Совокупность методов и приемов изготовления машин, выработанных в течении длительного времени и используемых в определенной области. Поэтому возникают такие понятия: технология обработки давлением, литья, сварки, сборки машин. Все эти области производства относятся к технологии машиностроения охватывающей все этапы процесса изготовления машинной продукции.
Однако под “технологией машиностроения” принято понимать научную дисциплину, изучающую процессы металлической обработки деталей и сборки машин и попутно затрачивающую вопросы выбора заготовки и методы их изготовления. В процессе технической обработки деталей машин возникает большое количество простейших вопросов, связанных с необходимостью выполнения технических требований, поставленными конструкторами перед изготовителями.
Эти обстоятельства объясняет развитие “технологии машиностроения“ как научной дисциплиной в первую очередь в направлении изучения вопросов технологии металлической обработки и сборки, в наибольшей мере влияющие на производственную деятельность предприятия.
В данной курсовой работе подробно изложена технология изготовления вала с подборкой оборудования, режущего инструмента. Учтены нормы времени на обработку.
1. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ВАЛА
1.1 Анализ технологичности конструкции детали.
Для получения необходимой детали выбрали заготовку “прокат”, сталь 40Х, диаметром Æ70 мм и длиной 300 мм. Выбор именно такой заготовки связан с тем, что необходимая нам деталь имеет наибольшую ступень Æ70 мм и она не обрабатывается ни на одной из операций.
1.2 Определение типа производства
Тип производства определяют по формуле, рассчитывая такт выпуска:
где Fg
=2100 ч – действительный фонд времени работы станка в одну смену;
m=2 – количество смен;
N=400 шт – годовое производство деталей.
Если такт выпуска получился больше 60, то применяется индивидуальное производство.
1.3 Определение количества деталей в партии
шт
где N=400 шт – годовой выпуск деталей;
D=256 дн – действительное количество рабочих дней в году;
t=10 дн – количество дней в году на которые должен быть обеспечен запас на складе.
1.4 Выбор и экономическое обоснование способов получения
заготовки
Заготовка получена путем проката на прокатном стане и имеет в сечении форму круга. Необходимая нам деталь так же имеет форму круга в сечении, а соответственно более удобна для обработки с экономической и технологи-ческой точки зрения.
1.5 Выбор технологических баз и разработка маршрутной
технологии
Для черновой операции принимаем технологическую базу – наружная цилиндрическая поверхность заготовки.
Для последующих чистовых операций принимаем базу – центровое отверстие.
Припуск на длину для диаметра прутка 70 мм равен 5 мм на сторону.
Маршрутная технология и исходные данные для разработки технологи-ческого процесса механической обработки вала приведены в таблице 1.
2. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕНИЙ, РЕЖУЩЕГО И МЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
2.1 Токарная обработка
Оборудование: токарно-винторезный станок 16К20, мощность двигателя Nдв
=11 кВт.
Приспособления: токарный самоцентрирующийся патрон, предохранительный сверлильный патрон, рифленый передний центр, вращающийся задний центр.
Режущий и мерительный инструмент: токарный подрезной резец Т15К6, центровочное сверло, спиральное сверло Ø 10.2 мм, метчик М12, фасочный резец (правый и левый), линейка металлическая, штангенциркуль ШЦ-1.
2.2 Фрезерная обработка
Оборудование: вертикально-фрезерный станок 6Р11, мощность двигателя Nдв=5,5 кВт.
где из таблицы 41 определяем коэффициент Ср
и показатели степени:
Cp
=68.2; x=0.86; y=0.72; u=1; q=0,86; w=0
t=6 мм – глубина резания;
S=0.028 – продольная подача;
z=2 – количество зубьев фрезы;
D=16 мм – диаметр фрезы;
В=16 мм – ширина шпоночного паза.
где n=0,3 – показатель степени (табл. 9)
Н
Определение эффективной мощности:
кВт
Определение необходимой мощности двигателя:
кВт<Nдв
=5.5кВт
3.3 Шлифовальная операция
Режим резания определяется по таблице 55
Хар-ся процесса
шлифования
Скорость круга
Vк, м/с
Скорость заготовки
Vз, м/мин
Глубина шлифования
t, мм
Продольная подача
S
Предварительный
Окончательный
(30-35) 35
(12-25) 15
(15-55) 30
(0,01-0,025) 0,0175
(0,005-0,015) 0,0075
(0,3-0,7)В 8
(0,2-0,4)В 5
Определение эффективной мощности при шлифовании:
Из таблицы 56 определим значение коэффициента СN
и показатели степени:
СN
=2.2; r=0.5; x=0.5; y=0.55.
