Проектирование технологического процесса механической обработки и специального станочного приспособления для детали «фланец»

 

 

 

Рисунок 2 - Резец подрезной отогнутый Т15К6, ГОСТ 18880-73,

B=12 мм, H=20 мм

Рисунок 3 - Сверло центровочное Т5К10, ГОСТ 14952-75 Æ4 мм

Рисунок 4 - Сверло спиральное с коническим хвостовиком, Т5К10

ГОСТ 10903-77 Æ6 мм, Æ8 мм, Æ10 мм, Æ12 мм, Æ15мм,

 Æ18 мм, Æ20 мм, Æ24 мм, Æ28 мм

 

Рисунок 5 - Зенкер с коническим хвостовиком, ГОСТ 12489-71 Æ11 мм

 

 

Рисунок 6 - Резец расточной Т15К6 ГОСТ 18883-73, В=20 мм, Н=20 мм;

 

Рисунок 7 - Резец проходной упорный прямой Т15К6 ГОСТ 18879-73,

В=16 мм, Н=25 мм

 

 

 

Рисунок 8 - Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18878-73, В=10 мм, Н=16 мм

Рисунок 9 – Фреза дисковая отрезная, ГОСТ 10996-64, В=3 мм, D=315 мм, d=40 мм, z=160 мм

Рисунок 10 – Фреза цилиндрическая, ГОСТ 29092-91, L=50 мм, D=50 мм, d=22 мм

 

 

Рисунок 11 - Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком,

Т5К10 ГОСТ 10902-77 Æ4 мм, Æ6 мм, Æ10 мм, Æ10,5 мм

 

 

 

Рисунок 12 – Метчик машинный, ГОСТ 17933-72, М12-6G

 

Рисунок 13 - Развертка котельная машинная ГОСТ 18121-72 Æ13 мм

 

 

1.9 Расчет режима  обработки и нормирования токарной операции

 

Под  термином  режимов  резания  понимают  совокупность  числовых  значений  глубины  резания, подачи,  скорости резания, геометрических  параметров  и  стойкости  режущей части инструмента, а так же  силы  резания, мощность  и другие  параметры рабочего  процесса  резания, от  которых зависит технико-экономические показатели.

Режимы  резания  будут  рациональными, если  процесс  ведется  с  такими  значениями  параметров,  которые позволяют  получить  высокие  технико-экономические  показатели. [3]

Глубина  резания  при  черновой  обработке  назначается  исходя  из  необходимого  снятия  припуска  за  один  рабочий  ход. При получистовой  обработке  глубина  резания назначается из условия обеспечения точности  получения размеров  и заданной  шероховатости. [3]

Подача  при  получистовой  обработке  должна  быть  максимально  технологически  допустимой.

При назначении элементов  режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования. [3]

Элементы режима резания  обычно устанавливают в порядке:

1. Глубина резания.
2. Подача.
3. Скорость резания.

 

010  Токарная

Наружное точение

При получистовом точении глубину резания принимаем равной:

                       

.                          (8)

Обрабатываемая поверхность  получается за один проход, т.е. выполняется  получистовое точение с получением поверхности по 4 классу. Подачу при получистовом точении принимаем исходя из достижений требуемой шероховатости:

    [3, табл. 14, стр.268];

                                S=0,315 мм/об по стандартному ряду.

  

Скорость резания при точении считается по формуле:

                              

, [3]                               (9)

  где С_v = 317 - постоянная; x = 0,15; y = 0,2; m = 0,2 - показатели степени [3, табл.17, стр.269],

         T = 60 мин - стойкость инструмента.

  Поправочный коэффициент  считается по формуле:

                

, [3]                         (10)

  где К_мv = 1 - коэффициент, учитывающий материал заготовки, [3, табл.4, стр.263]

         К_пv = 0,9 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, [3, табл.5, стр.263]

         К_иv = 0,8 - коэффициент, учитывающий материал инструмента, [3, табл.5, стр.263].

  Подсчитаем обороты  шпинделя станка:

 

, [3]       (11)

N = 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200.

Принимаем ближайшее  меньшее число: 400 об/мин.

 

  V = 119,2 м/мин. (по расчету из вышеуказанной формулы)

Следовательно, и скорость резанья будет:

                         ₍₁₂₎

  V = 144,4 м/мин (действительная расчетная скорость станка).

 

Сила резанья определяется по формуле:

                                 

                         (13)

_{где  Ср = 40, х = 1, y = 0,75, n = 0.}

  Поправочный коэффициент  представляет собой произведение  ряда коэффициентов и считается  по формуле:

 

, [3 стр.271]   (14)

          Значения коэффициентов приведены в таблице 23  [3 стр.275]

₍₁₅₎

   

_{Px = 2996 кН.}

_{Мощность  резанья рассчитывают по формуле:}

_{Полученная  мощность резанья  не превышает мощность станка 16Б16А, следовательно, оборудование подобрано верно.}

 

 

Нормирование

Норма  штучного времени  рассчитывается  по  формуле:

           

, [4]          (16)

где

- основное  время [4]

, [4]

где l₁ =0 – перебег;

      l₂ =120 – длина обработанной поверхности;

      l₃ =0 – длина врезания  инструмента;

      I =1– число ходов.

     Т_В – вспомогательное время.

