Описание конструкции и служебного назначения детали 007.1045.004. Определение межоперационных припусков и операционных размеров

операции 070 операции деталь устанавливается на оправку по поверхности 11 с упором в торец 1 .

 2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица 2.4 – Выбор оборудования.

Таблица 2.5 – Выбор технологической оснастки

2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных припусков и операционных

        Размеров

Расчёт аналитическим методам припусков на поверхность

Таблица 2.9 – Определение последовательности обработки детали.

Таблица 2.10 – Аналитический расчет припусков, мм

                                                                             (2.8)

ρ_см=Т/2=0,8 мм

ρ_кор=Δк∙D=1,1 мм                                

мм

ρ_черн=1,36∙0,06=0,08 мм

ρ_пол=1,36∙0,08=0,068 мм

                                                   (2.9)

 мм

 мм

 мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax-2Zomin=TДз-ТД_Д

4,1-1,819=2,4-0,019

2,281=2,281

Таблица 2.11 – Табличный расчет припусков.

Размер заготовки: 41,51,2

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

Аналитический расчет режимов резания.

Операция 050. Станок  6Т83Г

Фрезеровать два паза 21

1 Выбор режущего инструмента

Для обработки принята дисковая трёхсторонняя фреза со вставными ножами, оснащёнными твёрдым сплавом.

D=200мм; d=60мм; z=14

2 Расчет режимов резания а) Глубина резания t=17,8мм

В=14мм б) Подача:

принимаемая: Sz= 0,63 мм/зуб в) Стойкость:

Т=180 мин г) Скорость резания:

                                               (2.10)

где Сν=690;                             q=0,2;

y=0,4;                                        х=0,3

m=0,35м  ;                                u=0,1     р=0

            Кν=Кмν∙Кпν∙Кuν,                                                     (2.11)   

                                                                        (2.12)

где n=1,45; Кг=0,95

Кпν=0,9;                                             

Кuν=1,0.

Кν=0,97∙0,9∙1,0=0,87    

м/мин д) Частота вращения:

,                                                           (2.13) 

 мин^-1                корректировка по паспорту станка: n=40 мин^-1  е) Действительная скорость резания:

,                                                                        (2.14)

м/мин з) проверочный расчёт по осевой линии

                                                                      (2.16)

где Ср=261;                     q=1.1;              

y=0,8;                        x=0.9

u=1.1                         w=0.1 

K_MP=1                                                                                                              (2.17)

                Обработка возможна и) Крутящий момент:

                                                               (2.18)

к) Мощность потребная резанию:

                                                                 (2.19)

л) Проверочный расчет мощности:

Nрез≤1,2Nдв∙η                                                     (2.20)

Nдв=4 кВТ

η=0,8

2,8≤1,2∙4∙0,8

2,8≤3,83

3 Машинное время

                                                                                 (2.23)

 мин

Табличный расчёт режимов резания

Операция 010− Токарная с ЧПУ

Точить поверхность 8 Ø90 до Ø75,4 сфаской9

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принят проходной упорный резец, оснащенный пластинами из твердого сплава T15К6.

Геометрические параметры:=90˚, =10˚,=15˚

НВ=220

II Расчёт режимов резания:

1 Глубина резания, t, мм

1

2 Подача

Принимаемая Sо = 0,35 мм/об

3 Стойкость Т, мин

Т = 150 мин^-1

4Скорось резания V_рез,м/мин

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

где К=1

К=1

К=1,2

V_табл=125м/мин

V _рез= 125×1×1×1,2=150 м/мин

5 Частота вращения n, мин^-1

n=, мин^-1                                                                          (2.25)                                                   

n== 385 мин^-1

6 Минутная подача

S=S×n=0,35×385=134мм                                                                              (2.26)                                                 

7 Проверочный расчёт по мощности резания

N_рез≤1,2 × N_д×η                                                                                

N _рез≤1,2 ×7,2 ×0,8

0,9≤6,9       Обработка возможна

III Расчёт машинного времени, Тм, мин

Тм = i, мин                                                                      (2.27)                                                          

Lр.х.=l_рез+ l_подв. +∆+y, мм                                                           (2.28)                                                   

∆=(1÷3) мм

Принимаемое значение  ∆=2 мм

l_подв=2мм                    

l_рез=23 мм

y = ctg× t= ctg90×1,4=0мм                                                      (2.29)                                                 

1=2+23+2+0=27мм

Тм1 = 5= 1,0 мин

Расчеты по остальным операциям проводится  в табличной форме и представлен в таблице 2.9

Таблица 2.9 – Сводная таблица режимов резания.

2.4.3 Нормирование проектируемой операции. Сводная таблица норм   времени

020 −Токарная с ЧПУ

(Станок модели 16А20Ф3)

1.  Основное время обработки:

Тмо – таблица 2.9

Тмо=4,1 мин

2. Машинное вспомогательное время:

Тмв=0,31+0,29+0,14+0,12+0,17+0,27+0,06+0,28+0,22=1,36мин

3. Время цикла автоматической работы станка:

Т_Ца=Тмо+Тмв                                                        

Т_Ца= 4,1+1,36=5,46 мин

4. Вспомогательное время:

Тв= tус+ tуп+ tизм                                                 

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

t_УП – время на приемы управления станком;

t_ИЗМ – время на измерение;

tус=0,46 мин – карта 1 поз. 47

tуп=0,07 мин – карта 15 поз. 1

tп=0,17 мин

tизм=0,14+0,13+0,16+0,19+0,13=0,75 мин – карта 20 поз. 9,30

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

Тв=0,46+0,07+0,17=0,7мин

5. Оперативное время обработки:

Топ=Т_Ца+Тв                                                              

Топ=5,46+0,7=6,16 мин

6. Время на организацию технического обслуживания:

α_ОБС=4,6+3,2% – карта 4 поз. 2,11

α_ОТЛ=4% – карта 4 поз. 19

7. Штучное время:

 мин

8. Подготовительно-заключительное время:

Тпз=25+2+3+2+3+2=37 мин – карта 5 поз. 1,4,7,9,10                   

9. Штучно-калькуляционное время:

 мин

Таблица 2.10 − Сводная таблица норм времени

2.4.4 Разработка управляющей программы (УП) обработки детали

Операция 020: Токарная с ЧПУ

Исходные данные:

Станок - токарный с ЧПУ модели 16А20Ф3;

УЧПУ – 2Р22;

Деталь типа «вал»;

Материал – Сталь 40Х ГОСТ 1050-88;

Заготовка – прокат Ø90x50 мм.

