Разработка технологии обработки детали КИС 216302Б. Анализ технических требований на изготовление детали

Таким образом, проектируемый технологический процесс будет выглядеть следующим образом:

010 Барабанно-фрезерная

1 Фрезеровать поверхность

020 Многоцелевая

1 Фрезеровать торец 7

2 Сверлить отверстие 8

3 Зенковать отверстие 8

4Расточить отверстие 2

5 Расточить отверстие 2

6Повернуть стол на 180º

7 Расточить отверстие 4

8 Расточить отверстие 4

9 Развернуть отверстие 4

10Повернуть стол на 180º

11Развернуть отверстие 2

12 Центровать отверстия 1,3

13Повернуть стол на 180º

14 Центровать отверстия 5,6

15 Сверлить отверстия 5,6

16Повернуть стол на 180º

17Сверлить отверстия 1,3

18 Рассверлить фаски 1,3

19Повернуть стол на 180º

20 Рассверлить фаски 5,6

21 Сверлить отверстия 5,6

22Нарезать резьбу в отверстиях 5,6

23 Повернуть стол на 180º

24 Нарезать резьбу в отверстиях 1,3

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

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.

В качестве черновых баз на первых операциях назначают те элементы, относительно которых обрабатываются будущие чистовые базы, и используют черновые базы только один раз.

К поверхностям, используемым в качестве черновых баз, предъявляют следующие требования:

-  их припуски и уклоны должны быть минимальными;

-  эти поверхности должны быть без следов прибылей и других дефектов заготовки;

-  они не должны являться поверхностями разъёма;

-  должны иметь наиболее высокую точность размеров и качество поверхности заготовок;

в качестве черновых баз целесообразно использовать те поверхности заготовки, которые останутся необработанными в готовой детали.

В качестве черновой базы для первой операции выбирается наружная поверхность  Ø70 и две внутренние поверхности вилки; на данной операции обрабатываются поверхности ушек вилки. На следующей операции в качестве базы применяют наружную поверхность толщиной 70 мм.

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	Ряд частот, мин-1	Ряд подач, мм/об
020	381632 Многоцелевой ИР500ПМФ4	185680645	4450х 4655х 3100	14	21,2-3000	б/с

Таблица 2.5 – Выбор технологической оснастки.

Номер и наименование операции	Приспособление		Режущий инструмент		Вспомогательный инструмент		Измерительный инструмент
	Наименов.	Код	Наименов.	Код	Наименов.	Код	Наименов.	Код
020 Многоцелевая	Приспособление	396100	Фреза	391820	Оправка	392870	-	-
			Резец расточной	392112	Оправка	392870	Штангенциркуль	393311
			Центровачное сверло	391242	Оправка	392870	-	-
			Развертка спиральная Ø52	391739	Оправка	392870	Пробка	393110
			Сверло Ø10	391210	Оправка	392870	-	-
			Сверло Ø 38	39120	Оправка	392870	-	-
			Метчик М10	391391	Оправка	392870	Пробка	393110
			Сверло Ø14	391210	Оправка	392870	-	-
			Зенковка Ø40	391630	Оправка	392870	-	-

2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных припусков и операционных

        размеров

Таблица 2.6 – Определение последовательности обработки детали.

Последовательность механической обработки Ø52Н7	Точность обработки		Способ базирования детали в приспособлении	Расчет погрешности установки,Eу мм
	Квалитет с допуском	Шераховато-сть, Rа, мкм
Черновое растачивание	11(0,19)	12,5	Базируем по наружному необработанному контуру детали Без переустановки детали с заменой инструмента	; Eз=0,2 мм EБ=0,6 мм =0,63мм
Получистовое растачивание	9(0,074)	6,3		EИНД.=0,05
Развертывание	7(0,030)	3,2

Таблица 2.7 – Аналитический расчет припусков, мм

Переходы механической обработки поверхности Ø52Н7	Rz	h	ρ	EУ	Расчет-ный припуск 2Zmin	Расчет-ный размер Dp	Допуск	Предельный размер		Предельный размер
								Dmax	Dmin	2Zminпр	2Zmaxпр
Отливка	200	120	1,403	—	—	56,002	2,8	58,488	55,688	—	—
Черновое растачивание	80	90	0,084	1,61	2,198	52,807	0,19	53,062	52,873	2,198	2,815
Получистовое растачивание	40	35	0,07	0,05	0,109	52,298	0,074	52,410	52,336	0,109	0,537
Развертывание	20	25	0,056	0,05	0,118	52	0,030	52	51,97	0,128	0,366
Суммарный припуск:										2,435	3,718

