Анализ технических требований на изготовление детали АМ 30.27.201. Рекомендации по их обеспечению и контролю

Изготовление стержней производится на стержневом участке в стержневой машине 2Б83 с приставкой  4554Б. Заливка металла производится ковшом 171  - 0256 -  5687 ёмкостью 120 кг, при помощи бирельса. После заливки и остывания металла форма выбивается на выбивной решётке. Выбитые отливки по пластинчатому конвейеру перемещаются на финишной операции. Отливки очищаются в барабане модели 42233.  Далее наросты на отливке отрубаются в ручную и подаются на зачистку. Зачистка отливок производится на обдирочном шлифовальном станке М326П.  

2.2.2 Определение допусков на размеры заготовки, назначение

припусков, расчёт размеров и массы заготовки

Материал – КЧ33-8

Точность отливки: 10-8-15-11 по ГОСТ 26645-85

Таблица 2.2−Назначение допусков на отливку

Номер поверхности	Номинальный размер детали, мм	Допуски размера, мм	Допуски формы, мм		Общий допуск, мм
1	2	3	4		5
2,7	69h12(-0,3)	2,8		0,8	3,6
3,4	10	1,8		0,8	2,4
5	Ø62	2,4		0,8	3,6
9,12	Ø52К7	2,4		0,8	3,6
окончание таблицы 2.2
1	2	3		4	5
19	Ø78	2,8		0,8	3,6

Таблица 2.3− Табличный расчет припусков

№ поверхности		Переходы механообработки поверхности	Точность обработки			Припуск табличный, t, мм	Расчёт размеров заготовки d или D, мм
			Квалитет	Допуск, мм	Шероховатость, Rа, мм
1		2	3	4	5	6	7
2,7		Точение      получистовое	h12	0,3	Ra12,5	1	69
		Точение     черновое	h14	0,74	Ra12,5	2	69+1×2=71
		Заготовка	—	3,6	Rz800	—	71+2×2=75
		75±1,8
3,4		Точение      получистовое	h12	0,18	Ra12,5	1	10
		Точение     черновое	h14	0,43	Ra12,5	1,5	10+1×2=12
		Заготовка	—	2,4	Rz800	—	12+1,5×2=15
		15±1,2
5		Точение     черновое	h14	0,74	Ra12,5	1,6	62
		Заготовка	—	3,6	Rz800	—	62+1,6=63,6
		63,6±1,8
9,12		Тонкое растачивание	К7	0,03	Ra0,8	1	52
		Растачивание чистовое	Н10	0,12	Ra3,2	1	52-1=51
		Растачивание получистовое	Н12	0,3	Ra6,3	2	51-1=50
	Растачивание черновое		Н14	0,74	Ra12,5	3		50-2=48
	Заготовка		—	3,6	Rz800	—		48-3=45
	45±1,8
19	Точение      получистовое		h12	0,3	Ra12,5	2		78
1	2		3	4	5	6		7
19	Точение     черновое		h14	0,74	Ra12,5	3		78+2=80
	Заготовка		—	3,6	Rz800	—		80+3=83
	83±1,8

окончание таблицы 2.3

Расчет массы спроектированной заготовки:

                   m_з=m_д+m_{отх.мех.обр.},                                                                           (2.1) 

где m_{отх.мех.обр} – масса удаляемого в процессе  механической обработки слоя металла, кг.

                   m_{отх.мех.обр} =V_отх.×ρ, кг                                                                      (2.2)

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

ρ - плотность материала заготовки, кг/мм³;  ρ_СЧ=7,1×^10-6 кг/мм².

Размеры фигур устанавливаются на основе размеров обработки и табличных припусков.

Определение объема удаленных фигур:

                                                                       (2.3)

где  R – радиус заготовки, мм;

h – длина заготовки, мм.

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

V_общ= V₁+V₂+V₃+V₄+V₅+V₆+ V₇+₈                                                                             (2.4)

 

V_общ=13325,38+9061,26+4877,21+9558,95+1262,03+6154,4+1177,5+                                +20221,6 = 65638,33 мм³

m_{отх.мех.обр} =65638,33 × 7,1∙^10-6=0,5 кг

m_з=1,12+0,5=1,62 к

Коэффициент использования заготовки:

                                                                                             (2.5)

где m_З – масса рассчитанной заготовки, кг;

Пересчитанный коэффициент использования материала:

,                                                                                      (2.6)

где Н_расх. – пересчитанная норма расхода материала, кг

Н_расх.= m_з+m_отх. кг

m_отх.= m_з×10%=1,62×10=0,162 кг      

Н_расх.=1,62+0,162=1,78 кг

Уточнение  формы заготовки позволило повысить КИМ по сравнению с базовой величиной, но не довело коэффициент до нормативного показателя (0,75).

