Анализ технических требований на изготовление детали КИС 0607603 В. Рекомендации по их обеспечению и контролю

Установка производится в центрах с передачей вращения поводками или хомутиками.

При обработке шлицевых пазов базирование выполняется по обработанной наружной цилиндрической поверхности, которая образует двойную направляющую базу, с упором в торец, от которого задан размер расположения паза и который образует опорную базу. Установка происходит в неподвижную призму, которая обеспечивает симметричность паза относительно оси.

Все эти схемы базирования обеспечивают в качестве технологической базы ось детали, что позволяет на протяжении всего ТП выдерживать оба принципа базирования: совмещения и постоянства баз. 

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица  2.4 – Выбор оборудования.

Номер операции	Код и модель станка	Наименование станка	Стоимость станка, руб.	Паспортные данные
				Габаритные размеры	Характеристика привода	Мощность, кВт	Ряд частот, мин	Ряд подач, мм/об
1	2	3	4	5	6	7	8	9
010	3816хх МР76	Фрезерно-центровальный	115901175	3,8×2,1	Электропривод	19	125…720	20…400
020	3811631384 16К20Ф3	Токарный с ЧПУ	76370913	3,33×1,71	Электропривод	18,5	22 ряда частот 12,5…1600	б/с
030	3811631384 16К20Ф3	Токарный с ЧПУ	76370913	3,33×1,71	Электропривод	18,5	22 ряда частот 12,5…1600	б/с
040	38XXX 5352	Шлицефрезерный	122017489	3,68×4,17	Электропривод	3,2	50-500 1590	б/с
080	38175331403 692Р	Шпоночно-фрезерный	13980456	1,03×0,825	—	4	31-1400	б/с
100	381163 3М151Ф2	Шлифовальный с ЧПУ	29407446	6,7×3,1	Электропривод	13	1590	б/с
110	381163 3М151Ф2	Шлифовальный с ЧПУ	29407446	6,7×3,1	Электропривод	13	1590	б/с

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	Комплект призм при станке	396100	Фрезы торцовые Сверла центровочные	391290	Втулка	392800	Штангенциркуль	393311
020	Патрон Центр вращающийся	396100 392842	Резец Резец	392192 392191	Державочный блок	392800	Калибр – скоба Штангенциркуль	393121 393311
030	Патрон                     Центр вращающийся	396100 392842	Резец Резец	392192 392191	Державочный блок	392800	Калибр – скоба Штангенциркуль	393121 393311
040	Хомутик Центр	396100 396100	Фреза модульная червячная	391391	Втулка	392849	Калибр-кольцо Калибр – скоба Штангенциркуль	393144 393120 393311
1	2	3	4	5	6	7	8	9
080	Приспособление станочное	396100	Фреза шпоночная	392192	Втулка	392849	Калибр Штангенциркуль	393120 393311 394343
100	Хомутик Центр	396100 396100	Шлифовальный    круг	397731	Оправка	392800	Калибр -скоба Штангенциркуль	393120 393311 394132
110	Хомутик Центр	396100 396100	Шлифовальный    круг	397731	Оправка	392800	Калибр -скоба Штангенциркуль	393120 393311 394132

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 Ø40к6	Точность обработки		Способ базирования детали в приспособлении	Расчет погрешности установки,Eу мм
	Квалитет с допуском	Шераховато-сть, Rа, мкм
Прокат	-	Rz200	С базированием в центрах	-
Черновое точение	11(0,16)	12,5		0
Чистовое точение	8(0,1)	3,2		Eинд=0
Шлифование	7(0,016)	1,6		Eу=0

Погрешность установки:

                                              (2.7)

где E_Б – погрешность базирования, мм;

E_З – погрешность закрепления, мм; Eз=0

мм

 мм

                                            (2.8)

