Разработка технологии обработки детали Корпус подшипника ПКК 0108111А

Страницы работы

Фрагмент текста работы

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ

2.2 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

2.2.2 Определение припусков и допусков по стандартам. Расчет размеров и массы заготовки, коэффициента использования материала

Материал – СЧ 20

Точность отливки – 11-1-0-11 по ГОСТ 26645-85

Таблица 2.2 – Назначение допусков и припусков на отливку

Номинальный размер детали, мм

Допуски размера, мм

Допуски формы, мм

Общий допуск, мм

Ряд припусков

Минимальный припуск, мм

Общий припуск, мм

Расчетный припуск на размер отливки, мм

1

2

3

4

5

6

7

8

47±0,3

4,0

0,12

4

1

0,1

2,4

2,5

Ø62Н9(+0,074)

4,0

0,12

4

1

0,1

4,3

4,4

Ø80h12(-0,3)

4,4

0,12

5

2

0,2

4,4

4,6

12±1,0

2,8

0,12

3,2

1

0,1

1,9

2

Таблица 2.3 – Расчет размеров заготовки

Размер выдерживаемый при обработке заданной поверхности детали, мм

Допуск на размер детали, мм

Шерахова-тость обработанной поверхности,   Ra, мкм

Допуск на размер заготовки, мм

Расчетный припуск, Z, мм

Размер заготовки (расчет) с допуском (d или Д), мм

Исполнительный размер заготовки, мм

1

2

3

4

5

6

7

47±0,3

12,5

4

2,5

47+(2,5·2)=52

52

Ø62Н9(+0,074)

0,074

2,5

4

4,4

62-(4,4·2)=53,2

53,2

Ø80h12(-0,3)

-0,3

6,3

5

4,6

80+(4,6·2)=89,2

89,2

12±1,0

12,5

3,2

2

12+(3,2·2)=18,4

18,4

Расчет массы спроектированной заготовки:

     mз=mд+mотх.мех.обр.,                                                 (2.1)

где mотх.мех.обр – масса удаляемого в процессе  механической обработки слоя металла, кг.

              mотх.мех.обр =Vотх.*ρ, кг                                    (2.2)

где Vотх. – суммарный объём удаляемых в процессе механической обработки фигур, мм3;

ρ - плотность материала заготовки, кг/мм3;  ρСЧ=7,78·10-6 кг/мм2.

Размеры фигур устанавливаются на основе размеров обработки и табличных припусков.

Определение объема удаленных фигур:

,                                                       (2.3)

где Д – диаметр заготовки, мм;

l – длина заготовки, мм.

мм3

мм3

мм3

мм3

Vобщ  =V1+V2+V3+V4                                                                                                    (2.4)

Vобщ  = 37403+39102+2712+2198 = 81415мм3

mотх.мех.обр  = 81415· 7,78· 10-6 = 0,63кг

mз= 2+0,63 = 2,63кг

Коэффициент использования заготовки:

                                                            (2.5)

где mЗ – масса рассчитанной заготовки, кг;

Пересчитанный коэффициент использования материала:

,                                                    (2.6)

где Нрасх – пересчитанная норма расхода материала, кг (см. п.1.3, формула 1.6):

Нрасх = 2,63*0,263= 0,69мм3

По произведенным расчетам мы пришли к мнению, что метод получения заготовки остается аналогичным базовому.

2.3 Разработка проектного технологического процесса

2.3.1 Анализ базового технологического процесса и составление

последовательности обработки для проектируемого техпроцесса

Перечень операций базового технологического процесса:

010 Токарно-винторезная (станок модели 16К20): точение поверхности 1, подрезка двух торцов 2 и 3.

020 Токарная с ЧПУ (станок модели 1П426Ф3): подрезать торец 4, расточить отверстие 5 и предварительно две фаски 6 и 7, расточить три канавки 8,9,10.

030 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н125): сверлить два отверстия 12.

040 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н125): зенковать две фаски в двух отверстиях 11.

060 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н125): сверлить два отверстия 15.

070 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н125): зенковать две фаски в двух отверстиях 14.

080 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н125): нарезать резьбу в двух отверстиях 16.

100 Резьбонарезная (станок модели 2056): нарезать резьбу в двух отверстиях 13.

Недостатком базового технологического процесса является:  использование пяти вертикально – сверлильных станков и одного резьбонарезного станка для обработки отверстий. С целью концентрации операций, повышения степени механизации и уменьшения численности рабочих целесообразно использовать станок с ЧПУ.

Таким образом, целесообразно объединить операции 030,040,060,070,080, 100 и применить многоцелевой станок 2С150ПМФ4 и выполнить обработку на трех операциях:

010 Токарно-винторезная. Станок 16К20;

020 Токарная с ЧПУ. Станок 1П426Ф3;

030 Сверлильная с ЧПУ. Станок 2С150ПМФ4.  

