Составление технологического процесса изготовления детали «Штуцер»

Переход 2 – точение наружной цилиндрической поверхности проходным резцом производят на позиции III.

Далее на позиции  IV широким резцом производят выточку – 3 переход.

Переход 4 – сверление осевого отверстия – позиция V.

На позиции  VI плашкой нарезается резьба М20х1,5 – 5 переход.

6 переход производится  на VII позиции, на которой происходит снятие фасок.

На позиции  VIII отрезным резцом производят отрезку заготовки – 7 переход.

 

 

рис.2. Базирование  и распределение переходов по позициям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Расчет припусков на механическую обработку

 

Так как деталь не является ответственной и к ней не предъявляются высокие требования по точности, то припуски на механическую обработку назначаем по справочным таблицам [3] и приближенным формулам.

Припуск на подрезку торца и отрезку назначаем по справочным таблицам [3]: на подрезку торца – 2 мм, на отрезку – 3 мм.

Припуск на точение  наружной поверхности будет обусловлен видом заготовки – шестигранного проката. Исходя из этого, припуск будет равен разности наибольшего размера проката (диаметр описанной окружности) d_окр и требуемого номинального размера d_дет:

 

2z=d_окр-d_дет=17-12=5 мм

 

Разница между  диаметром наружной поверхности, полученной на предыдущей операции d_дет, и требуемым номинальным диаметром выточки d_выт даст величину припуска на обработку последней:

 

2z=d_дет-d_выт=17-12=5 мм

 

При сверлении  величина припуска равна половине диаметра сверла d_CB. Для осевого отверстия:

 

z=d_CB/2=3/2=1,5 мм

 

Для радиального  отверстия:

 

z=d_CB/2=2/2=1 мм

 

Результаты расчетов сведем в таблицу 4:

 

Таблица 4:

Операция	Припуск, мм
Подрезка торца	2
Точение наружной поверхности	5
Токарная обработка  выточки	2
Сверление осевого  отверстия	1,5
Сверление радиального отверстия	1
Отрезка детали	3

 

 

8. Режимы обработки, силы резания

 

Установим режимы обработки, силы резания и необходимую  мощность станка для операции 05. Операция 05 – токарная. Выполняется на токарно-револьверном станке 1Г340П. На шести рабочих позициях подрезают торец, обрабатывают наружную поверхность штуцера, производят выточку, сверлят осевое отверстие, снимаются фаски и отрезают заготовку. На каждой позиции выполняют по одному переходу.

 

рис.3. Схема технологической  наладки станка на позиции IV.

 

Позиция IV, переход 3 – точить выточку (рис.3).

Глубина резания  будет равна:

 

t=(B_заг-В_дет)/2=(12-10)/2=1 мм.

 

Подачу примем по [3] S=0,09 мм/об (соответствует одной из ступеней по паспортным данным станка).

Скорость резания  равна:

 

 

 

где C_v – коэффициент скорости резания и x_v, y_v, m – показатели степеней принимают по [3]:

С_v=47, y_v=0,8; m=0,2.

 

- коэффициент,  учитывающий конкретные условия  резания:

K_v=K_Mv^. K_nv^. K_иv^. K_fv^. K_rv

 

K_Mv – коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала:

 

 

 

 

K_nv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки. K_nv=0,9.

K_иv – коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента. K_иv=1,0.

K_fv, K_rv – коэффициенты, учитывающие параметры резца. K_fv=1; K_rv=1.

 

С учетом всех значений, величина:

 

K_v=1,25 ^. 0,9^.1^.1^.1=1,125.

 

Т_М – стойкость инструмента в многоинструментальной наладке.

 

Т_М=Т^.К_Тм,

 

где Т – стойкость до затупления резца в одноинструментальной наладке, Т=60мин, а К_Тм=2.

Т_м=60 ^.2=120 мин.

 

Тогда скорость резания  при обработке выточки:

 

 

 

Частота вращения шпинделя:

 

 

 

 

 

 

По паспорту станка принимаем n=2000 об/мин, тогда действительная скорость резания:

 

 

 

 

 

Найдем тангенциальную составляющую сил резания:

 

 

где - коэффициент сил резания и показатели степени по [3].

 x=0,72; y=0,8; n=0; K_p=0,9.

 

 

 

По той же формуле, но с другими значениями коэффициентов  и показателей рассчитаем радиальные составляющие силы резания:

 

 

 

Определим эффективную  мощность при точении:

 

 

 

Назначим режимы резания и определим силы резания  для остальных переходов операции 05 (табл. 5).

Таблица 5:

№ пер.	d, мм	L, мм	t, мм	S, мм/об	v, м/мин	n, мин-1	Pz, H	N, кВт
1	17	2	2	0,12	80,1	1500	935	1,3
2	17	23	2,5	0,35	106,8	2000	832	1,8
3	12	5	1	0,09	75,4	2000	1872	2,3
4	3	20	1,5	0,18	19,8	1050	553	0,8
5	12	15	-	-	75,4	2000	1213	1,2
6	17	1,5	1,5	1,4	80,1	1500	2701	1,3

 

 

 

Максимальная  эффективная мощность резания:

 

N_е=1,3+0,8+2,3=4,4 кВт.