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):

1.Точить наружную поверхность ушей, выдерживая размер   Ø129

020 Автоматная токарная (станок модели 1К282):

1. Подрезать торцы 2;3:19

2.Подрезать торцы 2;3;19

3.Расточить отверстие 12

4.Расточить отверстие 12, точить фаску 1

5.Точить канавку 11

6.Точить поверхность 19                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

7.Зенкеровать отверстие 12

030 Автоматная токарная (станок модели 1К282):

1.Подрезать торцы 7;20;4

2.Подрезать торцы 7;20;4

3.Расточить отверстие 9

4.Расточить отверстие 9, точить фаску 8

5.Точить канавку 10

6.Зенкеровать отверстие 9

7.Точить поверхность 5, точить фаску6

040 Алмазно-расточная (станок модели ОС6181):

1. Расточить отверстие   9

2. Расточить отверстие 12

050 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н135):

1.Сверлить 4 отверстия 16

060 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н135):

1.Зенковать 4 фаски в отверстии 16

070 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н135):

1.Зенкеровать 4 отверстия 16

080 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н135):

1.Развернуть 4 отверстия 16

090 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н135):

1.Сверлить 4 отверстия 14

100 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н135):

1.Зенковать 4 фаски в отверстии 14

110 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н135):

1.Нарезать резьбу в 4-х отверстиях 14

Недостатком базового технологического процесса является использование большого количества станков. С целью концентрации операций, уменьшением численности рабочих целесообразно применить станок с ЧПУ.

В проектируемом технологическом процессе целесообразно выполнять операции 010…110 на вертикально токарном  станке с ЧПУ EMAG VL3 .

В связи с этим проектируемый технологический процесс будет выглядеть следующим образом:

ТП обработки детали будет выглядеть след. образом:

010 Вертикально-токарная EMAG VL3

Установ А

1.Точить торец 2, поверхность 19 и торец 3

2.Расточить отверстие 12, подрезать торец 21

3.Точить торец 2, поверхность 19 и торец 3

4.Расточить фаску 1 и отверстие 12, подрезать торец 21

5.Расточить отверстие 12, подрезать торец 21

6.Точить канавку 11

7.Расточить отверстие 12, подрезать торец 21

8.Центровать 4 отверстия 14 до образования фаски 13

9.Сверлить 4 отверстия 14

10.Нарезать резьбу 15 в 4-х отверстиях 14

Установ Б

1.Точить торец 7, поверхность 20 и торец 4

2.Расточить отверстие 9, подрезать торец 22

3.Точить торец 7, поверхность 20 и торец 4

4.Точить поверхность 5 с образованием фаски 6

5.Расточить фаску 8 и отверстие 9, подрезать торец 22

6.Расточить отверстие 9, подрезать торец 22

7.Точить канавку 10

8.Расточить отверстие 9, подрезать торец 22

9.Центровать 4 отверстия 16 до образования фаски 17

10.Сверлить 4 отверстия 16

11.Зенкеровать 4 отверстия 16

12.Развернуть 4 отверстия 16

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, лучше, если это будут те поверхности ступицы, которые останутся необработанными в готовой детали.

В качестве баз применяем поверхности:

Установ А: В качестве черновой базы принимаем поверхность 12 ( Ø45) ,т.к. эта поверхность является ровной и чистой в отливке.

Установ Б: В качестве чистовой базы принимаем поверхность 9 (Ø52К7).

Для правильной ориентации заготовки при обработке отверстий на установах А и Б она устанавливается в специальное приспособление - паллету.

2.3.3Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица 2.4 – Выбор оборудования
Номер операции	Код и модель станка	Наименование станка	Действительный фонд времени работы оборудования в зависимости от категории ремонтной сложности станка	Стоимость станка, млн.	Паспортные данные
					Размеры посадочных элементов станка	Предельные размеры обрабатываемых заготовок, мм	Габаритные размеры, мм	Вид и мощность привода главного движения, кВт	Ряд частот, мин-1	Ряд подач,  мм/мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
010	381213××× × EMAG VL3	Вертикально токарный	Fд=4029 КРС=30	650	Ø50 Н7	210	2500×1900 ×2300	Электрический 16	7500, max Беступенч. регулиров.	0,1-16 Беступенч. регулиров.

