностью. Однако стойкость этих сплавов к окислению и коррозии значительно ниже. С ростом содержания кобальта в сплаве его стойкость при резании снижается, а эксплуатационная прочность растёт. Сплав ВК8 рекомендуется применять для черновой обработки с пониженной скоростью резания и увеличенным сечением среза в условиях ударных нагрузок.

Сверло Æ20 мм ГОСТ 22736 – 77. Конус Морзе – 3 [14, табл. 3.70, с.170].

2) для растачивания отверстия Æ85 – резец расточной для обработки сквозных отверстий со сменными пластинами из твёрдого сплава 02251 по ГОСТ 25395-82. Материал пластины – твёрдый сплав Т15К6. Сечение резца (высота х ширина) 20х16 [14, табл. 3.2, с.114]. Геометрия режущей части: угол в плане j = 60°, главный передний угол g = 10°, задний угол a = 6° [14, табл. 3.31, с.134].

3) для растачивания отверстия Æ90Н12 – резец расточной для обработки глухих отверстий со сменными пластинами из твёрдого сплава 06090 по ГОСТ 25397-82. Материал пластины – твёрдый сплав Т15К6. Сечение резца (высота х ширина) 20х16 [14, табл. 3.2, с.115]. Геометрия режущей части: угол в плане j = 95°, главный передний угол g = 15°, задний угол a = 8° [14, табл. 3.31, с.134].

В качестве мерительного инструмента для среднесерийного производства применяется как универсальный, так и предельные калибры. Для наших целей подходит штангенциркуль Ш Ц – 400 – I – 0,1 ГОСТ 166 – 89 [15, с. 18, табл. 1]. Цена деления штангенциркуля (0,1 мм) не превышает 0,3 допуска измеряемого параметра. Для проверки шероховатости поверхности после обработки применяем образцы шероховатости по ГОСТ 9378 – 75.

6.5 Расчёт режимов резания

6.5.1 Расчёт режимов резания на вертикально-фрезерную операцию

Ширина фрезерования «В» будет состоять из размера детали 50 мм и припуска снимаемого в дальнейшем с одного из торцов, т.е. В = 50 + 7,5 = 57,5 мм.

Глубина резания t = 4 мм [10, табл. 6].

Подача на зуб  мм [11, с.283, табл. 33].

Скорость резания допустимая стойкостью фрезы:

                        [11, с. 282]

где =332 – коэффициент [11, с. 286, табл. 39].

x = 0,1; q = 0,2; y = 0,4; u = 0,2; p = 0; m = 0,2 – показатели степеней [11, с.286, табл. 39];

z = 8 – число зубьев [найдено ранее];

T = 180 мин – стойкость фрезы [11, с. 290, табл. 40];

 - коэффициент.

 - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.

                                      [11, с. 261, табл. 1]

 для  для ст. 25Л [11, с. 262, табл. 2]

 [16, с. 314, табл. 13, 14]

 [11, с. 262]

 - коэффициент, учитывающий состояние поверхностного слоя заготовки [11, с. 263, табл. 5].

 - коэффициент, учитывающий свойства инструментального материала инструмента [11, с. 263, табл. 6].

 м/мин

Частота вращения шпинделя

 об/мин.

Уточним, имеется ли такая частота на станке. На станке: об/мин,  об/мин. Число скоростей m = 18.

;                                              [2, с. 94]

,

то есть ; по таблице [2, с. 254, табл. 13] , что соответствует .

;

В графе таблицы , находим ближайшее меньшее значение . Тогда

 об/мин.

Действительная скорость резания

 м/мин.

Сила резания.

Главная составляющая силы резания при фрезеровании

         [11, с. 282], где ; х = 1,0; у = 0,75; u = 1,1; q = 1,3; w = 0,2 [11, с .231, табл. 41].

                                   [11, с. 264, табл. 9], где n = 0,3.

;

Подставляем все данные в формулу главной составляющей силы резания:

 Н.

Составляющие силы резания:

;                                                [11, с. 232, табл. 42].

 Н;

;

 Н;

 Н.

Крутящий момент.

 Н.

Мощность резания

 кВт.

Резание невозможно, т.к. 14,28 > 11 кВт, поэтому уменьшим глубину резания до t = 2 мм, т.е. снимем припуск за два прохода.

Тогда

 Н.

 кВт.

Мощность шпинделя:

 кВт.

Резание возможно, так как

 кВт.

6.5.2 Расчёт режимов резания на горизонтально-расточную операцию

Сверление:

При сверлении глубина резания t = 0,5D [11, с.276],

где D = 20 мм – диаметр отверстия;

t = 0,5×15 = 7,5 мм.

Подача S = 0,39 мм/об [11, табл.25, с.277].

Скорость резания при сверлении:

 м/мин,                            [11, с. 276]

где    Сv = 34,2 – коэффициент [11, табл.28, с. 278];

q = 0,45; y = 0,30; m = 0,20 – показатели степеней [11, табл.28, с.278];

Т = 20 мин – среднее значение периода стойкости инструмента [11, табл.30, с.279];

 -

общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания [11, с.276],

где     - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.

