Разработка технологического процесса механической обработки втулки. Описание и назначение конструкции детали

Вспомогательный переход – установка и снятие заготовки, измерение детали (все не связанное с непосредственно резанием).

Базовые поверхности могут черновые и чистовые. Черновая поверхность используется только в начале составления процессов механической обработки. Составление процесса механической обработки следует начинать с той поверхности, которая будет являться, в дальнейшем, базой для последующих операций.

Таблица 4-Маршрут обработки.

№ опера-ции	Эскиз детали и содержание операций	Оборудова-ние	Оснастка режущих инструментов
005	Токарная
1	Установить  и закрепить деталь	Токарно-винторезный станок 16К20	3х кулачковый патрон
2	Подрезать торец чисто		Резец подрезной отогнутый Т5К10, с углом в плане , для подрезки торцов и буртиков
3	Точить наружную поверхность Б начерно за проход		Резец проходной отогнутый, , твердый сплав Т5К10
4	Переустановить деталь
5	Подрезать торец чисто		Резец подрезной отогнутый Т5К10, с углом в плане , для подрезки торцов и буртиков
6	Точить наружную поверхность А начерно на проход		Резец проходной упорный, , твердый сплав Т5К10
7	Точить наружную поверхность начерно, выдерживая размер l=78мм		Резец проходной упорный, , твердый сплав Т5К10
8	Точить канавку на глубину t=10 мм (2 перехода)		Резец канавочный, твердый сплав Т5К10
9	Точить наружную поверхность до упора		Резец проходной упорный, , твердый сплав Т5К10
010	Токарная
1	Установить и закрепить деталь	Токарно-винтарезный станок 16К20
2	Рассверлить отверстие на ø32мм за проход		Сверло ø32 мм спиральное, нормальное с коническим хвостовиком, быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 2092-64
3	Зенкеровать отверстие на ø49мм за проход		Зенкер ø49 мм спиральное, нормальное с коническим хвостовиком, быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 2092-64
4	Развернуть отверстие на ø50мм за проход		Развертка ø50мм, нормальное с коническим хвостовиком, быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 2092-64
5	Снять внутреннюю фаску t=1*45̊		Резец проходной прямой, , твердый сплав Т15К6
6	Переустановить деталь
7	Снять внутреннюю фаску t=1*45̊		Резец проходной прямой, , твердый сплав Т15К6
015	Фрезерная
1	Установить и закрепить деталь	Вертикально-фрезерный станок 6Т12
2	Снять лыску выдерживая размер 86,5 мм		Торцевая фреза ø30 ГОСТ 18372-73
3	Переустановить деталь
4	Снять лыску выдерживая размер 80 мм		Торцевая фреза ø30 ГОСТ 18372-73
020	Слесарная	Токарно-винторезный станок 16К20
1	Разметить для сверления 6 отверстий
025	Сверлильная
1	Установить и закрепить заготовку	Вертикально-сверлильный станок 2Н135	Специальное зажимное приспособление
2	Одновременно сверлить 6 отверстий		Сверло ø11 мм спиральное, нормальное с коническим хвостовиком, быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 2092-64
030	Термообработка	печь
035	Слесарная	Верстак
1	Острые кромки притупить
040	Мойка	Моечная машина
045	Контроль	Стол ОТК

 

5 Выбор оборудования

5.1 Выбор типа станка

Токарно-винторезный станок 16К20

Частота вращения шпинделя, мин^-1: 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000.

Продольная подача, мм/об: 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,1; 0,12; 0,15; 0,17; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 05; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8.

Поперечная подача, мм/об: 0,025;0,05; 0,07; 0,06; 0,08; 0,1; 0,12; 0,15; 0,17; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4.

Вертикально-сверлильный станок 2Н135

Частота вращения шпинделя, мин ^-1: 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400; 2000.

Подача, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6.

Вертикально-фрезерный станок 6Т12

Частота вращения, мин^-1: 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600;  

Скорость продольного и поперечного движения подачи стола, мм/мин: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250.

