Проектирование единичного технологического процесса изготовления детали «Корпус» (деталь изготовляется из алюминиевого сплава АК7ч литьем)

Страницы работы

39 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

наибольшее перемещение резьбонарезной головки на колонне, мм…………….……………130

мощность, кВт………………………………………………………………….……………….…0.6

габариты:

-   высота, мм…………………………………………………………….………………………1550

-   длина, мм………………………………………………………………….……………………516

-    ширина, мм………………………………………………………………….…………………715

масса, кг…………………………………………………………………...…….……………….. 310

Консольный вертикально-фрезерный станок модели 6Р12

Размер рабочей поверхности стола……………………..….………………......... 320×1250

(ширина и длина)

Наибольшее перемещение стола:

Продольное……………………………………………………………..……………..800

Поперечное…………………………………………………………….……….……..280

Перемещение гильзы со шпинделем……………………………….………….………… 70

Наибольший угол поворота шпиндельной головки, °……………….………….……..±45 

Внутренний конус шпинделя (конусность 7÷24 )………………..………………………50

Число скоростей шпинделя………………………………………………..……………....18           Частота вращения шпинделя, об/мин…………………………………………...     31,5–1600

Число подач стола…………………………………………………………….……………18

Подача стола, мм/мин     продольная и поперечная………………………………………………….…….25-1250

вертикальная……………………………………………………………….……8,3-416,6   

Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин:

продольного и поперечного…………………………………………………………3000

вертикального………………………………………………………………………...1000

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт ……………………….7,5

Габаритные размеры станка, мм:

длина……………………………………………………………………….………..2305

ширин……………………………………………………………………………….  1950

высота………………………………………………………………………………  2020

Масса станка, кг………………………………………………………………………….3120

Токарный мод. ТП-130 с ЧПУ

Наибольший  Ø обрабатываемого прутка, мм………………………….

……..………………… 40

Наибольшая длина детали, мм…………………………………………..

…..………………….. 150

Мощность привода вращения шпинделя, кВт………………………….

…..…………………… 11

Диаметр обрабатываемой детали:

max над продольным направлением, мм……………………………...

…..………………….. 280

max над поперечным направлением, мм……………………………...

…..………………….. 150

Тип двигателя ………………………………………………....................

…….…...Постоянного   тока   с тиристорным управл.

Частота вращения шпинделя, об/мин…………………………………

…..…………… 10... 2500

Двигатель подач………………………………………………………….

…...……………… УСП-6

Конус шпинделя………………………………………………………….

…...………………….. №5

Рабочие подачи и скорости быстрых перемещений:

по оси z, мм/мин……………………………………………………….

……..… 1,0...3000 - 7,000

по оси x, мм/мин……………………………………………………….

……..… 1,0...3000 - 3,500

Дискретность перемещений,

по оси z, мм/мин……………………………………………………….

……..……………... 0,001

по оси x, мм/мин……………………………………………………….

….………………... 0,001

Револьверная головка,  max число инструментов……………………...

….……….. 4-х сторон.,8

Система ЧПУ.………………………………………………….…………

….…………. Н-645 CNC

Класс точности…………………………………………………………

…....…………………… В

max  перемещения суппорта:

по оси z, мм…………………………………………………………….

…..…………………...280

по оси x, мм…………………………………………………………….

…..…………………...200

Габаритные размеры, мм………………………………………………...

…..…….2200×1700×1680

Шероховатость, обрабатываемых поверхностей Ra,мкм……………...

………………………0,8

Масса станка, кг…………………………………………………………..

…..………………….2500

2.5 Расчёт операционных припусков и размеров.

При проектировании технологического процесса механической обработки, допустимо установить оптимальную величину слоя металла, который обеспечивает заданную точность и качество поверхности. Под припуском понимается слой металла, удаляемый с поверхности заготовки с целью достижения заданных свойств и точности обработанной поверхности.

Для расчёта припусков применяют два метода: расчётно-аналитический и опытно-статистический.

Расчет припуска аналитическим методом

Расчёт припуска на размер Æ20,5Н9(+0,052)

Данные расчетов заносим в табл. 2.2

Таблица 2.2 – Сводная таблица по расчету припусков аналитическим методом

Элементарная поверхность                           детали,

технологический

маршрут ее обработки

Элементы припуска,

Мкм

Расчетный

припуск

2Zmin, мкм

Расчетный минимальный

размер, мм

Допуск на изготовление

Td, мкм

Принятые размеры по переходам,

мкм

Полученные предельные припуски,

мкм

Rz

h

Δ

Ε

Dmax

Dmin

2Zmin

2Zmax

Отливка (заг)

200

100

3,15  

0

-

16,963

430

17,57

17,393

-

-

Фрезерование (ф)

50

50

0,189

0

606,3

19,17

130

19,37

19,3

2,207

1,907

Расточить (р1)

20

20

0,01

0

200

19,408

52

19,448

19,46

0,238

0,16

Расточить (р2)

5

5

0

0

40

20,5

52

20,5

20,552

1,092

1,092

Минимальный припуск на обработку:

, (2.4)

где  Rz i-1 – высота микронеровностей, полученных на предыдущем переходе или операции;

hi-1 – глубина дефектного слоя с предыдущего перехода или операции;

∆∑i-1 – пространственное отклонение, полученное на предыдущей операции;

εi – погрешность установки на данной операции.

1) Элементы припуска RZ и h

Rzзаг= 200 мкм                                            

Hzзаг= 100 мкм                                                                                         (табл.7 стр.182(1))

Rzф= 50 мкм

Нф= 50 мкм                                                                                             (табл.10 стр.185(1))

Rzр1= 20 мкм

Нр1= 20 мкм                                                                   

Rzр2= 5 мкм

Нр2= 5 мкм                                                                  

2) Определяется суммарное отклонение расположения поверхностей отливки:

,                                                                                                             (2.5)

Δcм - отсутствует ;  Δк=0,45; L=7мм                                                       (табл.8 стр.183(1))

Δ=0,45*7=3,15мкм

3) Остаточная кривизна после фрезерной операции

Δф=Δ* Ку       (2.6)

Ку  – коэффициент уточнения                                                                                       (табл.29 стр.190(1))

Δф=3,15*0,06=0,189 мкм

4) Остаточная кривизна на последней операции

Δр1 = Δ чист * Ку                                                                                                                                                               (2.7)

 

Ку = 0,05 мкм

Δр1 = 0,189*0,05 = 0,00945 мкм

5) Остаточная кривизна на последней операции

Δр2= Δ чист * Ку                                                                                                                                                                (2.8)

 

Ку = 0,04 мкм

Δр2 = 0,00945*0,04 = 0,000378≈0 мкм

6)  На все переходы погрешность установки равна 0, т.к. деталь закреплена в спец. приспособлении.

7) Определяем расчётный припуск:

8) Td выбираем в соответствии с выбранным квалитетом                          (табл. 32, стр192 (1))

9) Определяем расчетные минимальные размеры

, где                                  (2.9)

-минимальный размер на предыдущем переходе.

- минимальный размер на данном переходе.

-минимальный припуск на данном переходе.


10) Определяем промежуточные размеры

                                       (2.10)

D max заг=16,963+0,43=17,393мм

D max ф=19,17+0,13=19,3мм

D max р1=19,408+0,052=19,46мм

11)Определяем значения получаемых допусков

                                                                                  (2.11)

                                                                                (2.12)

11.1)

11.2)

Проверка расчетов:

                                                                          (2.13)

430-52=(2207+238+1092)-(1907+160+1092)

378=378

Расчет припусков опытно-статистическим методом.

Расчёт производится только на многопереходные операции. Полученные данные представлены в таблице 2.3 (стр.94 табл.55[7])

Таблица 2.3 – Раcчет припусков статистическим методом

Наименование

операции или переходов

Припуск,

мм

Расчётный

размер, мм

Отклонения,

мм

Æ45()

Заготовка

Точить

Точить

-

12

0,5

70

46

45

-

-0,05

Æ16(+0,18)

Заготовка

Точить

Точить

-

1

0,5

13

15

16

-

+0,24

+0,18

Æ24(-0,013)

Заготовка

Точить

Точить

-

1

1

28

26

24

-

-0,52

-0,013

Æ36(+0,62)

Заготовка

Точить

Точить

-

-

1

-

34

36

-

+0,62

+0,62

                                                                                                                                       2.6 Выбор режущего, вспомогательного и измерительного инструментов.

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента и его вида, конструкции и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемых поверхностей.  

На токарных операциях c ЧПУ используются резцы с механическим креплением спец., которые крепятся в резцедержателе.

На программной используются специальные сверла Ø2,55; Ø5,6;Ø4,4Ø4,6;Ø4;Ø2,15мм. Они крепятся в сверлильном патроне.

При обработке алюминиевого сплава в качестве материала режущей части инструмента для всех применяемых резцов используются пластины из твёрдого сплава ВК8. Осевой инструмент применяется из быстрорежущей стали Р6М5.

