Курсовая работа (т): Проектирование технологических операций обработки детали

Всю механическую обработку разбивают по операциям и таким образом выявляют последовательность выполнения операций, их число для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособлений.

Задачей каждого предыдущего перехода является подготовка поверхности заготовки под последующую обработку и каждый последующий метод (операция или переход) должен быть точнее предыдущего т. е. обеспечивать более высокое значение показателей качества детали. Поэтому механическая обработка делится на:

черновую обработку, когда удаляется большая часть припуска, что позволяет обнаружить возможные дефекты заготовки; на первых одной-двух операциях. При базировании по черновым базам обрабатываются основные технологические базы;

чистовую обработку, когда в основном обеспечивается требуемая точность:

далее идут операции местной обработки, по ранее обработанным поверхностям, отделочные операции, когда достигается требуемая шероховатость поверхности и окончательно обеспечивается точность детали.

Контроль в ТП предусмотрен с целью технологического обеспечения заданных параметров качества, обработанной детали.

Разработанный ТП должен содержать общий план обработки детали и описание содержания операций ТП и выбор типа оборудования. Он должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества детали, сокращать материальные и трудовые затраты и быть экологически безопасным. Построение технологического маршрута обработки во многом определяется конструктивно-технологическими особенностями детали. Выбор маршрутной технологии существенно зависит от типа производства, уровня автоматизации и применяемого оборудования.

При массовом производстве применяют станки с ЧПУ, автоматы, полуавтоматы, агрегатные специализированые и специальные станки. Перспективным в массовом производстве является применение гибких производственных систем (линий, участков, цехов), особенно при наличии условий для групповой организации производства.

Выбор станка на операцию определяется возможностью изготовления на нем деталей необходимой конфигурации и размеров, обеспечения качества ее поверхности, производительности оборудования, а также экономическими параметрами.

Рис. 5. Вал

При проектировании проектного технологического процесса необходимо соблюдать принцип совпадения конструкторских, технологических, и измерительных баз. Только при его соблюдении, возможно говорить о правильности составления техпроцесса. Для деталей типа «Вал» с внутренним отверстием рекомендуется изначально базировать по наружней поверхности с последующем базированием на центровые отверстия.

Последовательность технологических переходов должна обеспечивать заданные чертежом детали параметры точности.

Для рассмотрения данного вопроса воспользуемся чертежом детали, изображенным на рис. 5. Для наглядности сведем результат в таблицу.

Таблица 4

Выбор технологических баз и последовательности переходов

6.      Проектирование технологических операций обработки детали

Разработку техпроцесса начинаем с выбора методов обработки каждой поверхности в зависимости от точности и шероховатости. Данные по методам обработки сведем в таблицу.

Таблица 5. Технологический процесс изготовления дет. «Вал»

. Расчет припусков на обработку и определение размеров заготовки

Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатыв аемой поверхности детали. Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода.

Расчетным значением припуска является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе.

Определяем последовательность обработки заданной поверхности

, Ra 1,25 по [8. табл. 4. стр. 8]

черновое точение Ø 34,5h12-0,25, Ra 6,3

чистовое точение Ø 32,3 h10-0,1, Ra 3,2

шлифование окончательное , Ra 1,25

Все расчеты сведем в таблицу 6.

Таблица 6. Расчет припусков и промежуточных размеров

На основании расчета строим схему расположения промежуточных припусков, полей допусков и промежуточных размеров на обработку размера .

Рис.8 Схема расположения полей допусков

8. Расчёт режимов резания и нормирование штучного времени

Операция № 020. Комплексная с ЧПУ. Токарный станок с ЧПУ 1В340Ф30.

Содержание перехода:

1. Точить с Ø36Is14 на Ø32,3h10, Ra - 6,3 мкм методом продольной подачи.

Марка обрабатываемого материала - сталь 40Х ГОСТ4543-71 (σв = 530МПа). С охлаждением эмульсией. СПИД - средняя.