     Т_ТЕХ = 0,035 (Т_О+Т_В) – техническое обслуживание             

     Т_ОРГ = 0,035 (Т_О+Т_В) - организационное обслуживание.

     Т_ОТД = 0,06 (Т_О+Т_В) - время на  отдых.

            

, [4]                                (17)

где Т_у.с. – время на  установку и снятие.

       Т_з.о. – время  на закрепление  и  открепление  заготовки.

       Т_уп. – время  на  управление.

       Т_изм. – время  на измерение.

 

Основное время операции:

Токарная 010

Определяем вспомогательное  время на выполнение операции, которое  состоит из времени на установку, закрепление, открепление и снятие детали, включения станка, промера  детали:

  [4]

 

Оперативное время: 

Время на техническое  и организационное обслуживание устанавливаем на основании нормативов (4 – 8%) к оперативному времени:

[4]

Время перерывов составляет примерно 2,5% от оперативного времени:

[4]

Определяем штучное  время обработки детали:

[4]

 

 

1.10 Кодирование конструкторской документации

Решение конструкторских  и технологических задач связано  с тематическим поиском и заимствованием конструкторских и технологических документов по их обозначениям, что может быть достигнуто при наличии единой системы обозначения изделий и документов и единого классификатора изделий.

Классификатор изделий  и конструкторских документов машино- и приборостроения – классификатор ЕСКД – создан в качестве основы единой обезличенной классификационной системы обозначений изделий и конструкторских документов основного и вспомогательного производства.

Классификационная характеристика изделия присваивается по классификатору ЕСКД и представляет собой шестизначное число, последовательно обозначающее класс, подкласс, группу, подгруппу, вид. Структура обозначения кода классификационной характеристики представлена ниже:

ХХ

Х

Х

Х

Х

класс

подкласс

группа

подгруппа

вид

 

 

Единая структура обозначения  изделия и его основного конструкторского документа установлена в ГОСТ 2.201-80 и имеет следующий вид:

	ХХХХ			ХХХХХХ			ХХХ
								порядковый регистрационный  номер
					код классификационной  характеристики
		код организации разработчика

Используя вышесказанное, в данном курсовом проекте была закодирована следующая основная конструкторская и технологическая документация.

Кодирование основной документации:

• КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.000ВП – ведомость курсового проекта;
• КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.001ПЗ – пояснительная записка;
• КПЛА и УКМ.103ПК 2901.055.002 – маршрутная карта;
• КПЛА и УКМ.103ПК 2901.055.003 – операционная карта;
• КПЛА и УКМ.103ПК 2901.055.004 – спецификация.

Кодирование графической  документации:

• КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.10.001 – чертеж заготовки;
• КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.10.002 – чертеж детали;
• КПЛА и УКМ.103ПК2901.055.10.000СБ – сборочный чертеж специального станочного приспособления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ  СПЕЦИАЛИНОГО СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

      Станочное  приспособление - это не имеющее  формообразующих средств вспомогательное  орудие производства, предназначенное  для установления в нем заготовок   с целью установления детали  на металлорежущем оборудовании.

 

2.1 Выбор схемы базирования детали в приспособлении

Для обеспечения требуемой  точности обработки необходимо установить заготовку в определенное положение  относительно режущего инструмента.

Схема закрепления должна удовлетворять следующим требованиям:

1) в процессе зажима не должно нарушаться положение детали, заданное ей при базировании;

2) силы зажима должны быть достаточными, чтобы исключить возможность смещения и вибрации детали в процессе обработки;

3) силовые механизмы должны быть быстродействующими и легко управляемыми.

Как и любое твердое  тело, заготовка обладает шестью степенями  свободы в пространстве - линейными перемещениями по трем взаимно перпендикулярным осям и вращениями относительно этих осей. На этой основе сформулировано «правило шести точек»: три - в основной установочной, две в направляющей плоскости и одна - в упорной. При выполнении этого условия заготовка лишается всех степеней свободы.

Руководствуясь этим правилом, необходимо выбрать схему  базирования нашей детали для токарной операции (точение наружной поверхности) разработанного технологического процесса. Для этого необходимо выбрать схему базирования заготовки, исходя из конструкции детали и технологического процесса.

Из всех возможных  схем базирования для представленной детали наилучшей является схема базирования заготовки, представленная на рисунке 14. Она обеспечивает простую конструкцию приспособления и позволяет относительно просто зафиксировать заготовку.

 

 

Рисунок 14 – Схема базирования заготовки в 3-х кулачковом патроне с механическим устройством зажима, с упором в торец

2.2 Разработка  и описание конструкции приспособления

Опираясь на схему базирования (рисунок 14) технологического процесса и конструкции станка, опишем конструкцию приспособления, с помощью которого деталь будет надежно закреплена.

В соответствии с выбранной  схемой базирования выбираем следующее  приспособление – 3-х кулачковый патрон по ГОСТ 3890-82. Самоцентрирующиеся 3-х кулачковые токарные патроны из стали и чугуна предназначены для установки на универсальные токарные, револьверные, внутришлифовальные станки, делительные головки и различные приспособления для закрепления штучных заготовок и пруткового материала. 
 Все основные детали патронов изготавливаются из конструкционных, легированных термически обработанных сталей.