                                                                  (2.8)

ρ_см=Т/2=2,8/2=1,1 мм

ρ_кор=Δк∙L=1∙0.186=0,186 мм

мм

ρ_черн=1,115∙0,06=0,069 мм

ρ_пол=1,115∙0,05=0,055 мм

ρ_чист=1,115∙0,02=0,022 мм

                                     (2.9)

 мм

 мм

 мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax-2Zomin=TДз-ТД_Д

3,718-2,435=2,2-0,030

2,765=2,765

2Zoном=2Zomin+ВДз- ВД_Д=8,835+1,4-0,035=10,2 мм

Дзном= Д_Дном-2Zoном=85-10,2=74,8 мм

Таблица 2.8 – Табличный расчет припусков.

Переходы механической обработки поверхности Ø40 Н9	Точность обработки			Припуск табличный, Z, мм	Расчёт размеров заготовки d или D, мм
	квалитет	Допуск, мм	Шероховатость, Rа, мкм
Развертывание	Н9	0,062	0,8	0,4	Ø40Н9
Получистовое растачивание	Н10	0,12	3,2	1,6	40-0,4=39,6
Черновое растачивание	Н12	0,3	12,5	3,0	39,6-1,6=38,0
Отливка	—	2,4	—	—	38,0-3,0=35,0

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

Аналитический расчет режимов резания.

Операция 020.

Фрезеровать торец

1 Выбор режущего инструмента

Для обработки принята торцовая насадная фреза со вставными ножами, оснащенная пластинами из твердого сплава по ГОСТ 24359-80.

Дф=125 мм; d_о=40 мм; z=8; l=55 мм.

Материал режущей части ВК8.

2 Расчет режимов резания

а) Глубина резания t=2 мм б) Подача:

рекомендуемая: Sz=0,12-0,18  мм/зуб принимаемая: Sz= 0,16 мм/зуб в) Стойкость:

Т=180 мин г) Скорость резания:

                                                         (2.10)

где Сν=332;                             q=0,2;

х=0,1;                              y=0,4;

u=0,2;                                р=0,2;

m=0,2;                             В=100 мм.

            Кν=Кмν∙Кпν∙Кuν,                                                                 (2.11)   

                                                                                        (2.12)

где n=1;

Кпν=0,8;

Кuν=0,8.

Кν=1,6∙0,8∙0,8=1,024

151 м/мин д) Частота вращения:

,                                                                                    (2.13) 

 мин^-1                корректировка по паспорту станка: n=386 мин^-1  е) Действительная скорость резания:

,                                                                              (2.14)

м/мин ж) Минутная подача:

Sм=Sz∙z∙n_ст                                                                        (2.15)

Sм=0,16∙8∙386=494 мм/мин корректировка по паспорту станка: Sм=500 мм/мин з) Силу резания:

                                              (2.16)

где Ср=825;                                    u=1,1;

х=1;                                          q=1,3;

y=0,75;                                      w=0,2;

                                                                       (2.17)

Н

и) Крутящий момент:

                                                                                   (2.18)

Н∙м к) Мощность резания:

                                                                                (2.19)

кВт л) Проверочный расчет мощности:

Nрез≤1,2Nдв∙η                                                                                         (2.20)

Nдв=14 кВТ

η=0,7

7,4≤1,2∙14∙0,7

7,4≤11,76

3 Машинное время

а) Длина резания:

lрез=100 мм б) Длина рабочего хода:

Lр.х.=lрез+y+Δ                                                                              (2.21)

y=Дфр.=125 мм

Δ=2 мм

Lр.х.=100+125+2=227 мм в) Машинное время:

                                                                                      (2.22)

 мин

Табличный расчет режимов резания.

Операция 020.

Сверлить отверстие Ø38

Для обработки принято сверло спиральное из быстрорежущей стали с цилиндрическим хвостовиком.

1 Стойкость Т=75 мин.

