Разработка технологии обработки детали КЗР 1514205. Анализ технологических требований на изготовление детали. Рекомендации по их обеспечению и контролю

масса удаляемого в процессе  механической обработки слоя металла, кг.

              m_{отх.мех.обр} =V_отх.*ρ, кг                                                                  (2.4)

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

ρ - плотность материала заготовки, кг/мм³;  ρ_СЧ=7,2∙^10-6 кг/мм².

 

Рисунок 2.2- Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия Ø72Н7(^+0.03)

Размеры фигур устанавливаются на основе размеров обработки и табличных припусков.

Определение объема удаленных фигур:

,                                                                                       (2.5)

где Д – диаметр заготовки, мм;

l – длина заготовки, мм.

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

V_общ= V₁+V₂+V₃+V₄+V₅                                                                           (2.6)

V_общ==21346+2387+12717+14107+58496=109055 мм³

m_{отх.мех.обр} =109055×7,2∙10^-6

m_з=3,1+0,785=3,885 кг

Коэффициент использования заготовки:

                                                                                                (2.7)

где m_З – масса рассчитанной заготовки, кг;

Пересчитанный коэффициент использования материала:

,                                                                                (2.8)

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

Нрасх=3,885+3,885×0,15=4,39 кг

КИМ получился больше в проектном варианте, чем в базовом, следовательно, данная заготовка может быть принята в проекте. В проектном варианте КИМ входит в допустимое значение (КИМ≥0,75).

2.3 Разработка проектного технологического процесса

2.3.1 Анализ базового технологического процесса и составление последовательности обработки для проектируемого техпроцесса

010 Фрезерная с ЧПУ  (ГФ2171):

1  Фрезеровать подошву корпуса, выдерживая размер 47±0,3;

2   Центровать последовательно 4 отверстия в подошве , выдерживая размеры 120±0,3 ;

3  3Сверлить последовательно 4 отверстия , выдерживая размер  Ø15Н14(^+0,43)

020 Слесарная- снять заусенцы

030 Комплексная с ЧПУ (ИР 500 ПМФ4):

1  Фрезеровать торец корпуса, выдерживая размер 94_-1(предварительно);  

2   Поворот стола на 90°;

3  Фрезеровать ухо, выдерживая размеры 42±0,3;40±2;

4   Поворот стола на 90°;

5  Фрезеровать торец корпуса, выдерживая размер 90_-0,8 ;

6   Поворот стола на 90°;

7  Фрезеровать ухо, выдерживая размер 18_-0,4;

8  Поворот стола на 180°;

9  Центровать отверстие  в ухе;

10  Сверлить отверстие Ø13Н14(^+0,43);

11  Поворот стола на 90°;

12  Расточить отверстие предварительно до Ø68^+0,4;

13  Расточить отверстие предварительно до Ø71,4^+0,2;

14  Точить фаску 1,6±0,2×45°;

15  Поворот стола на 180°;

16  Точить фаску 1,6±0,2×45°;

17  Расточить канавку, выдерживая размеры 1,9^+0,25;48±0,1; Ø75^+0,4;

18  Расточить вторую канавку , выдерживая размеры 1,9^+0,25;80,4^+0,1; Ø75^+0,4;

19   Расточить отверстие выдерживая размер Ø72Н7(^+0,03);         

040 Слесарная- снять заусенцы:

050 Вертикально-фрезерная  (6Р12):

1  Фрезеровать лапы ,выдерживая размеры 18_-0,4;

2  Фрезеровать лапы ,выдерживая размеры 18_-0,4;

060 Слесарная- снять заусенцы

070 Промывка

080 Контроль.

Анализ базового ТП показал, что он соответствует среднесерийному типу производства и обеспечивает заданную точность обработки. Поэтому  с целью повышения производительности обработки возможно использовать  в проектном ТП новый режущий инструмент, обеспечивающие резкое повышение режимов резанья .  

Проектный вариант ТП обработки детали предоставлен в комплекте документов  и сводной таблице режимов резанья.              

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

На  первой операции в качестве черновой базы используется внутренняя поверхность отверстия и наружные поверхности  .В данной операции фрезеруется подошва корпуса, и сверлиться  4 отверстия. Внутренняя   поверхность  лишает деталь трех степеней свободы, образуя установочную базу; один из торцов лишает двух степеней свободы и образует направляющую базу; второй торец лишает заготовку одной степе ни свободы – опорная база.

На  операции 030 в  качестве чистовой базы  применяют  поверхность  1, которая образует установочную базу и лишает трех степеней свободы. Кроме того, заготовка базируется  отверстиям на пальцах: один из пальцев лишает ее двух степеней свободы (двойная опорная база), другой – одной степени свободы (опорная база).

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Выбор выполняется в табличной форме.

Таблица 2.6 – Выбор оборудования

Номер операции	Код модель и наименование станка	Цена станка, млн.руб	Fд  работы оборудования в зависимости от КРС, час	Паспортные данные
				Габаритные размеры	Мощность привода	Ряд частот, мин-1	Ряд подач, мм/об
010	ГФ2171 38XXXXXXXX	156,73281	КРС=28 Fд=4029	3680× 4170× 3150	13	50-2500	1….7000
030	ИР500 ПМФ4 381213XXXX	356, 979529	КРС=38 Fд=4029	4450× 4635× 3250	14	20-4500	1…3600
050	6Р12 3816111602	78,06436	КРС=38 Fд=3904	1790х 1000х 2120	11	40-2500	1..3000

Таблица 2.8 - Выбор режущего инструмента

Номер и наименование операции	Наименование режущего инструмента и его код	Материал режущей части	Техническая характеристика	Обозначение по стандарту	Применяемая СОТС
1	2	3	4	5	6
010 Фрезерная  с ЧПУ	Фреза 391831ХХХХ	ВК8		2214-0155 ГОСТ 9473-80	Эмульсия
	Сверло 391265ХХХХ	ВК8		2317-0109 ГОСТ 14952-75
	Сверло 391265ХХХХ	ВК8		2301-0050 ГОСТ 10903-77
030 Комплексная с ЧПУ	Фреза 391831ХХХХ	ВК8		R245-125Q40-12L	Эмульсия
	Фреза 391890ХХХХ	ВК8		R245-125Q40-12L
	Фреза 391890ХХХХ	ВК8		R245-125Q40-12L
	Сверло 391265ХХХХ	ВК8		R840-1300-30-A0A
	Сверло 391265ХХХХ	ВК8		R840-1300-30-A0A
	Резец расточной 392193ХХХХ	ВК8	-	A182 DNMX 15 04 04-WF
	Резец расточной 392193ХХХХ	ВК8	-	A182 DNMX 15 04 04-WF

1	2	3	4	5	6
	Резец расточной 392193ХХХХ	ВК8	-	N151.3-800-60- 4G
	Резец расточной 392193ХХХХ	ВК8		N151.3-800-60- 4G
050 Вертикально-фрезерная	Фреза 391890ХХХХ	ВК8		2214-0155 ГОСТ 9473-80	Эмульсия

