Содержание
1. Назначение детали в узле
2. Определение годового объема выпуска итипа производства
3. Анализ технологичности конструкциидетали
4. Выбор и обоснование способа получениязаготовки и ее расчет
5. Выбор технологических баз
6. Разработка маршрута обработкизаготовки
7. Расчет операционных припусков
8. Расчет режимов резания
9. Расчет контрольно-измерительногоинструмента
10. Проектированиестаночного приспособления
Список литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
1. Назначениедетали в узле
Корпус шарикоподшипникапредставляет собой стальной штамповочный стакан с опорным фланцем и внутренней расточкойпод шарикоподшипник. Корпус шарикоподшипника является одной из основныхкорпусных деталей вертикального привода сепаратора СЛ-5.
Сепаратор СЛ-5предназначен для центробежной очистки от механических примесей и воды топлива иминеральных масел дизельных и турбинных установок для судов и другихэнергетических установок.
Вертикальный приводпередает вращение от эл. двигателя мощностью 15 кВт к барабану сепаратора(скорость вращения около 5000 об/мин). Вал привода установлен в двух шарикоподшипниках:верхнем — радиальном и нижнем — радиально-сферическом.
Рассматриваемый корпусшарикоподшипника является местом установки верхнего радиальногошарикоподшипника, который воспринимает радиальные нагрузки, возникающие вбарабане сепаратора при его вращении.
2. Определениегодового объема выпуска и типа производства
N=mM (1+γδ/100) = 3×12000(1+6×3/100)=57600,
Где: m – количество одноименных деталей вмашине;
М=12000 – годовой объемвыпуска машин;
γ – 5…10 количествозапасных частей в процентах;
δ – 2…6 процентбрака и технологических потерь, включая детали используемые для настройкистанка, в процентах.
N=57600 – производство крупносерийное серийноепроизводство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемыхпериодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска,чем в единичном типе производства. При серийном производстве используютсяуниверсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными иуниверсально–сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость исебестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологическийпроцесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен наотдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.
3. Анализтехнологичности конструкции детали
Каждая деталь должнаизготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затратыможно сократить в значительной степени от правильного выбора вариантатехнологического процесса, и его оснащение, механизации и автоматизации,применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства.
При оценкетехнологичности учитываются следующие характеристики:
конструкция детали должнасостоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или бытьстандартной в целом;
детали должныизготовляться из стандартных унифицированных заготовок или заготовок полученныхрациональным способом;
размеры и поверхностидетали должны иметь соответственно оптимальные степень точности ишероховатость;
физико-химические имеханические свойства и механические свойства материала, жесткость детали, ееформа и размеры должны соответствовать требованиям технологии изготовления;
показатели базовойповерхности (точность, шероховатость) детали должны обеспечивать точностьустановки, обработки и контроля;
конструкция детали должнаобеспечивать возможность применения типовых и стандартных технологическихпроцессов ее изготовления.
Технологичность деталихарактеризуется коэффициентом использования материала.
4. Выбор иобоснование способа получения заготовки
В подъемно-транспортноммашиностроении для изготовления деталей машин и механизмов используютсяразнообразные заготовки. Основные виды черновых заготовок следующие: прокат,литье, полученные давлением, полученные формообразованием.
Необходимость соблюдениятребований чертежей, заданных припусков поверхностей, твердости иобрабатываемости определяет следующие основные требования к заготовкам:
поверхности, используемыекак базовые в процессе дальнейшей обработки, должны быть гладкими, безприбылей, литейных или штамповочных уклонов, без заусенцев и линий разъемаформ;
для устранения внутреннихнапряжений заготовки должны подвергаться термической обработке: отжигу инормализации;
для улучшения условийобрабатываемости отливки должны быть очищены от литников, прибылей, заливов идругих неровностей;
при наличии искривлениязаготовок из сортового проката, они подвергаются правке (на прессах, ударнымспособом, на правильно-калибровочных вальцах и т.п.);
при изготовлениизаготовок любого вида всегда должно обеспечиваться получение заготовкиминимальной массы, то есть заготовки с минимальными припусками.
Рассматривая наиболеераспространенные варианты получения заготовок, я пришел к выводу, что для моегозадания наиболее подходит заготовка, полученная штамповкой. Т.к. снижаетсярасход металла при механической обработке, что ведет к понижению себестоимости.
Также я рассматривал идругой вариант получения заготовки – прокатом. Но в этом методе получения заготовокесть недостатки: большое количество металла уходит в стружку, материалрасходуется нерационально
Рациональность выборазаготовки с точки зрения экономии материала определяется коэффициентомиспользования материала:
/> , [ист.2, с.23]
где Q1 – масса детали;
Q2 – масса заготовки.