Таблица 2.5 – Выбор установочно-зажимных приспособлений

Номер операции и модель станка	Приспособление
	Код	Наименование	Тип привода	Техническая характеристика	Обозначение по стандарту
010 EMAG VL3	392819××× ×	Патрон 3-х кулачковый	Электрический	Ø150	-

Таблица 2.6 -  Выбор режущего инструмента

Наименование операции  и модель станка	Код и наименование режущего инструмента	Материал режущей части	Техническая характеристика	Обозначение по стандарту	Применяемая СОТС
1	2	3	4	5	6
010 Вертикально-токарная с ЧПУ EMAG VL3 Установ А	392191 Резец проходной отогнутый	WNMG 080412 NR IC 9015	20×20	-	Эмульсия
	392191 Резец расточной	DMNG 110408 NF IC 9015	20×20	-
	392191 Резец расточной	DMNG 110404 NF IC 9015	20×20	-
	392191 Резец расточной	DMNG 110404 NF IC 9015	20×20	-
	392191 Резец канавочный	ВК8	20×20	-
	391290 Сверло	Р6М5	Ø10	-
	391290 Сверло	Р6М5	Ø5	-
	391891 Метчик	Р6М5	М6	-
Установ Б	392191 Резец проходной отогнутый	WNMG 080412 NR IC 9015	20×20	-	Эмульсия
	392191 Резец расточной	DMNG 110408 NF IC 9015	20×20	-
	392191 Резец расточной	DMNG 110404 NF IC 9015	20×20	-
	392191 Резец расточной	DMNG 110404 NF IC 9015	20×20	-
	392191 Резец канавочный	ВК8	20×20	-

окончание таблицы 2.6

1	2	3	4	5	6
Установ Б	391290 Сверло	Р6М5	Ø20	-	Эмульсия
	391290 Сверло	Р6М5	Ø13	-
	391690 Зенкер	Р6М5	Ø13,5	-
	391791 Развертка	Р6М5	Ø14	-

Таблица 2.7 – Выбор вспомогательного инструмента

Номер операции и модель станка	Код и наименование вспомогательного инструмента	Установка				Обозначение по стандарту
		вспомогательного инструмента на станке		режущего инструмента на вспомогательном
		Способ	Размеры посадочного элемента	Способ	Размеры посадочного элемента
010 EMAG VL3	392849××× × Резцедержатель специальный	В отверстие револьверной головки	Ø50 Н7	В паз резцедержателя	20×20	-
	392800××× × Цанговый патрон	В державку приводную	Ø50 Н7	В отверстие  в царге	По диаметру сверла	-

Таблица 2.8 – Выбор измерительного инструмента

Номер операции и модель станка	Код и наименование инструмента	Диапазон  измерения инструмента		Точность измерения инструмента	Допуск измеряемого размера	Обозначение по стандарту
1	2		3	4	5	6
010 EMAG VL3	393311××× × Штангенциркуль		125	0,1	0,5	ШЦ-1-125-0,1-2 ГОСТ 166-89
	393610××× × Шаблон		34	0,3	0,3	ххх-8150-4261-40
	393610××× × Шаблон		6	0,3	0,3	ххх-8800-4086
	393120××× × Калибр-скоба		Ø78	h11	0,19	ГОСТ 18362-73
	393110××× × Калибр-пробка		Ø51	Н12	0,3	8133-1101 ГОСТ 14812-69

окончание таблицы 2.8

1	2	3	4	5	6
010 EMAG VL3	394250××× × Нутромер	50-100	0,005	0,035	ГОСТ 9244-75
	393610××× × Шаблон	27	h12	0,21	ххх-8100-4223-14
	393110××× × Калибр-пробка	Ø52	К7	0,009 0,021	ГОСТ 14812-69
	393140 Пробка резьбовая	М6	7Н	0,035	8221-3030 ГОСТ 17758-72
	393311××× × Штангенциркуль	125	0,1	0,5	ШЦ-1-125-0,1-2 ГОСТ 166-89
	393610××× × Шаблон	10	0,36	0,36	ххх-8103-4262-15
	393610××× × Шаблон	35	0,3	0,3	ххх-8150-4261-42
	393120××× × Калибр-скоба	Ø86	h12	0,35	8113-0155 ГОСТ 18360-93
	393610××× × Шаблон	6	0,3	0,3	ххх-8800-4086
	393110××× × Калибр-пробка	Ø51	Н12	0,3	8133-1101 ГОСТ 14812-69
	393120××× × Калибр-скоба	Ø62	h14	0,35	8113-0145 ГОСТ 18360-93
	393610××× × Шаблон	8	0,2	0,2	ххх-8101-4311-01
	394250××× × Нутромер	50-100	0,005	0,035	ГОСТ 9244-75
	393610××× × Шаблон	25	Н12	0,21	ххх-8151-4252-19
	393110××× × Калибр-пробка	Ø52	К7	0,009 0,021	ГОСТ 14812-69
	393110××× × Калибр-пробка	Ø14	Н8	0,027	8133-0928 ГОСТ 14810-69

2.4 Разработка операционного технологического процесса

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

Табличный расчет режимов резания

Операция 020 

Расточить отверстие 12

1. Выбор режущего инструмента

Для растачивания принимаем токарный расточной резец с углом φ=85⁰ (ГОСТ 18079-73), оснащенный пластиной  DMNG 110408 NF IC 9015.

Геометрические параметры: γ=10⁰, α=8⁰, R=1.5 мм, φ=85⁰

D = 48 мм, d=45, L =15 мм

2. Глубина резания

t =                                                                                   (2.7)

3.Подача  s = 0,3 мм/об. 

4. Стойкость Т = 60 мин

5. Скорость резания

                                 (2.8)

Где = 244

=0,8

=0,9

=0,9

=1,0

=1,0

=0,6

=1,0                  

=244 0,8 0,9 0,9 1,0 1,00,6 1,0=94,86

6. Частота вращения

, мин                                                                           (2.9)

 мин

Принимаем n = 600 мин

7. Действительная скорость резания

, м/мин                                                                      (2.10)

 м/мин 

8. Определяем основное время а) Длина резания:

lрез=15 мм б) Длина рабочего хода:

Lр.х. =∑ l_резi + y_врез. + y_п. + y_подв.                                                             (2.11)  

y_п. = y_подв.=3 мм

y_врез. = 0                

∑ l_резi = l_рез1 + l_рез2 = 15+1,5=16,5 мм

Lр.х. =16,5+0+3+3=22,5 мм в) Машинное время:

,мин                                                                          (2.12)

мин

Определение длины рабочего хода представлено на рисунке 2.1

Табличный расчет режимов резания

Операция 020

Сверлить 4 отверстия 16

D = 13 мм, L =10 мм

1. Выбор режущего инструмента

Принимаем сверло спиральное из быстрорежущей стали Р6М5 с цилиндрическим хвостовиком.

Геометрические параметры: 2Ψ=120⁰; форма заточки - нормальная.

2. Глубина резания

t =                                                                                             (2.13)

3. Подача s = 0,1 мм/об. 

4. Стойкость Т = 40 мин

5. Скорость резания

                                                         (2.14)

где:= 20

=1,0

=0,9

=1,0

=201.0 0,91.0=18

6. Частота вращения

, мин                                                                           (2.15)

 мин

Принимаем  n =500 мин

7. Действительная скорость резания

, м/мин                                                                      (2.16)

 м/мин 

8. Определяем основное время а) Длина резания:

lрез =10 мм б) Длина рабочего хода:

Lр.х. = lрез + y_врез + у_п + у_подв                                                               (2.17)       

y_врез =0,4×D = 0,4×13 = 5,2 мм

y_п. = y_подв.=3 мм

Lр.х.=10+5,2+6=21,2 мм в) Машинное время:

, мин                                                   (2.18)                                            

мин

Определение длины рабочего хода представлено на рисунке 2.2

 

Рисунок 2.1- Определение длины рабочего хода

 

Рисунок 2.2- Определение длины рабочего хода
2.4.3 Нормирование проектируемой операции Сводная таблица норм времени.

Описание расчетов:

Расчет выполнен в соответствии с общемашиностроительными нормативами режимов резания для технического нормирования работы на металлорежущих станках.