Скорость вертикального движения подачи стола, мм/мин: 4,1; 5,3; 6,6; 8; 10,5;   13,3; 21; 26,6; 33,3; 41,6; 53,3; 66,6; 83,3; 105; 133,3; 166,6; 210; 266,6; 333,3; 400.

5.2 Выбор режущего инструмента

Резец проходной прямой с углом в плане  . С пластинкой из твёрдого сплава Т5К10. ГОСТ 18878-73.

Н=25мм;      В=20мм;      L=140;                       m=8мм;        а=15мм;            R=1,6мм

Рисунок 2 - Резец проходной прямой

Резец проходной упорный с углом в плане . Для обтачивания ступенчатых и нежёстких заготовок с большим отношением длины к диаметру, подрезки торцов и буртиков. С пластинкой из твёрдого сплава Т5К10. ГОСТ 18878-73.

Н=25мм;      В=16мм;      L=120;                       m=4мм;        а=15мм;            R=1,0мм

Рисунок 3 - Резец проходной упорный

Резец проходной отогнутый с углом в плане φ =60^о для обтачивания ступенчатых и нежёстких заготовок с большим отношением длины к диаметру, подрезки торцов и буртиков. С пластинкой из твёрдого сплава Т5К10. ГОСТ 18878-73.

Н = 25 мм;  В = 20 мм;  L = 140 мм

Рисунок 4 - Резец проходной отогнутый

Резец канавочный. С пластинкой из твердого сплава Т5К10. ГОСТ 18884-73.

Н=20мм;      В=12мм;      L=120;          

Рисунок 5 - Резец канавочный

Сверло спиральное с коническим хвостовиком, быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 2092-64.

D = 32 мм;    L = 228 мм;   l = 130мм;   2φ =118^о

Рисунок 6 - Сверло спиральное с коническим хвостовиком

Зенкер с коническим хвостовиком, быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 2092-64.

D = 49 мм;    L = 205 мм;   l = 105 мм; φ =60^о

 

Рисунок 7 - Зенкер с коническим хвостовиком

Развёртка с коническим хвостовиком, быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ                     2092-64.

D = 50 мм;    L = 180 мм;   l = 20 мм;  z = 8; φ =15^о

Рисунок 8 - Развёртка с коническим хвостовиком

Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком, быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 2092-64

d = 11 мм;    L = 150 мм;   l = 80 мм

Рисунок 9 - Свело спиральное с цилиндрическим хвостовиком

Фреза торцевая цельная из быстрорежущей стали (ГОСТ 18372-73)                      с крупным зубом.

D = 30 мм;  L = 80 мм; z = 12

Рисунок 10 - Фреза торцевая

7. Расчёт режимов резания.

005 Токарная

2) Точить торцевую поверхность чисто

Определяем глубину резания при точении на токарно-винторезном

станке.

Принимаем подачу при точении S = 0.4 таблица 43 [1]. Корректируем подачу по характеристике станка S =0,4 мм/об.

Принимаем табличную скорость  резания при сверлении V_табл =77 м/мин таблица 45 [1]

Корректируем скорость резания при точении

V_кор = V_табл · К ₁·К₂ · К₃

где:  К₁ – коэффициент зависящий от обрабатываемого материала,

К₁ = 0,7 таблица 37 [1]

        К₂ - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала  и стойкости инструмента К₂ = 1,2 с. 435 [4]

       К₃ – коэффициент зависящий от глубины обрабатываемого отверстия, К₃ = 1с. 436 [4]

V_кор =77· 0.7·1,2 ·1 =64.68 м/мин

Рассчитываем частоту вращения заготовки

Корректируем частоту вращения по характеристике станка:

n_кор = 125 об/мин

Определим действительную скорость резания

Определение минутной подачи:

Определение силы резания:

Где P_zтаб – сила резания табличная, кг (таб. 15);

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала (таб. 16)

К₂ – коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла при точении (таб. 17)

Определение мощности резания:

P_z – тангенциальная сила резания , Н

V_ф – скорость резания, м/мин

При этом должно быть

,

Где N_дв – мощность двигателя станка, кВт;

η – к.п.д. станка, η=0,8

1.65, произведение этой операции на данном станке возможна.