Т.к. Кm=0,73, то можно сделать вывод, чтоматериал расходуется рационально.
5. Выбортехнологических баз
Базой называется поверхностьили выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей (ось, точка…)принадлежащее заготовке и используемое для базирования. Различают базыконструкторские, технологические, измерительные и т.д.
Технологической называютбазу, используемую для определения положения заготовки или изделия при егоизготовлении или сборке.
Выбор технологических базявляется одной из сложных задач проектирования технологического процесса. Отправильного выбора технологических баз в значительной мере зависят:
— Точность получениязаданных размеров;
— Правильность взаимногорасположения поверхностей;
— Степень сложноститехнологической оснастки, режущего и измерительного инструментов.
1. Для обработки торцовтехнологической базой является поверхность Æ145 и Æ185 закрепленной в трехкулачковом патроне.
2. При обработкеповерхностей Æ185, Æ110, Æ91 и Æ77 базой является поверхность Æ145, закрепленной в трехкулачковомпатроне, а при обработке поверхностей Æ145, Æ120, Æ119, Æ135 и Æ175 базой является поверхность Æ185, закрепленной в трехкулачковомпатроне.
3. При обработке пазов наторце заготовку устанавливаем на призматические губки, базой является,поверхность Æ185,прижимаем двойным зажимом.
4. При прорезании пазовна поверхности Æ145 базой является поверхность Æ185 зажимаемая двойным зажимом и устанавливается напризматические губки.
5. При сверленииотверстий базовой поверхностью является Æ185 зажимаемая двойным зажимом и устанавливается напризматические губки.
6. Разработкамаршрута обработки заготовки
Маршрутное описание технологическогопроцесса это сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте впоследовательности их выполнения без указания переходов и режимов обработки.
Операция 001Заготовительная:
Заготовку получаем штамповкой
Операция 005 Токарная(черновая):
Подрезать торец в размер102 мм .
Точить торец Æ185 в размер 18мм.
Точить поверхности Æ93 мм, Æ185мм на длину 18 мм и 18ммсоответственно.
Расточить поверхность Æ76мм на длину 33мм.
Операция 010 Токарная(черновая):
Подрезать торец в размер100мм.
Точить торец Æ185 в размер 69мм.
Точить поверхность Æ147 мм на длину 69мм.
Расточить поверхность Æ119,5 на длину 67мм.
Операция 015 Токарная (чистовая):
Точить торец Æ185 в размер 20мм.
Точить поверхность Æ91 мм на длину 18 мм.
Расточить поверхность Æ77 на длину 33мм.
Снять две фаски 1×450на Æ91 и Æ185.
Операция 020 Токарная(чистовая):
Расточить Æ175 на длину 5мм до Æ145.
Точить паз Æ144 на длину 19мм.
Операция 025 Токарная(чистовая):
Точить поверхность Æ145 мм на длину 69 мм.
Расточить поверхность Æ119,75 на длину 67мм.
Операция 030 Токарная:
Канавочным резцом точитьканавку Æ121.
Операция 035 Токарная (тонкоерастачивание):
Расточить поверхность Æ120 на длину 67мм.
Операция 040 Фрезерная:
Фрезеровать пазы 6 шт.на поверхности Æ145.
Операция 045 Фрезерная(чистовая):
Фрезеровать пазы 6 шт.на поверхности Æ145.
Операция 050 Сверлильная:
Сверлить 6 отв. Æ12мм.
Операция 055 Промывка.
Операция 060 Контрольная.
7. Расчетоперационных припусков
В подъемно – транспортноммашиностроении используют два метода определения припусков на обработку: опытно– статистический и расчетно – аналитический.
Прирасчетно-аналитическом методе промежуточный припуск на каждом технологическомпереходе должен быть таким, чтобы при его снятии устранялись погрешностиобработки и дефекты поверхностного слоя, полученные на предшествующихпереходах, а также исключались погрешности установки обрабатываемой заготовки,возникающие на выполняемом переходе.
Расчетно-аналитическийметод.
Рассчитать поверхность Æ 120+0,035.
Элементарная пов.
детали и технологич. маршрут ее
обработки. Элементы припуска (мкм)
Допуск на изготовление
δ (мкм)
Rz Т ρ e
Исходные данные:
штамповка 240 250 46 – 1400
Растачивание черновое
чистовое 50 50 1 200 540 25 25 – 15 220 Тонкое растачивание 5 15 – 5 35
Rz – параметр шероховатости [ ист.2,стр.66 (табл.)]
Т– параметр измененияфизико – механических свойств поверхностного слоя от температуры резания [ист.2,стр.66 (табл.)]
ρ — погрешностьформы заготовки. [ ист.1, стр.186 (табл.16), ист.2, стр.61]
e — погрешность закрепления [ист.2стр.30(табл.12-14), стр.134]
ρз =Δкּℓ = 0,75 ּ61= 46 мкм, [ист. 1, стр.177]
где Dк – кривизна профиля сортового проката (мкм на 1 мм);
ℓ — длиназаготовки ρ= ρз×ку,
где: ку –коэффициент уточнения
для черновой ку=0,06
для чистовой ку=0,04
для шлифовальной ку=0,04
Определение максимальныхи минимальных припусков:
Тонкое растачивание:
1. 2Z3min = />ּ(RZ2+ h2 +ρ22+ε32)= 2ּ(25 + 25 + 5) = 110 мкм
принимаем 2Z3min = 110 мкм
2Z3max = 2Z3min + δ2 – δ3 = 110 + 220 – 35 =295 мкм [ист. 2, стр.64]
принимаем 2Z3max = 300 мкм
чистовая обработка:
2. 2Z2min = 2ּ(RZ1 + h1 + />) = 2ּ(50+50 + />) = 230 мкм
принимаем 2Z3min=230 мкм
2Z2max = 2Z2min + δ1 — δ2 = 230 + 540 – 220= 550 мкм
черновая обработка:
2Z1min = 2ּ(RZ0+ h0+ />) = 2ּ(240 + 250 + />) = 1390 мкм
принимаем 2Z1min = 1390 мкм
2Z1max = 2Z1min + δ0– δ1 =1390 + 1400 – 540= 2250 мкм.
Минимальные имаксимальные размеры:
Тонкое растачивание:
d3min = 120 (мм)
d3max = 120,035 (мм)
чистовая обработка:
d2min = d3min — 2Z3min = 120 — 0,11 = 119,89 (мм) [ист. 2,стр.64]
d2max = d3max — 2Z3max = 120,035- 0,295 = 119,74 (мм) [ист.2, стр.64]
черновая обработка:
d1min = d2min -2Z2min = 119,89 — 0,23 = 119,66 (мм)
d1max = d2max — 2Z2max =119,74 — 0,55 = 119,19 (мм)
заготовка:
d0min = 119,66 — 1,39 = 118,27 (мм)
d0max = 119,19- 2,25 = 116,94 (мм).
Расчетный минимальный припуск 2Zmin(мкм) Предельные значения припусков (мкм) Предельные значения (мм)
2Zmin
2Zmax
dmin
dmax Исходные данные: штамповка – – 118,27 116,94
Растачивание черновое
чистовое 1390 2250 119,66 119,19 230 550 119,89 119,74 Тонкое растачивание 110 295 120 120,035
На все остальныеповерхности получаем припуски опытно – статистическим методом.
8. Расчетрежимов резания
Режим резания являетсяодним из главных факторов технологического процесса механической обработки,определяющий нормы времени на операцию. В связи с этим необходимо в полной мереиспользовать режущие свойства инструмента и производственные возможностиоборудования.
При назначении и расчетеэлементов режимов резания следует учитывать следующие факторы: материал исостояние заготовки; тип и размеры инструмента, материал его режущей части, типи состояние оборудования.
Элементы режима резания,как правило, устанавливаются в следующем порядке:
назначается глубинарезания t;
назначается подачарежущего инструмента s;
рассчитывается скоростьрезания v;
рассчитывается силарезания Pz или крутящий момент на шпинделе станка Мкр;
определяется мощность,расходуемая на резание N;
выбирается металлорежущееоборудование.
Глубина резания t причерновой обработке назначается такой, чтобы был снят весь припуск за одинпроход или большая его часть.
Подача s при черновойобработке выбирается максимально возможной, исходя из жесткости и прочностисистемы СПИД, прочности твердосплавной режущей пластины и других ограничивающихфакторов. При чистовом точении подача назначается в зависимости от требуемойстепени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.
Скорость резания v рассчитывается по эмпирическимформулам установленным для каждого вида обработки.
Сила резанияраскладывается на составляющую тангенциальную Pz, радиальную Рyи осевую Рx силы резания. Главной составляющей силой, определяющейрасходуемую на резание мощность и крутящий момент на шпинделе станка, являетсясила Рz которая рассчитывается по эмпирической зависимости.
Операция 005 Токарная(черновая):
Используем подрезнойрезец из твердосплавных пластин Т15К6.
(Ø95): t= 2 мм
s = 0,6 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,60,45
tx = 20,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента.
Kv – общий поправочный коэффициент. [ист.3,стр.282]
кv = kμvּknvּkuv = 1,19
kμv = kг/>= 1ּ/>
knv = 1, kuv= 1
/>м/мин=3,38 м/с
/>об/мин
принимаем nф=630 об/мин, тогда
/> м/мин=3,2 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = kμрּkцрּ kypּkλрּkгр = 0,89ּ1,1ּ1= 0,97
kφр = 0,89; kγp = 1,1; kλр= 1, krp=1
/> = 10ּ300ּ21ּ0,60,75ּ194 — 0,15ּ0,97= 1328 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Используем подрезнойрезец из твердосплавных пластин Т15К6.
(Ø185):t = 2 мм
s = 0,8 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,80,45
tx = 20,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента.
Kv – общий поправочный коэффициент. [ист.3,стр.282]
кv = kμvּknvּkuv = 1,19
kμv = kг/>= 1ּ/>
knv = 1, kuv= 1
/>м/мин=3,38 м/с
/>об/мин
принимаем nф=315 об/мин, тогда
/> м/мин=3,05 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = kμрּkцрּ kypּkλрּkгр = 0,89ּ1,1ּ1= 0,97
kφр = 0,89; kγp = 1,1; kλр= 1, krp=1
/> = 10ּ300ּ21ּ0,80,75ּ183 — 0,15ּ0,97= 1340 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираемтокарно-винторезный станок 16Л20П.
Резец проходной упорный,твердосплавные пластины Т15К6
(Ø93): t =1 мм
s = 0,6 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,60,45
tx = 10,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=3,37 м/с
/>об/мин
принимаем nф=630 об/мин, тогда
/> м/мин=3,07 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ11ּ0,60,75ּ184 — 0,15ּ0,97= 907,5 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираемтокарно-винторезный станок 16Л20П.
Резец расточной дляобработки сквозных отверстий, твердосплавные пластины Т15К6
(Ø77): t =1 мм
s = 0,2 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,20,45
tx = 50,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=3,75 м/с
/>об/мин
принимаем nф=930 об/мин, тогда
/> м/мин=3,75 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ11ּ0,20,75ּ225 — 0,15ּ0,97= 880 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Операция 010 токарная(черновая):
Используем подрезнойрезец из твердосплавных пластин Т15К6.
(Ø150):t = 2 мм
s = 0,8 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,80,45
tx = 20,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента.
Kv – общий поправочный коэффициент. [ист.3,стр.282]
кv = kμvּknvּkuv = 1,19
kμv = kг/>= 1ּ/>
knv = 1, kuv= 1
/>м/мин=3,38 м/с
/>об/мин
принимаем nф=400 об/мин, тогда
/> м/мин=3,14 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = kμрּkцрּ kypּkλрּkгр = 0,89ּ1,1ּ1= 0,97
kφр = 0,89; kγp = 1,1; kλр= 1, krp=1
/> = 10ּ300ּ21ּ0,80,75ּ188,4 — 0,15ּ0,97= 1334 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Используем подрезнойрезец из твердосплавных пластин Т15К6.
(Ø95): t= 2 мм
s = 0,6 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,60,45
tx = 20,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента.
Kv – общий поправочный коэффициент. [ист.3,стр.282]
кv = kμvּknvּkuv = 1,19
kμv = kг/>= 1ּ/>
knv = 1, kuv= 1
/>м/мин=3,38 м/с
/>об/мин
принимаем nф=630 об/мин, тогда
/> м/мин=3,2 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = kμрּkцрּ kypּkλрּkгр = 0,89ּ1,1ּ1= 0,97
kφр = 0,89; kγp = 1,1; kλр= 1, krp=1
/> = 10ּ300ּ21ּ0,60,75ּ194 — 0,15ּ0,97= 1328 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Используем подрезнойрезец из твердосплавных пластин Т15К6.
(Ø185):t = 2 мм
s = 0,8 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,80,45
tx = 20,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента.
Kv – общий поправочный коэффициент. [ист.3,стр.282]
кv = kμvּknvּkuv = 1,19
kμv = kг/>= 1ּ/>
knv = 1, kuv= 1
/>м/мин=3,38 м/с
/>об/мин
принимаем nф=315 об/мин, тогда
/> м/мин=3,05 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = kμрּkцрּ kypּkλрּkгр = 0,89ּ1,1ּ1= 0,97
kφр = 0,89; kγp = 1,1; kλр= 1, krp=1
/> = 10ּ300ּ21ּ0,80,75ּ183 — 0,15ּ0,97= 1340 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Резец проходной упорный,твердосплавные пластины Т15К6
(Ø147): t =1,5 мм
s = 0,8 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,80,45
tx = 1,50,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=3,5 м/с
/>об/мин
принимаем nф=400 об/мин, тогда
/> м/мин=3,08 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ1,51ּ0,80,75ּ184,6 — 0,15ּ0,97= 1360 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Резец расточной дляобработки глухих отверстий, твердосплавные пластины Т15К6
(Ø119,75): t =1,375 мм
s = 0,2 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,20,45
tx = 1,3750,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=3,57 м/с
/>об/мин
принимаем nф=550 об/мин, тогда
/> м/мин=3,45 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ1,3751ּ0,20,75ּ206,8 — 0,15ּ0,97= 538 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираемтокарно-винторезный станок 16Л20П.