                                      [11, с. 261, табл. 1]

 для  для ст. 25Л [11, с. 262, табл. 2]

 [16, с. 314, табл. 13, 14]

 [11, с. 262]

 – коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания [11, с. 263, табл. 6].

 – коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия [11, с. 280, табл. 31].

.

Скорость резания:

 = 53,722 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

;                                    [17, с.124]

= 855,446 об/мин;

Так как регулирование частоты на станке бесступенчатое, уточнение частоты не требуется.

Крутящий момент:

,                        [11, с. 277]

где    См = 0,021 – коэффициент [11, табл.32, с.280];

q = 2,0; y = 0,8 – показатели степени [11, табл.32, с.280];

,                         [11, табл.9, с. 264]

где    sв = 530;

n = 0,75 [11, табл.9, с. 264];

= 0,792;

 = 31,322 Нм

Осевая сила при сверлении:

,                            [11, с. 277]

где    Ср = 42,7 – коэффициент [11, табл.32, с.280];

q = 1, y = 0,8 – показатели степени [11, табл.32, с.280];

= 3184 Н.

Мощность резания:

,                                      [11, с.280]

где    n = 855,446 об/мин – частота вращения шпинделя;

Мкр = 31,322 Нм – крутящий момент;

 = 2,748 кВт.

Мощность шпинделя:

 = 44 кВт.

Резание возможно, т.к.  = 2,748 <  = 44 кВт.

На остальные переходы, согласно методическим указаниям, режимы резания выбираются по таблицам.

Растачивание черновое отверстия Æ85 [14, табл. 3.32, табл.3.33, с.139]:

глубина резания t = 2,5 мм;

подача S = 0,25 мм/об;

скорость резания v = 228 м/мин.

Растачивание чистовое отверстия Æ90Н12 [14, табл. 3.33, с.139, табл. 3.36 с.142]:

глубина резания t = 0,5 мм;

подача S = 0,12 мм/об;

скорость резания v = 300 м/мин.

6.6 Техническое нормирование операций

В среднесерийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Тш-к:

,                          [2, с.101]

где    Тп-з – подготовительно-заключительное время, мин;

n – количество деталей в настроечной партии, шт.;

Тш – штучное время, мин;

Штучное время вычисляется по формуле:

,          [2, с.101]

где    То – основное время, мин;

Твсп – вспомогательное время, мин;

Тобсл – время на обслуживание рабочего места, мин;

Тотд – время перерывов на отдых и личные надобности, мин.

6.6.1 Вычисляем нормы времени на вертикально-фрезерной операции

Основное время обработки определяется по формуле:

                                            [13, с. 613],

где L – длина обработки.

,

где l = 300 мм – длина детали;

 мм – суммарная величина врезания и перебега [13, с. 622, табл. 6];

 - минутная подача [4, с. 282];

 мм/мин;

 мин.

Штучное время на операцию определяем по формуле:

,

где  - вспомогательное время, мин;

 - время технического обслуживания, мин;

 - время организационного обслуживания, мин;

 - время на перерывы и отдых, мин.

Нормирование вспомогательного времени производим по [2] с использованием для среднесерийного производства коэффициента К = 1,85.

Вспомогательное время:

- на установку заготовки:

 мин;

1 мин – на работу с кранбалкой.

- на закрепление

 ми - на управление станком

 мин;

- на приёмы управления станком, связанные с перемещением рабочих органов станка

 мин;

- на измерение

 мин;

Итого

 мин.

 мин

 % от  мин;

 мин;

% от  мин;

 мин.

Штучно-калькуляционное время для серийного производства вычисляем по формуле:

,

где  мин [2, с. 217, табл. 6.5.];

n = 48 – величина партии деталей, шт.

Отсюда находим:

 мин.

6.6.2 Вычисляем нормы времени на горизонтально-расточной операции

Определяем основное время на каждый переход и суммарное основное время:

Сверление отверстия Æ20 мм:

Основное время обработки определяется по формуле:

                                          [13, с. 405],

где lобр= 15+8+2 – длина получаемого отверстия+врезание+перебег, мм;

n = 855 – частота вращения шпинделя, об/мин;

S = 0,39 – подача, мм/об;

 = 0,07 мин.

Черновое растачивание отверстия Æ85 мм:

i,

где lобр= 15+8+2 – длина получаемого отверстия+врезание+перебег, мм;

n = = 854 – частота вращения шпинделя, об/мин;

i =  = 13 – количество проходов,

где    D1 – диаметр получаемого отверстия, мм;

D2 – диаметр исходного отверстия, мм;

t – глубина резания.

S = 0,25 мм/об;

= 1,52 мин.

Чистовое растачивание отверстия Æ90Н12 мм:

i,

где    lобр = 15+8+2 – длина получаемого отверстия+врезание+перебег, мм;

n = = 1062 – частота вращения шпинделя, об/мин;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6