Описание конструкции и служебного назначения детали. Деталь КЗК-12-1808609 "Ось-эксцентрик". Определение типа производства и его характеристика

Остальные операции оставить  без изменений, согласно заводскому технологическому процессу.

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

На 010 и 020 операциях в качестве черновой базы используется наружная необработанная поверхность Ø45 , образующая двойную направляющую базу и лишает четырех степеней свободы, и торец 1, 2 соответственно образуют базу опорную.

На 030 операции в  качестве  баз  применяют  поверхность 9 , которая образует двойную направляющую базу и лишает четырех степеней свободы. Торец 2 образует опорную базу.

На шлифовальных операциях деталь базируется по центровым гнездам, образуется двойная направляющая база, а с упором в торец, образуется опорная база.

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица 2.4 - Выбор оборудования

Номер операции	Код и модель станка	Наименование станка	Стоимость станка	Паспортные данные
				Габаритные размеры, мм	Характеристика привода	Мощность, кВт	Ряд частот, мин-1	Ряд подач, мм/об
1	2	3	4	5	6	7	8	9
010 020	3811631384 16A20Ф3	Токарный с ЧПУ	99923901	3,33×1,71	Электропривод	18,5	22 ряда частот 12,5…1600	б/с
030	6Р82Г	Горизонтально-фрезерная	81664359
060 070	3М152	Круглошлифовальная	83642477	4,605×2,405	Гидропривод	10	50-500 1590	б/с

Таблица 2.5 - Выбор технологической оснастки

Номер операции	Приспособление		Режущий инструмент		Вспомогательный инструмент		Измерительный инструмент
	Код	Наименование	Код	Наименование	Код	Наименование	Код	Наименование
1	2	3	4	5	6	7	8	9
010	392819	Патрон	392191 391290	Резец Сверло	392849	Втулка	393311 393312 393120 393610	Штангенциркуль Калибр-скоба Шаблон
020	392819 392849	Патрон Центр	392191 391290 392194	Резец Сверло Резец резьбовой	392849	Втулка	393311 393312 393120 393140	Штангенциркуль Калибр-скоба Кольцо
окончание таблицы 2.5
1	2	3	4	5	6	7	8	9
030	396100	Приспособление станочное	391833	Фреза	392849	Оправка	393311 393312	Штангенциркуль
060	396100 396100	Хомутик Центр	397731	Шлифовальный    круг	392849	Оправка	393120 393312 393611	Калибр-скоба Штангенциркуль Набор радиусных шаблонов
070	396100  396100	Хомутик Центр	397731	Шлифовальный    круг	392849	Оправка	393120 393312 393611	Калибр-скоба Штангенциркуль Набор радиусных шаблонов

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 Ø30g6	Точность обработки		Способ базирования детали в приспособлении	Расчет погрешности установки,Eу мм
	Квалитет с допуском	Шерохова-тость, Rа, мкм
Прокат	-	Rz100	Базирование в патроне по поверхности Ø45 с упором в торец 2 (точение)
Точение черновое	h14	12,5
Точение получистовое	h11	3,2		0,004
Шлифование предварительное	h7	1,6	Базирование в центрах	0,001
Шлифовании окончательное	g6	0,8		0,0001

Погрешность установки:

                                              (2.6)

где E_Б – погрешность базирования, мм; мм

E_З – погрешность закрепления, мм; Eз=0

 мм

Таблица 2.7 – Аналитический расчет припусков, мм

Переходы механической обработки поверхности Ø30g6	Элементы припусков				Рас-чет-ный при-пуск 2Zmin	Расчетный размер Dp	До-пуск, T	Предельный размер		Предельный размер
	Rz	h	ρ	EУ
								d	dmax	2Zminпр	2Zmaxпр
Прокат	0,15	0,15	0,1	—	—	31,221	1,6	31,22	32,82	—	—
Точение черновое	0,05	0,05	0,006	0,07	0,84	30,381	0,62	30,38	31	0,84	1,82
Точение получистовое	0,03	0,03	0,005	0,004	0,21	30,171	0,16	30,17	30,33	0,21	0,67
Шлифование предварит.	0,01	0,02	0,0005	0,001	0,13	30,041	0,025	30,04	30,065	0,13	0,265
Шлифование окончательное	0,005	0,015	0,0002	-	0,061	29,98	0,013	29,98	29,993	0,06	0,072
Суммарный припуск:										1,24	2,827

                                                                        (2.7)

где -удельная кривизна заготовки , мм

=0,5

мкм=0,1мм

ρ_черн=2,10,06=0,006 мм

ρ_пол=2,10,05=0,005 мм

ρ_шлиф=2,10,005=0,0005мм                                        

ρ_шлиф=2,10,003=0,0002мм

                                                     (2.8)

где - величина микронеровностей предыдущего перехода

- толщина поверхностного слоя оставшегося от предыдущего перехода

- суммарное значение пространственных отклонений оставшихся от предыдущего перехода

- погрешность установки

0,84мм

0,21мм

0,13мм

0,061мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax-2Zomin=TDз-ТD_Д

2,827-1,24=1,6-0,013

1,587=1,587

мм

мм (входит в интервал)

Размер заготовки: Ø32

Схема расположения припусков представлена на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 Схема расположения припусков

Таблица 2.8 – Табличный расчет припусков

Переходы механической обработки поверхности  Ø  30u8	Точность обработки			Припуск         табличный, Z, мм	Расчёт размеров заготовки d или D, мм
	Посадка и квалитет точности	Допуск, мм	Шероховатость, Rа, мкм
1	2	3	4	5	6
Шлифование	u8	0,033	3,2	0,3	30
Точение получистовое	h11	0,16	6,3	1,1	30+0,3=30,3
Точение черновое	h14	0,62	12,5	2,3	30,3+1,1=31,4
Прокат	—	1,6	Rz100	—	31,4+2,3=33,7

Размер заготовки: Ø33,7

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

Расчёт режимов резания на операцию 010 Токарная с ЧПУ

Переход 2 - точить поверхность 3 с образованием фаски 4 и радиуса R2

Проходной упорный резец, оснащённый твёрдым сплавом Т15К6, сечение державки  HB=1625, геометрические параметры R=1, =16,  .

1 Глубина резания t, мм

t= мм                                                                    (2.9)

2 Подача Sо, мм/об

Sо= 0,3÷0,7 мм/об корректируем по паспорту станка: Sо=0,5мм/об

3 Стойкость Т, мин. Т=60 мин

4 Скорость резания V_рез, м/мин

, м/мин                                                         (2.10)

где Сν=350; х=0,15;    y=0,35; m=0,2;

Кν=Кмν× Кти × Ктс×  Кv × Кrv × Кuν,                                                    (2.11)   

                                                                                             (2.12)

где     n=1;

К =1

Кпν=0,9; Кти=1; Ктс=1; Кv=0,7; Кrv=0,94; Кuν=1

Кν=0,88×0,9×1×1×0,7×0,94×1=0,52

76,  м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

, мин                                                                                            (2.13) 

538 мин^-1               

корректируем по паспорту станка: n=500 мин^-1 

6 Действительная скорость резания V_д, м/мин

, м/мин                                                                        (2.14)

м/мин

7 Проверочный расчёт:

а) По силе резания:

                                                     (2.15)

где Ср=300;                          y=0,75;

х=1;                           n=-0,15;

                                                                            (2.16)

; К=0,89; К=1; К=1; К=0,93

6221 Н

в) По мощности резания:

                                                                           (2.17)

кВт

Nрез≤1,2Nдвη                                                                                 (2.18)

Nдв=7,2 кВТ

η=0,8

7,2≤1,280,8

7,2≤7,68 кВт  Обработка возможна

8 Машинное время

  , мин                                                                                                           (2.19)

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

y=0

Lр.х.=42+2=44 мм                                                                                                              мин

Переход 1 - подрезать торец 1

Токарный подрезной резец, оснащенный пластинами из твердого сплава T15К6. Геометрические параметры:=60˚, =10˚,=8˚; r=1 мм.

1 Глубина резания, t, мм

t=2 мм

2 Подача Sо = (0,15-0,2) мм/об корректируем по паспорту станка Sо = 0,2 мм/об

3 Стойкость Т, мин  Т = 60 мин^-1

4Скорось резания V_рез,м/мин

V_рез = V_табл× К, м/мин                                                 (2.24)                                                 

где К=1

V_табл=118м/мин

V _рез= 118×1=118м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

n=, мин^-1                                                                              

n== 835 мин^-1

корректируем по паспорту станка n=630 мин^-1

6 Действительная скорость резания V_д, м/мин

V_д=, м/мин  

V_д==89 м/мин

7 Расчёт машинного времени, Тм, мин

Тм = i, мин                                                                             

Lр.х.=l_рез +∆+y, мм                                                              

∆=(1÷3) мм

Принимаемое значение  ∆=2 мм

l_рез=22,5 мм

y = ctg× t= ctg60×2 =1,15мм

=22,5+1,15+2=26мм

Тм = = 0,2мин

Переход 3 - сверлить центровочное отверстие

Центровочное сверло из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком.

1 Глубина резания, t, мм

t=2,0 мм

2 Подача Sо = 0,1 мм/об корректируем по паспорту станка Sо=0,1мм/об

3 Стойкость Т, мин Т =40 мин^-1

4Скорось резания V_рез,м/мин

V_рез = V_табл× К, м/мин                                                 

где К=0,7

V_табл=16,2м/мин

V _рез= 16,2×0,7=11 м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

n=, мин^-1   

n==876 мин^-1

корректируем по паспорту станка n=630 мин^-1

6 Действительная скорость резания V_д, м/мин

V_д=, м/мин  

V_д==8 м/мин      

7 Расчёт машинного времени, Тм, мин

Тм = , мин                                                                              

Lр.х.=l_рез+∆+y, мм                                                                  

Принимаемое значение  ∆=2мм

l_рез=8,9 мм

y = ctg× t= 1мм

=8,9+2+1=11,9мм

Тм = =0,19 мин

Переход 4 - точить канавку 5

Токарный канавочный резец, оснащенный пластинами из твердого сплава T15К6.

1 Глубина резания, t, мм

t=1 мм

2 Подача Sо = 0,04 мм/об корректируем по паспорту станка  Sо = 0,04 мм/об

3 Стойкость Т, мин Т = 60 мин^-1

4Скорось резания V_рез,м/мин

V_рез = V_табл× К, м/мин                                                                       (2.24)                                                 

где К=0,4

V_табл=92м/мин

V _рез= 92×0,4=36,8м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

n=, мин^-1                                                                              

n== 413,5 мин^-1

корректируем по паспорту станка n=350 мин^-1

6 Действительная скорость резания V_д, м/мин

V_д=, м/мин  

V_д==31м/мин

7 Расчёт машинного времени, Тм, мин

Тм = , мин                                                                             

Lр.х.=l_рез +∆+y, мм                                                              

l_рез=1,4 мм

= l_рез=1,4 мм

Тм = = 0,1мин

Переход 5 -точить фаску 8

Проходной упорный резец, оснащённый твёрдым сплавом Т15К6.

1 Глубина резания, t, мм

t=1,5 мм

2 Подача Sо = 0,14 мм/об корректируем по паспорту станка Sо=0,14мм/об

3 Стойкость Т, мин Т =60 мин^-1

4Скорось резания V_рез,м/мин

V_рез = V_табл× К, м/мин                                                

где К=1

V_табл=134 м/мин

V _рез= 134×1=134 м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

n=, мин^-1                                                                    

n==948 мин^-1

корректируем по паспорту станка n=450 мин^-1

6 Действительная скорость резания V_д, м/мин

V_д=, м/мин  

V_д==63,6 м/мин

7 Расчёт машинного времени, Тм, мин

Тм = , мин                                                                             

Lр.х.=l_рез+∆+y, мм                                                                  

Принимаемое значение  ∆=2мм

l_рез=8,9 мм

y = ctg× t= 0×3=0мм

=3+2+0=5мм

Тм = =0,08мин

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
продолжение таблицы 2.9
1	2	3		4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
010 16А20Ф3	1	Подрезать торец 1		45	2	22,5	26	1	0,2	126	630	89,2	0,2	2,13
	2	Точить поверхность 3 с образованием фаски 4 и радиуса R2		30,5	7,25	42	44	2	0,5	250	500	71,1	0,4
	3	Сверлить центровочное отверстие		4	2,0	8,9	11,9	1	0,1	63	630	7,9	0,19
	4	Точить канавку 5		28,5	1	1,4	1,4	1	0,04	14	350	31,3	0,1
	5	Точить фаску 8		45	3	3	5	1	0,14	63	450	63,6	0,08
													1,17	2,13
020 16А20Ф3	1	Подрезать торец 2		45	2,0	22,5	25	1	0,2	80	400	60,1	0,31	3,07
	2	Сверлить центровочное отверстие		4	2,0	8,9	10	1	0,1	63	630	8,2	0,16
	3	Переустановить деталь с поджатием центром
	4	Точить поверхности 10,9,12		30,5	7,25	132	138	5	0,2	80	400	60,3	8,63
	5	Точить поверхность под резьбу предварительно до Ø23,8 с образованием  фаски 6		23,8	3,35	34	38	3	0,2	80	400	37,5	1,43
окончание таблицы 2.9
1	2	3		4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
	6	Точить канавку 11		21	1,4	3,4	3,4	1	0,08	20	250	51,4	0,17
	7	Нарезать резьбу		М24	0,2	30,6	34	2	2	700	350	27	0,2
													10,9	3,07
030 6Р82Г	1	Фрезеровать лыски 7	125		4,5	26	200	1	-	200	250	157	1,0	-
	2	Фрезеровать лыски 7	125		4,5	26	200	1	-	200	250	157	1,0	-
													2,0
060 3М152	1	Шлифовать поверхность 12	30  Для круга 750		0,25 -	7 -	7 -	1 -	0,36 -	35 -	100 1114	25 35м/с	0,42 -	- -
070 3М152	1	Шлифовать поверхность 3	30 Для круга 750		0,25 -	42 -	42 -	1 -	0,35 -	35 -	100 1114	25 35м/с	1,12 -	- -

2.4.3 Разработка управляющей программы (УП) обработки детали

Таблица 2.10- Разработка управляющей программы

№ пере хода	Попереходный эскиз	УП
1	2	3
1		N001 M08 N002 T1 S2 630 F0,2 N003 X52 Z0 E (и. т.) N004 X-1 (т.1) N005 X100 Z50 E (и.п.)
2		N006 T2 S2 500 F0,5 N007 X45 Z2 (и.т. черн.) N008 L08 A0 P2 N009 X25,5 Z0 (т.1) N010 X30,5 Z -2,5 (т.2) N011 Z-40 (т.3) N012 X34,5 Z-42 R2 (т.4) N013 X45 (т.5) N014 M17 N015 М09 N016 X100 Z50 E (и.п.)
3		N017 M08 N018 T4 S2 630 F0,1 N019 X0 Z3 E (и.т.) N020 L06 P8,9 W-11,9 N021 Z50 E (и.п.) N022 M09
Окончание таблицы 2.10
1	2	3
4		N023 M08 N024 T5 S2 350 F0,04 N025 X34,5 Z-5,4 E (и.т.) N026 L02 D1 X28,5 A1,4                   P1,4 N027 M09 N028 X100 Z50 E (и.п.)
5		N029 M08 N030 T6 S2 450 F0,14 N031 X49 Z-66 E (т.1) N032 X42 (т.2) N033 X100 N034 M09 N035 Z50 E (и.п.) N036 M02

2.4.4 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норм времени

010 Токарная с ЧПУ

                             (станок модели 16А20Ф3)

1. Основное время обработки:

Тмо -таблица 2.9

Тмо=1,17 мин

2. Машинное вспомогательное время

Время на подвод или отвод инструмента = 0,02 мин;

Время на изменение частоты вращения или подачи = 0,08мин,

Время на замену инструмента = 0,25(по паспорту станка)

Тмв1  =0,02×2=0,04мин;

Тмв2  =0,02×4+0,08×2+0,25×2=0,74мин;

Тмв3  =0,02×2+0,08×2+0,25=0,45мин;

Тмв4  =0,02×2+0,08×2+0,25=0,45мин;

Тмв5  =0,02×2+0,08×2+0,25=0,45мин;

Тмв=0,04+0,74+0,45+0,45+0,45=2,13 мин

3. Время цикла автоматической работы станка:

Т_Ца=Тмо+Тмв                                                                  (2.25)

Т_Ца= 1,17+2,13=3,3 мин

4. Вспомогательное время:

Тв= tус+ tуп+ tизм                                                          (2.26)

