–PAGE_BREAK–Выбран технологический процесс изготовления детали типа шатун. Технологический процесс изготовления детали составлен грамотно. Для каждой операции подобраны: необходимое оборудование, режущий и мерительный инструмент, приспособления и оснастка, которые обеспечивают, заданные конструктором, точность размеров, точность геометрических форм и расположения поверхностей.
Оборудование и режущий инструмент подбирались по следующим критериям:
1. Наличие на производстве.
2. Обеспечение технологических параметров и режимов обработки.
При выборе баз руководствовались следующими соображениями:
1. За базы принимать наиболее точные поверхности.
2. Возможность закрепления на станке.
3. Возможность и удобство обработки детали.
Назначенный мерительный инструмент позволяет с необходимой точностью проводить измерения в указанных местах.
Существует соответствие между назначенными допусками на размеры и шероховатостью поверхностей.
Маршрут обработки по базовому технологическому процессу:
005: Входной контроль
010: Вертикально – фрезерная
65А80Ф1
015: Горизонтально – фрезерная
FW450
020: Маркирование
025: Контрольная
Стол контролера
030: Фрезерная с ЧПУ
ИС800ПМФ4
035: Слесарная
Верстак слесарный
040: Контрольная
Стол контроллера
045: Комплектовочная
050: Транспортирование
Автопогрузчик
055: Сборочная
060: Вертикально – фрезерная
65А90ПМФ4
065: Координатно-расточная
2Е450
070: Контрольная
Стол контроллера
075: Сборочная
Верстак слесарный
080: Вертикально – сверлильная
2С132
085: Слесарная
Верстак слесарный
090: Горизонтально – расточная
2А636
095: Слесарная
Верстак слесарный
100: Контрольная
Стол контроллера.
Недостатки базового технологического процесса:
· Слабо механизирована слесарная операция;
· Высокая себестоимость обработки операции 090;
Принимаем следующие изменения:
1. Переводим горизонтально-расточную операцию с ЧПУ 090, на сверлильную с дальнейшим проектированием приспособления, вследствие чего уменьшается себестоимость обработки;
2. На слесарной операции применяем шлифовальные машинки, тем самым повышая уровень механизации;
6. Расчет припусков
6.1 Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Æ120 Н7(+0,046) (поверхность 1)
Расчет операционных припусков записываем в таблицу 4.
Таблица 4:
Технологи-
ческие переходы
Элементы припуска, мкм
Расчетный припуск, мкм
Расчетный размер, мм
Допуск
мкм
Предельный размер, мм
Предельные значения припусков, мкм
R z
T
r
e
2Z min
d Р
d
d min
d max
2Z minпр
2Zmaxпр
Заготовка
50
200
3956
—
—
111
3200
107,8
111
—
—
Обтачивание чистовое
30
50
237
—
2•4206
119,32
500
118,82
119,32
8320
11020
Обтачивание тонкое
15
20
158
—
2•317
120
46
119,954
120
680
1134
Итого:
9000
12154
Рассчитываем пространственные отклонения по формуле:
р=ркор+рсм([1], табл. 4.7);
рсм= d=3200 мкм;
ркор=Δк•L,
где Δк – удельная кривизна заготовки, Δк=1 ([1], табл. 4.8);
L – общая длина заготовки, L=756;
ркор=1•756=756 мкм;
В результате расчета получаем величину пространственных отклонений:
рзаг=756+3200=3956 мкм;
рток.чист=рзаг•0,06=3956•0,06=237,36 мкм;
рток.тонк=рзаг•0,04=3956•0,04=158,24 мкм;
Расчетный припуск 2Zminрассчитываем по формуле: ([1], с. 85);
2Zmin=2•(Rzi‑1+Ti‑1+ri‑1)
2Zmin ток. чист=2•(50+200+3956)=2•4206 мкм
2Zmin ток. тонкая=2•(30+50+237)=2•317 мкм
Расчетные диаметры:
Dток.чист=119,954 – (2•317)/1000=119,954–0,634=119,32 мм
Dрзаг=119,32 – (2•4206)/1000=119,32–8,412=111 мм
Т.к ведем расчет припусков внутреннего отверстия, то расчетный размер равен наибольшему предельному размеру:
Dр=Dmax
Наименьшие предельные диаметры:
Dmin= Dmax-d
Dmax ток. тонкая=120–0,046=119,954 мм
Dmax ток. чист=119,32–0,5=118,82 мм
dзаг=111–3,2=107,8 мм
Предельные значения припусков: ([1], с. 86);
Общий номинальный припуск:
Z=(dmax-dmin)/2=(111–107,8)/2=3,6/2=1,6
dзаг.ном=107,8+1,6=109,4 мм
Производим проверку правильности выполненных расчетов: ([1], с. 87)
Zi max-Zi min=di-1-di
Чистовое фрезероваение:
11020–8320=3200–500
2700=2700
Тонкое точение:
1134–680=500–46
454=454
Расчеты произведены верно.
