Позицией называется фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовки совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части операции.
Технологическим переходом называется законченная часть операции, выполняемая одним и тем же инструментом при постоянных поверхности, образуемой обработкой, технологических режимах и установке.
Проход - это часть перехода, характеризуемая снятием одного слоя металла.
Структура технологического процесса представлена
на рисунке 1
Рисунок 1 - Структура технологического процесса
Точение применяется для обработки преимущественно поверхностей вращения, а также резьб и червяков с помощью резцов. Обработка наружных поверхностей называется обтачиванием, обработка внутренних поверхностей вращения - растачиванием, обработка канавок - прорезанием, обработка торцов - подрезанием, а обработка резьб - нарезанием.
Сверление применяется для формообразования цилиндрических отверстий в сплошном металле. Самым распространённым способом обычного сверления является обработка спиральным сверлом. Сверление спиральными сверлами осуществляется па сверлильных, токарных, расточных, многоцелевых и агрегатных станках.
Протягивание - процесс обработки резаньем, при котором инструменту - протяжке, имеющему ряд зубьев сообщается прямолинейное поступательное движение, которое является главным движением и характеризуется скоростью резаньем.
Шлифовальная операция предназначена для
окончательной обработки поверхностей, придание поверхности необходимого
качества и точности.
. Выбор оборудования и приспособления
Механическая обработка детали состоит из точения, сверлильной, протяжной и шлифовальной операций. Основываясь на габаритные размеры и форму детали, форму поверхностей и их взаимное расположение, технические требования и точности размеров, шероховатости обрабатываемых поверхностей выберем станки для проведения операций.
При выборе типа станка и степени его автоматизации необходимо учитывать следующие факторы:
габаритные размеры и форму детали;
форму обработанных поверхностей, их расположение;
технические требования к точности размеров, формы и шероховатости обработанных поверхностей;
Размер производственной программы, характеризующий тип производства.
Для проведения точения выбираем токарно-винторезный
станок мод. 1М61, его технические характеристики приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Технические параметры Токарно-винторезного станка мод. 1М61
|
Показатель |
Размер, мм |
|
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм |
320 |
|
Расстояние между центрами, мм |
1000 |
|
Число ступеней частоты вращения шпинделя |
24 |
|
Частота вращения шпинделя, об/мин |
12,5-1600 |
|
Число ступеней подач суппорта |
24 |
|
Подачи суппорта, мм/об: |
|
|
- продольная |
0,08-1,9 |
|
- поперечная |
0,04-0,95 |
|
Мощность главного электродвигателя, кВт |
4 |
|
КПД станка |
0,75 |
|
Наибольшая сила подачи механизмом подачи, кгс |
150 |
Для проведения сверлильной операции выберем
радиально-сверлильный станок 2М58-1, его технические характеристики приведены в
таблице 8.
Таблица 8 - технические характеристики радиально-сверлильного станка 2М58-1
|
Параметры |
Размер, мм |
|
Наибольший условный диаметр сверления в стали |
100 |
|
Расстояние от оси шпинделя до образующей (направляющей) колонны (вылет шпинделя) |
500-3150 |
|
Расстояние от нижнего торца шпинделя до рабочей поверхности плиты (или до головки рельса) Наибольшее перемещение: |
370-2500 |
|
вертикальное, рукава на колонне |
1500 |
|
горизонтальное, сверлильной головки по рукаву (или рукава на колонне) |
2650 |
|
Наибольшее вертикальное перемещение шпинделя |
630 |
|
Конус Морзе отверстия шпинделя |
6 |
|
Число скоростей шпинделя |
22 |
|
Частота вращения шпинделя, об/мин |
10-1250 |
|
Число подач шпинделя |
18 |
|
Подача шпинделя, мм/об |
0,063-3,15 |
|
Наибольшая сила подачи, МН |
50 |
|
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт |
13 |
|
Габаритные размеры: Длина Ширина Высота |
4850 1830 4885 |
|
Масса, кг |
18000 |
Поскольку в моем курсовом проекте необходимо рассчитать режим резания для сверления, то приведем все значения подач и частот вращения шпинделя станка 2М58-1.