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

t_УП – время на приемы управления станком;

t_ИЗМ – время на измерение;

tус=0,3 мин – карта 4, поз. 11

tуп1 =0,04мин – время на включение, выключение станка;

tуп2=0,03мин – время на включение, выключение лентопротяжного механизма;

tуп3 =0,25мин – время на продвижение перфоленты в исходное положение;

tуп4 =0,15мин – время на установку координат X, Y;

tуп5=0,04мин – время на ввод коррекции

tуп=0,04+0,03+0,04+0,25+0,15+0,04=0,55 мин – карта 8

tизм1=0,16мин – время на измерение штангенциркулем карта 9, л. 1,  поз. 1;

tизм2=0,05мин – время на измерение скобой карта 9, л. 1,  поз. 11;

tизм3=0,05мин – время на измерение шаблоном карта 9, л. 1,  поз. 23

tизм=0,16+0,05+0,05=0,26мин

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

Тв=0,3+0,55=0,85 мин

5. Оперативное время обработки:

Топ=Т_Ца+Тв                                                                     (2.27)

Топ=3,3+0,85=4,15 мин

6. Время на организацию технического обслуживания:

α=10%

7. Штучное время:

                                              (2.28)

4,565 мин

8. Подготовительно-заключительное время:

Тпз=Тпз_ОРГ+Тпз_НАЛ                                                                   (2.29)

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

Тпз_ОРГ=tпол+tозн+tи-ж                                                  (2.30)

tпол=4 мин- время на получение наряда, чертежа, технологической документации, программоносителя, режущего инструмента, заготовки;

tозн=2 мин- время на ознакомление с работой, чертежом, технической документацией, осмотром заготовки;

tи-ж=3 мин- время на инструктаж мастера

Тпз_ОРГ=4+2+3=9 мин б) Подготовительно-заключительное время  на наладку станка, мин:

Тпз_НАЛ= t1+ t2+ t3+ t4+ t5+ t6+ t7                                                                        (2.31)

t1=6 мин- время на установку и снятие патрона с центром;          

t2=0,8 мин- время на установку режущего инструмента;

t3=0,5 мин- время на установку исходных режимов резания;         

t4=1,3 мин- время на установку исходных данных X, Y;

t5=1 мин- время на установку программоносителей;      

t6=0,4 мин- время на установку программы переключателями на пульте управления станка;

t7=5 мин- время на расточку кулачков патрона;

Тпз_НАЛ=6+0,8+0,5+1,3+1+0,4+5=15 мин

Тпз=9+15=24 мин

9. Штучно-калькуляционное время:

                                              (2.32)

5мин

Таблица 2.11 − Сводная таблица норм времени

Номер операции и модель станка	ТО	ТВ				ТЦА	ТОП	ОБС %	ОТЛ %	ТШТ	ТПЗ	nД, шт	ТШТ-К
		tус	tп (ТМВ)	tуп	tизм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
010 16А20Ф3	1,17	0,3	2,13	0,55	0,26	3,3	4,15	10		4,565	24	55	5
020 16А20Ф3	10,9	0,3	2,07	0,55	0,21	12,97	14,03	10		15,43	24	55	15,87
030 6Р82Г	2,0	0,12	0,36	-	0,1	-	2,58	3,5	4	2,774	21	55	3,156
060 3М152	0,42	0,32	0,41	-	0,36	-	1,51	4,5	4	1,64	7	55	1,77
070 3М152	1,12	0,32	0,41	-	0,36	-	2,21	4,5	4	2,4	7	55	2,53

3 Проектирование технологической оснастки

3.1 Расчётно-конструкторский анализ станочного приспособления

3.1.1 Описание конструкции и принципа работы приспособления

Согласно проектируемого технологического процесса на горизонтально-фрезерной операции (030) применяется специальное фрезерное приспособление с пневмотическим зажимом. Приспособление предназначено для обработки детали “Ось-эксцентрик” КЗК-12- 1808609 на горизонтально-фрезерном станке модели 6Р82Г двумя дисковыми трёхсторонними фрезами. Данное приспособление является четырёхместным.

Установка детали производится в призмы 11 и 12. При подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр, клин 4 движется в право, а рычаг 15 влево. На рычаге 15 закреплён винт 2, который двигает прижим 9 к детали, а она в свою очередь прижимается к призме11. И таким образом происходит закрепление четырёх делалей.

Приспособление устанавливается на стол горизонтально - фрезерного станка корпусом 1, центрируется  двумя шпонками 4. В приспособлении также имеются четыре проушины для крепления к столу