6.2 Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности 103-0,2 (поверхность 2)
Расчет операционных припусков записываем в таблицу 5.
Таблица 5:
Технологические переходы
Элементы припуска, мкм
Расчетный припуск, мкм
Расчетный размер, мм
Допуск
мкм
Предельный размер, мм
Предельные значения припусков, мкм
R z
T
r
e
Z min
Н Р
d
Н min
Н max
Z minпр
Zmaxпр
Заготовка
50
200
3756
—
—
107
3000
104
107
—
—
Фрезерованиечистовое
30
50
225,36
—
4006
103
200
102,8
103
1200
4000
Итого:
1200
4000
Рассчитываем пространственные отклонения по формуле:
р=ркор+рсм([1], табл. 4.7);
рсм= d=3000 мкм;
ркор=Δк•L,
где Δк – удельная кривизна заготовки, Δк=1 ([1], табл. 4.8);
L – общая длина заготовки, L=756;
ркор=1•756=756 мкм;
В результате расчета получаем величину пространственных отклонений:
рзаг=756+3000=3756 мкм;
рфр.чист=рзаг•0,06=3756•0,06=225,36 мкм;
Расчетный припуск Zminрассчитываем по формуле: ([1], с. 85);
Zmin=(Rzi‑1+Ti‑1+ri‑1)
Zmin фр. чист=(50+200+3756)=4006 мкм
Расчетные размеры:
НРзаг=103+4006/1000=103+4=107 мм
Т.к ведем расчет припусков плоскости, то расчетный размер равен наибольшему предельному размеру:
Нр=Нmax
Наименьшие предельные размеры:
Нmin= Нmax-d
Нmax заг=107–3=104 мм
Предельные значения припусков: ([1], с. 86);
Общий номинальный припуск:
Z=(Нmax-Нmin)/2=(107–104)/2=3/2=15
Нзаг.ном=104+1,5=105,5 мм
Производим проверку правильности выполненных расчетов: ([1], с. 87)
Zi max-Zi min=di-1-di
Чистовое фрезерование:
4000–1200=3000–200
2800=2800
Расчеты произведены верно.
Общие припуски:
Zmin=1200 мкм;
Zmax=4000 мкм.
Присвоение номеров поверхностей детали
Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности детали по ГОСТ 7505–74
Поверхность
Размер
Припуск
Допуск
1
n120
14
0,035
2
n202
6
0,029
3,4
103
4
0,2
5,6
125
14
0,25
7,8
34
4
0,4
9,10
282
10
0,2
7. Расчет режимов резания
7.1 Расчет режимов резания на координатно-расточную операцию 065
Переход 1: Точить поверхность 1 в размер n120 Н7.
Обработка производится на координатно-расточном станке 2Е450
Глубина резания:
t=1,5 мм
Определяем подачу при чистовом растачивании, величина которой для обработки стали резцом с радиусом при вершине 0,4 мм при шероховатости обрабатываемой поверхности Rz 20 рекомендуется 0,25 мм/об.