Измерительный инструмент, используемый в данном технологическом процессе:

·  ГОСТированный - штангенциркуль, пробки, скобы, шаблоны,

·  специальный – калибры: калибры 3,5±0,3; калибры 34Н14; калибры 26h14; калибры 2,5±0,2; калибры 5,25  ; калибры 6h12; калибры 9,75                             

калибры 5h12; калибры 1±0,2; калибры 24h6; калибры 24h7.                            

2.7 Расчет режимов резания.

Применение прогрессивного режущего инструмента даёт возможность использовать     высокопроизводительные режимы резания без снижения их стойкости.

Расчёт режимов резания:

1.  Операция № 105

§  Точение поверхности

§  Модель станка: токарный с мод. 16К20

§  Материал: АК7ч.

§  Тип резца: резец с механическим креплением спец.

§  Материал режущей части: ВК8.

§  Параметры резца: материал державки – сталь 45, 16х25 мм, L=140 мм (табл.2 стр.115[2])

1)  Геометрия резца:

j=60°                                                   

a=7°

r=1 мм                                                                                                         (табл.32 стр.190(5))

g=8°

2)  Назначаем режимы резания

2.1)Глубина резания

t = 5-3=2 мм.                                                                                             

2.2) Подача, мм/об

S=0,7 мм/об                                                                                            (табл.11 стр.266 (11))

2.3)Стойкость инструмента.

Т=50 мин.                                                                                                             (стр.268 (11))

2.4)Скорость резания, м/мин

                                                                                                         (2.14)

где Cυ – коэффициент скорости резания при обработке резцами

x, y – показатели степеней

                                                                                                  ( табл.17 стр.270 (11))

                               (2.15)

K – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки

Knυ – коэффициент учитывающий состояние поверхности

Kuυ – коэффициент учитывающий материал инструмента

                                                                                                                     (стр.263 (11))

                         
                                 

2.5)Частота вращения шпинделя, об/мин.

                                                                                                                      (2.16)

Корректируем полученное значение по паспорту станка:

                                                                                                                 (2.17)

3)Определяем мощность потребную на резание

                                                                                                                  (2.18)

                                                                                           (2.19)

                                                                                                ( табл.22 стр.275 (11))                                                                                                 (2.20)

                                                                                                 ( табл.9 стр.264 (11)) 

                                                                                                ( табл.23 стр.275 (11)) 

                         

  

4)Проверяем условие

                                                                                                                  (2.21)

3,7<8,25

Условие выполняется, обработка на данном станке возможна.

2. Операция № 130

§  Фрезерование поверхности.

§  Модель станка: вертикально-фрезерный мод. 6Р12.

§  Материал: АК7ч.

§  Тип фрезы: концевая Æ22 мм.

§  Материал режущей части: Р6М5.

§  Ширина фрезерования: 6 мм.

§  Число зубьев Z= 6.

1)Геометрия фрезы

j=60°                                                                                                        (табл.9.8 стр.348(4))

a=14° 

a1=8°

g=25°

2)Назначаем режимы резания

2.1)Глубина резания

t = 10 мм.

2.2) Подача, мм/зуб

Sz=0,08 мм/зуб                                                                                   (табл. 9.12 стр.351 (4))

2.3)Стойкость инструмента.

Т=30 мин.                                                                                                (табл.40 стр.290 (11))

2.4)Скорость резания, м/мин

                                                                                        (2.22)

                                                                                                                ( стр.289 (11))

                                                                                                        (2.23)

                                                                                                         (табл.4 стр.263 (11))             

                                                                                                      (табл.5 стр.263 (11))    
    

                                                                                                          (табл.6 стр.253 (11))

2.5)Число оборотов фрезы, об/мин.

                                                                                                   (2.24)                

Корректируем полученное значение по паспорту станка:

2.6)Определяем скорость подачи Vs, мм/мин.

Vs= Sz* z* nд                                                                                                                (2.25)

Vs= 0,08* 6* 1000=480 мм/мин

3)Определяем силу резания Pz,

,    где                                                                      (2.26)

                                                                                                (табл.41 стр.291(11))

                                                                                                   (табл.10 стр.265(11))         

4)Определяем мощность потребную на резание

                                                                                                               (2.27)

5)Проверяем условие

                      

0,75<6

Условие выполняется, обработка на данном станке возможна.

3.  Операция № 140

§  Нарезание резьбы.

§  Модель станка: резьбонарезной мод. 2054М.

§  Материал: АК7ч.

§  Тип инструмента: метчик Ø3.

§  Материал режущей части: Р6М5.

