Описание конструкции и служебного назначения детали 007.1045.004. Определение межоперационных припусков и операционных размеров

Страницы работы

Фрагмент текста работы

операции 070 операции деталь устанавливается на оправку по поверхности 11 с упором в торец 1 .

 2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица 2.4 – Выбор оборудования.

Номер операции

Код модель и наименование станка

Цена станка

Паспортные данные

Габаритные размеры

Мощность привода,кВт

Ряд частот, мин-1

Ряд подач, мм/об

010

Токарный с ЧПУ 16ГС25Ф3С2ТМП

90668287

37001770

1700

10

12,5-2000

0,01-2,8

0,005-1,4

020

381111

Токарный с ЧПУ 16А20Ф3

96337070

37001770

1700

10

12,5-2000

0,01-2,8

0,005-1,4

030

13121402

Горизонтально-фрезерный

6Т83Г

19236240

2815 1900 1750

4

50-1500

0.1-1.6

040

Вертикально- фрезерный

6Т12

17599152

1256х1562х  1205

4

25-1600

0.2 -2

050

13114388

Горизонтально- фрезерный

6Т83Г

19236240

49752337 2180

4

50-1500

0.1-1.6

060

Внутришлифовальный

3А227П

31854125

2846х1965х 1963

7,5

Изделия

50-5000 б/с

Шлиф круга

1590

Продольная max 9,999 мм/диаметр

Поперечая

0,01-9,99

070

Шлифовальный с ЧПУ

3М152ВФ2

34598456

54252486х 2463

7,5

Изделия

50-5000 б/с

Шлиф круга

1590

Продольная max 9,999 мм/диаметр

Поперечая

0,01-9,99


Таблица 2.5 – Выбор технологической оснастки

Номер операции

Приспособления

Режущий инструмент

Вспомогательный инструмент

Измерительный инструмент

Наименование

Код

Наименование

Код

Наименование

Код

Наименование

Код

1

2

3

4

5

6

7

8

9

010

Патрон 3-х кулачковый

396111

Сверло

Резец

Метчик

23010046

21020307

262016173

Резцедержка

392800

Штангенциркуль

393311

020

Патрон 3-х кулачковый

396111

Резец

Резец

Резец

21020307

21400006

21283118

Резцедержка

392800

Штангенциркуль

393311

030

Приспособление фрезерное

396100

Фреза дисковая трехсторонняя

392800

Оправка

393191

Штангенциркуль

393140

040

Приспособление фрезерное

396100

Фреза дисковая трехсторонняя

392800

Оправка

393191

Штангенциркуль

393311

050

Приспособление фрезерное

396100

Фреза дисковая трехсторонняя

392800

Оправка

393191

Штангенциркуль

070

Оправка разжимная самоцентрирующаяся

396132

Шлифовальный круг

397731

Оправка

392800

Калибр-пробка

393120

393311


2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных припусков и операционных

        Размеров

Расчёт аналитическим методам припусков на поверхность

Таблица 2.9 – Определение последовательности обработки детали.

Последовательность механической обработки Ø75h6(-0.019)

Точность обработки

Способ базирования детали в приспособлении

Расчет погрешности установки,Eу мм

Квалитет с допуском

Шераховато-сть, Rа, мкм

1

2

3

4

5

Прокат

-

Rz200

-

Черновое точение

12(0,35)

12,5

По предварительно обработанной поверхности 6 в самоцентрирующийся трехкулачковый патрон

EБ  = 0

EЗ = 0,12

Eу= 0,12

Получистовое точение

9(0,087)

3,2

EБ  = 0,EЗ = 0,12,Eу= 0,12

Шлифование

6(0,019)

1,6

По чисто обработанному отверстию 13 на разжимную оправку

EБ  = 0

EЗ = 0,06

Eу= 0,06

Таблица 2.10 – Аналитический расчет припусков, мм

Переходы механической обработки поверхности

Ø75h6    (-0.019)