. Выбор режущего инструмента

Принимаем токарный проходной упорный правый резец 2140-0059 ГОСТ 18879 - 83. Материал пластинки - твердый сплав ВК8;        [2, табл.3. 116]

Материал державки - сталь 45, сечение державки 25×16, длина резца 280 мм. Геометрические параметры резца: форма передней поверхности - плоская с фаской тип IIб,

. Назначаем режимы резания:

Устанавливаем глубину резания.

При снятии припуска за один проход t = 1,85 мм

. Назначаем подачу Sтабл.=1,2 мм/об: [2.,табл. 11, стр.266]

. Назначаем период стойкости резца, мин., Т = 60 мин [5.,стр.30]

. Определяем скорость главного движения резания, допускающую режущими свойствами резца м/мин.

,

Где  - коэффициент, является произведением коэффициентов, учитывающий влияние материала заготовки

состояние поверхности (поковка ): ;

материала инструмента (ВК8):  [2.табл.6.,стр.263]

учитывающий вид токарной обработки:

Кv = Кmv× Кnv×Кuv = 1,54 ×0,8×0,83 = 1,02

 м/мин.

Принимаем м/мин

6. Частота вращения шпинделя, соответствующая рассчитанной скорости резания:

 = 1000×130/(3,14×36) = 1150 об/мин

Устанавливаем nст. = 1150 об/мин, тогда фактическая скорость резания:

д = π× D ×nст./1000 = 3,14×36×1150/1000 = 129,9 м/мин

. Мощность, затрачиваемая на резание:

рез = Pz×Vд/(102×60), кВт

Где

Для заданных условий обработки

(Сталь 40Х):;;;,

Учитывая поправочные коэффициенты на силу резания, определяем силу резания по формуле:

Находим:

;[2.,табл. 9, стр.264]

;

рез = Pz×Vд/(102×60) = 38,46×129,9/6120 = 0,8 кВт        [2.,стр.271]

Проверяем достаточна ли мощность привода станка. У станка мод.1В340Ф30 мощность на шпинделе станка:шп =Nдв×η = 22 ×0,8 = 17,6 кВт,

 Обработка возможна.

. Определим основное время:

Длина рабочего хода резца :

Врезание

Перебег принимаем равным мм; мм

Число рабочих ходов принимаем i=1.

Тогда

Основное время:

Расчет норм штучного времени.

. Нормирование вспомогательного времени:

, мин

где Туст - время на установку и снятие детали, мин;пер - время, связанное с переходом, состоит из времени на приемы: подвод инструмента, установка инструмента на размер, включение подачи и вращения шпинделя, отвод инструмента и т. д., мин;доп - вспомогательное время на дополнительные приемы, мин;конт          - вспомогательное время на контрольные измерения, которые производятся после окончания обработки поверхности.

. Нормирование времени на обслуживание рабочего места:

, мин

где Ттех - время на техническое обслуживание рабочего места, мин;

Торг          - время на организационное обслуживание рабочего места, мин

В условиях среднесерийного производства время на обслуживание рабочего места выражают в процентах от оперативного времени в зависимости от группы станка.

 от оперативного времени.

. Нормирование времени на отдых и личные надобности:

Время на отдых и личные надобности зависит от условий труда, которые в свою очередь, определяются факторами утомляемости и определяют в процентах от оперативного времени.

 от оперативного времени.

. Нормирование подготовительно-заключительного времени:

Содержание подготовительных работ зависит от типа производства, применяемых форм организации производства и труда, а также характера нормируемой операции.

Нормирование производится по нормативам.

Расчет нормы штучного времени:

, мин

где То - основное время на обработку, мин;

Тв - вспомогательное время на операцию

К - время на обслуживание рабочего места и время на отдых и личные надобности, в процентах от оперативного времени, %:

К = аоб + аотл, % = 8,4 %

где: - время на установку, мин;

- время связанное с операцией, мин;

- время на измерения, мин;

- время на смену инструмента

К- время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, % от оперативного времени, мин.

Определим вспомогательное время, связанное с операцией.

а) = 0,15 мин [5, карта 3, лист 1, поз.7],