Операция 015 токарная(чистовая):
Используем подрезнойрезец из твердосплавных пластин Т15К6.
(Ø185):t = 2 мм
s = 0,8 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,80,45
tx = 20,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента.
Kv – общий поправочный коэффициент. [ист.3,стр.282]
кv = kμvּknvּkuv = 1,19
kμv = kг/>= 1ּ/>
knv = 1, kuv= 1
/>м/мин=3,38 м/с
/>об/мин
принимаем nф=315 об/мин, тогда
/> м/мин=3,05 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = kμрּkцрּ kypּkλрּkгр = 0,89ּ1,1ּ1= 0,97
kφр = 0,89; kγp = 1,1; kλр= 1, krp=1
/> = 10ּ300ּ21ּ0,80,75ּ183 — 0,15ּ0,97= 1340 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Резец проходной упорный,твердосплавные пластины Т15К6
(Ø91): t =1 мм
s = 0,1 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 420
Sу = 0,10,2
tx = 10,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=5,8м/с
/>об/мин
принимаем nф=1160 об/мин, тогда
/> м/мин=5,5 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp =
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ11ּ0,10,75ּ331 — 0,15ּ0,97= 217 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Резец расточной дляобработки сквозных отверстий, твердосплавные пластины Т15К6
(Ø77): t =0,5 мм
s = 0,07 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 420
Sу = 0,070,2
tx = 0,50,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=6,9 м/с
/>об/мин
принимаем nф=1700 об/мин, тогда
/> м/мин=6,85 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ0,51ּ0,070,75ּ411 — 0,15ּ0,97= 80 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираемтокарно-винторезный станок 16Л20П.
Фаска 1,5×45° на ступени Ø185
(Ø185): t = 1 мм
s = 0,13 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,130,45
tx = 10,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента.
Kv – общий поправочный коэффициент. [ист.3,стр.282]
кv = kμvּknvּkuv = 1,19
kμv = kг/>= 1ּ/>
knv = 1, kuv= 1
/>м/мин=7,45м/с
/>об/мин
принимаем nф=760 об/мин, тогда
/> м/мин=7,35 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = kμрּkцрּ kypּkλрּkгр = 0,89ּ1,1ּ1= 0,97
kφр = 0,89; kγp = 1,1; kλр= 1, krp=1
/> = 10ּ300ּ11ּ0,130,75ּ441 — 0,15ּ0,97= 253 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Операция 020Токарная(чистовая):
Резец канавочный,пластины Т15К6
t =5 мм
s = 0,4 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирические коэффициенты:[ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,40,45
tx = 50,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=3,5 м/с
/>об/мин
принимаем nф=400 об/мин, тогда
/> м/мин=3 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = kμрּkцрּ kypּkλрּkгр = 0,89ּ1,1ּ1= 0,97
kφр = 0,89; kγp = 1,1; kλр= 1, krp=1
/> = 10ּ300ּ51ּ0,40,75ּ182 — 0,15ּ0,97= 432 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Используем подрезнойрезец из твердосплавных пластин Т15К6.
(Ø140):t = 2 мм
s = 0,8 мм/об
i = 3
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,80,45
tx = 20,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента.
Kv – общий поправочный коэффициент. [ист.3,стр.282]
кv = kμvּknvּkuv = 1,19
kμv = kг/>= 1ּ/>
knv = 1, kuv= 1
/>м/мин=3,38 м/с
/>об/мин
принимаем nф=400 об/мин, тогда
/> м/мин=2,9 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = kμрּkцрּ kypּkλрּkгр = 0,89ּ1,1ּ1= 0,97
kφр = 0,89; kγp = 1,1; kλр= 1, krp=1
/> = 10ּ300ּ21ּ0,80,75ּ176 — 0,15ּ0,97= 1424 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П.
Резец расточной дляобработки глухих отверстий, твердосплавные пластины Т15К6
(Ø144): t =0,5 мм
s = 0,07 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 420
Sу = 0,070,2
tx = 0,50,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=6,9 м/с
/>об/мин
принимаем nф=830 об/мин, тогда
/> м/мин=6,25 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ0,51ּ0,070,75ּ375 — 0,15ּ0,97= 82 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираемтокарно-винторезный станок 16Л20П.
Операция 025 токарная(чистовая):
Резец проходной упорныйтвердосплавные пластины Т15К6
(Ø145): t =1 мм
s = 0,1 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 420
Sу = 0,10,2
tx = 10,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=5,8 м/с
/>об/мин
принимаем nф=760 об/мин, тогда
/> м/мин=5,8 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,1
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ11ּ0,10,75ּ346 — 0,15ּ0,97= 215 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираем токарно-винторезныйстанок 16Л20П
Резец расточной дляобработки глухих отверстий, твердосплавные пластины Т15К6
(Ø120): t =0,125 мм
s = 0,06 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 420
Sу = 0,060,2
tx = 0,1250,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=8,8 м/с
/>об/мин
принимаем nф=1330 об/мин, тогда
/> м/мин=8,3 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ0,1251ּ0,060,75ּ500 — 0,15ּ0,97= 33 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираемтокарно-винторезный станок 16Л20П.
Операция 030 токарная:
канавка Ø119:
Резец канавочный,пластины Т15К6
t =0,5 мм
s = 0,5 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 340
Sу = 0,50,45
tx = 0,50,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=4,5 м/с
/>об/мин
принимаем nф=640 об/мин, тогда
/> м/мин=4 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ0,51ּ0,50,75ּ240 — 0,15ּ0,97= 380 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираемтокарно-винторезный станок 16Л20П.
Резец проходной отогнутый(450):
(Ø120): t =2,5 мм
s = 0,14 мм/об
i = 3
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 420
Sу = 0,140,45
tx = 2,50,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=7,75 м/с
/>об/мин
принимаем nф=1020 об/мин, тогда
/> м/мин=6,4 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ2,51ּ0,140,75ּ384 — 0,15ּ0,97= 682(н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираемтокарно-винторезный станок 16Л20П
Операция 035токарная(тонкое растачивание):
Резец расточной дляобработки глухих отверстий, твердосплавные пластины Т15К6
(Ø120): t =0,2 мм
s = 0,06 мм/об
i = 1
V =/> [ист.3, с.265]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.269]
/>= 420
Sу = 0,060,2
tx = 0,20,15
Tm = 600,2 — стойкостьинструмента
Kv =1,19
/>м/мин=8,2 м/с
/>об/мин
принимаем nф=1220 об/мин, тогда
/> м/мин=7,7 м/с
силовые параметры:
/> , [ист.3, с.271]
Где эмпирическиекоэффициенты: [ист.3, с.273]
Сp = 300
x = 1,0
y = 0,75
n = — 0,15
kp = 0,97
/> = 10ּ300ּ0,21ּ0,060,75ּ460 — 0,15ּ0,97= 42 (н)
мощность:
N = /> (кВт) [ист.3, с.271]
Выбираемтокарно-винторезный станок 16Л20П.
Операция 040 фрезерная:
Фреза концевая сконическим хвостиком Р6М5
(Ø145): D=40
t = 3мм q =0,45 Т = 120 мин
Sz = 0,2 мм x = 0,5 u=0,1
Z = 5 y = 0,5
i = 2 p = 0,1
Cv = 46,7 m = 0,33
V = />м/мин=0,75 м/с
n = />
принимаем n =315 об/мин
Vф = /> м/мин =0,67 м/с
сила резания:
/>Н
Ср = 12,5
x = 0,85
y = 0,75
q = 0,73
w = -0,13
n = 1
крутящий момент:
/> (Нּм)
мощность:
Nℓ = /> кВт
Выбираем станоквертикально-фрезерный консольный 6Р10.
Операция 045 фрезерная(чистовая):
Фреза концевая сконическим хвостиком Р6М5
(Ø145): D=40
t = 1,5мм q =0,45 Т = 120 мин
Sz= 0,2 мм x = 0,5 u=0,1
Z = 5 y = 0,5
i = 2 p = 0,1
Cv = 46,7 m = 0,33
V = />м/мин=1,07 м/с
n = />
принимаем n =480 об/мин
Vф = /> м/мин =1 м/с
сила резания:
/>Н
Ср = 12,5
x = 0,85
y = 0,75
q = 0,73
w = -0,13
n = 1
крутящий момент:
/> (Нּм)
мощность:
Nℓ = /> кВт
Выбираем станоквертикально-фрезерный консольный 6Р10.
Операция 050 сверлильная:
Сверло спиральное Æ12 P6M8
t=6 q=0,4
s=0,28 y=0,5
Cv=9,8 m=0,2
T=20
Скорость резания:
V=/>м/мин =0,55 м/с
Крутящий момент:
Cm=0,0345, q=2, y=0,8
Mкр=/> Hm
Сила резания:
Cp=68, q=1, y=0,7
P0=/> H
Мощность резания:
n=/>об/мин
Ne=/>кВт
Выбираем станоквертикально-сверлильный 2Н125.
9. Расчетконтрольно-измерительного инструмента
1. Расчет исполнительных размеровкалибров-скоб для Æ91h11(-0,22).
Δв=28мкм, ув1=0 мкм, Нк1=15 мкм, Нр=4 мкм
1) Определим наибольшийпредельный размер вала:
Dmax=DH=91 мм.