ρ_см= 1,000мм

ρ_кор=Δк∙L=0,8x78=0,062мм

мм

ρ_черн=0.06∙1,03=0,06 мм

ρ_пол=0.05∙1,03=0,05 мм

ρ_шлиф=0,005∙1,03=0,005 мм

Таблица 2.7 – Аналитический расчет припусков, мм

Переходы механической обработки поверхности Ø38e8	Rz	h	ρ	EУ	Расчет-ный припуск 2Zmin	Расчет-ный размер Dp	Допуск	Предельный размер		Предельный размер
								d	dmax	2Zminпр	2Zmaxпр
Прокат	0,15	0,25	1,03	—	—	40,386	2,0	40,4	42,4	—	—
Черновое точение	0.05	0.05	0,06	0	2,86	38,368	0,35	38,37	38,72	2,03	3,68
Чистовое точение	0.03	0.03	0,05	0	0,32	38,018	0,08	38,02	38,1	0.35	0,62
Шлифование	0.005	0.01	0.005	0	0,22	37,968	0,062	37,888	37,95	0,132	0,15
Суммарный припуск:										2,512	4,45

                      (2.9)

 мм

 мм

 мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax-2Zomin=TДз-ТД_Д                                                                (2.10)

4,45-2,512=2,0-0,062

1,938=1,938

2Zoном=2Zomin+ВДз- ВД_Д=2,462+1,3+0,062=3,48 мм   (2.11)

Дзном= Д_Дном-2Zoном=38+3,48=41,48 мм

Размер заготовки: 41,48мм

Таблица 2.8 – Табличный расчет припусков.

Переходы механической обработки поверхности Ø45h9	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	h9	0.062	1,6	0,7	Ø45h9
Чистовое точение	h11	0,1	6,3	1,5	45+0,7=45,7
Черновое точение	h14	0,25	12,5	2,5	45,7+1,5=47,2
Прокат	—	2,2	—	—	47,2+2,5=49,7

Размер заготовки: Ø49,7

2.4.2 Определение режимов резания на проектируемые операции (переходы). Сводная таблица режимов резания

Аналитический расчет режимов резания.

Операция 080 −Шпоночно-фрезерная фрезеровать паз 13

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принята концевая фреза Ø14 с цилиндрическим хвостовиком из быстрорежущей стали по ГОСТ 17025-71.

Станок 692Р

σ_в=700, D=65мм; d=60мм.

Материал режущей части Р6М5.

II Расчет режимов резания (выполнен по методике [12. с250]

1 Глубина резания t, мм

t=h=5,5мм

2 Подача на зуб Sz, мм/зуб

Рекомендуемая: Sо= 0,02÷0,03 мм/зуб

Принимаемая: Sо= 0,02 мм/зуб

3 Стойкость Т, мин.

Т=80 мин

4 Скорость резания V_рез, м/мин

, м/мин                                     (2.12)

где Сν=46,7;   q=0,45;   х=0,5;    m=0,33;   p=0.1;   u=0.1;   y=0.5;           

Кν=Кмν∙Кпν∙Кuν;                                                                                (2.13)

;                                                                                (2.14)                   где n=0,9;

Кпν=0,8;

Кuν=1;

,  м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

, мин^-1                                                                                  (2.15)

 мин^-1               

Корректировка по паспорту станка: n=1600 мин^-1 

6 Действительная скорость резания V_д, м/мин

, м/мин                                                                            (2.16)

м/мин

7 Минутная подача Sм=Sz∙Z∙n, мм/мин                                             (2.17)

Sм=0,02∙4∙1600=128мм/мин

Корректировка по паспорту станка: Sм=120 мм/мин

Действительная подача на зуб фрезы: Sz=120∙

8 Проверочный расчёт:

Сила резания:

,Н                                                             (2.18)

где Ср=68.2;                          х=0.86;      u=1;       q=0.86;      w=0;       y=0.72;          n=0.89;

 H

Мощность резания:

                                                                       (2.19)

кВт

Проверка по мощности:

Nрез≤1,2Nдв                                                                                           (2.20)

Nдв=7.5 кВТ 

η=0,8

0.24<1,2∙7.5∙0,8

0.24<10 кВт

Обработка возможна

III Машинное время

  , мин                                                               (2.21)

Lр.х.=lрез+y+Δ                                                                                            (2.22)

y=D/2=12/2=6мм

Δ=3 мм

Lр.х.=125+6+2=133 мм

 мин

Табличный расчёт режимов резания

Операция Круглошлифовальная с ЧПУ 100

Шлифовать поверхность 9 (Ø38мм, t=0.3мм)

Шлифовать поверхность8(Ø40мм, t=0.3мм)

Шлифовать поверхность5 (Ø45мм, t=0.3мм)

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принят шлифовальный круг:

1600х80х305   25А 40П СТ1 7К 35м/c А по ГОСТ 2424-83

II Расчёт режимов резания: (выполнен по методике [10])

Скорость вращения шлиф кругаVк=35м/с

Окружная скорость детали Vд=25м/с

Частота вращения детали

n=, мин^-1                                                                                                         (2.23)

n==209мин^-1

n==200 мин^-1

n==160 мин^-1

Частота вращения регулируется бесступенчато

Радиальная подача

S=0,001-0,005 мм/об                                                                            (2.24)

Принимаем S=0,002мм/об

Проверочный расчёт по мощности резания

N_рез≤1,2 × N_д×η                                                                                        (2.25)                                                                           

0,42≤1,2∙0,8∙10

0,42≤9,6

Обработка возможна

III Расчёт машинного времени, Тм, мин

Тм = , мин                                                                               

Тм=Тм1+Тм2+Тм3+Тм4                                                                      

Тм1==1,0мин

Тм2==1,5 мин

Тм3-4=2x=2,6 мин

Тм=1+1,5+2,6=5,1мин

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 МР76	1		Фрезеровать два торца 1,11		688	5		50	56	1	0,2		71	354	138		0,36	0,17
	2		Сверлить два центровых отверстия		6,3	3,1		6	9	1	0,08		46	580	11,5		0,62
																	0,98	0,17
020, 030, 16К20Ф3	1		Точить поверхность 2,3,4		45	2,2		73	78	2	0,3		120	400	110		0,65	0,73 1,79
	1		Точить поверхность 17,9,8,5		45	1,5		610	612	2	0,3		120	400	110		5,1
					38	0,6		80	82	2	0,15		120	400	110		0,68
					40	2,2		354	356	2	0,15		120	400	110		3,0
	2		Точить канавку 10		33	2,8		5	7	1	0,08		32	400	77		0,22
	2		3		4	5		6	7	8	9		10	11	12		13
	3		Нарезать резьбу 16		42	1,5		42	46	3	0,15		37,5	250	54		1,23
																	10,23	1,79
040 5350	1		Фрезеровать  шлицы 12		38	4,25		58,5	60	1	0,125		12,5	100	25		4,8	0,68
060 Контроль
070 Термообработка
080 692Р		1		Фрезеро-вать шпоночный паз 10	14	5,5		125	125	28		0,3	150	500	22	23,3		0,32
100 3М151Ф2		1		Шлифовать пов 5	38	0,3		80	80	1		0,06	12	160	70
		2		Шлифовать пов. 8	40	0,3		90	90	1		0,07	14	200	23
		3		Шлифовать пов 9	45	0,3		178	178	1		0,06	9,6	160	25
																9.7		0,91
110 3М151Ф2		1		Шлифовать поверхность 3	45		0,3	65	65	1	0,35		56	160	16,9	1,2		0,6

2.4.3 Разработка управляющей программы обработки детали

Операция 030: Токарная с ЧПУ

Исходные данные:

Станок- токарный с ЧПУ модели 16К20Ф3;

УЧПУ- 2Р22;

Деталь типа «вал»

Материал- Сталь 40Х ГОСТ 4543-74

Заготовка- прокат 50х690

Тип производства- мелкосерийный

Рисунок 2,2- Эскиз заготовки

Рисунок 2,3- Эскиз детали.

Таблица 2.11-Последовательность обработки детали

№ перехода	Содержание перехода	Режущий инстр.	Режимы резания
1	Точить поверхности 1,2,3,4,5 выдерживая размеры	Токарный проходной резец, оснащенный твердосплавной пластинкой Т15К6	S=0,3мм/об n=400мин
2	Точить канавку 6	Резец канавочный наружный Т15К6, Р=7мм	S=0,08мм/об n=400мин
3	Нарезать резьбу М42	Резец резьбовой Т15К6	S=0,15мм/об n=250мин

2.4.3 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норм время

020 Токарная с ЧПУ

1. Основное время обработки:

Тмо = 0,65 мин

2. Машинное вспомогательное время:

ТмвИ = 0,17 – время  на поворот револьверной головки.

Тмв= ТмвИ+ Тмвхх =0,17+0,56 = 0,73 мин.                                                                                                            (2.26)

Тмвхх =+,мин                                                                                                            (2.27)

где скорость холостых ходов в продольном направлении

1=15000 мм/мин

2скорость холостых ходов в поперечном направлении

2=7500 мм/мин

длина холостого хода в продольном направлении, мм

 длина холостого хода в поперечном направлении, мм

Тмвхх=0,56мин

3. Время цикла автоматической работы станка:

Т_Ца=Тмо+Тмв                                                                  (2.28)

Т_Ца = 0,65 + 0,73 = 1,38 мин

4. Вспомогательное время:

Тв= tус+ tуп+ tизм                                                           (2.29)

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 (к3 п15)

4.1 Время на управление станком.

tуп = tуп+ tуп+ tуп 

где tуп= 0,32 мин (к14 п1) – установить заданное взаимное положение детали и инструмента по координатам X, Y, Z и в случае необходимости произвести подналадку.

tуп= 0,19 мин (к14 п4) – проверить приход детали или инструмента в заданную точку после обработки

tуп = 0,03 мин (к14 п6) – переместить ограждение

tуп = 0,32+0,19+0,03= 0,54 мин

4.2 Время на измерения

tизм = 0,19 мин (к15 п149) – штангенциркулем

tизм = 0,09 мин (к15 п149) – штангенциркулем

tизм = 0,15 мин (к15 п194) – калибр –скобой

tизм = 0,19 + 0,09 + 0,15 = 0,4 мин

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

Тв = 0,5 + 0,54 = 1,04 мин

5. Оперативное время обработки:

Топ=Т_Ца+Тв                                                              (2.30)

Топ = 1,38+ 1,04 = 2,42 мин

6. Время на организационно техническое обслуживание:

α_ОБС = 5%   α_ОТЛ = 5% (к17 п40) – время на отдых и личные потребности.

7. Штучное время:

                                        (2.31)

2,66 мин

8. Подготовительно-заключительное время:

Тпз = Тпз+Тпз                                                                   (2.32)            

Тпз= 9 мин (к21 п2) – получить чертеж, технологическую документацию, режущий и вспомогательный инструмент, контрольно – измерительный инструмент, заготовки исполнителем до начала и сдать после окончания партии детали.

Тпз= 2 мин (к21 п3) – ознакомиться с работой, чертежом, технологической документацией, осмотреть заготовки.

Тпз= 2,5 мин (к21 п5) – установить и снять трёхкулачковый патрон

Тпз=0,15 мин (к21 п13) – установить исходные режимы работы станка (n, S и т.д). Время на одно измерение.

Тпз= 0,5 мин (к21 п25) – установить и снять инструментальный блок или отдельный режущий инструмент. Время на один инструмент (блок).

Тпз= 1,0 мин (к21 п29) – ввести программу в память системы  ЧПУ Тпз = 1,5 мин (к21 п30) – составить программу обработки детали на рабочем месте. Время на один размер.

Тпз = 0,4 мин (к21 п31) – набрать программу кнопками на пульте управления устройства ЧПУ и проверить её. Время на один размер.

Тпз = 5,0 мин (к21 п32) – установить исходные координаты X и Z.

Тпз = 0,2 мин (к21 п34) – настроить устройство для подачи СОЖ.

Тпз = 9 + 2 + 2,5 + 0,15+ 0,5 + 1 + 1,5+ 0,4 + 5 +0,2 =  22,25 мин

9. Штучно-калькуляционное время:

 ,мин                                          (2.33)

3,22 мин

030 Токарная с ЧПУ

1. Основное время обработки:

Тмо = 10,23 мин

2. Машинное вспомогательное время:

ТмвИ = 0,17 – время  на поворот револьверной головки.

Тмв= ТмвИ+ Тмвхх =0,17+1,62 = 1,79 мин.                                                                                                            (2.34)

Тмвхх =+,мин                                                                                                            (2.35)

где скорость холостых ходов в продольном направлении

1=15000 мм/мин

2скорость холостых ходов в поперечном направлении

2=7500 мм/мин

длина холостого хода в продольном направлении, мм

 длина холостого хода в поперечном направлении, мм

Тмвхх=1,62мин

3. Время цикла автоматической работы станка:

Т_Ца=Тмо+Тмв                                                                  (2.36)

Т_Ца = 10,23 + 1,79 = 12,02 мин

4. Вспомогательное время:

Тв= tус+ tуп+ tизм                                                           (2.37)

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 (к3 п15)

4.1 Время на управление станком.

tуп = tуп+ tуп+ tуп 

где tуп= 0,32 мин (к14 п1) – установить заданное взаимное положение детали и инструмента по координатам X, Y, Z и в случае необходимости произвести подналадку.

tуп= 0,19 мин (к14 п4) – проверить приход детали или инструмента в заданную точку после обработки

tуп = 0,03 мин (к14 п6) – переместить ограждение

tуп = 0,32+0,19+0,03= 0,54 мин

4.2 Время на измерения

tизм = 0,19 мин (к15 п149) – штангенциркулем

tизм = 0,09 мин (к15 п149) – штангенциркулем

tизм = 0,15 мин (к15 п194) – калибр –скобой

tизм = 0,19 + 0,09 + 0,15 = 0,4 мин

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

Тв = 0,5 + 0,54 = 1,04 мин

5. Оперативное время обработки:

Топ=Т_Ца+Тв                                                              (2.38)

Топ = 12,02+ 1,04 = 13,06 мин

6. Время на организационно техническое обслуживание:

α_ОБС = 5%   α_ОТЛ = 5% (к17 п40) – время на отдых и личные потребности.

7. Штучное время:

                                        (2.39)

14,16 мин

8. Подготовительно-заключительное время:

Тпз = Тпз+Тпз                                                                   (2.40)            

Тпз= 9 мин (к21 п2) – получить чертеж, технологическую документацию, режущий и вспомогательный инструмент, контрольно – измерительный инструмент, заготовки исполнителем до начала и сдать после окончания партии детали.

Тпз= 2 мин (к21 п3) – ознакомиться с работой, чертежом, технологической документацией, осмотреть заготовки.

Тпз= 2,5 мин (к21 п5) – установить и снять трёхкулачковый патрон

Тпз=0,15 мин (к21 п13) – установить исходные режимы работы станка (n, S и т.д). Время на одно измерение.

Тпз= 0,5 мин (к21 п25) – установить и снять инструментальный блок или отдельный режущий инструмент. Время на один инструмент (блок).

Тпз= 1,0 мин (к21 п29) – ввести программу в память системы  ЧПУ Тпз = 1,5 мин (к21 п30) – составить программу обработки детали на рабочем месте. Время на один размер.

Тпз = 0,4 мин (к21 п31) – набрать программу кнопками на пульте управления устройства ЧПУ и проверить её. Время на один размер.

Тпз = 5,0 мин (к21 п32) – установить исходные координаты