S=0,25 мм/об.
Скорость резания определим по эмпирической формуле
V=Cv/(Tm*tx*Sy) *Kv,
где Cv=420; m=0,20; x=0,15; y=0,2 ([2], табл. 17)
Кv=Кмv*Кпv*Киv
Кмv – коэффициент учитывающий влияние материала определяется по формуле:
Кмv=Кг•(750/σв)nv ([2], табл. 1, стр. 261);
Необходимые данные для определения Кму: ([2], табл. 2, стр. 262)
Кг=1;
Nv=1,75;
В результате расчета получаем:
Кму=1•(750/750)1,75=1
Поправочный коэффициент Кпv, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания находим из источника ([2], табл. 5, стр. 263);
Кпv=0,8;
Поправочный коэффициент Киv, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания находим из источника ([2], табл. 6, стр. 263);
Киv=1;
В результате расчета получаем:
Кv=1•0,8•1=0,8;
При одноинструментальной обработке стойкость инструмента (Т) принимаем равной 60 минут: Т=60 мин;
В результате расчета получаем скорость резания:
Найденное n корректируем по паспорту n=500 об/мин
Находим фактическую скорость резания:
Силу резания определяем по формуле:
Pz=10СptxsyVnKp
Постоянную Ср и показатели степени х, у, n для расчетных условий обработки для каждой из составляющих силы резания приведены в источнике [2], табл. 22, стр. 273;
Ср=300;
х=1,0;
у=0,75;
n=-0,15;
Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение ряда коэффициентов (Kp= Kmp*Kφp*Kyp*Kλp* Krp) учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов принимаем по таблице [2], табл. 23, стр. 275:= 1,16*1*1*1*0,93=1,08
;
Kφp=1,0;
Kyp=1,1;
Kλp=1,0
Krp=0,87.
Kp= 1*1*1,1*1* 0,87=0,957
В результате расчета получим силу резания:
Pz=10•300•1,51•0,250,75 •189-0,15•0,957=203628,19Н
Мощность резания определяем по формуле:
Рассчитаем основное время:
.
L=103 мм.
Переход 2: Точить поверхность 2 в размер n202 Н6.
Обработка производится на координатно-расточном станке 2Е450
Глубина резания:
t=1,5 мм
Определяем подачу при чистовом растачивании, величина которой для обработки стали резцом с радиусом при вершине 0,4 мм при шероховатости обрабатываемой поверхности Rz 20 рекомендуется 0,25 мм/об.
S=0,25 мм/об.
Скорость резания определим по эмпирической формуле
V=Cv/(Tm*tx*Sy) *Kv,
где Cv=420; m=0,20; x=0,15; y=0,2 ([2], табл. 17)
Кv=Кмv*Кпv*Киv
Кмv – коэффициент учитывающий влияние материала определяется по формуле:
Кмv=Кг•(750/σв)nv ([2], табл. 1, стр. 261);
Необходимые данные для определения Кму: ([2], табл. 2, стр. 262)
Кг=1;
Nv=1,75;
В результате расчета получаем:
Кму=1•(750/750)1,75=1
Поправочный коэффициент Кпv, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания находим из источника ([2], табл. 5, стр. 263);
Кпv=0,8;
Поправочный коэффициент Киv, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания находим из источника ([2], табл. 6, стр. 263);
Киv=1;
В результате расчета получаем:
Кv=1•0,8•1=0,8;
При одноинструментальной обработке стойкость инструмента (Т) принимаем равной 60 минут: Т=60 мин;
В результате расчета получаем скорость резания:
Найденное n корректируем по паспорту n=300 об/мин
Находим фактическую скорость резания:
Силу резания определяем по формуле:
Pz=10СptxsyVnKp
Постоянную Ср и показатели степени х, у, n для расчетных условий обработки для каждой из составляющих силы резания приведены в источнике [2], табл. 22, стр. 273;
Ср=300;
х=1,0;
у=0,75;
n=-0,15;
Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение ряда коэффициентов (Kp= Kmp*Kφp*Kyp*Kλp* Krp) учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов принимаем по таблице [2], табл. 23, стр. 275
;
Kφp=1,0;
Kyp=1,1;
Kλp=1,0
Krp=0,87.