 

Мощность главного привода станка N=6,3 кН. С учетом потерь:

 

N_ф=6,3^.0,85=5,4 кВт.

 

Мощность станка при обработке заготовок будет  расходоваться практически полностью. Следовательно, с технической стороны  токарно-револьверный станок модели 1Г340П соответствует требованиям рационального выполнения данной токарной многоинструментальной операции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Качество поверхности

 

Согласно технологическому процессу, наружная поверхность под резьбу после токарной обработки должна иметь шероховатость поверхности не более R_a=3,2 мкм.

Величину шероховатости  при продольном точении поверхности  определяют по формуле:

 

 

 

где – передний угол резца, , r – радиус закругления режущей кромки резца, r=0,5 мм, S – принятая подача, S=0,35 мм/об.

 

 

 

Таким образом, в  процессе токарной обработки будет обеспечиваться заданная шероховатость наружной поверхности под резьбу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Техническое нормирование

 

Произведем расчет производительности и определим  зарплату рабочего за выполнение операции 05, а также, установим время выполнения остальных операций.

 

Основное время  обработки поверхностей детали сведем в таблицу 6:

 

Таблица 6:

№ пов.	1	2	3	4	5	6	Сумма
tо, мин	0,05	0,04	0,01	0,11	0,08	0,01	0,3

 

Вспомогательное время операции примем из [2] t_в=0,1 мин.

Оперативное время  обработки, с учетом лимитирующего  основного:

 

t_оп= t_о+ t_в=0,11+0,1=0,21 мин.

 

По таблицам [2] примем время на техническое обслуживание станка t_т.об.=0,3 мин; организационное обслуживание t_о.об.=0,01 мин; время перерывов t_д=0,02 мин.

С учетом всех значений, штучное время:

 

t_ш=0,11+0,1+0,3+0,01+0,02=0,54 мин.

 

Подготовительно-заключительное время для наладки токарно-револьверного  станка с 6 инструментами при установке  заготовок в самоцентрирующий патрон t_пз=10мин.

Штучно-калькуляционное  время обработки партии n=1200 шт:

 

t_шк=0,54+10/1200=0,55 мин.

 

Зарплата токаря III разряда за обработку одной детали:

 

З_с= t_шк^.К=0,55мин^.2,68руб/мин=1,5 руб.

 

Часовая норма  выработки на операции 05:

 

N=60/t_ш=60/0,54=111 шт/ч.

 

Коэффициент совмещения основного времени при сумме  основного времени на обработку  всех поверхностей 0,3 мин:

 

К_со=0,11/0,3=0,37

Расчеты показывают, что для обработки партии заготовок  n=1200 шт. на операции 05 станок модели 1Г340П будет загружен полторы рабочие смены. Стоимость выполнения операции получается низкой, а рациональность схемы операции – коэффициент совмещения основного времени – хорошая.

Расчет времени  для оставшейся операции 10 выполним по приближенной формуле.

 

t_шк=0,003^.40=0,12 мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Экономическая оценка технологического процесса

 

Определим технологическую  себестоимость операции 05 и определим  экономическую целесообразность выполнения операции 05 на станках модели 1Г340П  и модели ГС526У. Стоимость заготовки  для сравниваемых вариантов одинакова  и равна 0,06 руб.

По варианту 1 имеем: з_с1=1,5 руб.; t_оп=0,21 мин; t_ш-к.= 0,55 мин.

Будем считать, что  обработка на станке ГС526У ведется  с теми же режимами и таким же режущим инструментом, как и на станке 1Г340П.

 

t_o2=0,05+0,04+0,01+0,11+0,08+0,01+0,3=0,11 мин.

Расчет вспомогательного и подготовительно-заключительного  времени выполним сложением составляющих элементов.

Расчет вспомогательного и подготовительно-заключительного  времени операции (табл. 7):

Таблица 7:

Содержание вспомогательных  переходов или работ	Кол-во	Время, мин
		един.	общее.
Взять заготовку, установить, открепить деталь, отложить tуст.	1	0,34	0,34
Включить и  выключить станок кнопкой	2+2	0,01	0,04
Повернуть резцовую головку на следующую позицию	6	0,04	0,24
Подвести инструмент к детали	6	0,03	0,18
Отвести инструмент в исходное положение	6	0,04	0,24
tупр=0,7
Время измерения  при 5% контроле партии n=1200 шт.	0,1	0,2	0,02
Вспомогательное время tв=tуст+tупр+tизм=0,34+0,04+0,24+0,18+0,24=1,04 мин
Установка резцов в резцедержатель	5	1	5
Установка сверла в гнездо головки	2,5	1	2,5
Установка плашки	2,5	1	2,5
Получение инструмента, приспособлений, сдача на склад	12	1	12
Подготовительно-заключительное время tпз=22 мин