Проектируемый технологический процесс представлен в сводной таблице режимов резания.

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица 2.4 – Выбор оборудования.

Номер операции

Код и модель станка

Наименование

станка

Стоимость станка, млн. руб.

Паспортные данные

Габаритные размеры, мм

Характеристика привода

 Мощность привода, кВт

Ряд частот, мин-1

Ряд подач, мм/об

(мм/мин)

010

4114

16К20

Токарно-

винторезный

16К20

25443774

2505-3795×

1190×1500

Эл. привод

11

12,5-1600

Прод.

0,05-2,8

Попер.

0,025-1,4

020

4233

1П426Ф3

Токарный

с ЧПУ

133871399

3550-2400

Эл. привод

22

12,5-2500

1-1600

030

4232

2С150ПМФ4

Многоцелевой

107905705

3100×2700×

3500

Эл. привод

17

28-3500

1-5000

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

010

Токарно-винторезная    4110

Разжимная

оправка

396100

Резец

проходной

упорный, ВК8

392151

Резцедержа-

тель

392870

Штанген-

циркуль

Калибр-

скоба

393311

393122

020

Токарная с ЧПУ

4114

3-х кулач-

ковый

патрон

396110

Резец

Проходной

упорный

ВК8

Резец

расточной

ВК8

Резец

канавочный

ВК8

392191

392193

392195

Патрон

392819

Шаблон

Калибр-

пробка

Нутромер

Нутромер

Шаблон

Штанген-

циркуль 

393610

393141

393458

393458

393610

393311

030

Сверлильная с ЧПУ

4232

Приспо-

собление

станочное

396110

Сверло для

центрования

ВК8

Сверло

Метчик

391290

391290

391391

Оснастка

Технологи-

ческая

396190

Штанген-

циркуль

Калибр-

пробка

резьбовая

393311

393140

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 Ø62Н9

Точность обработки

Способ базирования детали в приспособлении

Расчет погрешности установки,Eу мм

Квалитет с допуском

Шераховато-сть, Rа, мкм

Черновое растачивание

Н14

12,5

Базируем по наружному обработанному  Ø80h12

Ęб.= 0

Ęз.= 0,1

Получистовое растачивание

Н11

6,3

Без переустановки детали с заменой инструмента  

Ęинд.= 0,05

Чистовое растачивание

Н9

2,5

— / / —

Ęинд.= 0,05

Погрешность установки:

                                              (2.7)

где EБ – погрешность базирования, мм;

EЗ – погрешность закрепления, мм; Eз=0,1мм

Таблица 2.7 – Аналитический расчет припусков, мм

Переходы механической обработки поверхности

Ø62Н9

Rz

h

ρ

EУ

Расчет-ный припуск 2Zmin

Расчет-ный размер Dp

Допуск,

Т

Предельный размер

Предельный размер

Dmax

Dmin

2Zminпр

2Zmaxпр

Отливка

0,6

2,1

55,844

4

59,844

55,844

Черновое растачивание

0,05

0,05

0,13

0,1

5,4

61,244

0,3

61,544

61,244

5,4

1,7

Получистовое растачивание

0,025

0,03

0,11

0,05

0,48

61,724

0,19

61,914

61,724

0,48

0,37

Чистовое растачивание

0,02

0,025

0,084

0,05

0,35

62,074

0,074

62,148

62,074

0,35

0,234

Суммарный припуск:

6,23

2,304

                                            (2.8)

ρсм = Т/2 = 2,8/2 = 1,4мм

ρкор = Δк ∙D = 0,8∙62 = 49,6 мкм = 0,05мм

мм

ρчерн = 0,06∙2,1= 0,13мм

ρпол = 0,05∙2,1= 0,11мм

ρчист = 0,04∙2,1= 0,084мм

                      (2.9)

 мм

 мм

 мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax - 2Zomin = TДз - ТДД

6,23-2,304 = 4 - 0,074

3,926 = 3,926

2Zoном = 2Zomin + ВДз - ВДД = 5400+4000- 74 = 9326мкм

Дзном = ДДном - 2Zoном = 62- 9,326 = 52,674мм

Таблица 2.8 – Табличный расчет припусков.

Переходы механической обработки поверхности Ø80h12

Точность обработки

Припуск табличный, Z, мм

Расчёт размеров заготовки d или D, мм

квалитет

Допуск, мм

Шероховатость, Rа, мкм

Точение получистовое

h12

0,3

12,5

2,0

Ø80h12

Точение черновое

h14

0,74

6,3

3,5

80-2 = 82

Отливка

5

82+3,5 = 85,5

12±1,0

Обтачивание черновое

h14

0,27

12,5

2,0

12

Отливка

3,2

12+2 = 14

47±0,3

Обтачивание черновое

h14

0,62

12,5

3,0

47

Отливка

4,0

47+3 = 50

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

Аналитический расчет режимов резания.

Операция 010.

Точить поверхность

1 Выбор режущего инструмента

Для обработки принимаем токарный проходной упорный отогнутый резец с углом в плане 900 оснащенный пластинкой из твердого сплава (по ГОСТ 18879-73)

Материал режущей части ВК8.

Сечение державки H×B=16×10

Геометрические параметры:

2 Расчет режимов резания

а) Глубина резания t = мм

t = мм б) Подача:

рекомендуемая: So = 0,4-0,5 мм/об принимаемая: So =0,4 мм/об в) Стойкость:

Т=60 мин г) Скорость резания:

                                                             (2.10)

где С = 292;                                                             

m = 0,2; х = 0,15;

y=0,2;

            Кν = Кмν ∙ Кпν ∙ Кuν,                                                      (2.11)   

                                                                                  (2.12)

где n=1,25;

Кпν=0,85;

Кuν=0,83.

Кν=1∙0,85∙0,83=0,7

м/мин д) Частота вращения:

,                                                           (2.13) 

 мин-1                корректировка по паспорту станка: n=400 мин-1  е) Действительная скорость резания:

,                                                      (2.14)

м/мин з) Силу резания:

Pz = 10 · Cp· tx · Sy · υn · Kp                                                                  (2.15)

где Ср = 90;                                 

х = 1;

y = 0,75;

n = 0;

                                                                     (2.16)

Kp = Kmp · Kγp · Kφp · Kλp                                                                    (2.17)

Где Kγp = 1;

Kφp  = 0,94;

Kλp = 1;

Kp = 1· 0,94 · 1 = 0,94

Pz = 10 · 90 · 2,51 · 0,40,75 · 1070 · 0,94 = 1057Н   к) Мощность резания:

                                                                   (2.18)

кВт л) Проверочный расчет мощности:

Nрез≤1,2Nдв∙η                                                       (2.19)

Nдв=14 кВТ

η=0,7

1,85≤1,2∙14∙0,7

1,85≤11,76

3 Машинное время

а) Длина резания:

lрез = 6мм б) Длина рабочего хода:

Lр.х. = lрез + y + Δ                                                 (2.20)

y = t · ctg 600 = 2,5 · 0,75 = 1,87

Δ = 2÷3мм

Lр.х.= 6 + 1,87 + 2 = 9,87мм в) Машинное время:

                                                                (2.21)

 мин

Табличный расчет режимов резания.

Операция 030.

Центровать два отверстия до обработки фаски

1 Выбор режущего инструмента

Для обработки принимаем центровочное сверло из твердого сплава по           ГОСТ 14952-75.

D = 12мм;

Материал режущей части ВК8.

2 Расчет режимов резания

а) Глубина резания t = 0,5·D = 0,5·12 = 6мм б) Подача:

рекомендуемая: Sо = 0,12-0,22 мм/об принимаемая: Sо = 0,2 мм/об в) Стойкость:

Т = 60 мин г) Скорость резания (см. формула 2.13):

 = 23,3 м/мин д) Частота вращения:

мин-1

Корректируемая nст = 600мин-1

е) Действительная скорость резания

д =  м/мин ж) Проверочный  расчет по осевой силе

Ро = Ртабл.· Кр = з) Мощность резания:

Nрез=0,9 кВт и) Проверочный расчет мощности (см. формула 2.20):

Nдв =14 кВТ

η = 0,7

0,9≤1,2∙14∙0,7

0,9≤11,76

3 Машинное время

а) Длина резания:

Lрез = 4мм б) Длина рабочего хода (см. формула 2.20)

Lр.х.= Lрез + y + Δ

где y = 0,3·D = 3,6мм

Δ = 2÷3мм

Lр.х.= 4 + 3,6 + 2 = 9,6мм в) Машинное время (см. формула 2.22):

 мин

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

16К20

1

Точить поверхность 1

выдерживая размер Ø80h12(+0,30)

85,5

2,5

6

9,87

1

0,4

160

400

107

0,06

-

2

Подрезать торец 3

выдерживая размер

47±0,3

50

3

15

25

1

0,2

56

280

70

0,44

-

3

Подрезать торец 2

выдерживая размер

12±1,0

14

2

28

33

1

0,2

32

160

69

1,03

-

                                                                                                                                         Итого:

1,53

-

020

1П426Ф3

4

Подрезать торец 4

Выдерживая размер

47±0,3

50

3

14

19

1

0,2

70

350

83,5

4,48

3,82

5

Расточить отверстие 5

до Ø61 и две фаски  6 и 7 предварительно

60

1,5

56

58

1

0,2

70

350

65,9

6

Расточить отверстие 5 выдерживая размер Ø62Н9(+0,074)

62

0,25

56

58

1

0,08

28

350

68

7

Расточить три канавки 8,9,10 выдерживая

 Размеры Ø65+0,30, R0,2, 1,9+0,25  

65

1,5

3

4,5

3

0,08

28

350

71

                                                                                                                                         Итого:

4,48

1,69

030

2С150ПМФ4

8

Центровать два отверстия

12 до образования фасок 11

12

6

4

9,6

2

0,2

120

600

22

1,56

1,64

9

Сверлить два отверстия

12

10,2

5,1

17

23

2

0,2

100

500

16

0,17×2

10

Нарезать резьбу в двух отверстиях 13

10

20

26

2

1,0

250

250

7,8

0,16×2

11

Переустановить деталь

-

-

-

-

-

-

-

-

-

12

Центровать два отверстия

15 до образования фасок 14

12

6

4

9,6

2

0,2

120

600

22

13

Сверлить два отверстия15

9

4,5

15

21

2

0,14

70

500

14

14

Нарезать резьбу в двух отверстиях 16

10

20

26

2

1,75

437

250

7,8

Итого:

2.4.3 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норм   времени

020 Токарная с ЧПУ

1. Основное время обработки:

Тмо=0,32+0,34+0,12+0,1+0,27+0,3+0,34+0,12+0,17+0,49+0,2+0,1+0,15+0,49+   +0,14+0,18+0,41+0,18+0,69=5,11 мин

2. Машинное вспомогательное время:

Тмв=0,03∙3+0,17∙4+0,16∙2+0,33∙11+0,36∙2+0,34+0,16=5,97 мин

3. Время цикла автоматической работы станка:

ТЦа=Тмо+Тмв                                                         (2.23)

ТЦа= 5,11+5,97=11,08 мин

4. Вспомогательное время:

Тв= tус+ tуп+ tизм                                                 (2.24)

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

tУП – время на приемы управления станком;

tИЗМ – время на измерение;

tус=tуст+tзаж=0,15+0,37=0,52 мин

tуп=tвк.отк+tщ=0,04+0,03=0,07 мин

tизм=0,13+0,21+0,1+0,6+0,1=1,84 мин

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

Тв=0,52+0,07=0,59 мин

5. Оперативное время обработки:

Топ=ТЦа+Тв                                                              (2.25)

Топ=11,08+0,59=11,67 мин

6. Время на организацию технического обслуживания:

αОБС=3,5%      αОТЛ=4%

7. Штучное время:

                                        (2.26)

 мин

8. Подготовительно-заключительное время:

Тпз=ТпзОРГ+ТпзНАЛ                                                            (2.27)

а) Подготовительно-заключительное время  на организационные моменты, мин:

ТпзОРГ=tпол+tозн+tи-ж                                                      (2.28)

tпол=10 мин

tозн=2 мин

tи-ж=3 мин

ТпзОРГ=10+2+3=15 мин б) Подготовительно-заключительное время  на наладку станка, мин:

ТпзНАЛ=tпул+tперф+tкоор+tкор+tуст.сн+tус.блок+tр.раб                 (2.29)

tпул=0,04 мин           tуст.сн=11 мин

tперф=0,5 мин           tус.блок=1,2∙18=21,6 мин

tкоор=0,25 мин         tр.раб=0,3 мин

tкор=0,05 мин

ТпзНАЛ=0,04+0,5+0,25+0,05+11+21,6+0,3=33,74 мин

Тпз=15+33,74=48,74 мин

9. Штучно-калькуляционное время:

                                              (2.30)

 мин

020 Комплексная на обрабатывающих центрах

1. Основное время обработки:

Тмо=3,96 мин

2. Машинное вспомогательное время:

Тмв=0,06 мин

3. Время цикла автоматической работы станка (см. формулу 2.23):

ТЦа= 3,96+0,06=4,02 мин

4. Вспомогательное время (см. формулу 2.24)::

tус= 0,15+0,37=0,52 мин

tуп= 0,04+0,03=0,07 мин

tизм=0,1+0,13+0,16=0,39 мин

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

Тв=0,52+0,07=0,59 мин

5. Оперативное время обработки (см. формулу 2.25)::

Топ=4,02+0,59=4,61 мин

6. Время на организацию технического обслуживания:

αОБС=3,5%      αОТЛ=4%

7. Штучное время (см. формулу 2.26):

 мин

8. Подготовительно-заключительное время (см. формулу 2.27):

а) Подготовительно-заключительное время  на организационные моменты, мин (см. формулу 2.28):

подготовительно-заключительное время  на наладку станка, мин;

tпол=10 мин

tозн=2 мин

tи-ж=3 мин

ТпзОРГ=10+2+3=15 мин б) Подготовительно-заключительное время  на наладку станка

Похожие материалы

Информация о работе