Kp= 1*1*1,1*1* 0,87=0,957
В результате расчета получим силу резания:
Pz=10•300•1,51•0,250,75 •190-0,15•0,957=203628,19Н
Мощность резания определяем по формуле:
Рассчитаем основное время:
.
L=125 мм.
7.2 Расчет режимов резания на вертикально-фрезерную операцию 010
Фрезеровать плоскость 3 в размер 103-0,2.
Обработка производится на вертикально-фрезерном станке 65А80 Ф1.
Фреза ВК8 ГОСТ 17026–71
Глубина фрезерования:
t=12 мм
Подачу определяем исходя из глубины фрезерования и диаметра фрезы:
nфрезы=30 мм;
S(z)=0,08 мм/зуб ([2], табл. 36, cтр. 285);
Определение скорости резания определим по формуле: ([2], табл. 39, стр. 286)
Поправочные коэффициенты берем из таблицы [2], 38, стр. 286
где СV=108;
q=0,2;
m=0,32;
y=0,30;
x=0,06;
u=0,2;
p=0;
z=60;
В=1,25;
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания определяется по формуле:
К=Кмv•Кnv•Киv,
Где Кмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала ([2], табл. 1–4, стр. 280), Кмv=0,645;
Кnv-коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки ([2], табл. 5), Кnv=0,9;
Киv – коэффициент, учитывающий материал инструмента ([2], табл. 6), Киv=1;
В результате расчета получаем:
;
,
, по паспорту nпр=200 об/мин
Силу резания определяем по формуле:
,
Постоянную Ср и показатели степени х, у, n для расчетных условий обработки для каждой из составляющих силы резания приведены в источнике [2], табл. 22, стр. 273;
Ср=92;
х=0,06;
у=0,3;
n=0;
q=0,86;
u=1;
w=0 ([2], c. 281)
Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение ряда коэффициентов (Kp= Kmp*Kφp*Kyp*Kλp* Krp) учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов принимаем по таблице [2], табл. 23, стр. 275:
;
Kφp=1,0;
Kyp=1,1;
Kλp=1,0
Krp=0,87.
Kp= 1*1*1,1*1* 0,87=0,957
В результате расчета получаем:
Определим мощность резания:
Определение основного времени:
Сводная таблица режимов резания
Операция t, мм
S, мм/об
V, м/мин
n, об/мин
010 вертикально-фрезерная:
1 фрезеровать плоскость 3,4
2 фрезеровать плоскость 9,10
3 фрезеровать плоскость 5,6
12
0,08
64,68
200
015 Горизонтально – фрезерная:
Разрезать на 2 части (шатун + крышка)
10
0,08
78,2
500
030 Фрезерная с ЧПУ:
1. Фрезеровать плоскость
2. Сверлить 4 отверстия
3. Зенкеровать 4 отверстия
4. Развернуть 4 отверстия
0,5
13
2
0,033
0,09
0,32
0,8–1
1,2
64,68
40,82
47,1
47,15
200
500
500
500
060 Вертикально-фрезерная:
1. Фрезерование чистовое
3
0,08
64,68
200
065Координатно-расточная:
1 точить поверхность 1
2 точить поверхность 2
7
3
0,25
0,25
189
189
500
500
080 Вертикально-сверлильная:
1. Сверлить 2 отверстия
2. Нарезание резьбы
5
0,25
0,32
0,6–0,8
15,7
8,2
500
200
090 Горизонтально-расточная:
1. Сверление
2. Зенкерование
3. Развертывание
5
1
0,015
0,32
0,8–1
1,2
18,84
18,84
18,84
500
500
500
продолжение
–PAGE_BREAK–