кВт<Nдв
=4 кВт
Определение массы детали:
кг,
где γ=7,85 г/см3
d=70 мм – диаметр
L=300 мм – длина.
Таблица 2
№ операции
Установка
№ перехода
Наименование операции,
установки и перехода
Глубина
резания
t,мм
Подача
S, мм/об
Скорость
резания
V, мм/мин
Частота
вращения
n, об/мин
01
02
03
А
Б
В
А
А
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Токарная
Установить и закрепить деталь
Подрезать торец
Зацентровать
Черновая обработка до Ø 56 мм на l=65 мм
Установить и закрепить деталь
Подрезать торец
Зацентровать
Черновая обработка до Ø 61 мм на l=127 мм
Черновая обработка до Ø 56 мм на l=80 мм
Сверлить отверстие Ø 10,2 мм под М12
Нарезать резьбу М12х
1,5
Установить деталь в центрах и закрепить
Чистовая обработка до Ø 60 h8 на l=47
Чистовая обработка до Ø55h9 на l=60
Чистовая обработка до Ø 55,05 на l=20
Чистовая обработка до Ø 55 h9 на l=45
Чистовая обработка до Ø 55,05 на l=20
Снять 2 фаски 1,5х
45
Фрезерная
Установить деталь на призмах и закрепить
Фрезеровать шпоночный паз 16Р11
Фрезеровать шпоночный паз 16Р11
Шлифовальная
Установить деталь в центрах и закрепить
Предварительное шлифование до Ø55,015
Окончательное шлифование до Ø 55к6
Предварительное шлифование до Ø55,015
Окончательное шлифование до Ø 55к6
5
7,5
3,5
5
7,5
4,5
2,5
5,1
0,75
0,5
0,5
0,475
0,5
0,475
1,5
6
6
0,0175
0,0075
0,0175
0,0075
0,5
0,2
0,5
0,5
0,2
0,5
0,6
0,28
1,5
0,246
0,246
0,246
0,246
0,246
0,246
0,028
0,028
8
5
8
5
110
18,84
110
110
18,84
110
96
13
1,9
192
176
176
176
176
173
10
10
35 м/с
35 м/с
35 м/с
35 м/с
500
500
500
500
500
500
500
400
50
1000
1000
1000
1000
1000
1000
200
200
−
−
−
−
4. РАСЧЕТ ШТУЧНО
-КАЛЬКУЛЯЦИОННОГО ВРЕМЕНИ
Штучно-
калькуляционного время определяется по формуле:
,
где То
– основное машинное время (рассчитывается для каждого перехода токарной, фрезерной и шлифовальной операции), мин;
Тв
– вспомогательное время, мин;
Тдоп
– дополнительное время, мин;
Тп.з.
– подготовительно заключительное время на обработку всей
партии деталей, мин;
n – количество деталей в партии, шт.
4.1 Токарная обработка
Определение основного машинного времени:
,
где L – длина обработки на каждый переход с учетом врезания и выхода, мм
(берется из таблицы 1);
n – частота вращения, об/мин (берется из таблицы 2);
S – подача, мм/об (берется из таблицы 2);
i – число проходов.
При нарезании резьбы:
,
где l=42 мм – длина обработки;
l1
= (1…3) ∙ р=3 мм
S=1,5 мм/об – подача;
n=50 об/мин – частота вращения при нарезании резьбы;
n1
=25 об/мин – частота вращения при выкручивании метчика.
1.
мин
2.
мин
3.
мин
4.
мин
5.
мин
6.
мин
7.
мин
8.
мин
9.
мин
10.
мин
11.
мин
12.
мин
13.
мин
14.
мин
15.
мин
мин
Определение вспомогательного времени:
,
где Тв.у. – время на установку и закрепление детали, мин;
Тв.п. – вспомогательное время связанное с переходом, мин.