Rz

h

ρ

EУ

Расчет-ный припуск 2Zmin

Расчет-ный размер Dp

Допуск

Предельный размер

Предельный размер

d

dmax

2Zminпр

2Zmaxпр

Прокат

0,2

0,3

0,05

76,801

2,3

76,8

79,1

Черновое точение

0.05

0.05

0,003

0.12

1,26

75,541

0,35

75,54

75,89

1,26

3,21

Получистовое точение

0.03

0.03

0,0025

0,12

0,44

75,101

0,087

75,101

75,098

0,439

0,792

Шлифование

0.005

0.015

0,06

0,12

74,981

0,019

74,981

75

0,12

0,098

Суммарный припуск:

1,819

4,1

                                                                             (2.8)

ρсм=Т/2=0,8 мм

ρкор=Δк∙D=1,1 мм                                

мм

ρчерн=1,36∙0,06=0,08 мм

ρпол=1,36∙0,08=0,068 мм

                                                   (2.9)

 мм

 мм

 мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax-2Zomin=TДз-ТДД

4,1-1,819=2,4-0,019

2,281=2,281

Таблица 2.11 – Табличный расчет припусков.

Переходы механической обработки поверхности Ø45Н7

Точность обработки

Припуск табличный, Z, мм

Расчёт размеров заготовки d или D, мм

квалитет

Допуск, мм

Шероховатость, Rа, мкм

1

2

3

4

5

6

Шлифование чистовое

Н7

0,035

1,6

0,3

Ø45Н7

Расверливание

Н11

0,13

6,3

1,2

45-0,3=44,7

Сверление

Н14

0,4

6,3

2,0

44,7-1,2=43,5

Прокат

2,4

100

43,5-2=41,5

Размер заготовки: 41,51,2

2.4.2 Определение режимов резания на проектируемые операции. Сводная таблица режимов резания

Аналитический расчет режимов резания.

Операция 050. Станок  6Т83Г

Фрезеровать два паза 21

1 Выбор режущего инструмента

Для обработки принята дисковая трёхсторонняя фреза со вставными ножами, оснащёнными твёрдым сплавом.

D=200мм; d=60мм; z=14

2 Расчет режимов резания а) Глубина резания t=17,8мм

В=14мм б) Подача:

принимаемая: Sz= 0,63 мм/зуб в) Стойкость:

Т=180 мин г) Скорость резания:

                                               (2.10)

где Сν=690;                             q=0,2;

y=0,4;                                        х=0,3

m=0,35м  ;                                u=0,1     р=0

            Кν=Кмν∙Кпν∙Кuν,                                                     (2.11)   

                                                                        (2.12)

где n=1,45; Кг=0,95

Кпν=0,9;                                             

Кuν=1,0.

Кν=0,97∙0,9∙1,0=0,87    

м/мин д) Частота вращения:

,                                                           (2.13) 

 мин-1                корректировка по паспорту станка: n=40 мин-1  е) Действительная скорость резания:

,                                                                        (2.14)

м/мин з) проверочный расчёт по осевой линии

                                                                      (2.16)

где Ср=261;                     q=1.1;              

y=0,8;                        x=0.9

u=1.1                         w=0.1 

KMP=1                                                                                                              (2.17)

                Обработка возможна и) Крутящий момент:

                                                               (2.18)

к) Мощность потребная резанию:

                                                                 (2.19)

л) Проверочный расчет мощности:

Nрез≤1,2Nдв∙η                                                     (2.20)

Nдв=4 кВТ

η=0,8

2,8≤1,2∙4∙0,8

2,8≤3,83

3 Машинное время

                                                                                 (2.23)

 мин

Табличный расчёт режимов резания

Операция 010− Токарная с ЧПУ

Точить поверхность 8 Ø90 до Ø75,4 сфаской9

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принят проходной упорный резец, оснащенный пластинами из твердого сплава T15К6.