Знаменатель геометрической прогрессии для
расчета подачи:
φs=
=
= 1,259
Принимаем из стандартного ряда φ = 1,26.
S1 = 0,063 мм/об;= S1∙φS = 0,063∙1,26 = 0,08 мм/об; = S1∙φS2 = 0,063∙1,262 = 0,10 мм/об;= S1∙φS3 = 0,063∙1,263 = 0,13 мм/об;= S1∙φS4 = 0,063∙1,264 = 0,16 мм/об;= S1∙φS5 = 0,063∙1,265 = 0,20 мм/об;= S1∙φS6 = 0,063∙1,266= 0,25 мм/об;= S1∙φS7 = 0,063∙1,267 = 0,32 мм/об;= S1∙φS8 = 0,063∙1,268 = 0,40 мм/об; = S1∙φS9 = 0,063∙1,269 = 0,50 мм/об;= S1∙φS10 = 0,063∙1,2610 = 0,64 мм/об;= S1∙φS11 = 0,063∙1,2611 = 0,80 мм/об;= S1∙φS12 = 0,063∙1,2612 = 1,01 мм/об;= S1∙φS13 = 0,063∙1,2613= 1,27 мм/об;= S1∙φS14 = 0,063∙1,2614 = 1,60 мм/об;= S1∙φS15 = 0,063∙1,2615 = 2,02 мм/об;= S1∙φS16 = 0,063∙1,2616 = 2,54 мм/об;
S18 = S1∙φS17 = 0,063∙1,2617
= 3,20
мм/об;
Определим знаменатель геометрической
прогрессии для расчета частоты вращения шпинделя:
φn=
=
= 1,258;
Принимаем из стандартного ряда φ = 1,26.
= 1,26 об/мин;
n2 = n1∙φn = 10∙1,26 = 13 об/мин;
n3 = n1∙φn2 = 10∙1,262 = 16 об/мин;
n4 = n1∙φn3 = 10∙1,263 = 20 об/мин;= n1∙φn4 = 10∙1,264 = 25 об/мин;
n6 = n1∙φn5 = 10∙1,265 = 32 об/мин;
n7 = n1∙φn6 = 10∙1,266 = 40 об/мин;
n8 = n1∙φn7 = 10∙1,267 = 50 об/мин;
n9 = n1∙φn8 = 10∙1,268 = 64 об/мин;
n10 = n1∙φn9 = 10∙1,269 = 80 об/мин;
n11= n1∙φn10 = 10∙1,2610 = 101 об/мин;12= n1∙φn11 = 10∙1,2611 = 127 об/мин;
n13= n1∙φn12 = 10∙1,2612 = 160 об/мин;
n14 = n1∙φn13 = 10∙1,2613 = 202 об/мин;
n15= n1∙φn14 = 10∙1,2614 = 254 об/мин;
n16= n1∙φn15 = 10∙1,2615 = 320 об/мин;
n17= n1∙φn16 = 10∙1,2616 = 404 об/мин;
n18 = n1∙φn17 = 10∙1,2617 = 509 об/мин;
n19= n1∙φn18 = 10∙1,2618 = 641 об/мин;
n20= n1∙φn19 = 10∙1,2619 = 807 об/мин;
n21= n1∙φn20 = 10∙1,2620 = 1017 об/мин;
n22= n1∙φn21 = 10∙1,2621
= 1282
об/мин;
Для проведения протяжной операции
выберем вертикально-протяжной полуавтомат для внутреннего и наружного
протягивания 7Б65
Таблица 9 - технические характеристики вертикально-протяжной полуавтомат для внутреннего и наружного протягивания 7Б65
|
Параметры |
Размеры, мм |
|
Номинальная тяговая сила, кН |
100 |
|
Рабочая ширина: |
|
|
стола |
450 |
|
салазок |
- |
|
Расстояние от салазок до оси отверстия в столе |
180 |
|
Расстояние от поверхности салазок до торца стола |
- |
|
Наибольшая длина хода салазок |
1250 |
|
Скорость рабочего хода протяжки, м/мин |
1,5-11,5 |
|
Рекомендуемая скорость обратного хода протяжки, м/мин |
20 |
|
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт |
22 |
|
Параметры |
7Б65 |
|
Габаритные размеры (без рабочей площадки): длина ширина высота |
3292 1333 4540 |
|
Масса, кг |
8080 |
Для проведения шлифовальной операции выберем
плоскошлифовальный станок с крестовым (прямоугольным) столом 3Е721АФ1-1.