1 Основное время обработки Т_о, мин

Т_о1=0,31мин                               

Т_о2=0,12 мин                     

Т_о3=0,19 мин

Т_о4= 0,13 мин

Т_о5=0,34 мин

Т_о6=0,1мин                               

Т_о7=1,08 мин                    

Т_о8=0,24 мин

Т_о9= 2 мин

Т_о10=0,31 мин

Т_о11=0,21 мин

Т_о12=0,19 мин

Т_о13=0,16 мин

Т_о14=0,08 мин

Т_о15=0,19 мин

Т_о16=0,51 мин

Т_о17=0,1 мин

Т_о18=1,58 мин

Т_о19=0,4 мин

Т_о20=1,76 мин

Т_о21=0,73 мин

Т_о22=0,62 мин

ΣТ_о=11,35 мин

2 Машинное вспомогательное время Т_мв, мин                                                                                                               

Tмв= t_зв.+ t_x.x.+t_зи.+t_изм.s+t_изм.n                                                                                               (2.19) 

T_зв =0,07 – время загрузки и выгрузки

t_x.x.=0,02 – время быстрых ходов

t_зи.=0,005 – время замены одного инструмента

t_изм.s=0,06 – время на изменение частоты вращения

t_изм.n=0,07 – время на изменение подачи

T_мв=0,07+4,2=4,27 мин

Для определения T_мв составляем таблицу 2.11

Таблица 2.11 – Описание обработки на проектируемой операции

Наименование переходов технологических и вспомогательных	Величина составляющих ТМВ, мин
1	2
010 Токарная с ЧПУ EMAG VL3
Установ А
Подвод инструмента	0,02
Подрезать торец 2, поверхность 19 и торец 3	-
Переместить инструмент	0,02
Отвод инструмента	0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)	0,005
Изменить частоту вращения	0,07
Подвод инструмента	0,02
Расточить отверстие 12	-
Отвод инструмента	0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)	0,005
Изменить частоту вращения	0,07
Подвод инструмента	0,02
Подрезать торец 2, поверхность 19 и торец 3	-
Переместить инструмент	0,02
Отвод инструмента	0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)	0,005
Изменить частоту вращения	0,07
Подвод инструмента	0,02
Расточить фаску 1 и отверстие 12	-
Отвод инструмента	0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)	0,005
Изменить частоту вращения	0,07
Изменить подачу	0,06
Подвод инструмента	0,02
Расточить отверстие 12	-
Отвод инструмента	0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)	0,005
Изменить частоту вращения	0,07
Подвод инструмента	0,02
Точить канавку 11	-
Отвод инструмента	0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)	0,005
Изменить частоту вращения	0,07
Изменить подачу	0,06
Подвод инструмента	0,02
Расточить отверстие 12	-
Отвод инструмента	0,02
продолжение таблицы 2.11
1		2
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Изменить подачу		0,06
Подвод, отвод инструмента		0,02×8
Центровать 4 отверстия 14 до образования фаски 13		-
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Подвод, отвод инструмента		0,02×8
Сверлить 4 отверстия 14		-
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Изменить подачу		0,06
Подвод, отвод инструмента		0,02×8
Нарезать резьбу 15 в 4-х отверстиях 14		-
Установ Б
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Изменить подачу		0,06
Подвод инструмента		0,02
Подрезать торец 7, поверхность 20 и торец 4		-
Переместить инструмент		0,02
Отвод инструмента		0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Подвод инструмента		0,02
Расточить отверстие 9		-
Отвод инструмента		0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Подвод инструмента		0,02
Подрезать торец 7, поверхность 20 и торец 4		-
Переместить инструмент		0,02
Отвод инструмента		0,02
Подвод инструмента		0,02
Точить поверхность 5 с образованием фаски 6		-
Отвод инструмента		0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Подвод инструмента		0,02
Расточить фаску 8 и отверстие 9		-
Отвод инструмента		0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
окончание таблицы 2.11
1		2
Изменить частоту вращения		0,07
Изменить подачу		0,06
Подвод инструмента		0,02
Расточить отверстие 9		-
Отвод инструмента		0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Подвод инструмента		0,02
Точить канавку 10		-
Отвод инструмента		0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Изменить подачу		0,06
Подвод инструмента		0,02
Расточить отверстие 9		-
Отвод инструмента		0,02
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Изменить подачу		0,06
Подвод, отвод инструмента		0,02×8
Центровать 4 отверстия 16 до образования фаски 17		-
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Подвод, отвод инструмента		0,02×8
Сверлить 4 отверстия 16		-
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить частоту вращения		0,07
Изменить подачу		0,06
Подвод, отвод инструмента		0,02×8
Зенкеровать 4 отверстия 16		-
Заменить инструмент (поворот РГ)		0,005
Изменить подачу		0,06
Подвод, отвод инструмента		0,02×8
Развернуть 4 отверстия 16		-
Возврат всех параметров в исходное положение		0,07+0,06+0,005
Итого		3,83

3 Время цикла автоматической работы станка по программе