Продолжение таблицы 2.8

Таблица 2.9- Выбор вспомогательного инструмента

Номер и наименование операции	Наименование вспомогательного инструмента и его код	Установка					Обозначение по стандарту
		вспомогательного инструмента на станке		режущего инструмента на вспомогательный
		Способ	Размер посадочного элемента	Способ		Размер посадочного элемента
010 Фрезерная  с ЧПУ	392870ХХХХ Оправка	В отверстие в шпинделе	По конусу в шпинделе станка	отверстием		по посадочному диаметру инструмента	6222-6136 ГОСТ 25827-83
	Патрон 392819ХХХХ	В шпинделе станка	По конусу в шпинделе станка	В патроне	-		012-6160-4443
	Втулка 392800ХХХХ	В шпинделе станка	По конусу в шпинделе станка	Во втулке	По конусу во втулке		191.831.072 ГОСТ 25827-83
030 Комплексная с ЧПУ	Оправка 392800ХХХХ	В инструментальном блоке	По диаметру гнезда в инструментальном блоке	На оправке	По диаметру оправки		6222-0136 ГОСТ 25827-83
	Патрон 392819ХХХХ	В шпинделе станка	По конусу в шпинделе станка	В патроне	-		012-6160-4443
	Втулка 392800ХХХХ	В шпинделе станка	По конусу в шпинделе станка	Во втулке	По конусу во втулке		6100-0141 ГОСТ 13598-85
	Оправка 392800ХХХХ	В инструментальном блоке	По диаметру гнезда в инструментальном блоке	На оправке	По диаметру оправки		035-775-80
	Оправка 392800ХХХХ	В инструментальном блоке	По диаметру гнезда в инструментальном блоке	На оправке	По диаметру оправки		171-6224-4074
	Оправка 392800ХХХХ	В инструментальном блоке	По диаметру гнезда в инструментальном блоке	На оправке	По диаметру оправки		035-774-80
050 Вертикально-фрезерная	Втулка 392800ХХХХ	В шпинделе станка	По конусу в шпинделе станка	Во втулке	По конусу во втулке		012-6117-4467-04
	Оправка 392800ХХХХ	В инструментальном блоке	По диаметру гнезда в инструментальном блоке	На оправке	По диаметру оправки		6222-0038 ГОСТ 13785-68

Таблица 2.9 - Выбор измерительного инструмента.

Номер и наимено-вание операции	Наименовние инструмента, его код	Диапазон измерения инструмента	Точность измерения инструмента	Допуск измеряе-мого размера	Обзначение, ГОСТ
010 Фрезерная с ЧПУ	393311ХХХХ Штангенциркуль	0-125	0,1	1	ГОСТ 166-89
	393141ХХХХ Калибр-пробка	Ø15	Н14	0,4	ГОСТ 14810
030 Комплексная с ЧПУ	393311ХХХХ Штангенциркуль	0-125	0,1	0,5	ГОСТ 166-80
	393311ХХХХ Штангенциркуль	0-125	0,1	1,2	ГОСТ 166-89
	393311ХХХХ Штангенциркуль	0-125	0,1	0,17	ГОСТ 166-80
	393141ХХХХ Калибр-пробка	Ø13	Н14	0,5	ГОСТ 14810-69
	393141ХХХХ Калибр	1,9+0,25	0,25	0,5	-
	393458ХХХХ Нутромер	Ø750,4	0,4	0,4	-
	394343ХХХХ Нутромер	Ø72	Н7	0,03	ГОСТ 9244
050 Вертикально-фрезерная	393311ХХХХ Штангенциркуль	0-125	0,1	1,2	ГОСТ 166-89

Таблица 2.10 – Выбор установочно-зажимных приспособлений

Номер и наименование операции	Приспособление
	Код	Наименование	Тип привода	Техническая характеристика	ГОСТ
1	2	3	4	5	6
010 Карусельно-фрезерная	-	Приспособление специальное	ручной	-	-
030 Комплексная с ЧПУ	-	Приспособление специальное	ручной	М16-6g	-
050 Вертикально-фрезерная	-	Приспособление специальное	ручной	-	-

Расчет режимов резания для перехода на станке с ЧПУ.

Операция 030.

Фрезеровать поверхность  8

Рисунок 2.3 – Эскиз обработки

1 Выбор режущего инструмента

Для обработки принята торцовая насадная фреза со вставными ножами, оснащенная пластинами из твердого сплава  R245-125Q40-12L

Дф=125 мм; d_о=90 мм; z=5;

Материал режущей части  R245-90-063Q22-1

2 Расчет режимов резания

1 Глубина резания, t, мм

t = 2 мм

2 Подача на зуб,  принятая Sо = 0,36 мм/об

3 Стойкость Т, мин

Т = 180 мин

4Скорось резания V_рез,м/мин

Выбираем скорость резания из таблицы режимов резания  инструмента SANDVIK  V _рез==250 м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

n=, мин^-1                                                                              (2.10)

n== 884мин^-1

Принятая  n=900 мин^-1

6. Минутная подача:

Sм=Sz∙z∙n_ст                                                                                      (2.11)

Sм=0,36∙5∙900=1620 мм/мин

7.Проверочный расчёт по мощности резания

N_рез≤1,2 × N_д×η                                                                                (2.12)

N _рез≤1,2 ×30 ×0,7

1,2≤14

Обработка возможна

3 Машинное время а) Длина резания:

lрез=90 мм б) Длина рабочего хода:

Lр.х.=lрез+Δ +y                                                              (2.13)

Δ=125 мм

 10 мм                                                                             (2.14)

Lр.х.=90+125+10=225 мм в) Машинное время:

                                                                            (2.15)

 мин

Расчет режимов резания для перехода на станке с ЧПУ.

Операция 030.

Растачивание отверстия

Рисунок 2.4 – Эскиз обработки

1 Выбор режущего инструмента

Для обработки принят резец расточной с вставной пластиной из твердого сплава  A182 DNMX 15 04 04-WF

II Расчёт режимов резания:

1.Глубина резания, t, мм

t = (D-d)/2 = (71,4-68)/2=1,7 мм

2.Подача S=0.35 мм/об

K_sn=1

K_sv=0.8

K_sm=0.65

K_sφ=0.9

K_sl=0.7

K_sdo=0.7

K_sz=1

S_p=1.55×0.8×0.65×0.9×0.7×0.7=0.35 мм/об

Подача принятая Sо = 0,35 мм/об

3.Стойкость Т, мин

Т = 160 мин

4Скорось резания V_рез,м/мин

V_табл=250м/мин

К_vn=0.7

К_vc=1

К_vo=0.9

К_vj=1

К_vm=0.5

К_vφ=1

К_vτ=0.6

К_vж=1

V _рез= 244×0.7×0.9×0.5×0.6=46.116 м/мин

Выбираем скорость резания из таблицы режимов резания  инструмента SANDVIK  V _рез==220 м/мин

5.Частота вращения n, мин^-1

n=, мин^-1                                                                              

n== 980 мин^-1

Принятая  n=980 мин^-1

6. Минутная подача:

Sм=Sо×n                                                          

Sм=0,35×980=343 мм/мин

7 Мощность резания

N=4.4 кВт

K_Nm=1.25

N_рез=4.4×1.25=5.5 кВт

Проверочный расчёт по мощности резания

N_рез≤1,2 × N_д×η                                                                               

N _рез≤1,2 ×30 ×0,7

5.5≤14

Обработка возможна

III Расчёт машинного времени,

Тм = , мин                                                                             

Lр.х.=l_рез+∆, мм                                                                           

∆=(1÷3) мм  принимаемое значение  ∆=2 мм

l_рез=92мм

Тм = = 0.27 мин

Таблица 2.11 – 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
															SО мм об		SМ мм мин
1	2	3			4		5		6	7		8			9		10		11	12		13
010 Фрезерная с ЧПУ	1	Фрезеровать поверхность 1			160		2		150	275		2			0,3		125		160	62,8		4,4
	2	Центровать последовательно 4 отверстия			6,3		3,15		6,3	16		4			0,15		90		600	11,9		2,41
	3	Сверлить последовательно 4 отверстия			15		7,5		18	27		4			0,15		125		300	14		1,81
	Итого																					8,62
030 Комплексная с ЧПУ	1	Фрезеровать торец 8			125		2		90		225	1			0,36		1620		900	250		0,138
	2	Фрезеровать ухо 7			125		2		40		175	1			0,3		1620		900	250		0,194
	3	Фрезеровать торец 6			125		2		90		225	1			0.36		1620		900	250		0,138
	4	Фрезеровать ухо 9			125		2		18		175	1			0.3		1620		900	250		0,194
	5	Центровать отверстие 10			6,3		3,15		6,3		16	1			0,2		175		850	16		0,01
	6	Сверлить отверстие 10			13		6,5		18		26	1			0,15		125		700	28		0,03
	7	Расточить отверстие 11			68		1		90		96	1			0.35		343		980	220		0.27
	8	Расточить отверстие 11			71,4		1.7		90		96	1			0,35		343		980	220		0.27
	9	Точить фаску 12			75,2		1,6		1,6		4,1	1			0.15		147		980	220		0,02
	10	Точить фаску 13			75,2		1,6		1,6		4,1	1			0,15		147		980	220		0,02
	11	Расточить  канавку 14			50		1,8		1,8		5	1			0,15		105		700	80		0.8
	12	Расточить канавку 15			50		1,8		1,8		5	1			0,15		105		700	80		0.8
	13	Расточить отверстие 11			72		0,3		90		96	1			0,3		320		980	220		0.31
	Итого																					3.174
050 Вертикально-фрезерная	1		Фрезеровать лапу 16	65		2		90			155		1	0,15		80		300			61	1,34
			Фрезеровать лапу 17	65		2		90			155		1	0,15		80		300			61	1,34
	Итого																					2,68

2.4.3 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норм   времени

030 Комплексная с ЧПУ

1. Основное время обработки:

Тмо из таблицы 2.11:

Тмо=3.174мин

2. Машинное вспомогательное время:

Тмв –таблица 2.12

Таблица 2.12 – Описание обработки на проектируемой операции

Наименование переходов технологических и машинно-вспомогательных	Величина составляющих Тмв, мин
Установить заготовку и закрепить.	-
Подвести инструмент в начало обработки	0,03
Фрезеровать торец 8	-
Отвести инструмент	0,03
Поворот стола на 90 град. по ч.с.	0,25
Фрезеровать ухо 7	-
Отвести инструмент	0,03
Поворот стола на 90 град. по ч.с.	0,25
Фрезеровать торец 6	-
Отвести инструмент	0,03
Поворот стола на 90 град. по ч.с.	0,25
Фрезеровать ухо 9	-
Отвести инструмент	0,03
Поворот стола на 180 град. по ч.с.	0,25
Заменить инструмент	0,2
Заменить величину подачи и частоту вращения	0,16
Центровать отверстие 10	-
Отвести инструмент	0,03
Заменить величину подачи и частоту вращения	0,16
Сверлить отверстие 10	-
Отвести инструмент	0,03
Поворот стола на 90 град. по ч.с.	0,25
Заменить инструмент	0,2
Заменить величину подачи и частоты вращения	0,16
Расточить отверстие  11	-
Отвести инструмент	0,03
Расточить отверстие  11	-
Отвести инструмент	0,03
Точить фаску 12	-
Отвести инструмент	0,03
Заменить инструмент	0,2
1	2
Поворот стола на 180 град. по ч.с.	0,25
Точить фаску 13	-
Отвести инструмент	0,03
Заменить инструмент	0,2
Заменить величину подачи и частоты вращения	0,16
Расточить канавку14	-
Отвести инструмент	0,03
Расточить канавку 15	-
Отвести инструмент	0,03
Заменить инструмент	0,2
Заменить величину подачи и частоты вращения	0,16
Расточить отверстие 11	-
Отвести инструмент	0,3
Заменить инструмент	0,2
Возврат инструмента и режимов резания в исходное состояние	0,21
Открепить и снять готовую деталь	-
Контроль полученных размеров	-

Тмв = 0,03×14+0,25×6+0,2×6+0,08×10=3,92 мин

3. Время цикла автоматической работы станка:

Т_ЦА=Тмо+Тмв                                                         (2.16)

Т_ЦА= 3.174+3,92=7,094 мин

4. Вспомогательное время:

Тв= tус+ tуп+ tизм                                                 (2.17)

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

t_УП – время на приемы управления станком;

t_ИЗМ – время на измерение, выполняется рабочим во время работы станка по УП, поэтому в состав времени вспомогательного не включается;

tус=tуст+tзаж=0,1+0,27=0,37 мин

tуп=tвк.отк+tщ=0,04+0,03=0,07 мин

tизм=0,13+0,21+0,2+0,6+0,1+0.1=1,34 мин

Тв=0,37+0,07+1,34=1,78 мин

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

5. Оперативное время обработки:

Топ=Т_ЦА+t_УП+t_уст,мин                                            (2.18)

Топ=7,094 +0,07+0,37=7.534мин

6. Время на организацию технического обслуживания:

α_ОБС=3,5%      α_ОТЛ=4%

7. Штучное время:

                                      (2.19)

 мин

8. Подготовительно-заключительное время:

Тпз=Тпз_ОРГ+Тпз_НАЛ                                                            (2.20)

а) а) Подготовительно-заключительное время  на организационные моменты