Разработка технологического процесса механической обработки детали «Корпус» КЗК-10-0202117 с применением станков с ЧПУ ДП.10776.00.000

Последовательность механической обработки поверхности Ø105H9	Точность обработки		Способ базирования детали в приспособлении	Расчет погрешности установки, Еу, мм
Квалитет с допуском технологическим, мм	Шероховатость, Rа, мкм
отливка	t2/2	Rz800	–	Еу=
растачивание черновое	Н14	12,5	патрон самоцентрирующий	Ез=0,07; Еб=0 Еу=0,07
растачивание получистовое	Н10	3,2		Ез=0,07; Еб=0 Еу=0,07
растачивание чистовое	Н8	1,6		Ез=0,07; Еб=0 Еу=0,07

Рисунок 2.1 – Эскиз заготовки с припусками

Таблица 2.5 – Аналитический расчёт припусков

Переходы механической обработки Ø105Н9(+0,087)	Элементы припуски				Расчётный припуск, 2Zmin	Расчётный размер, dp или Dp	Допуск, Т	Предельный размер		Предельный припуск
	Rz	h	ρ	Еу				dminили Dmin	dmax или Dmax	2Zminпр	2Zmaxпр
отливка	0,6	-	2,402	-	-	98,471	2,4	96,071	98,1	-	-
растачивание черновое	0,05	-	0,12	0,07	6,002	104,473	0,87	103,603	104,5	6,002	7,532
растачивание получистовое	0,02	-	0,048	0,07	0,338	104,811	0,22	104,591	104,9	0,338	0,988
растачивание чистовое	0,01	-	0,024	0,07	0,189	105	0,087	104,913	105	0,189	0,322
										6,529	8,842

Выполняем расчёт ρ:

                                                                                     (2.1)

где ρ_кор – коробление;  ρ_кор=105 мкм=0,105 мм,

ρ_см – смещение; ρ_см= Т_з=2,4 мм.

 2,402 мм

0,12 мм

0,048 мм

0,024 мм

Выполняем расчёт припусков:

                                 2Z_min=                                                    ( 2.2)

2Z_{min р.чер}= мм

2Z_{min р.п/ч}= мм

2Z_{min р.ч}= мм

Выполняем расчёт размеров:

D_{p р.п/ч}=105-0,189=104,881 мм

D_{p р.чер}=104,881-0,388=104,473мм

D_{p отл}=104,473-6,002=98,471мм

Рассчитываем предельные размеры:

D_{min отл}=98,471-2,4=96,071 мм

D_{min р.чер}=104,473-0,87=103,603 мм

D_{min р.п/ч}=104,811-0,22=104,591 мм

D_{min р.ч}=105-0,087=104,913 мм

Рассчитываем предельные припуски:

2Z_max^пр_р.ч=105-104,811=0,189 мм

2Z_max^пр_р.п/ч=104,811-104,473=0,338 мм

2Z_max^пр_р.чер=104,473-98,471=6,002 мм

2Z_min^пр_р.ч=104,913-104,591=0,322 мм

2Z_min^пр_р.п/ч=104,591-103,603=0,988 мм

2Z_min^пр_р.чер=103,603-96,071=7,532 мм

Проверочный расчёт:

2,4-0,87=1,53                                                        7,532-6,002=1,53

0,87-0,22=0,65                                                     0,988-0,338=0,65

0,22-0,087=0,133                                                  0,322-0,189=0,133

Z₀ =6,529×2,4-0,087=8,842 мм

D₀=105-8,842=98,158 мм

Рассчитываем массу спроектированной заготовки:

                                        , кг                                                 (2.3)

где m_д  – масса детали; m_д =1,5 кг,

m_отх  – масса отходов; m_отх= V_отх×ρ, кг.

V_{отх 1}= м³

V_{отх 2}= м³

V_{отх 3}= м³

V_{отх 4}= м³

V_отх= V_{отх 1}+V_{отх 2}+ V_{отх 3}+ V_{отх 4}=27553+26189+4147+2323=60836  м³

m_отх= V_отх×ρ=60836,675×7,2×10^-6=0,4 кг

m_з= 1,44+0,4=1,84 кг

Н.расх= 1,1m_з.=1,1×1,84=2,02 кг

Рисунок 2.2 – Схема  графического расположения полей допусков и припусков на обрабатываемой поверхности Ø105Н9(^+0,087)

 2.3 Разработка проектного технологического процесса

2.3.1 Анализ базового технологического процесса и составление последовательности обработки для проектируемого техпроцесса

Последовательность операций механической обработки детали «Крышка» КЗК-10-0202117 по существующему на предприятии техпроцессу:

010 Токарно-винторезная

1.  Установить и закрепить деталь

2.  Точить поверхность 1

3.  Открепить и снять деталь

020 Токарная с ЧПУ

1. Установить и закрепить деталь

2. Подрезать торец 5

3. Расточить отверстие 6

4. Расточить отверстие 7

5. Расточить фаску 4

6. Точить поверхность 2 с подрезкой торца 1

7. Точить фаску 3

8. Точить канавку 9

9. Открепить и снять деталь

030 Токарно-винторезная

1.  Установить и закрепить деталь

2.  Подрезать торец 8

3.  Открепить и снять деталь

040 Вертикально-сверлильная

1.  Установить и закрепить деталь

2.  Сверлить три отверстия 1 последовательно с поворотом детали

3.  Открепить и снять деталь

050 Слесарная

1.  Установить и закрепить деталь

2.  Зачистить заусенцы после сверления отверстий

3.  Открепить и снять деталь

Проанализировав заводской техпроцесс в соответствии с среднесерийным типом производства, с целью повышения степени механизации путем применения станков с ЧПУ вместо универсального оборудования. Предлагаю все операции выполнить на TC600. Маршрут обработки представлен в МК и в сводной таблице режимов резания.

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

Черновая база выбирается один раз и на первой операции с наименьшими припусками под обработку, или которая вообще не обрабатывается.

На 010 операции в качестве черновой базы выбирается необработанная наружная поверхность; где лишается заготовка четырех степеней свободы: двойной направляющей и опорной базы – одной степени свободы.

В качестве чистовых технологических баз следует принимать те элементы детали, которые являются базами конструкторскими и измерительными, что уменьшает погрешность базирования, т.к. выполняется принцип совмещения баз.        

Проанализировав базовые поверхности, можно сделать вывод, что соблюден принцип постоянства и совмещения баз.                                                        

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица 2.6 – Выбор оборудования

Номер операции	Код и модель станка	Наименование станка	Действительный фонд времени работы оборудования в зависимости от категории ремонтной сложности станка	Стоимость станка млн.руб	Паспортные данные
					Размеры посадочного элемента	Предельные размеры обрабатываемых заготовак	Габаритные размеры, мм	Мощность, кВт	Ряд частот, мин-1	Ряд подач, мм/об
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
010	3811132хххх TC600	комплексная с ЧПУ	25/3904	962,4	250/315	600х 400х 450	2,5×1,6×2	15/19	1-6000	0,1-100

Таблица 2.7 – Выбор установочно – зажимные приспособления

Номер операции и модель станка	Приспособление
	Код	Наименование	Тип привода	Техническая характеристика	Обозначение по стандарту
1	2	3	4	5	6
010 TC600	396100хххх	патрон 250 BHSMW	Данамический б/с	диаметр 250/315	—

Таблица 2.8 – Выбор режущего инструмента

Номер операции и модель станка	Режущий инструмент
	Код и наимено-вание режущего инструмен-та	Материал режущей части	Техническая характерис-тика	Обозначение по стандарту	Приме-няемая СОТС
010 TC600	проходной	IC 9015	H×B=20×20	MWLNR 2020K-08W	эмульсия
	проходной	IC 9015	H×B=20×20	MWLNL 2020K-08W
	канавочный	IC 908	H×B=25×25	PCHR25-24
	расточной	IC9015	H×B=20×20	A32S SVUNL-12
	расточной	IC9015	H×B=20×20	A32S SVUNR-12
	сверло	VHM	Ø13	Guhring 2463

Таблица 2.9 – Выбор вспомогательного инструмента

Номер операции и модель станка	Код и наименование вспомогательного инструмента	Установка				Обозначение по стандарту
		вспомогательного инструмента на станке		режущего инструмента на вспомогательном
		способ	размеры посадочного элемента	способ	размеры посадочного элемента
010 TC600	392849хххх револьверная головка	в станке	–	–	–	–

Таблица 2.10 –Выбор измерительного инструмента

Номер операции и модель станка	Код и наименова-ние инструмен-та	Диапазон измере-ния инстру-мента	Точность измеряе-мого инструмен-та	Допуск измеряемо-го размера	Обозначение по стандарту
010 TC600	393141ххххпробка	1-360	0,01	0,87	012-81 40-3002
	393311ххххштангенциркуль	0-125	0,1	2,0	ГОСТ 1412-89
	393120хххх скоба	1-360	0,01	0,063	ГОСТ 18360-93

2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение режимов резания на проектируемые операции

На 010 Комплексная с ЧПУ рассчитываем режимы резания по ОНРР.

Переход 1 – Подрезать торец 8.

Рисунок 2.2 – Эскиз операционной обработки поверхности 8

Режущий инструмент: проходной , оснащенный пластинами из твердого сплава IC9015, H×B=20×20

Геометрические параметры: φ=60 °; γ =12 ° ; α =12 °.