Геометрические параметры:=90˚, =10˚,=15˚

НВ=220

II Расчёт режимов резания:

1 Глубина резания, t, мм

1

2 Подача

Принимаемая Sо = 0,35 мм/об

3 Стойкость Т, мин

Т = 150 мин-1

4Скорось резания Vрез,м/мин

Vрез = Vтабл× К× К× К, м/мин                                                 (2.24)                                                 

где К=1

К=1

К=1,2

Vтабл=125м/мин

V рез= 125×1×1×1,2=150 м/мин

5 Частота вращения n, мин-1

n=, мин-1                                                                          (2.25)                                                   

n== 385 мин-1

6 Минутная подача

S=S×n=0,35×385=134мм                                                                              (2.26)                                                 

7 Проверочный расчёт по мощности резания

Nрез≤1,2 × Nд×η                                                                                

N рез≤1,2 ×7,2 ×0,8

0,9≤6,9       Обработка возможна

III Расчёт машинного времени, Тм, мин

Тм = i, мин                                                                      (2.27)                                                          

Lр.х.=lрез+ lподв. +∆+y, мм                                                           (2.28)                                                   

∆=(1÷3) мм

Принимаемое значение  ∆=2 мм

lподв=2мм                    

lрез=23 мм

y = ctg× t= ctg90×1,4=0мм                                                      (2.29)                                                 

1=2+23+2+0=27мм

Тм1 = 5= 1,0 мин

Расчеты по остальным операциям проводится  в табличной форме и представлен в таблице 2.9

Таблица 2.9 – Сводная таблица режимов резания.

Номер операции и модель станка

Номер позиции, перехода

Наименование установа,

 суппорта, перехода

D или В, мм

t, мм

lРЕЗ, мм

LРХ, мм

i

Подача

n,

мин-1

v,

м

мин

ТО,

Мин

ТМВ,

мин

SО,

мм

об

SМ,

мм

мин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

010 16ГС25Ф3

1

Подрезать торец 7

90

1

45,5

50

1

0,5

318

110

8,3

2

Точить поверхность 5 с фаской 6

75,4

1,8

23

27

1

0,35

385

150

3

Точить канавку 15

71

3

0,5

26

1

0,1

285

80

4

Сверлить отверстие 11

30

15

46

49

1

0,25

275

26

5

Рассверлить отверстие 11

44,6

7,2

46

49

1

0,45

171

25

6

Расточить отверстие 11

45

0,3

46

49

1

0,25

609

90

7

Центровать два отверстия 16

6

2

5

8

1

0,1

318

20

8

Сверлить отверстие 16

6,4

3,2

12

15

1

0,25

597

26

9

Сверлить отверстие 18

4

2

2

20

1

0,25

597

26

020 16А20Ф3

1

Подрезать торец      1

90

1

45,5

50

1

0,5

318

110

4,1

2

Точить поверхность 3 с фаской 2

85

2,5

23

26

1

0,35

385

150

3

Расточить отверстие 14

73

1,1

17

20

12

0,25

609

90

030

6Т83Г

1

Фрезеровать 2 паза 9

200

11,9

75

150

1

1,2

40

20

2,8

040

6Т12

1

Зенкеровать фаску в 2 пазах 9

40

1

30

150

1

0,5

250

40

1,8

050

6Т83Г

1

Фрезеровать 2 паза 21

200

14

75

188

1

1,2

40

20

3,0

060

3А227П

1

Шлифовать отверстие 11

45

0,2

29

50

1

0,002

30

25

7,3

32

1114

35

2

Шлифовать и торец 1

75

0,2

5

1

30

25

110

1114

35

070 3М152ВФ2

1

Шлифовать поверхность 5

75

0,3

23

23

1

0,002

30

25

3,1

600

1114

35

2

Шлифовать поверхность 3

85

0,2

23

23

1

30

25

600

1114

35

2.4.3 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норм   времени

020 −Токарная с ЧПУ

(Станок модели 16А20Ф3)

1.  Основное время обработки:

Тмо – таблица 2.9

Тмо=4,1 мин

2. Машинное вспомогательное время:

Тмв=0,31+0,29+0,14+0,12+0,17+0,27+0,06+0,28+0,22=1,36мин

3. Время цикла автоматической работы станка:

ТЦа=Тмо+Тмв                                                        

ТЦа= 4,1+1,36=5,46 мин

4. Вспомогательное время:

Тв= tус+ tуп+ tизм                                                 

где tус – время на установку и снятие заготовки, мин;

tУП – время на приемы управления станком;

tИЗМ – время на измерение;

tус=0,46 мин – карта 1 поз. 47

tуп=0,07 мин – карта 15 поз. 1

tп=0,17 мин

tизм=0,14+0,13+0,16+0,19+0,13=0,75 мин – карта 20 поз. 9,30

Так как время на измерение перекрывается временем цикла автоматическим, то в дальнейших расчетах его не учитывают.