1)Скорость резания

(2.28)

 

(т.49стр.296(11))

 

                                                                                                         (2.29)

2)Число оборотов фрезы, об/мин

                                                                                                                       (2.30)

          

Корректируем полученное значение по паспорту станка:

                                                                                                              (2.31)

3)Определяем крутящий момент

                                                                                                (2.32)

Кр=Кмр=1

Мкр=10*0,0022*31,8*0,51,5*1=0,06

4)Определяем мощность потребную на резание

                                                                                                                        (2.33)

5)Проверяем условие

                     

0,02<0,6

Условие выполняется, обработка на данном станке возможна.

На остальные операции режимы резания представлены в табл.2.3(8)

Табл.2.3 – Режимы резания

Операция

Переход

υ, м/мин

S,мм/об

t, мм

n, об/мин

105

001

002

003

230

270

75

0,7

0,37

0,56

2

1,5

1600

850

1600

115

001

002

003

004

005

006

007

008

009

010

011

012

013

014

015

016

83

57

53

41

130

35

16

26

50

35

28

24

29

73

73

82

0,02

0,02

0,05

0,05

0,1

0,15

0,045

0,03

0,125

0,08

0,1

0,06

0,08

0,05

0,06

0,08

2,5

1

1

1

1

7

5

2,8

2,2

0,15

0,1

0,1

0,4

0,4

1200

1500

500

500

800

2000

2000

600

1600

2000

2000

1600

2000

1200

1200

1000

125

001

002

003

004

005

006

007

008

009

010

011

012

75

170

70

50

141

30

27

16

20

70

38

12

0,03

0,06

0,03

0,12

0,12

0,13

0,08

0,08

0,1

0,1

0,1

0,08

2

1

0,5

0,5

0,4

6

2

0,15

0,45

0,4

3

1,1

800

1200

500

1000

1000

1500

2000

1200

1000

500

2000

2000

130

001

69

0,08

10

1000

135

001

002

64

52

0,1

0,1

0,5

0,1

1000

1000

140

001

2.4

0,5

0,25

250

2.8 Расчет норм времени.

Операция №115

               Расчёт норм времени на токарный станок с ЧПУ мод. ТП-130

1.  Исходные данные:

1.1 Наименование операции: токарная с ЧПУ.

1.2 Модель станка: токарный с ЧПУ мод. ТП-130

1.3 Система ЧПУ: CNC645

1.3 Наименование детали: Корпус 1031323

1.4 Обрабатываемый материал, масса детали – алюминиевый сплав АК7ч, 0,0223кг.

1.5 Способ установки – Приспособление спец.

1.6 Вид обработка: с охлаждением.

1.7 Годовая программа: 10000 штук.

1.8 Условия организации труда: централизованная доставка на рабочее место заготовок, инструмента, приспособлений и документации, сдача их после окончания обработки осуществляют рабочие. Получение инструктажа по технике безопасности до начала обработки.

1.9 Содержание переходов - 2 (см. технологию)

1.10 Количество инструментов в наладке – 2 (см. технологию)

1.11 Режимы резания: см. технологию

1.12 Мерительный инструмент:

Шаблон плоский20,5Н9 ПР

Глубиномер 7Н12х20,5

Калибр 5h12

Калибр 1±0,2

Калибр 24h9

Калибр 24h7

2. Определяем штучное время

               Тшт= (Тца+Тв)*(1+(аорг+атех+аобс)/100), где                                                            (2.34)

Тшт – норма штучного времени

Тца -  время автоматической работы станка

Тца =0,5 мин (замерено на станке)

То=10 мин

Тв – вспомогательное время

2.1 Вспомогательное время

Тв=Твуст+Твизм+Твоп,                                                                                 (2.35)    

где Твуст – время на установку и снятие детали                         (карта 3-13, стр.52-78 (7))

Туст = 0,15 мин                                                                                                         (стр.52(7))

Твизм – время на измерение

Тизм= ΣТизм,                                                                                                 (2.36)

Тизм= 0,07+0,22+0,22+0,08+0,18=0,77 мин

Тв оп – вспомогательное время, связанное с операцией                                  (карта 14, стр.79 (7))

Твоп= ΣТвоп                                                                                      (2.37)

Твоп1- время на установку заданного взаимного положения детали и инструмента по координатам X,Y,Z;

Твоп2- время на проверку прихода детали или инструмента в заданную точку после обработки;

Твоп3- включить и выключить лентопротяжный механизм;

Твоп4- открыть и закрыть крышку лентопротяжного механизма, перемотать

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Дипломы, ГОСы
Размер файла:
784 Kb
Скачали:
0