Режимы резания:

1.Глубина резания: 3 мм;

2.Стойкость инструмента: Т=180 мин;

3.Подача : рекомендуемая S_o=0,20 – 0,36 мм/об принимаем S_о=0,20 мм/об;

4.Скорость резания: V=V_т×к₁× к₂× к₃ м/мин,                                                 (2.4)

где  V_т = 343 м/мин к₁=1,2 – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемой поверхности;

к₂=1,15 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

к₃=0,95 – коэффициент, учитывающий материал инструмента.

V = 343×1,2×1,15×0,95= 450 м/мин

5. Частота вращения: n=,мин^-1,                                                             (2.5)

где V = 450 м/мин;

D = 158 мм.

n=907 мин^-1 

6. Подача минутная: S_м= S_о× n =0,2×907=181,4 мм/мин                                                                                                                             (2,6)

7. Проверочный расчёт по мощности станка:

N_табл=1,4кВТ; K_N=1.0

кВт   (2.7)

N_рез≤1,2×N_дв×ŋ                                             (2.8)

          6,6≤1,2×16×0,8 –    обработка возможна

6,6≤15,36

Расчёт машинного времени:

                                                 (2.9)                                                             

L_раб.х =18 мм                (2.10)

0,09

Переход 4 – Сверлить 3 отверстия 1

Рисунок 2.3 – Эскиз операционной обработки поверхности 1

Выбор режущего инструмента: спиральное сверло из VHM с циллендрическим  хвостовиком, нормальной заточки, Ø 13 мм, длинна рабочей части l=52 мм, длиной с конусом  L=133 мм.

Геометрические параметры: 2φ=112°; ψ=40°; α=6°; ω=30°; γ=3°.

Режимы резания:

1.Глубина резания: 6,5 мм;                                                       (2.11)

2.Стойкость инструмента: Т=60 мин;

3.Подача на оборот: рекомендуемая S_о=0,2–0, 5 мм/об [карта 31], принимаем S_о=0,4 мм/об ;

4.Скорость резания: V=V_т×к_с× к_т м/мин,                                                     (2.12)

где  V_т = 40 м/мин [карта 36,лист 1];

к_с=1 – коэффициент, учитывающий глубину отверстия; к_т=1,1 – коэффициент, учитывающий стойкость инструмента.

V=40×1×1,1=44  м/мин

5.Частота вращения: n=,мин^-1,                                                           (2.13)

где V = 44 м/мин;

D = 13 мм.

n=1020 мин^-1

6.Подача минутная: S_м= S_о×n =0,4×1020=408 мм/мин;                             (2.14)

7.Действительная скорость резанья:

                                  (2.15)

8.Мощность потребляемая на резанье [карта 37]

N=1.1 кВт

9.Основное время: , мин,                                                           (2.16)

где L _р.х.= 16 мм;                                                        (2.17)

S_м=620 мм/мин;

i =3

0.11 мин^-1

Таблица 2.11 – Сводная таблица режимов резания

Номер операции и модель станка	Номер позиц ии, пере хода	Наименование установа, суппорта, перехода		Номер инструмента	D или В, мм		t, мм	lрез, мм	Lраб.х, мм			i			Подача		n,  мин-1	V, м/мин	То, мин
															Sо, мм/об	Sм, мм/мин
010 Комплексная с ЧПУ	Установ А
	2	Подрезать торец 8		1	158		2	32	34	1			0,2			181,4	907	450	0,18
	3	Расточить отверстие 6		2	90		5	40	42	2			0,2			177	885	250	0,47
	Установ Б
	1	Подрезать торец 5	3			158	3	50	53		2			0,2		181,4	907	450	0,58
	2	Точить поверхность 2 с подрезкой торца 1	3			125	3	25	27		2			0,1		81,5	815	320	0,66
	3	Точить фаску 3	3			125	1,6	6	7		1			0,1		81,5	815	320	0,08
	4	Точить канавку 9	4			115,8	4,6	7	8		1			0,05		37,1	742	270	0,21
	5	Расточить отверстие 7	5			105	3	35	37		2			0,1		75,8	758	250	0,97
	6	Расточить фаску 4	5			106	1,6	5	6		1			0,1		75,1	751	250	0,07
	7	Сверлить 3 отв. 1	6			13	6,5	13	15		3			0,4		408	1020	44	0.11
	итого																		∑3.33