Тв=0,46+0,07+0,17=0,7мин

5. Оперативное время обработки:

Топ=ТЦа+Тв                                                              

Топ=5,46+0,7=6,16 мин

6. Время на организацию технического обслуживания:

αОБС=4,6+3,2% – карта 4 поз. 2,11

αОТЛ=4% – карта 4 поз. 19

7. Штучное время:

 мин

8. Подготовительно-заключительное время:

Тпз=25+2+3+2+3+2=37 мин – карта 5 поз. 1,4,7,9,10                   

9. Штучно-калькуляционное время:

 мин

Таблица 2.10 − Сводная таблица норм времени

Номер

операции и модель

станка

То

Тв

Тц

Топ

α,

%

α,

%

Тшт

Тп-з

nд

Тшт-к

tус

tп

мв)

tуп

tизм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

010  16ГС25Ф3

8,3

0,46

0,17

0,07

0,75

5,46

7,76

7,8

4

9,3

37

79

9,5

020  16А20Ф3

4,1

0,46

0,17

0,07

0,25

2,51

3,21

7,8

4

6,88

37

79

6,04

030

6Т83Г

2,8

0,34

0,2

-

0,15

-

7,11

4

4

3,7

18

79

3,55

040

6Т12

1,8

0,34

0,1

-

0,2

-

4,14

4

4

2,9

14

79

3,15

050    6Т83Г

3

0,34

0,2

-

0,2

-

4,44

4

4

4,75

17

79

4,93

060    3А227П

7,3

0,1

0,49

-

0,1

-

1,6

4

4

8,1

17

79

8,7

070 3М152ВФ2

3,1

0,46

0,17

0,7

0,1

1,86

1,1

7,8

4

3,89

15

79

3,8

2.4.4 Разработка управляющей программы (УП) обработки детали

Операция 020: Токарная с ЧПУ

Исходные данные:

Станок - токарный с ЧПУ модели 16А20Ф3;

УЧПУ – 2Р22;

Деталь типа «вал»;

Материал – Сталь 40Х ГОСТ 1050-88;

Заготовка – прокат Ø90x50 мм.

Тип производства – мелкосерийный.

Рисунок 2.2- Эскиз заготовки.

Рисунок 2.3- Эскиз детали.

Таблица 2.11- Последовательность обработки детали

№ перехода

Содержание перехода

Режущий инструмент

Режимы резания

1

2

3

4

1

Точить торец 1

Токарный проходной отогнутый резец, оснащенный пластиной из твердого сплава Т15К6

S= 0,5 мм/об

n= 318 мин-1

2

Точить поверхности    2; 3

Токарный проходной резец, оснащенный пластиной из твердого сплава Т15К6

S= 0,35 мм/об

n=  385мин-1

3

Расточить отверстие 4 с фаской 5

Расточной резец .Т15К6

S= 0,25мм/об

n=  609 мин-1

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ

3.1 Расчетно-конструкторский анализ станочного приспособления.

3.1.1 Описание конструкции и принципа работы приспособления

Согласно заводского техпроцесса на операции 050 ,Горизонтально-фрезерная, используют специальное приспособление с гидравлическим  зажимом. Приспособление предназначено для фрезерования паза 9 в детали типа Втулка 007.10.45.004 на горизонтально-фрезерном станке 6Т83Г.

В приспособление заготовка насаживается на палец. Для закрепления заготовки применяют прихваты, которые передают усилие зажима с поршня пневмоцилиндра на заготовку.

Заготовка закреплена в приспособлении силой Q. Отжим заготовки осуществляется при подаче воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра.