Определение дополнительного времени:
мин
Определение штучно-калькуляционного времени:
мин
4.2 Фрезерная обработка:
Определение основного машинного времени закрытого шпоночного паза:
,
где h=6 мм – глубина шпоночного паза;
Szв=0,010 мм/зуб – вертикальная подача;
z=2 – количество зубьев фрезы;
n=200 об/мин – частота вращения фрезы;
l=44 мм – длина шпоночного паза;
d=16 мм – диаметр фрезы;
Szпр=0,028 мм/зуб – продольная подача.
мин
Определение основного машинного времени открытого шпоночного паза:
,
где l=40 мм – длина шпоночного паза;
Szпр=0,028 мм/зуб – продольная подача;
z=2 – количество зубьев фрезы;
n=200 об/мин – частота вращения фрезы.
мин
7.643мин
Определение вспомогательного времени:
5.3 мин
Определение дополнительного времени:
мин
Определение штучно-калькуляционного времени:
мин
4.3 Шлифовальная обработка
Определение основного машинного времени:
,
где l – длина цапфы вала, которая шлифуется, мм;
В – ширина шлифовального круга, мм;
nз
– частота вращения заготовки;
Sпр – продольная подача, мм/об;
1,7 – коэффициент, учитывающий пробный проход при шлифовании и
замере диаметра;
i – число проходов.
мин
об/мин,
где Vз=15 м/мин – скорость вращения заготовки;
dз=55 мм – диаметр обрабатываемой заготовки.
Окончательная обработка:
мин
об/мин
0,119 мин
Определение вспомогательного времени:
3,89 мин
Определение дополнительного времени:
мин
Определение штучно-калькуляционного времени:
мин
Таблица 3
№ операции
Установка
№ перехода
Наименование операции,
установки и перехода
То,
мин
Тв,
мин
Тдоп,
мин
Тп.з.,
мин
Тшт.к.,
мин
01
А
Б
В
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Токарная
Установить и закрепить деталь
Подрезать торец
Зацентровать
Черновая обработка до Ø 56 мм на l=65 мм
Установить и закрепить деталь
Подрезать торец
Зацентровать
Черновая обработка до Ø 61 мм на l=127 мм
Черновая обработка до Ø 56 мм на l=80 мм
Сверлить отверстие Ø 10,2 мм под М12
Нарезать резьбу М12х
1,5
Установить деталь в центрах и закрепить
Чистовая обработка до Ø 60 h8 на l=47 мм
Чистовая обработка до Ø 55h9 на l=60 мм
Чистовая обработка до Ø 55,05 на l=20 мм
Чистовая обработка до Ø 55 h9 на l=45 мм
Чистовая обработка до Ø 55,05 на l=20 мм
Снять 2 фаски 1,5х
45
0,14
0,15
0,536
0,14
0,15
0,516
0,273
0,375
1,8
0,199
0,252
0,089
0,191
0,089
0,014
1,0
0,85
0,6
1,05
1,0
0,85
0,6
1,05
1,05
0,93
1,48
0,88
1,2
1,4
1,2
1,2
1,2
0,15
10
4.914
17.69
1.808
0,625
25.037
02
А
16
17
Фрезерная
Установить деталь на призмах и закрепить
Фрезеровать шпоночный паз 16Р11
Фрезеровать шпоночный паз 16Р11
3.75
3.893
3,7
0,8
0,8
8
7.643
5.3
0.906
0,5
14.35
03
А
18
19
20
21
Шлифовальная
Установить деталь в центрах и закрепить
Предварительное шлифование до Ø 55,015
Окончательное шлифование до Ø 55 к6
Предварительное шлифование до Ø 55,015
Окончательное шлифование до Ø 55 к6
0,033
0,0266
0,033
0,0266
0,79
1,0
1,0
0,55
0,55
6
0,119
3,89
0,361
0,375
4,745
4.4 Определение штучно-калькуляционного времени детали:
мин
Список использованных источников
1. Т. 1 и 2 справочник технолога – машиностроителя.
Под редакцией А.Г Косиловой и Р.К. Мещерякова – 4-е издание, переработано и дополнено – М.: Машиностроение, 1985
2. Конспект лекций.
3. Общемашиностроительные нормативы времени для технического
нормирования работ на металлорежущих станках. Москва 1967г., часть 1, часть 2.
4. Методичні рекомендації до виконання розрахункової частини курсової роботи с дисципліни "Технологічні основи машинобудування ", Дніпропетровськ 2004, Укладачі: к.т.н., доц. Ножин В.Г., Шатов С.В.