2) Определим наименьшийпредельный размер вала:
Dmin=DH-Δд=91-0,22=90,78 мм.
3) Определим наибольшийразмер непроходного калибра-скобы:
HEc =Dmin-Нк1/2=90,78-0,015/2=90,7725мм.
4) Определим наименьшийразмер проходного калибра-скобы:
ПРс=Dmax-Δв1-Нк/2=91-0,028-0,004/2=90,97мм.
5) Определим предельныйразмер изношенного калибра-скобы:
ПРи.с.=Dmax+ув=91+0=91 мм.
6) Определим наибольшийразмер контркалибра К-ПРс:
К-ПРс=Dmax-Δв1+Нр=91-0,028+0,015/2=90,047мм.
7) Определим наибольшийразмер контркалибра К-НЕс:
К-НЕс=Dmin+Нр/2=90,78+0,004/2=90,782мм.
8) Определим наибольшийразмер контркалибра К-Ис:
К-Ис=Dmax+ув1+Нр=91+0+0,004/2=91,002мм.
9) Построим схемурасположения полей допусков калибров для вала диаметром Æ91h11 (-0,22)
/>
2. Расчет исполнительных размеркалибров-пробок для измерения Æ77Н11(+0,19):
Δ0=25мкм, Нк=13 мкм, ув=0 мкм.
1) Определим наибольшийпредельный размер контролируемого отверстия:
Dmax=Dн+Δд=77+0,19=77,19 мм.
2) Определить наименьшийпредельный размер контролируемого отверстия:
Dmin=Dн=77=77 мм.
3) Определим наибольшийразмер проходного нового калибра-пробки:
ПРп=Dmin+Δ0+Нк/2=77+0,025+0,013/2=77,0315мм.
4) Определим наибольшийразмер непроходного калибра-пробки:
НЕп=Dmax+Нк=77,19+0,013/2=77,228мм.
5) Определим предельныйразмер изношенного калибра-пробки:
ПРи=Dmin-ув=77-0=77 мм.
6) Строим схемурасположения полей допусков калибров для отверстия Æ77Н11(+0,19).
/>
10. Проектированиестаночного приспособления
Для выполнения этого пунктакурсового проекта я выбрал такой тип приспособления, как трехкулачковый патронс клиновым центрирующим механизмом (токарная операция), который приводится вдействие от вращающегося пневмоцилиндра.
Из приспособлений для токарныхстанков наиболее широко применяются трехкулачковые патроны. Конструкциятрехкулачкового патрона состоит из корпуса, в котором перемещаются три кулачка срифленой поверхностью которых сопрягаются сменные кулачки. Для креплениянакладных кулачков после их перестановки в процессе наладки патрона служатвинты и сухари.
Скользящая в отверстиикорпуса патрона муфта имеет для связи с кулачками три паза с углом наклона 15° и приводится в движение от штокапривода. В рабочем положении муфта удерживается штифтом, который одновременнослужит упором, ограничивающим поворот муфты при смене кулачков. Втулкапредохраняет патрон от проникновения в него грязи и стружки. Одновременно ееконусное отверстие используется для установки направляющих втулок, упоров ит.п.
К достоинствам клиновогопатрона следует отнести:
1) компактность ижесткость, так как механизм патрона состоит всего из четырех подвижных частей(скользящей муфты и кулачков);
2) износоустойчивость,так как соединение муфты с кулачками происходит по плоскостям с равномернораспределенным давлением, а возможность быстрого съема кулачков способствуетхорошей их чистке и смазке.
Пневмоцилиндр состоит издвух основных частей: муфты и цилиндра. Для присоединения тяги патрона имеетсярезьбовое отверстие на выступающем конце штока. Воздухоподводящая муфтаприсоединяется к цилиндру болтами с помощью фланца. Сжатый воздух подаетсячерез ниппель, центровое отверстие в стержне и отверстие в штоке в штоковуюполость цилиндра. Под действием давления воздуха (0,5-0,6 МПа) поршеньперемещается влево, создавая на штоке тянущую силу. При переключении кранауправления сжатый воздух через ниппель, радиальные отверстия и скосы в стержнеподается в поршневую (нештоковую) полость цилиндра, поршень перемещается вправо,создавая на штоке толкающую силу.
Соединение патрона соштоком пневмоцилиндра осуществляется тягой.