Таблица 10 - Технические параметры плоскошлифовального станка с крестовым (прямоугольным) столом 3Е721АФ1-1.
|
Параметры |
Размеры, мм |
|
Размеры рабочей поверхности стола |
630 х320 |
|
Наибольшие размеры обрабатываемых заготовок |
630 х320х400 |
|
Масса обрабатываемых заготовок, кг, не более |
300 |
|
Наибольшее расстояние от оси шпинделя до зеркала стола |
550 |
|
Наибольшее перемещение стола и шлифовальной бабки: |
|
|
продольное |
700 |
|
поперечное |
395 |
|
вертикальное |
- |
|
Размеры шлифовального круга (наружный диаметр х высота х внутренний диаметр) или тип и размеры шлифовальных сегментов |
300 х63х127 |
|
Частота вращения шпинделя шлифовального круга, об/мин (Максимальная скорость резания, м/с) |
35 |
|
Скорость продольного перемещения стола (бесступенчатое регулирование), м/мин |
2-35 |
|
Мощность электродвигателя главного привода, кВт |
7,5 |
|
Габаритные размеры (с приставным оборудованием) : |
|
|
длина |
3404 |
|
ширина |
2073 |
|
высота |
2090 |
|
Масса (с приставным оборудованием), кг |
5000 |
Приспособление выбирается из условий надежного и жесткого закрепления детали, обеспечения требуемой точности обработки, максимального сокращения вспомогательного времени на установку, закрепления и снятия детали со станка.
В серийном и мелкосерийном производстве применяются преимущественно универсальные приспособления являющиеся принадлежностями станков. В серийном и массовом производстве рекомендуется применять специальные приспособления, повышающие точность обработки и снижающие штучное время.
Для токарного станка выбираем самоцентрирующий
четырехкулачковый патрон ГОСТ 2675-71, для сверлильного станка - кондуктор ГОСТ
16891-71, для вертикально-протяжного автомата и плоскошлифовального станка -
станочные тиски ГОСТ 18684-73,
. Выбор инструмента
Выбор режущего инструмента
При выборе режущего инструмента необходимо исходить из способа обработки и типа станка, формы и расположения обрабатываемых поверхностей, материала заготовки и его механических свойств.
Инструмент должен обеспечить получение заданной точности формы и размеров, требуемой шероховатости обработанных поверхностей, высокую производительность и стойкость, должен быть достаточно прочным, виброустойчивым и экономичным.
Для обработки наружных поверхностей, выбран
проходной упорный резец оснащенный пластинкой из твердого сплава Т15К6 ГОСТ
18879-73. Изображенный на рисунке 2.
Рисунок 2 - Проходной упорный отогнутый резец
Длина резца L, мм 120
Высота резца h, мм 20
Ширина резца b, мм 16
Длина пластины l, мм 16
Размер m, мм 6
Для подрезания торцов и высоких уступов, выбран токарный подрезной отогнутый резец с пластинками из твердого сплава
ГОСТ 18880-73. Изображенный на рисунке 3.
Рисунок 3 - Подрезной отогнутый резец
Длина резца L, мм 120
Высота резца h, мм 20
Ширина резца b, мм 12
Размер l, мм 12
Размер m, мм 5
Радиус при вершине r, мм 1
Для растачивания сквозных отверстий выбран расточной цельный резец из твердого сплава со стальным хвостовиком ГОСТ 18062-72. Изображенный на рисунке 4.
Рисунок 4 - Расточной резец для сквозных
отверстий
Для сверления отверстия диаметром 18 мм выбираю
стандартное спиральное сверло с коническим хвостовиком (ГОСТ 2092-88)
изображенное на рисунке 5.
Рисунок 5 - Спиральное сверло с коническим
хвостовиком
Диаметр сверла в мм d = 18
Общая длина сверла в мм L = 305
Длина рабочей части сверла lo = 205