3) Точить наружную поверхность начерно

                                Т=60 мин                               S₀=0,4мм/об

V_кор =77· 0.7·1,2 ·1 =64.68 м/мин

                                                          n_кор = 125 об/мин

5) Подрезать торец чисто

                                Т=60 мин                               S₀=0,4мм/об

V_кор =77· 0.7·1,2 ·1 =64.68 м/мин

                                                          n_кор = 200 об/мин

6) Точить поверхность А начерно

                                Т=60 мин                               S₀=0,4мм/об

V_кор =77· 0.7·1,2 ·1 =64.68 м/мин

                                                          n_кор = 200 об/мин

7) точить наружную поверхность выдерживая размер 78 мм (2 прохода)

                                Т=60 мин                               S₀=0,4мм/об

V_кор =74· 0.7·1,2 ·1 =62,2 м/мин

                                                          n_кор = 250 об/мин

8) Точить канавку на глубину t=12,5 мм (3 прохода)

                                Т=60 мин                               S₀=0,4мм/об

V_кор =74· 0.7·1,2 ·1 =62,2 м/мин

                                                          n_кор = 250 об/мин

9) Точить наружную поверхность до упора начерно (2 прохода)

                                Т=60 мин                               S₀=0,4мм/об

V_кор =74· 0.7·1,2 ·1 =62,2 м/мин

                                                          n_кор = 250 об/мин

010 Токарная

2) Рассверлить отверстие на ø32мм

                                Т=50 мин                               S₀=0,45мм/об

V_кор =19· 0.7·1,2 ·1 =15,96 м/мин

                                                          n_кор = 160об/мин

3) зенкеровать   отверстие на ø48мм

                                Т=50 мин                               S₀=0,45мм/об

V_кор =21· 0.7·1,2 ·1 =17,64 м/мин

                                                          n_кор = 100об/мин

4) Развернуть отверстие на ø50мм

                                Т=50 мин                               S₀=0,45мм/об

V_кор =19· 0.7·1,2 ·1 =15,96 м/мин

                                                          n_кор = 100об/мин

5) Снять внутреннюю фаску

                                Т=60 мин                               S₀=0,8мм/об

V_кор =85· 0.7·1,2 ·1 =71,4 м/мин

                                                          n_кор = 400об/мин

7) Снять внутреннюю фаску

                                Т=60 мин                               S₀=0,8мм/об

V_кор =85· 0.7·1,2 ·1 =71,4 м/мин

                                                          n_кор = 400об/мин

015 Фрезерная

2) снять лыску выдерживая размер 86,5 мм

                                Т=20 мин                               S_z=0,15мм/об

V_кор =50· 0,95·1,2 ·1,5 =85,5 м/мин

                                                          n_кор = 800об/мин

4) снять лыску выдерживая размер 80 мм

                                Т=20 мин                               S_z=0,15мм/об

V_кор =50· 0,95·1,2 ·1,5 =85,5 м/мин

                                                          n_кор = 800об/мин

 

020 Сверлильная

2) Сверлить одновременно 6 отверстий ø11

                                Т=80 мин                               S₀=0,32мм/об

V_кор =19· 0.7·1,2 ·1 =15.95 м/мин

                                                          n_кор = 400об/мин

8 Расчет технологической нормы времени:

005 токарная

Определение основного времени:

где: L – длина точения, мм;

S – подача, мм/об;

n – число оборотов детали, об/мин;

i – число проходов.

l₁ – величина врезания инструмента, мм.

l₂ – величина перебега инструмента, мм.

Величина врезания l₁ зависит от глубины резания t и главного угла в плане φ. При φ = 45^о , l₁ = t, при φ = 70^о , l₁ = 0,1- 0,5мм. Величина перебега  l₂ принимается 0,5-1,0мм.

При точении до упора l₂ = 0. Величина врезания l₁ зависит от глубины резания t  и главного угла в плане φ и определяется по формуле:

2

3

5

6

7

8

9

010  Токарная

2

3

4

5

7

015 Фрезерная

2

4

020 Сверлильная

2

Определение вспомогательного времени: 

где T_уст – время на установку заготовки;

Т_упр – время на управление станком;

2

3

5

6

7

8

9

010 Токарная

2

3

4

5

7

015 Фрезерная

2

3

025 Сверлильная

2

Определение оперативного времени:

, мин

005 Токарная

2 T_опер =1,17 + 0,7 = 1,87; мин

3 T_опер =0,36 + 0,7 = 1,06;мин

5 T_опер =0,44 + 0,7 = 1,14;мин

6 T_опер =0,71 + 0, 7 =1,41;мин

7 T_опер =0,62 + 1,4 = 2,02;мин

8T_опер =0,22 + 1,4 = 1,62;мин

9T_опер =1,44 + 1,4 = 2,84;мин

010 Токарная

2 T_опер =1,8 + 0,47 = 2,27;мин

3 T_опер =2,8 + 0,47 = 3,27;мин

4 T_опер =2,8 + 0,47 = 3,74;

5 T_опер =0,02 + 0,47 = 0,96;мин

7 T_опер =0,02 + 0,47 = 0,96;мин

015 Фрезерная

2 T_опер =0,78 + 0, 7 = 1,48мин

4 T_опер =0,78 + 0, 7 = 1,48мин

025 Сверлильная

2 T_опер =0,07 + 0,51 = 1,09мин

Время на обслуживание:

Т_обсл = (4-8%) T_опер

005 Токарная

2

3

5

6

7

8

9

010 Токарная

2

3

4

5

7

015 Фрезерная

2

4

020 Сверлильная

2

Время на отдых Т_отд = (25%) Т_опер:

2

3

5

6

7

8

9

010 Токарная

2

3

4

5

7

015 Фрезерная

2

4

025 Сверлильная

2

Штучное время

Т_шт =Т_о +Т_в +Т_отд +Т_обсл, мин;

005 Токарная

2 Т_шт = 1,87+0,11+0,05=2,03мин

3 Т_шт = 1,06+0,06+0,03=1,15мин

5 Т_шт =1,14+0,06+0,03=1,23мин

6 Т_шт =1,41+0,07+0,04=1,52мин

7 Т_шт =2,02+0,12+0,05=2,19мин

8 Т_шт =1,62+0,1+0,04=1,76мин

9 Т_шт =2,84+0, 17+0,07=3,08мин                                                 ∑Т_шт=12,96мин

010 Токарная

2 Т_шт = 2,27+0,47+0,05+0,021=2,81мин

3 Т_шт = 3,27+0,47+0,05+0,021=3,81мин

4 Т_шт = 3,27+0,47+0,05+0,021=3,81мин

5 Т_шт = 0,96+0,7+0,001+0,00025=1,66мин

5 Т_шт = 0,96+0,7+0,001+0,00025=1,66 мин

                                           ∑Т_шт=12,09мин

015 Фрезерная

2 Т_шт = 1,48+0,09+0,037=1,6мин

3 Т_шт = 1,48+0,09+0,037=1,6мин                                                    ∑Т_шт=3,2мин

025 Сверлильная

2 Т_шт = 1,09+0,07+0,028=1,2мин

Подготовительное время

Т_{n 00i}  = ∑T_{шт 00i} • n +Т_п3;

Т_{n 005}  = 12,96 • 10 +10=139,6;мин

Т_{n 010}  = 12,09 • 10 +10=139;мин

Т_{n 015}  = 3,2 • 10+7=39;мин

Т_{n 025}  = 1,2 • 10 +13=25; мин

Т_n = 139,6+139+39=317,6мин

Список использованных источников

1. Научно-методический совет СибГТУ «Методические указания и задания на курсовое проектирование»

2. Н.П. Логачев, В.И. Садовников, В.С. Байделюк «Режимы резания металлов техническое нормирование