Тип производства – мелкосерийный.

Рисунок 2.2- Эскиз заготовки.

Рисунок 2.3- Эскиз детали.

Таблица 2.11- Последовательность обработки детали

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ

3.1 Расчетно-конструкторский анализ станочного приспособления.

3.1.1 Описание конструкции и принципа работы приспособления

Согласно заводского техпроцесса на операции 050 ,Горизонтально-фрезерная, используют специальное приспособление с гидравлическим  зажимом. Приспособление предназначено для фрезерования паза 9 в детали типа Втулка 007.10.45.004 на горизонтально-фрезерном станке 6Т83Г.

В приспособление заготовка насаживается на палец. Для закрепления заготовки применяют прихваты, которые передают усилие зажима с поршня пневмоцилиндра на заготовку.

Заготовка закреплена в приспособлении силой Q. Отжим заготовки осуществляется при подаче воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра.

В корпусе приспособления предусмотрены 4-ре проушины для закрепления на столе станка с помощью болтов и гаек. Для точной установки приспособления на столе станка в нижней части корпуса  этого приспособления запрессованы две шпонки. Для перемещения приспособления предусмотрены два рым-болта.

3.1.2 Расчёт погрешности установки детали в приспособлении

На точность обработки влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность обработки eо, которая не должна превышать допуск d выполняемого размерапри обработке заготовки, то есть  eоd.

Расчет точности изготовления приспособления будем вести из условия обеспечения размера заготовки  28,2^{-0,3 мм и 14+0,43}мм по методике, изложенной в литературе [1. стр 147  ].

Допуск на размер детали определяется по формуле

Td=es-ei, мм                                              (3.1)

где es – верхнее отклонение, мм.

ei – нижнее отклонение, мм.

Для размера 28,2^-0,3мм        Td=0-(-0,3)=0.3 мм

Для размера 14^+0,43мм         Td=0,18-0=0.43 мм

Погрешность базирования на размер детали:

E_б=0, т.к. совпадают технологическая и измерительная базы для размера 28,2^-0,3мм и размер 14^+0,43мм обеспечивается инструментом

Погрешность закрепления на размер детали:

E_з=0,14 мм.

Погрешность установки на размер детали:

            (3.2)

Таблица 3.1- Определение погрешности установки

Рисунок 3.1- Схема действия сил

3.1.3 Расчёт параметров силового органа приспособления

1 Определяется сила резания

                                 (3.3)

где Ср=261;                     q=1.1;              

y=0,8;                        x=0.9

u=1.1                         w=0.1 

K_MP=1                                                                                                      

Р_у=0,5∙P_Z=0.5∙6369=3184,5H                                                       (3.4)

Определяем равнодействующую сил резания по формуле

R=                                        (3.5)

2 Рассчитываем силу зажима

W=                                                                                     (3.6)

Т=                                                                                   (3.7)

где  f– коэффициент трения между контактирующими поверхностями (f=0,4)

Р- равнодействующая сил резания  P_Z  и Р_у

k – коэффициент учитывающий изменение условий в процессе обработки

k =k₀∙k₁∙k₂∙k₃∙k₄∙k₅∙k₆                                                                          (3.8)

k₀=1.5 – гарантированный коэффициент запаса;

k₁=1,4 – коэффициент учитывающий увеличение сил резания при затуплении инструмента;

k₂=1,0 - коэффициент учитывающий изменение величины припуска;

k₃=1,2 - коэффициент учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании;

k₄=1,0 - коэффициент учитывающий род привода (гидравлический);

k₅=1,0 - коэффициент учитывающий удобное расположение рукоятки для ручных зажимных устройств;

k₆=1,0 - коэффициент учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку на опорах

k =1,5∙1,4∙1,0∙1,2∙1,0∙1,0∙1,0=2,52

Т=

Сила зажима на каждом прихвате   

W=

3 Расчет механизма усилителя

Исходя из схемы распределения сил определим усилие передаваемое штоком:

∑М= - 40∙W -75∙Q∙η=0

Q=

4 Определяем диаметр гидроцилиндра

D=1.13, мм                                                                             (3.9)

где Р=10МПа – давление жидкости

D=1.13,

Принимаем стандартное значение D=80мм

3.2 Конструирование и расчет режущего инструмента

Согласно заводского техпроцесса на операции 040 «Горизонтально-фрезерная», используется дисковая трехсторонняя с разнонаправленными зубьями фреза. Материал корпуса – сталь45 ГОСТ1050-88; пластин - Т15К6.

Исходные данные для конструирования фрезы:

Станок – Горизонтально-фрезерный 6Т83Г

Обрабатываемый материал – Сталь 40Х, 610МПа

Крепление – приспособление средней жесткости

Обработка – однократная В=14мм;  h=18мм

Необходимо рассчитать дисковую трехстороннюю фрезу.

1Используя рекомендации, задаем предварительно диаметр и размеры фрезы: