Курсовая работа: Технология машиностроения

Приспособление выбираю по коэффициенту загрузки:

, (3)

где - штучно - калькуляционное время выполнения данной операции, час;

- месячная программа выпуска изделия на единицу оснастки, час;

- месячный фонд времени работы оснастки, час.

В соответствии с ГОСТом в технологическом процессе целесообразно применять неразборные специальные приспособления (НСП), которые предназначены для целевого использования на данной операции. Достоинства НСП: надёжность, жесткость, точность, быстрота установки заготовки.

Для операции 115 Фрезерной на станке Тakisawa предлагаю использовать приспособление для фрезерования фрезерования контура и обработки отверстий 0,8^+0,01 и лыски 0,15 мм.

б) режущих инструментов

В разработанном технологическом процессе применяют в основном стандартный режущий инструмент.

1.4.5 Расчёт промежуточных припусков и размеров заготовки

Припуск на механическую обработку является одним из важнейших факторов, влияющих на производительность труда. Очень большие припуски увеличивают расход металла, число проходов, влияют на износ инструмента, что в конечном итоге сказывается на стоимости продукции. В другом случае, когда припуски имеют заниженные значения, есть вероятность получения брака. Припуск должен быть достаточным для того, чтобы при его срезании были устранены дефекты заготовки, а также для компенсации погрешностей установки и базирования заготовок на данной операции и погрешностей предыдущей операции.

Произведём расчёт припусков и межоперационных размеров для обработки торцов в размер 12_-0,11 мм.

Технологический маршрут обработки состоит из операции последовательного точения (чернового и чистового) двух противолежащих поверхностей (табл.5). Заготовка закрепляется в трехкулачковом патроне.

Таблица 5 - Расчет припусков и предельных отклонений по технологическим переходам на обработку поверхностей в размер 12_-0,11 мм.

Суммарное значение пространственных отклонений определяется по формуле

, (4)

где - величина коробления, мкм;

Величина коробления определяется по следующей формуле:

, (5)

где - удельное коробление отливки, =0,9 мкм/мм.

D - диаметр обрабатываемой детали, D =30 мм.

0,9Ч30=27 мкм.

27 мкм.

Величину остаточных пространственных отклонений с_ост определяем по формуле

(6)

гдеk_у - коэффициент уточнения формы.

Величина остаточных пространственных отклонений

-после точения чернового

с_ост = 0,06 Ч 27 = 2 мкм;

-после точения чистового

с_ост = 0,04 Ч 27 = 1 мкм.

Погрешность установки на выполняемом переходе определяется по формуле

(7)

гдее_б - погрешность базирования, в трехкулачковом патроне е_б =0 мкм;

е_з - погрешность закрепления, мкм.

Погрешность закрепления в трехкулачковом патроне составит 110 мкм.

Погрешность установки при черновом точении

мм = 110 мкм;

Остаточная погрешность установки при чистовом точении

е_у = 0,06 0,11 = 0,007 мм = 7 мкм.

Расчёт минимальных припусков определяется по формуле:

, (8)

где R_{z i-1} -высота неровностей профиля, мкм;

h_i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя, мкм;

- суммарное отклонение расположения поверхности, мкм;

- погрешность установки, мкм.

Минимальный припуск под черновое точение:

2 мкм.

- под чистовое точение:

мкм.

Определяем расчетный размер, начиная с конечного размера по формуле:

(9)

гдеl_pk-1 - расчетный размер для перехода, предшествующего конечному, мм;

l_pk - расчетный размер, полученный на выполняемом переходе, мм;

2Z_mink-1 - минимальный расчетный припуск на предшествующем переходе, мм.

После конечного перехода (точения чистового) расчетный (чертежный) размер равен 11,89 мм.

l_{p точ.чист.} = 11,89 мм;

l_{p точ.черн.} =11,89 + 0,232 =12,112 мм;

l_{p заг.} = 12,112 + 0,874 = 12,996 мм.

Определим наименьшие предельные размеры для каждого технологического перехода, округляя размеры до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер.

l_{min точ.чист.} = 11,89 мм; l_{min точ.черн.} = 12,1 мм;

l_{min заг.} = 13 мм.

Наибольшие предельные размеры получают прибавлением допуска к наименьшему предельному размеру. Для точения чистового значение допуска составляет Т = 110 мкм (по чертежу); для точения чернового Т = 300 мкм; для заготовки Т = 500 мкм.

l_{max точ.чист.} = 11,89+0,11=12 мм;

l_{max точ.черн.} = 12,1 + 0,3 = 12,4 мм;

l_{max заг.} = 13 + 0,5 = 13,5 мм.

Предельные значения припусков определяем согласно [6]: Z^пр_max - как разность наибольших предельных размеров, а Z^пр_min - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

Для точения чистового:

2Z^пр_min = 12,1 - 11,89 = 0,21 мм = 210 мкм;

2Z^пр_max = 12,4 -12 = 0,4 мм = 400 мкм.

Для точения чернового:

2Z^пр_min = 13- 12,1 =0,9 мм = 900 мкм;

2Z^пр_max = 13,5 - 12,4 = 1,1 мм =1100 мкм.

Проверка правильности вычислений:

2Z^пр_{max точ.чист.} - 2Z^пр_{min точ.чист.}= 400- 210 = 190.

Т _{точ.черн.} - Т_{точ.чист.} = 300 - 110= 190 мкм.

2Z^пр_{max точ.черн.} - 2Z^пр_{min точ.черн.} = 1100 - 900 = 200 мкм.

Т _заг. - Т _{точ.черн..}= 500 - 300 = 200 мкм.

Схема расположения допусков и припусков на обработку поверхностей в размер 12_-0,11 мм представлена на рисунке 3.

1.4.6 Назначение и расчет режимов обработки

Определяем режимы резания для операции 025, состоящую из 7 переходов.

Технологическая операция будет состоять из 7 переходов.

1 переход: Фрезеровать поверхности выдерживая размеры согласно эскиза: 7_-0,1 мм, 200,05 мм; 7,7_-0,1 мм, 1,7^+0,02 мм с припуском 0,15 мм предварительно.

2 переход: Фрезеровать фаску1,545^о, выдерживая размеры согласно эскиза с припуском 0,15 мм предварительно.

Рисунок 3- Схема расположения припусков

3 переход: Фрезеровать поверхности выдерживая размеры согласно эскиза: 200,05 мм; 7,7_-0,1 мм.

4 переход: Фрезеровать поверхности выдерживая размеры согласно эскиза: 7_-0,1 мм, 26^+0,21 мм, 1,7^+0,02 мм; 2,1^+0,02 мм и R0,2 мм.

5 переход: Фрезеровать фаску1,545^о окончательно.

6 переход: Центровать 2 отв.

7 переход: Сверлить 2 отв. Ш2,95 мм.

Рассчитаем режимы резания на 1-ом переходе данной операции - фрезерование контура детали.

Скорость резания определяется по формуле [13]:

, (10)

гдеС_v - постоянный коэффициент;

q, х, m, y, u, p - показатели степени;

D - диаметр фрезы, D = 10 мм;

Т - период стойкости инструмента, Т=60 мин;

S_z - подача на зуб, S_z =0,02 мм/об.;

Z - число зубьев фрезы, Z = 3;

В - ширина фрезерования, В= 10 мм;

t - ширина фрезерования, t=0,5 мм;

С_v = 22,5; q = 0,35; x = 0,24; y = 0,48; u = 0,03; p = 0,1; m = 0,27. (справочник [2] таблица 39, стр 287). K_v = 1.

132,7 м/мин.

Число оборотов шпинделя рассчитывается по формуле

, (11)

об/мин.

Принимаем по паспорту станка n = 4000 об/мин и пересчитываем скорость резания по формуле:

, (12)

м/мин.

Величина окружной силы резания при фрезеровании определяется по формуле

, (13)

гдеК_мp - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала, К_мp =0,86.

С_р = 82; х = 0,75; у = 0,6; u = 1,0; q = 0,86; w = 0. (справочник [2] таблица 41, стр. 291).

Н.

Крутящий момент на шпинделе станка определяется по формуле

.(15)

Нм.

Мощность резания рассчитывается по формуле

.(16)

кВт.

0,34? 15.

Обработка возможна.

Аналогичным образом рассчитаем режимы резания для остальных переходов фрезерования - 2,3,4, 5, 6. Данные расчетов занесем в таблицу 6.

Таблица 6 - Результаты расчета режимов резания по переходу 2 и 3.

Переход 7: Сверление 2 отверстий диаметром 2,95 мм.

Инструмент - сверло из быстрорежущей стали Р6М5 диаметром D = 2,95 мм по 2300-0310 ГОСТ 10902-77. Глубина резания при сверлении равна половине диаметра сверла t = 1,475 мм. Подачу назначаем S = 0,15 мм/об. Скорость резания при сверлении определится по формуле

, (17)

гдеС_v - постоянный коэффициент;

q, m, y - показатели степени;

D - диаметр сверла, D = 2,95 мм;

Т - период стойкости инструмента, Т=10 мин;

S - подача, S =0,1 мм/об.;

K_v - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, рассчитывается по формуле

, (18)

гдеК_мv - коэффициент на обрабатываемый материал, К_мv =1,0;

K_иv - коэффициент на инструментальный материал, K_иv = 1,0;

K_lv - коэффициент, учитывающий глубину сверления, K_lv = 1,0;

.

Сv = 3,5; q = 0,5; y = 0,45; m = 0,12 (справочник [2] таблица 30, стр 279).

12,85 м/мин.

1387 об/мин.

n_пас = 1250 мин^-1.

Корректируем скорость резания

==11,58 м/мин.

Крутящий момент и осевую силу при сверлении определяется по формулам

, (21)

, (22)

гдеС_м, С_р - постоянные коэффициенты;

q, y - показатели степени;

K_p - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением К_р = К_мр.

Выбираем значение коэффициента Cp и показателей степеней q; y из таблицы 32, стр. 281.

С_м=0,041; q=2; y=0,7. С_р=143; q=1,0; y=0,7;

, (23)

гдеп - показатель степени, п =0,75.

0,68.

100,0412,95²0,1^0,70,68= 0,48 Нм,

101432,95¹0,1^0,70,68= 286,8 Н.

Мощность резания определяется по формуле

. (24)

N_е= 0,481250/9750 = 0,06 кВт.

Проверяем достаточна ли мощность привода станка.

N_е ?N_ш.п . (25)

0,06? 15.

Обработка возможна.

1.4.7 Нормирование технологического процесса

Определяем норму времени для операции 025 Фрезерной с ЧПУ.

Структуру нормы штучного времени T_шт, мин. можно представить следующим образом:

(26)

где Т_о - основное (технологическое) время на операцию, мин;

Т_в - вспомогательное время на операцию, мин;

К_t.в - поправочный коэффициент на вспомогательное время, учитывающий характер серийности, К_t.в=1,15;

Q_обс - время на обслуживание рабочего места, составляет 4% от оперативного времени при работе на станках фрезерно-сверлильной группы, мин;

Q_отл - время на отдых и личные надобности, составляет 4% от оперативного времени, мин.

Основное время на операцию определяется по формуле:

(27)

где n - количество переходов;