2.4.3 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норма времени

Таблица 2.13 – Описание обработки на проектируемой операции

Наименование переходов технологических и вспомогательных	Величина составляющих ТМВ, мин
Установ А Подвод инструмента Подрезать торец 8 Отвод инструмента Замена частоты Замена подачи Замена инструмента Подвод инструмента Расточить отверстие 6 Отвод инструмента Замена частоты Замена подачи Замена инструмента Установ Б Подвод инструмента Подрезать торец 5 Отвод инструмента Замена частоты Замена подачи Подвод инструмента Точить поверхность 2 с подрезкой торца 1 Отвод инструмента Замена частоты Замена подачи Подвод инструмента Точить фаску 3 Отвод инструмента Замена частоты Замена подачи Замена инструмента Подвод инструмента Точить канавку 9 Отвод инструмента Замена частоты Замена подачи Замена инструмента Подвод инструмента Расточить отверстие 7 Отвод инструмента Замена частоты Замена подачи Подвод инструмента Расточить фаску 4 Отвод инструмента Замена частоты Замена подачи Замена инструмента Подвод инструмента Сверлить 3 отверстия 1 Отвод инструмента Возврат всех параметров в исходное положение Контроль размера	0,02 0,02×2 0,02 0,06 0,07 0,2 0,02 0,02 0,02 0,06 0,07 0,2 0,02 0,02×3 0,02 0,06 0,07 0,02 0,02×2 0,02 0,06 0,07 0,02 0,02 0,02 0,06 0,07 0,2 0,02 0,02×3 0,02 0,06 0,07 0,2 0,02 0,02×2 0,02 0,06 0,07 0,02 0,02 0,02 0,06 0,07 0,2 0,02 0,02×3 0,02 0,2+0,07 0,07+0,07
Итого:	∑3,11

1 Т_о=3.33 мин

2 Т_МВ=3.11 мин [таблица 2,13] – время машинно-вспомогательное;

3 Т_В= t_ус + t_уп+ t_изм                                                                                                               (2.18)

3.1 t_ус=0.35 мин [ ОНВ, карта 2, лист 1, поз 2] – время на установку и снятие детали;

3.2 t_уп1=0.03 мин [ ОНВ, карта 8, поз 2] – включить систему

t_уп2=0.04 мин [ ОНВ, карта 8, поз 1] – установить и снять щиток от забрызгивания эмульсией;

t_уп= t_уп2+ t_уп1=0.03+0.04=0.07 мин                                                            (2.19)

3.3 t_изм1=0.08 мин [ ОНВ, карта 15, лист 5, поз 145] – время на измерение штангенциркулем;

t_изм2=0.04 мин [ ОНВ, карта 15, лист 2, поз 22] – время на измерение скобой;

t_изм3=0.5 мин [ ОНВ, карта 15, лист 10, поз 276] – время на измерение пробкой;

t_изм=t_изм1+t_изм2+t_изм3=0.08+0.04+0.5=0.62 мин                          (2.20)

Т_В =0.35+0.07+3.11=3,53 мин                                                                        (2.21)

4 Т_ца= Т_МВ+Т_о=3.11+3.33=6.44 мин – время автоматического цикла                                                                                                   (2.22)

5 Т_оп= Т_ца+ Т_В=6.44+3.53=9.97 мин – оперативное время          (2.33)

 [ ОНВ, карта 16, поз 31]

 [ ОНВ, карта 18, поз 1] – время на отдых и личные надобности

6мин –штучное время           (2.24)

7 Т_пзА1=4 мин [ ОНВ, карта 26, поз 1] – время на получение наряда, чертежа, технической документации, программоносителя на рабочем месте;

Т_пзА2=10 мин [ ОНВ, карта 26, поз 2] – время на получение режущего и вспомогательного инструмента, контрольно-измерительного инструмента, приспособления и заготовки исполнителем до начала и сдать их после окончания обработки детали;

Т_пзА3=2 мин [ ОНВ, карта 26, поз 3] – время на ознакомление с работой, чертежом, технологической документацией, осмотр заготовки;

Т_пзА4=2 мин [ ОНВ, карта 26, поз 4] – время на инструктаж мастера;

Т_пзА= Т_пзА1+ Т_пзА2+ Т_пзА3+ Т_пзА4=  4 +10+2+2=18 мин                                   (2.25)

Т_пзВ1=2.5 мин [ ОНВ, карта 26, поз 8] – время на установку патрона;

Т_пзВ2=0,4 мин [ ОНВ, карта 26, поз 21] – время на установку исходных режимов работы станка;

Т_пзВ3=0.8 мин [ ОНВ, карта 26, поз 26] – время на ввод программы в память ЧПУ с программоносителя;

Т_пзВ4=3 мин [ ОНВ, карта 26, поз 28] – время на установку исходных координат;

Т_пзВ5=1.3х6 мин [ ОНВ, карта 26, поз 30] – время на установку инструмента на длину обработки;

Т_пзВ6=0.3 мин [ ОНВ, карта 26, поз 31] – время на настройку устройства