В корпусе приспособления предусмотрены 4-ре проушины для закрепления на столе станка с помощью болтов и гаек. Для точной установки приспособления на столе станка в нижней части корпуса  этого приспособления запрессованы две шпонки. Для перемещения приспособления предусмотрены два рым-болта.

3.1.2 Расчёт погрешности установки детали в приспособлении

На точность обработки влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность обработки eо, которая не должна превышать допуск d выполняемого размерапри обработке заготовки, то есть  eоd.

Расчет точности изготовления приспособления будем вести из условия обеспечения размера заготовки  28,2-0,3 мм и 14+0,43мм по методике, изложенной в литературе [1. стр 147  ].

Допуск на размер детали определяется по формуле

Td=es-ei, мм                                              (3.1)

где es – верхнее отклонение, мм.

ei – нижнее отклонение, мм.

Для размера 28,2-0,3мм        Td=0-(-0,3)=0.3 мм

Для размера 14+0,43мм         Td=0,18-0=0.43 мм

Погрешность базирования на размер детали:

Eб=0, т.к. совпадают технологическая и измерительная базы для размера 28,2-0,3мм и размер 14+0,43мм обеспечивается инструментом

Погрешность закрепления на размер детали:

Eз=0,14 мм.

Погрешность установки на размер детали:

            (3.2)


Таблица 3.1- Определение погрешности установки

Задача

eб мм.

eз мм.

eу мм.

Т

мм

Вывод о возможности достижения заданной точности.

 0

0,14

0,14

0,3

Обработка возможна т.к.

Еу<T

0,43

Рисунок 3.1- Схема действия сил

3.1.3 Расчёт параметров силового органа приспособления

1 Определяется сила резания

                                 (3.3)

где Ср=261;                     q=1.1;              

y=0,8;                        x=0.9

u=1.1                         w=0.1 

KMP=1                                                                                                      

Ру=0,5∙PZ=0.5∙6369=3184,5H                                                       (3.4)

Определяем равнодействующую сил резания по формуле

R=                                        (3.5)

2 Рассчитываем силу зажима

W=                                                                                     (3.6)

Т=                                                                                   (3.7)

где  f– коэффициент трения между контактирующими поверхностями (f=0,4)

Р- равнодействующая сил резания  PZ  и Ру

k – коэффициент учитывающий изменение условий в процессе обработки

k =k0∙k1∙k2∙k3∙k4∙k5∙k6                                                                          (3.8)

k0=1.5 – гарантированный коэффициент запаса;

k1=1,4 – коэффициент учитывающий увеличение сил резания при затуплении инструмента;

k2=1,0 - коэффициент учитывающий изменение величины припуска;

k3=1,2 - коэффициент учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании;

k4=1,0 - коэффициент учитывающий род привода (гидравлический);

k5=1,0 - коэффициент учитывающий удобное расположение рукоятки для ручных зажимных устройств;

k6=1,0 - коэффициент учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку на опорах

k =1,5∙1,4∙1,0∙1,2∙1,0∙1,0∙1,0=2,52

Т=

Сила зажима на каждом прихвате   

W=

3 Расчет механизма усилителя

Исходя из схемы распределения сил определим усилие передаваемое штоком:

∑М= - 40∙W -75∙Q∙η=0

Q=

4 Определяем диаметр гидроцилиндра

D=1.13, мм                                                                             (3.9)

где Р=10МПа – давление жидкости

D=1.13,

Принимаем стандартное значение D=80мм

3.2 Конструирование и расчет режущего инструмента

Согласно заводского техпроцесса на операции 040 «Горизонтально-фрезерная», используется дисковая трехсторонняя с разнонаправленными зубьями фреза. Материал корпуса – сталь45 ГОСТ1050-88; пластин - Т15К6.

Исходные данные для конструирования фрезы:

Станок – Горизонтально-фрезерный 6Т83Г

Обрабатываемый материал – Сталь 40Х, 610МПа

Крепление – приспособление средней жесткости

Обработка – однократная В=14мм;  h=18мм

Необходимо рассчитать дисковую трехстороннюю фрезу.

1Используя рекомендации, задаем предварительно диаметр и размеры фрезы:

Похожие материалы

Информация о работе