Расчет приспособления
Операция – токарнаячерновая
Dо.п.=91 мм – диаметр обрабатываемойповерхности
Dз=93 мм – диаметр заготовки
Lз=18 мм – длина заготовки
Pz=217 Н – сила резания
Определим коэффициентзапаса для самоцентрирующегося трехкулачкового патрона с пневматическимприводом зажима:
Кзап=КоК1К2К3К4К5К6=1,5×1×1,2×1×1×1×1=1,8[ист. 2 стр.107]
Ко=1,5 –постоянный коэффициент запаса;
К1=1 –коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;
К2=1,2 — коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущегоинструмента;
К3=1 — коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при обработке прерывистыхповерхностей на детали;
К4=1 — коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой приводомприспособления;
К5=1 — коэффициент, учитывающий удобное расположение рукоятки для ручных зажимныхустройств;
К6=1 — коэффициент, учитывающий при наличии моментов, стремящихся повернутьобрабатываемую деталь вокруг ее оси.
Определим силу зажимадетали одним кулачком патрона:
Wк=Pz/> Н
nк=3 – число кулачков в патроне;
fТ.П.=0,8 – коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачков;
3. Определим силу наштоке привода трехкулачкового патрона:
Qшт.=Wknkkтр/> Н
Kтр=1,05 — коэффициент, учитывающий дополнительные силы трения впатроне;
ак=40 мм –вылет кулачка от середины его опоры в пазу патрона до центра приложения силы наодном кулачке;
hк=65 мм – длина направляющей части кулачка;
fк=0,1 – коэффициент трения кулачка.
4. Определимдействительную силу зажима детали :
Qш.д.= /> Н
η=0,85 –коэффициент полезного действия;
Dц=200 мм – диаметр цилиндра;
Р=0,39 Мн/м – давлениесжатого воздуха.
Списоклитературы
1. Справочник технолога-машиностроителя.т.1 под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985 г.
2. Курсовое проектирование по предмету«Технология машиностроения» Добрыднев И.С. – М.: Машиностроение, 1985 г.
3. Справочник технолога-машиностроителя.т.2 под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985 г.
4. Справочник инструментальщика. Подред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987 г.
5. Приспособления для металлорежущихстанков. М.А.Ансеров – М.: Машиностроение, 1984 г.
Приложение1
Техническиехарактеристики станков
Станок токарно-винторезный16Л20П
Наибольший диаметробрабатываемой заготовки:
Над станиной 400
Над суппортом 210
Наибольший диаметрпрутка, проходящего через отверстие шпинделя 34 наибольшая длина обрабатываемойзаготовки 1500
Шаг нарезаемой резьбы:
Метрической 0,25- 0,56
Дюймовой, число ниток надюйм 56-0,25
Модульной, модуль 0,5-112
Питчевой, питч 112-0,5
Частота вращенияшпинделя, об/мин 16-1600
Число скоростей шпинделя 21/18
Наибольшее перемещениесуппорта:
Продольное 1440
Поперечное 240
Подача суппорта, мм/об(мм/мин):
Продольная 0,05-2,8
Поперечная 0,025-1,4
Число ступеней подач –
Скорости быстрогоперемещения суппорта, мм/мин:
Продольного 4000
Поперечного 2000
Мощность электродвигателяглавного привода, кВт 6,3
Габаритные размеры (безЧПУ):
Длина 2920
Ширина 1035
Высота 1450
Масса, кг 2050
Станок Вертикально-фрезерныйконсольный 6Р10
Размеры рабочейповерхности стола 160х630
Наибольшее перемещениестола:
Продольное 500
Поперечное 160
Вертикальное 300
Перемещение гильзы сошпинделем 60
Наибольший угол повороташпиндельной головки, ° ±45
Внутренний конус шпинделя(конусность 7:24) –
Число скоростей шпинделя 12
Частота вращенияшпинделя, об/мин 50-2240
Число подач стола 12
Подача стола, мм/мин:
Продольная и поперечная 25-1120
Вертикальная 12,5-560
Скорость быстрогоперемещения стола, мм/мин:
Продольного и поперечного2300
Вертикального 1120
Мощность электродвигателяпривода главного
движения, кВт 3
Габаритные размеры:
Длина 1445
Ширина 1875
Высота 1750
Масса (без выносногооборудования), кг 1300
Вертикально-сверлильныйстанок 2Н125
Наибольший условныйдиаметр сверления в стали 25
Рабочая поверхность стола400×450
Наибольшее расстояние отторца шпинделя до рабочей поверхности стола 700
Вылет шпинделя 250
Наибольший ход шпинделя 200
Наибольшее вертикальноеперемещение: сверлильной (револьверной) головки 170, стола 270
Конус Морзе отверстияшпинделя 3
Число скоростей шпинделя 12
Частота вращенияшпинделя, об/мин 45-2000
Число подач шпинделя(револьверной головки) 9
Подача шпинделя(револьверной головки), мм/об 0,1-0,6
Мощность электродвигателяпривода главного движения, кВт 2,2
Габаритные размеры:
длина 915
ширина 785
высота 2350
Масса, кг 880