2 Подача на оборот, S_о, мм/об:

Рекомендуемая: Sо= 0,18÷0,22 мм/об

Принимаемая: Sо= 0,22 мм/об

3 Скорость резания V_рез, м/мин:

V=V_таб×k м/мин где k-поправочный коэффициент k=0,8

V=24,8×0,8=20 м/мин

4 Частота вращения n, мин^-1

                          , мин^-1                                                      (2.9)

 мин^-1                           

5. Минутная подача:

S_м=0,22×168=37 мин

6. Мощность резания:

N=1,4кВ

Проверка по мощности:               

                                     Nрез≤1,2×Nдв×η                                                 (2.10)

Nдв=14 кВт            η=0,8           

1,4<1,2×14×0,8

Обработка возможна.

7. Машинное время:

                                 , мин                                                     (2.11)

      Lр.х.=lрез+y                                                                                         (2.12)

t=19мм

y=t×сtg45°=19×ctg45°=16 мм

l_рез=85 мм

Lр.х.=85+16=105 мм

 м

Таблица 2.9 – Сводная таблица режимов резания.

Номер операции и моде-ль 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
010 Барабанно-фрезерная	1	Фрезеровать поверхность	70	3	100	173	1		251,2	160	80		1,38			0,1
020 Комплексная	1	Фрезеровать торец 7	100	2	100	227	1	-	500	386	150		0,45
	2	Сверлить отверстие 8	Ø38	19	85	105	1	1,2	37	168	12		2,8
	3	Зенковать отверстие 8	Ø39		85	105	1	1,4	170	160	20		0,98
	4	Развернуть отверстие 8	Ø40		85	105	2	1,4	80	40	20			0,29
	6	Расточить отверстие2	Ø48	5	30	33	3	0,1	40	400		90			2,25		0,84
	7	Расточить отверстие2	Ø50	1,25	30	33	3	0,1	40	400		90			2,25
	8	Повернуть стол на 180º
	9	Расточить  отверстие 4	Ø48	5	30	33	3	0,1	40	400		90			2,25
	10	Расточить отверстие4	Ø50	1,25	30	33	3	0,1	40	400		90			2,25	7
	11	Развернуть отверстие4	Ø51	0,25	30	33	3	4	80	400		20			0,35
	12	Повернуть стол на 180º	-	-	-	-	-	-	-	-		-			-	0,17
	13	Развернуть отверстие2	Ø51	0,5	30	33	3	4	80	400		20			0,35
	14	Центровать отверстия 1,3	Ø6	3	5	18	1	0,1	75	750		14			0,03
	15	Повернуть стол на 180º	-	-	-	-	-	-	-	-		-			-	0,17
		Центровать отверстия 5,6	Ø6	3	3	18	1	0,1	75	750		14			0,03
	16	Сверлить отверстия 5,6	Ø8,5	4	30	33	1	0,1	90	900		14			0,31
	17	Повернуть стол на 180º	-	-	-	-	-	-	-	-		-			-	0,17
	18	Сверлить отверстия 5,6	Ø8,5	4	30	33	1	0,1	90	900		14			0,31
	19	Рассверлить фаски 5,6	Ø14	6	2	5	1	0,1	90	900		14			0,03	19
	20	Повернуть стол на 180º	-	-	-	-	-	-	-	-		-			-	0,17
	21	Рассверлить фаски 5,6	Ø14	6	2	5	1	0,1	90	900		14			0,03	19
	22	Нарезать резьбу в отверстиях 5,6	М10	0,64	30	32	1	1,5		375					0,65
	23	Повернуть стол на 180º	-	-	-	-	-	-	-	-		-			-	0,17
	24	Нарезать резьбу в отверстиях 5,6	М10	0,64	30	32	1	1,5		375					0,65
	Итого:														14,28	25,04

2.4.3 Разработка управляющей программы

Исходные данные:

Станок –Многоцелевой ИР500ПМФ4;

УЧПУ – 2С42;

Деталь – типа – Вилка;

Материал – сталь 35Л ГОСТ4543-71;

Тип производства – мелкосерийный.

Таблица 2.10 – Разработка УП
№ перех.	Попереходный эскиз обработки	УП
1	2	3
1		N05  T01 M52 ПС N010 G00 G90 G71 X-20 Y0 E01 ПС  N015 G43 D01 Z0 S386  ПС N020 G01 X-70 F500 ПС    N025 G00 G40 Z100  ПС N030 L01
2		N035 T02 M52 ПС N040 B0  ПС N045 G71 X0Y0 ПС N050 G43 D03 Z10 S168 ПС N055G81 G99X0Y0R2 Z-85F370 ПС   N060 G00 G80 G40 Z100 ПС N065 T03 M 52  ПС N070 B0 ПС N075 G71 X0 Y0 ПС N080 G43 D05 Z10 S160 ПС N085 G81G99X0Y0R2 Z-85F170 ПС N090 G00 G80 G40 Z100 ПС N095 L01 N100 T04 M52 ПС N105 B0 ПС N110 G71 X0 Y0 ПС N115 G43 D07 Z10 S40 ПС N120 G81G99X0Y0 R2 Z-85F80ПС N125 G00 G80 G40 Z100 ПС N130 L01 N135 T05 M52 ПС N140 B0 ПС N145 G71 X0 Y0 ПС N150 G43 D09 Z10 S400 ПС N155 G85G99X0Y0 R2 Z-30F40ПС N160 G00 G80 G40 Z100 ПС N165 L01 N170 B0 ПС N180 G71 X0 Y0 ПС N185 G43 D11 Z10 ПС N190 G76G99X0Y0 R2 Z-30ПС N195 G00 G80 G40 Z100 ПС N200 L01 N205 T06 M52 ПС N210 B0 ПС N215 G71 X0 Y0 ПС N220 G43 D13 Z10 ПС N225 G81G99X0Y0 R2 Z-30F80ПС N230 G00 G80 G40 Z100 ПС N235 L01 N240 T08 M52 ПС N245 B0 ПС N250 G71 X0 Y0 ПС N255 G43 D15 Z10S750 ПС N260 G81G99X0Y0 R2 Z-30F75ПС N265  X70      N270 G00 G80 G40 Z100 ПС N275 L01 N280 T09 M52 ПС N285 B0 ПС N290 G71 X0 Y0 ПС N295 G43 D18 Z10S900 ПС N300 G81G99X0Y0 R2 Z-30F90ПС N305 X70 N305 G00 G80 G40 Z100 ПС N310 L01 N315 T10 M52 ПС N320 B0 ПС N325 G71 X0 Y0 ПС N330 G43 D20 Z10 ПС N335 G81G99X0Y0 R2 Z-30ПС N340 X70 N345 G00 G80 G40 Z100 ПС N350 L01 N360 T11 M52 ПС N365 B0 ПС N370 G71 X0 Y0 ПС N380 G43 D22 Z10 ПС N385G84 G98 X0Y0R5Z-30ПС N390 X70 N395 G00 G80 G40 Z100 ПС N400 L01 N405T05 M52 ПС N410 B36 ПС N415 G71 X0 Y0 ПС N420 G43 D09 Z10 S400 ПС N425 G85G99X0Y0 R2 Z-30F40ПС N430 G00 G80 G40 Z100 ПС N435 L01 N440 B0 ПС N445 G71 X0 Y0 ПС N450 G43 D11 Z10 ПС N500 G76G99X0Y0 R2 Z-30ПС N505 G00 G80 G40 Z100 ПС N510 L01 N515 T06 M52 ПС N520 B0 ПС N525 G71 X0 Y0 ПС N530 G43 D13 Z10 ПС N535 G81G99X0Y0 R2 Z-30F80ПС N540 G00 G80 G40 Z100 ПС N545 L01 N550 T08 M52 ПС N555 B0 ПС N560 G71 X0 Y0 ПС N570 G43 D15 Z10S750 ПС N575 G81G99X0Y0 R2 Z-30F75ПС N580  X70      N585 G00 G80 G40 Z100 ПС N590 L01 N595 T09 M52 ПС N600 B0 ПС N605 G71 X0 Y0 ПС N610 G43 D18 Z10S900 ПС N615 G81G99X0Y0 R2 Z-30F90ПС N620 X70 N625 G00 G80 G40 Z100 ПС N630 L01 N635 T10 M52 ПС N640 B0 ПС N645 G71 X0 Y0 ПС N650 G43 D20 Z10 ПС N655 G81G99X0Y0 R2 Z-30ПС N660 X70 N665 G00 G80 G40 Z100 ПС N670 L01 N675 T11 M52 ПС N680 B0 ПС N685 G71 X0 Y0 ПС N690 G43 D22 Z10 ПС N695G84 G98 X0Y0R5Z-30ПС N700 X70 N705 G00 G80 G40 Z100 ПС N710 L01 N715 M02 ПС

2.4.4 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норм   времени

020 Комплексная

1. Основное время обработки:

Тмо = 2,254+0,352+0,032+0,312+0,652+0,45+2,8+0,98+0,29=14,28 мм

2. Машинное вспомогательное время:

Тхх =0,02 мин –время холостого хода.

Тзам = 0,27мин- время на замену инструмента.

Тзам= 0,07мин- время на замену частоты вращения.

Тзам= 0,06мин-время на замену подачи.

Тзам = 0,75мин-время на поворот стола спутника.

Тмв=Тхх+Тзам+Тзам+Тпов=0,0240+0,2714+0,0711+0,0613+0,0753=5,275мин

3. Время цикла автоматической работы станка:

Т_Ца=Тмо+Тмв                                                                         (2.23)

Т_Ца = 14,28+5,275=19,55 мин

4. Вспомогательное время:

Тв= tус+ tуп+ tизм                                                                  (2.24)

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

t_УП – время на приемы управления станком;

t_ИЗМ – время на измерение;

tус=0,5 мин (к10п8)

4.1 Время на управление станком.

tуп = tуп+ tуп+ tуп

где tуп= 2,3 мин – установить заданное взаимное положение детали и инструмента по координатам X, Y, Z и в случае необходимости произвести подналадку.

tуп= 0,04 мин – включить и выключить лентопротяжный механизм.

tуп = 0,4 мин – открыть и закрыть крышку лентопротяжного механизма, перемотать, заправить ленту в считывающие устройство.

tуп = 0,04 мин – установить и снять щиток от забрызгивания эмульсией.

tуп = 2,3+0,04+0,4+0,04 = 2,78 мин

4.2 Время на измерения

tизм = 0,3 мин (к15 п279) –пробкой резьбовой

tизм = 0,07мин (к15 п183) –  пробкой гладкой двухсторонней.

tизм =  0,06 мин (к15 п105) - штангенциркулем

tизм = 0,3 + 0,072 + 0,06 = 0,5 мин

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

Тв = 0,5 + 2,78 = 3,28 мин

5. Оперативное время обработки:

Топ=Т_Ца+Тв                                                                        (2.25)

Топ = 19,55+3,28=22,83 мин

6. Время на организацию технического обслуживания:

α_ОБС = 5%      α_ОТЛ = 5,5% (к17 п39) – время на отдых, обслуживание рабочего места и личные потребности.

7. Штучное время:

                                              (2.26)

 мин

8. Подготовительно-заключительное время:

Тпз = Тпз+Тпз                                                                       (2.28)

Тпз= 10 мин (к25 п2) – получить чертеж, технологическую документацию, программоноситель, режущий и вспомогательный инструмент, контрольно – измерительный инструмент, заготовки исполнителем до начала и сдать после окончания партии детали.

Тпз= 2 мин (к25 п3) – ознакомиться с работой, чертежом, технологической документацией, осмотреть заготовки.

Тпз= 5 мин (к25 п9) – установить и снять простое приспособление

Тпз= 0,3 мин (к25 п20) – переместить стол, бабку, шпиндель в зону, удобную для наладки

Тпз=0,15 мин (к25 п21) – установить исходные режимы работы станка (n, S и т.д). Время на одно измерение.

Тпз=1,0 мин (к25 п23) – установить и снять инструментальный блок в магазине. Время на один блок.

Тпз= 1,0 мин (к25 п24) – установить программоноситель в считывающее устройство и снять

Тпз= 1,0 мин (к25 п25) – проверить работоспособность считывающего устройства и перфоленты.

Тпз= 1,0 мин (к25 п26) – ввести программу в память системы ЧПУ с программоносителя

Тпз= 1,5 мин (к25 п28) – установить исходные координаты X и Y. Время на одну поверхность.

Тпз = 3,5 мин (к25 п29) – установить исходные координаты по цилиндрической поверхности.

Тпз = 0,9 мин (к25 п30) – установить инструмент на длину обработки (по оси Z для глухих отверстий). Время на один инструмент.

Тпз = 0,3 мин (к25 п31) – настроить устройство для подачи