Разработка технологического процесса механической обработки шестерни ведущей

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Новоуральский технологический институт НИЯУ МИФИ

Кафедра Технологии машиностроения

Курсовой проект

Разработка технологического процесса механической обработки шестерни ведущей

Выполнил:

Студент Шипицын А. П.

группа ТМ-56

Принял:

Преподаватель Закураев В. В.

11 июня 2011 г.

Новоуральск 2011

Содержание

шестерня деталь заготовка резание

Введение

1. Исходные данные по проекту и их анализ

1.1 Описание и конструкторско-технологический анализ объекта

1.1.1 Назначение детали, краткие сведения

1.1.2 Материал детали и его свойства

1.1.3 Анализ технологичности детали

1.1.4 Декодирование конструкторского кода детали шестерня ведущая

1.1.5 Технологический код детали шестерня ведущая

1.2 Анализ точности детали

1.3 Определение типа производства

2. Проектно-технологическая разработка

2.1 Выбор вида заготовки и метод её получения

2.2 Определение припусков на механическую обработку

2.2.1 Определение исходного индекса поковки

2.2.2 Определение припусков на механическую обработку

2.3 Разработка маршрутного технологического процесса обработки заготовки и выбор оборудования

2.4 Определение промежуточных припусков, технологических размеров и допусков

2.4.1 Аналитический метод определения припусков

2.4.2 Статистический метод определения припусков

2.5 Размерный анализ технологического процесса

3. Разработка технологических операций

3.1 Разработка технологических переходов и выполнение операционных эскизов

3.2 Расчёт режимов резания

3.2.1 Режимы резания при точении (0,15; 0,25)

3.2.2 Режимы резания при фрезеровании (0,10; 0,30)

3.2.3 Режимы резания при растачивании (0,35)

3.2.4 Режимы резания при шлифовании (0,50; 055; 060)

3.3 Нормирование операций

3.4 Выбор и определение потребного количества оборудования

Вывод

Литература

Введение

В данной курсовой работе темой проекта является «Разработка технологического процесса изготовления шестерни ведущей».

В ходе проектирования на первом этапе необходимо было подобрать методы получения заготовки, посчитать технико-экономические показатели, себестоимость продукции, а также другие затраты, которые не вошли в расчёты, и выбрать один, который будет наиболее эффективным и рациональным.

На основе годовой программы выпуска 2500шт. изделий определяем тип производства, такт выпуска.

Следующим этапом разработки курсового проекта будет разработка маршрутного технологического процесса для данной детали. Необходимо обозначить все операции, которые должны участвовать при изготовлении детали, а также подобрать соответствующее оборудование, которое будет наиболее оптимальным из выбранного нами источника.

Научимся определять припуски с помощью аналитического и статистического методов, а также ещё припуски на механическую обработку. В размерном анализе с помощью метода графов рассчитаем величину конструкторских размеров, припусков и допусков, необходимых в изготовлении детали.

При разработке технологических операций мы нашли все параметры, участвующие в режиме резания данной операции, и последним этапом в курсовой работе определили необходимое количество оборудования на каждой операции.

1. Исходные данные по проекту и их анализ

1.1 Описание и конструкторско-технологический анализ объекта

1.1.1 Назначение детали, краткие сведения

В данном курсовом проекте используется чертёж вала-шестерни ведущей из стали 25ХГТ ГОСТ 4543–71, который служит для установки сопрягаемых деталей и передачи вращающего момента. Вал устанавливается в корпусе с помощью двух подшипников 50 мм и 55 мм. Вращение передается через зубчатое соединение.

Точность обработки имеют следующие поверхности:

Поверхности 2, 3, 7, 8, 13, 16, 17 — 6 квалитет

Все остальные размеры свободные по 14 квалитету.

Радиальное биение поверхностей 3, 7, 8 и 16 относительно баз, А и Б составляет 0,03 мм.

Радиальное биение поверхности 12 относительно баз, А и Б составляет 0,15 мм.

Отклонение от круглости на поверхностях 2 и 17 составляет 0,01.

Шероховатость поверхностей 2, 3, 7, 8, 13, 16, 17 составляет Ra 1. 25, а остальные поверхности с шероховатостью Ra 12.5.

1.1.2 Материал детали и его свойства

Химические и механические свойства стали 25ХГТ приведём в таблице 1.1 и 1. 2

Таблица 1.1 — химические свойства стали 25ХГТ

Марка материала

C

Si

Mn

Cr

Ti

P

S

Cu

Ni

не более

Ст. 25ХГТ ГОСТ 4543–71

0,22−0,29

0,17−0,37

0,8−1,1

1−1,3

0,03−0,09

0,035

0,035

0,3

0,3

Таблица 1.2 — механические свойства стали 25ХГТ

Обозначение показателя

Ед. измерения

МПа

МПа

%

%

Значение показателя

1100

1500

9

-

60

Твердость: HRC 57−63; цементация 920−9500C — воздух; закалка 840−8600C — масло; отпуск 190−2100C — воздух.

1.1.3 Анализ технологичности детали

а) Качественный анализ технологичности

Поверхность детали удобна для обработки. Она представляет собой в основном совокупность цилиндрических и торцевых поверхностей, не требующих сложной формы заготовки и инструмента.

Допуски и шероховатость поверхностей назначены обосновано.

б) Количественный анализ технологичности

Для данной оценки надо рассчитать два коэффициента (показатели по признакам обработки):

— К т ч — коэффициент точности обработки;

— К ш — коэффициент шероховатости поверхности.

(1)

где, Тi — квалитет (точность);

n i — число поверхностей детали одинакового квалитета.

(2)

где, mi — число поверхностей детали с одинаковым параметром шероховатости;

Ra i — параметр шероховатости поверхности детали

Таблица 1.3 — определение К ш.

Параметр шероховатости, Ra

1. 25

12. 5

Ra cp =6. 875

Число поверхностей, mi

7

12

Произведение, Ra*mi

8. 75

150

(3)

Таблица 1.4. — определение К Т. Ч

Квалитет, Т

6

14

T cp=10

Число поверхностей, ni

7

12

19

Произведение, T*ni

42

168

190

(4)

Вывод: Значение полученных коэффициентов близко к единице, что свидетельствует о не высокой точности большинства поверхностей детали и большой шероховатости их. Это также подтверждается средними значениями квалитета точности и шероховатости.

1.1.4 Декодирование конструкторского кода детали шестерня ведущая

Для возможности разработки и внедрения унифицированных ТП на основе группирования деталей необходимо кодирование деталей с использованием конструкторско-технологического кода детали.

Описание детали выполняется по рабочему чертежу детали и служит для лучшего усвоения конструкции детали. Краткое первоначальное описание детали по основным конструкторским элементам можно получить путем декодирования конструкторского кода детали.

Декодирование конструкторского кода детали, таблица 1.5. Задан чертеж шестерни ведущей (рисунок 1. 1); ее обозначение ТМ. 151 001. КП. ШВ-10. 00. 00. Для декодирования используем источник [1].

Таблица 1.5 — декодирование конструкторского кода детали

Код детали

Результат декодирования и пояснения

Класс 72

Класс деталей по классификатору ЕСКД тела вращения типа валов, осей, колонок и т. п. с элементами зубчатого зацепления

Подкласс 1

Подкласс деталей тела вращения, у которых длина примерно равна 2-м диаметрам, с наружными цилиндрическими поверхностями.

Группа 3

Группа деталей без закрытых уступов с поверхностью ступенчатой двухсторонней без наружной резьбы.

Подгруппа 2

Подгруппа деталей без центрального отверстия, причем наличие технологических центровых отверстий не учитывается.

Вид 6

Вид деталей с пазами (или шлицами) на наружной поверхности и без отверстий вне оси детали.

1.1.5 Технологический код детали шестерня ведущая

Пользуясь приложениями источника [2] запишем технологический код детали:

В90 124. 2 444 446Д

1.2 Анализ точности детали

Точность детали — это точность размеров, точность геометрической формы и точность относительного расположения поверхностей. Принимаем во внимание и величину шероховатости поверхности, как параметр, увязываемый с точностью.

Объект анализа — вал-шестерня на рисунке 1.1. На рисунке 1.2 дан эскиз вала шестерни ведущей с нумерацией поверхностей. Результаты анализа приведены в таблица 1.6.

В таблице 1.6 также заложены точность размера, точность формы и шероховатость поверхности.

Рисунок 1.1 — Чертеж шестерни ведущей

Рисунок 1.2 — Эскиз шестерни ведущей с нумерацией поверхностей

Таблица 1.6 — Данные о поверхностях

№поверхности

Наименование, форма

Основные размеры, мм

Поле допуска, квалитет

Ra, мкм

Этапы и методы обработки

1

торец левый

L=251

±IT12/2

12,5

подрезать однократно

2

диаметр

d=55

1,25

предварительно проточить

окончательно шлифовать

3

торец

L=45,5

±IT12/2

1,25

предварительно подрезать

окончательно шлифовать

4

диаметр

d=83

h12

12,5

проточить однократно

5

торец

L=46,5

±IT12/2

12,5

подрезать однократно

6

диаметр

d=155

h12

12,5

проточить однократно

7

торец

L=56,5

±IT12/2

1,25

предварительно подрезать

окончательно шлифовать

8

диаметр

d=110

1,25

предварительно проточить

окончательно шлифовать

9

торец

L=71,5

±IT12/2

12,5

подрезать однократно

10

диаметр

d=72

h12

12,5

без обработки

11

торец

L=112,5

±IT12/2

12,5

подрезать однократно

12

диаметр

d=102,7

12,5

предварительно проточить

окончательно проточить

13

пов-сть

зубьев

-

±IT12/2

1,25

предварительно нарезать зубья, окончательно шлифовать зубья

14

торец

L=187,5

±IT12/2

12,5

подрезать однократно

15

диаметр

d=74

h12

12,5

проточить однократно

16

торец

L=209,5

1,25

предварительно подрезать

окончательно шлифовать

17

диаметр

d=50

1,25

предварительно проточить

окончательно шлифовать

18

торец правый

L=251

±IT12/2

12,5

подрезать однократно

19

отверстия

d=10,2

H12

12,5

просверлить однократно

1.3 Определение типа производства

На основе годовой программы 2500 штук и массы детали 10. 06 кг необходимо приблизительно установить вид производства.

Исходя из массы детали и годовой программы, принимаем среднесерийное производство (таблица 1. 7).

Таблица 1.7 — выбор типа производства.

Масса

Величина годовой программы, шт.

детали, кг

единичное (до)

мелкосерийное

среднесерийное

крупносерийное

массовое (свыше)

до 1,0

10

10… 1500

1500… 75 000

75 000… 200 000

200 000

1,0… 2,5

10

10… 1000

1000… 50 000

50 000… 100 000

100 000

2,5… 5,0

10

10… 500

500… 35 000

35 000… 75 000

75 000

5,0… 10,0

10

10… 300

300… 25 000

25 000… 50 000

50 000

10 и более

10

10… 200

200… 10 000

10 000… 25 000

25 000

Для серийного производства определяется партия запускаемых деталей:

(5)

где n запуска — партия запускаемых деталей, штук;

N=2500шт. — годовая программа;

253 — число рабочих дней в году;

q — число дней запаса, в течение которых должны быть заготовлены детали. Эта величина колеблется в пределах 5−8 дней.

При q=6, nзапуска=60шт.

Такт выпуска определяется по формуле:

(6)

где FD — действительный годовой фонд времени работы оборудования, равный 2030 часам.

2. Проектно-технологическая разработка

2.1 Выбор вида заготовки и метода ее получения

Неуказанные предельные отклонения размеров: Н12; h12; IT12/2.

Деталь — шестерня ведущая. Материал — сталь 25ХГТ.

Годовой объем выпуска N=2500 штук/год.

Факторы, определяющие выбор заготовки:

· материал детали — сталь 25ХГТ (конструкционная сталь);

· конфигурация детали — вал с буртиками;

· тип производства — среднесерийное.

Для получения данной заготовки в условиях среднесерийного производства можно применить поковку, изготовляемую горячей объёмной штамповкой на горизонтально — ковочных машинах с соответствующей термообработкой и последующей очисткой. Рациональнее при этом типе производства выбрать заготовку, форма которой максимально приближена к форме готовой детали (рис. 2. 1). Это сведет к минимуму обработку резанием и отходы в стружку.

На рисунке 2.1 изображен упрощенный эскиз заготовки.

Рис. 2.1 — упрощенный эскиз заготовки

Если Dmax < L, то для деталей типа втулок рациональнее выбрать горячую объемную штамповку на ГКМ. Предельная длина отверстия при штамповке на ГКМ до трех диаметров.

С учетом применения газопламенного нагрева класс точности поковки Т5 по ГОСТ 7505–89.

2.2 Определение припусков на механическую обработку

2.2.1 Определение исходного индекса поковки

Факторы, определяющие исходный индекс заготовки, который является ключом к нахождению общих припусков и допусков для поковок:

1. Расчетная масса поковки Мп.р., кг.

2. Группа стали MI, М2, М3.

3. Степень сложности С1, С2, СЗ, С4.

4. Класс точности. для штамповки на ГКМ Т4 и Т5.

Приведем формулу определения расчетной массы поковки [2].

Мп.р. = Мд·Кр,

где Мд — масса детали (определяется по чертежу), кг;

Кр — расходный коэффициент. Для деталей круглых в плане (ступицы, шестерни и т. п.) — Кр = 1,5−1,8.

Примем Кр=1,8. Тогда Мп.р. = 10,06·1,8=18,108 кг.

Группы стали определяются по процентному содержанию углерода: М1 — до 0,35%; М2 — (0,35−0,65)%; М3 — 0,65% и более [2]. В нашем случае для стали 25ХГТ группа стали будет М2.

Степень сложности определяют, находя отношение объема Vп — поковки к объему VФ — элементарной геометрической фигуры, в которую вписывается поковка. Либо можно взять отношение расчетной массы поковки Мп.р. к массе элементарной геометрической фигуры Мф. Для нашего случая это будет цилиндр. Габаритные размеры детали (Dmax и Н) необходимы при расчете. Будем определять степень сложности по отношениям масс. Ориентировочные размеры элементов фигуры определяется увеличением в 1,05 раза.

Масса элементарной фигуры будет

Степень сложности будет

Это соответствует [2] С2 (диапазон 0,32−0,63).

По диаграмме [2] определяем:

Для Мп.р. = 10,06 кг (10,0−20,0), М2 идем по горизонтали до C2, далее спускаемся по наклонной до вертикали С2 и снова движемся по горизонтали до Т4 и опять спускаемся по наклонной до вертикали Т5 и по горизонтали выходим на индекс 17.

2.2.2 Определение припусков на механическую обработку

В таблицах [2] припуски заданы на сторону. Величина припуска будет определяться:

1. Исходным индексом.

2. Размером, связывающим поверхности.

3. Шероховатостью поверхностью готовой детали.

4. Способом формирования поверхностей, связанных линейным размером. Эти же факторы, кроме третьего, будут определять и величину допустимого на размеры отклонения.

Общий припуск на механическую обработку включает в себя основной и дополнительный припуски. Определение основных припусков отражено в табл. 2.1. Дополнительные припуски в табл. 2.2. Учитывают смещение поковок, изогнутость, отклонение от плоскостности и прямолинейности. Определение размеров, допусков и предельных отклонений исходной заготовки приведено в табл. 2. 3

Таблица 2.1 — Определение основных припусков

Поверхность (заготовки)

Толщина, мм

Высота, диаметр, мм

Шероховатость, Ra

Основной припуск, мм

1

251

-

12,5

3,4

18

Ш 2−2

-

55

1,25

3

1

45,5

-

1,25

3

3

Ш 6−6

-

155

12,5

2,4

3

26

-

12,5

2

9

Ш 8−8

-

110

1,25

3,3

Ш 12−12

-

102,7

12,5

2,4

11

75

-

12,5

2,2

14

14

22

-

1,25

2,7

16

16

41,5

-

1,25

3

18

Ш 15−15

-

74

12,5

2,2

Ш 17−17

-

50

1,25

3

Таблица 2.2 — Определение общих припусков и расчетных размеров исходной заготовки

Поверхность

Размер, мм

Припуски Z, мм

Общие припуски

Расчетный размер, мм

Основной

Дополнительный

На сторону, Zo

На диаметр, 2Zo

1

251

3,4

0,5

3,9

-

251+3,9+3,9=258,8*

18

Ш 2−2

55

3

0,3

3,3

6,6

61,6

1

45,5

3

0,3

3,3

-

52,1*

3

Ш 6−6

155

2,4

0,5

2,9

5,8

160,8

3

26

2

0,3

2,3

-

30,6*

9

Ш 8−8

110

3,3

0,5

3,8

7,6

117,6

Ш 12−12

102,7

2,4

0,5

2,9

5,8

108,5

11

75

2,2

0,3

2,5

-

80*

14

14

22

2,7

0,3

3

-

28*

16

16

41,5

3

0,3

3,3

-

48,1*

18

Ш 15−15

74

2,2

0,3

2,5

5

79

Ш 17−17

50

3

0,3

3,3

6,6

56,6

* Уточнить при размерном анализе

Таблица 2.3 — Назначение допусков, предельных отклонений и определение размеров исходной заготовки.

Поверхность

Расчетный размер, мм

Допуск, Т, мм

ВО, мм

НО, мм

Принятый размер, мм

1

258,8

6,3

4,2

2,1

*

18

Ш 2−2

61,6

4

2,7

1,3

1

52,1

4

2,7

1,3

*

3

Ш 6−6

160,8

5

3,3

1,7

3

30,6

3,6

2,4

1,2

*

9

Ш 8−8

117,6

4,5

3

1,5

Ш 12−12

108,5

4,5

3

1,5

11

80

4

2,7

1,3

*

14

14

28

3,6

2,4

1,2

*

16

16

48,1

4

2,7

1,3

*

18

Ш 15−15

79

4

2,7

1,3

Ш 17−17

56,6

4

2,7

1,3

* Уточнить при размерном анализе

Таблица 2.4 — Определение этапов и методов обработки поверхностей. Стартовый вариант маршрута

№Поверхности

I Этап

II Этап

III Этап

IV Этап

14−12

Ra более 6,3

11−10

Ra 6,3−3,2

9−8

Ra 3,2−1,6

7−8

Ra 1,6−0,8

1

Подрезать однократно

2

Точить однократно

Точить предварительно

Шлифовать предварительно

Шлифовать окончательно

3

Подрезать однократно

Подрезать предварительно

Шлифовать предварительно

Шлифовать окончательно

4

Точить однократно

5

Подрезать однократно

6

Точить однократно

7

Подрезать однократно

Подрезать предварительно

Шлифовать предварительно

Шлифовать окончательно

8

Точить однократно

Точить предварительно

Шлифовать предварительно

Шлифовать окончательно

9

Подрезать однократно

10

-

-

-

-

11

Подрезать однократно

12

Точить однократно

13

Нарезать предварительно

Нарезать чисто

Шлифовать предварительно

Шлифовать окончательно

14

Подрезать однократно

15

Точить однократно

16

Подрезать однократно

Подрезать предварительно

Шлифовать предварительно

Шлифовать окончательно

17

Точить однократно

Точить предварительно

Шлифовать предварительно

Шлифовать окончательно

18

Подрезать однократно

19

Сверлить

2.3 Разработка маршрутного технологического процесса обработки заготовки и выбор оборудования

В таблице 2.3 приведен маршрутно-операционный технологический процесс

Таблица 2.3 — Маршрутно-операционный технологический процесс

№ операции

Наименование операции, оборудование

Краткое содержание операции

1

2

3

005

Заготовительная, ГКМ

Штамповать исходную заготовку

010

Фрезерно-центровальная,

станок мод. 6Р83

Фрезеровать торцы 1 и 18, сверлить центровые отверстия по эскизу.

015

Токарно-винторезный (черновая),

станок мод. 16К20

Точить поверхности 2, 6 и торец 3 по эскизу;

Переустановить;

Точить поверхности 8, 12, 15, 17 и торцы 7, 9, 11, 14, 16 по эскизу.

020

Термическая

Улучшение — HRC 28. 32.

025

Токарно-винторезный (получистовая),

станок мод. Commodor E230

Поправить центральные отверстия;

Точить поверхности 2, 4 и торцы 3, 5 по эскизу;

Выполнить канавку;

Переустановить;

Точить поверхности 8, 12, 17 и торцы 7, 9, 11, 14, 16 по эскизу;

Выполнить канавку и радиусы по эскизу.

030

Зубофрезерная (предварительная), станок мод. 5Д32

Фрезеровать поверхность зубьев 13 по эскизу.

035

Координатно-расточная, станок мод. 2450

Расточить отверстия 19 по эскизу.

040

Слесарная

Острые кромки притупить

045

Термическая

Цементировать h1. h1,4 мм;

Калить поверхность зубьев ТВЧ 59. 63 HRC.

050

Круглошлифовальная (предварительная), станок мод. 3151

Шлифовать поверхности 2, 3, 7, 8, 12, 16, 17 по эскизу за два установа.

055

Круглошлифовальная (окончательная), станок мод. 3151

Шлифовать поверхности 2, 3, 7, 8, 16, 17 по эскизу за два установа.

060

Зубошлифовальная, станок мод. 5715

Шлифовать поверхность зубьев 13 по эскизу.

065

Моечная, моечная камера

Промыть и обезжирить детали.

070

Контрольная,

Стол

Выполнение всех операций согласно технологическому процессу. Контроль геометрических параметров; контроль за отсутствием забоин и острых кромок.

2.4 Определение промежуточных припусков, технологических размеров и допусков

2.4.1 Аналитический метод определения припусков

Для определения припусков, используем методику [5, стр. 175] со следующим порядком расчёта:

1.) Расчётный припуск:

Односторонний припуск при последовательной обработке противолежащих поверхностей рассчитывается по формуле:

, (2.4. 1)

где высота неровностей профиля;

глубина дефектного поверхностного слоя;

отклонение расположения поверхности;

погрешность установки заготовки;

Двусторонний припуск при обработке наружных и внутренних поверхностей рассчитывается по формуле:

, (2.4. 2)

2) Расчётный минимальный размер определяется по следующим формулам:

, (2.4. 3)

, (2.4. 4)

2.) Допуск на изготовление определяется по таблице, в зависимости от квалитета и размера.

3.) Принятые размеры по переходам:

Округление производится до того же знака десятичной дроби, с каким дан припуск на размер для каждого перехода.

, (2.4. 5)

5.) Полученные предельные припуски:

, (2.4. 6)

, (2.4. 7)

Результаты расчётов припусков сведены в таблицу 2.4.1.

Таблица 2.4.1 — Расчёт припусков по диаметрам поковки

Элементарная поверхность и технологический маршрут её обработки

Т, мм

ВО, мм

НО, мм

Расчетный размер, мм

Операционный размер, мм

Наружная пов. 2

Штамповка

3,3/6,6

4

5,4/10,6

2,7

1,3

ш61,6

ш61,6

Черновое точение

1,9/3,8

0,3

2,05/4,1

0

-0,3

ш58,1

Ш58,1

Чистовое точение

½

0,12

1,06/2,12

0

-0,12

ш56,1

ш56,1

Шлифование предварительное

0,15/0,3

0,046

0,18/0,36

0

-0,046

ш55,5

ш55,5

Шлифование окончательное

0,25/0,5

0,02

0,26/0,52

0,023

-0,003

ш55

ш55

Наружная пов. 4

Штамповка

3,3/6,6

4

5,4/10,6

2,7

1,3

ш88,8

ш88,8

Черновое точение

1,9/3,8

0,7

2,25/4,5

0

-0,7

ш85

ш85

Чистовое точение

½

0,35

1,17/2,35

0

-0,35

ш83

ш83

Наружная пов. 6

Штамповка

3,3/6,6

4

5,4/10,6

2,7

1,3

ш160,8

ш160,8

Черновое точение

1,9/3,8

0,87

2,35/4,7

0

-0,87

ш157

ш157

Чистовое точение

½

0,4

1,2/2,4

0

-0,4

ш155

ш155

Наружная пов. 8

Штамповка

3,3/6,6

4

5,4/10,6

2,7

1,3

ш116,9

ш116,9

Черновое точение

1,9/3,8

0,3

2,05/4,1

0

-0,3

ш113,1

ш113,1

Чистовое точение

½

0,12

1,06/2,12

0

-0,12

ш111,1

ш111,1

Шлифование предварительное

0,15/0,3

0,046

0,18/0,36

0

-0,046

ш110,5

ш110,5

Шлифование окончательное

0,25/0,5

0,02

0,26/0,52

0,095

0,070

ш110

ш110

Наружная пов. 12

Штамповка

3,3/6,6

4

5,4/10,6

2,7

1,3

ш108,5

ш108,5

Черновое точение

1,9/3,8

0,67

2,15/4,3

0

-0,67

ш104,7

ш104,7

Чистовое точение

½

0,14

1,07/2,14

0

-0,14

ш102,7

ш102,7

Наружная пов. 15

Штамповка

3,3/6,6

4

5,4/10,6

2,7

1,3

ш79,8

ш79,8

Черновое точение

1,9/3,8

0,67

2,05/4,1

0

-0,67

ш76

ш76

Чистовое точение

½

0,3

1,06/2,12

0

-0,3

ш74

ш74

Наружная пов. 17

Штамповка

3,3/6,6

4

5,4/10,6

2,7

1,3

ш56,9

ш56,9

Черновое точение

1,9/3,8

0,3

2,05/4,1

0

-0,3

ш53,1

ш53,1

Чистовое точение

½

0,12

1,06/2,12

0

-0,12

ш51,1

ш51,1

Шлифование предварительное

0,15/0,3

0,046

0,18/0,36

0

-0,046

ш50,5

ш50,5

Шлифование окончательное

0,25/0,5

0,017

0,26/0,52

0,020

0,003

ш50

ш50

Определяем расчетно-аналитическим методом припуск для обработки поверхностей 2, 6, 8, 12, 15,17. Расчет выполняется по ГОСТ 7505–89.

Таблица 2.5 — Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам

Элементарная поверхность детали и технологический маршрут ее обработки

Элементы припуска, мкм

Расчетный припуск 2zmin

Расчетный миним. размер, мм

Допуск на изготовление Td, мкм

Принятые (округленные) размеры по переходам, мм

Полученные предельные припуски, мм

Rz

h

Zi

Di

Ti

dmax

dmin

2zmax

2zmin

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Наружная пов. 2

Штамповка

200

250

1500

-

-

59,39

3000

62,39

59,39

7,37

4,39

Черновое точение

50

50

40

-

3900

55,49

460

55,95

55,49

6,44

3,9

Чистовое точение

25

25

26

-

280

55,21

120

55,33

55,21

0,62

0,28

Шлифование предварительное

10

20

0

-

152

55,06

46

55,1

55,06

0,23

0,15

Шлифование окончательное

5

15

0

-

60

55,0

19

55,02

55,0

0,08

0,06

Наружная пов. 4

Штамповка

200

250

1500

-

-

87,18

3000

90,18

87,18

7,06

4,18

Черновое точение

50

50

40

-

3900

83,28

460

83,74

83,28

6,44

3,9

Чистовое точение

25

25

26

-

280

83,0

120

83,12

83,0

0,62

0,28

Наружная пов. 6

Штамповка

200

250

1500

-

-

159,18

3000

162,18

159,18

7,06

4,18

Черновое точение

50

50

40

-

3900

155,28

460

155,74

155,28

6,44

3,9

Чистовое точение

25

25

26

-

280

155,0

120

155,12

155,0

0,62

0,28

Наружная пов. 8

Штамповка

200

250

1500

-

-

114,39

3000

117,39

114,39

7,37

4,39

Черновое точение

50

50

40

-

3900

110,49

460

110,95

110,49

6,44

3,9

Чистовое точение

25

25

26

-

280

110,21

120

110,33

110,21

0,62

0,28

Шлифование предварительное

10

20

0

-

152

110,06

46

110,1

110,06

0,23

0,15

Шлифование окончательное

5

15

0

-

60

110,0

19

110,02

110,0

0,08

0,06

Наружная пов. 12

Штамповка

200

250

1500

-

-

106,88

3000

109,88

106,88

7,06

4,18

Черновое точение

50

50

40

-

3900

102,98

460

103,44

102,98

6,44

3,9

Чистовое точение

25

25

26

-

280

102,7

120

102,82

102,7

0,62

0,28

Наружная пов. 15

Штамповка

200

250

1500

-

-

78,18

3000

81,18

78,18

7,06

4,18

Черновое точение

50

50

40

-

3900

74,28

460

74,74

74,28

6,44

3,9

Чистовое точение

25

25

26

-

280

74,0

120

74,12

74,0

0,62

0,28

Наружная пов. 17

Штамповка

200

250

1500

-

-

54,39

3000

57,39

54,39

7,37

4,39

Черновое точение

50

50

40

-

3900

50,49

460

50,95

50,49

6,44

3,9

Чистовое точение

25

25

26

-

280

50,21

120

50,33

50,21

0,62

0,28

Шлифование предварительное

10

20

0

-

152

50,06

46

50,1

50,06

0,23

0,15

Шлифование окончательное

5

15

0

-

60

50,0

19

50,02

50,0

0,08

0,06

2.4.2 Статистический метод определения припусков

При статистическом методе определения промежуточных припусков на обработку поверхностей заготовки используются таблицы технологического справочника [6].

Результаты заносим в таблицу 2.4.2.

Таблица 2.4.2 — Расчёт припусков

Элементарная поверхность детали

Технологический маршрут обработки

Минимальный припуск по табличным данным, мм

Принятый предельный припуск, мм

1

2

3

4

1

Точение черновое

0,9

1,0

Общий припуск

Zo=0,9

Zo=1,0

3

Точение черновое

Точение чистовое

Шлифование предвар.

Шлифование окончат.

0,9

0,35

0,19

0,08

1,0

0,5

0,2

0,1

Общий припуск

Zo=1,52

Zo=1,8

5

Точение черновое

0,9

1,0

Общий припуск

Zo=0,9

Zo=1,0

7

Точение черновое

Точение чистовое

Шлифование предвар.

Шлифование окончат.

0,9

0,35

0,20

0,08

1,0

0,5

0,2

0,1

Общий припуск

Zo=1,52

Zo=1,8

9

Точение черновое

0,9

1,0

Общий припуск

Zo=0,9

Zo=1,0

11

Точение черновое

0,9

1,0

Общий припуск

Zo=0,9

Zo=1,0

14

Точение черновое

0,9

1,0

Общий припуск

Zo=0,9

Zo=1,0

16

Точение черновое

Точение чистовое

Шлифование предвар.

Шлифование окончат.

0,9

0,35

0,20

0,08

1,0

0,5

0,2

0,1

Общий припуск

Zo=1,52

Zo=1,8

18

Точение черновое

0,9

1,0

Общий припуск

Zo=0,9

Zo=1,0

2.5 Размерный анализ технологического процесса

Размерный анализ технологического процесса выполняется с помощью метода графов.

В соответствии с принятым технологическим процессом производится размерный анализ детали. Конструкторские K и технологические L размеры, а также размеры заготовки L и припуски Z показаны на рисунке 2.5.1.

По схеме рисунка 2.5.1. составляем граф, представленный на рисунке 2.5. 2, 2.5.3 по которому составляются расчётные уравнения, приведённые в таблице 2.5.4.

Рисунок 2.5.1 — Размерная схема технологического процесса

Метод графов показан на рисунках 2.5. 2, 2.5.3.

Рисунок 2.5.2 Исходный граф

Рисунок 2.5.3 Производный граф

Назначения допусков приведены в таблице 2.5.4.

Таблица 2.5.4 Назначение допуска

Технический размер

Этап обработки

До корректировки

После корректировки

квалитет

Тi

квалитет

Тi

L1

Исходная заготовка

Штамповка

L2

Исходная заготовка

Штамповка

L3

Исходная заготовка

Штамповка

L4

Исходная заготовка

Штамповка

L5

Исходная заготовка

Штамповка

L6

Исходная заготовка

Штамповка

L7

Исходная заготовка

Штамповка

L8

1-й

12

0,300

L9

1-й

12

0,300

L10

2-й

10

0,120

L11

2-й

10

0,140

L12

2-й

12

0,300

L13

2-й

12

0,300

L14

2-й

12

0,300

L15

2-й

10

0,120

L16

3-й

8

0,046

L17

3-й

8

0,054

L18

3-й

12

0,300

L19

3-й

12

0,300

L20

3-й

12

0,300

L21

3-й

8

0,046

L22

4-й

6

0,019

L23

4-й

6

0,022

L24

4-й

6

0,019

Выявление размерных цепей показано в таблице 2.5.5.

Таблица 2.5.5 Выявление размерных цепей

Замыкающее звено

Вершины исходного графа

Последовательность вершин производного графа

Уравнение размерной цепи

Размерная цепь

K1

10; 180

10; 180

-K1+L9=0

K2

10; 30

10; 180; 30

-K2+L9-L22=0

К3

30; 70

30; 180; 10; 70

-K3+L22-L9+L23=0

K4

30; 90

30; 180; 10; 90

-K4+L22-L9+L18=0

K5

110; 140

110; 180; 10; 140

-K5+L19-L9+L20=0

K6

140; 160

140; 10; 160

-K6-L20+L24=0

K7

30; 160

30; 180; 10; 160

-K7+L22-L9+L24=0

Z10

9; 10

9; 181; 10

-Z10+L1-L8=0

Z28

27; 28

27; 9; 181; 10; 180; 28

-Z28-L2+L1-L8+L9-L10=0

Z29

28; 29

28; 180; 29

-Z29+L10-L16=0

Z30

29; 30

29; 180; 30

-Z30+L16-L22=0

Z70

70; 71

70; 10; 71

-Z70-L23+L17=0

Z71

71; 72

71; 10; 72

-Z71-L17+L11=0

Z72

72; 73

72; 10; 181; 9; 27; 73

-Z72-L11+L8-L1+L2+L3=0

Z90

90; 91

90; 10; 91

-Z90-L18+L12=0

Z91

91; 92

91; 10; 181; 9; 27; 92

-Z91-L12+L8-L1+L2+L4=0

Z109

108; 109

108; 142; 163; 27; 9; 181; 10; 180; 109

-Z109+L5+L6-L7-L2+L1-L8+L9-L13=0

Z110

109; 110

109; 180; 110

-Z110+L13-L19=0

Z140

140; 141

140; 10; 141

-Z140-L20+L14=0

Z141

141; 142

141; 10; 181; 9; 27; 163; 142

-Z141-L14+L8-L1+L2+L7-L6=0

Z160

160; 161

160; 10; 161

-Z160-L24+L21=0

Z161

161; 162

161; 10; 162

-Z161-L21+L15=0

Z162

162; 163

162; 10; 181; 9; 27; 163

-Z162-L15+L8-L1+L2+L7=0

Z180

180; 181

180; 10; 181

-Z180-L9+L8=0

Проверка технологического процесса

Результаты определения промежуточных припусков показаны в таблице 2.5.6.

Таблица 2.5.6 Промежуточные припуски на обработку торцов

Припуск Z, мм

щZ, мм

Zmin, мм

Zmax, мм

Zmax/ Zmin

Z10

5,9

1,3

7,2

5,54

Z28

10,32

1,8

12,12

6,74

Z29

0,166

0,55

0,716

1,31

Z30

0,065

0,3

0,365

1,22

Z70

0,076

0,3

0,376

1,26

Z71

0,194

0,55

0,744

1,36

Z72

13,64

1,8

15,44

8,58

Z90

0,6

0,45

1,05

2,34

Z91

13,8

1,3

15,1

11,62

Z109

23,1

1,3

24,4

18,77

Z110

0,6

0,45

1,05

2,34

Z140

0,6

0,45

1,05

2,34

Z141

18,8

1,3

20,1

15,46

Z160

0,065

0,25

0,315

1,26

Z161

0,166

0,45

0,616

1,37

Z162

15,02

1,3

16,32

12,56

Z180

0,6

1,3

1,9

1,47

Определяем колебание и максимальное значение припуска

(1)

Где щZi -колебание припуска;

TLi — допуск на линейный размер.

(2)

Где щZi -колебание припуска;

Zimin, max — минимальное и максимальное значение i-го припуска

Рассчитываем колебание и максимальное значение припуска

1. щZ10=TL1+TL8=5,6+0,3=5,9

Z10max=Z10min+ щZ10=1,3+5,9=7,2

2. щZ28=TL1+TL2+TL8+TL9+TL10=5,6+4,0+0,3+0,3+0,12=10,32

Z28max=Z28min+ щZ28=1,8+10,32=12,12

3. щZ29=TL10+TL16=0,12+0,046=0,166

Z29max=Z29min+ щZ29=0,55+0,166=0,716

4. щZ30=TL16+TL22=0,046+0,019=0,065

Z30max=Z30min+ щZ30=0,3+0,065=0,365

5. щZ70=TL17+TL23=0,054+0,022=0,076

Z70max=Z70min+ щZ70=0,3+0,076=0,376

6. щZ71=TL11+TL17=0,140+0,054=0,194

Z71max=Z71min+ щZ71=0,55+0,194=0,744

7. щZ72= TL1+TL2+TL3+TL8+TL11=5,6+4,0+3,6+0,3+0,14=13,64

Z72max=Z72min+ щZ72=1,8+13,64=15,44

8. щZ90=TL12+TL18=0,300+0,300=0,600

Z90max=Z90min+ щZ90=0,45+0,600=1,050

9. щZ91=TL1+TL2+TL4+TL8+TL12=5,6+4,0+3,6+0,3+0,300=13,8

Z91max=Z91min+ щZ91=1,3+13,8=15,1

10. щZ109=TL1+TL2+TL5+TL6+TL7+TL8+TL9+TL13=5,6+4,0+4,0+3,6+5,0+0,3+0,3+ +0,3=23,1

Z109max=Z109min+ щZ109=1,3+23,1=24,4

11. щZ110=TL13+TL19=0,3+0,3=0,6

Z110max=Z110min+ щZ110=0,45+0,6=1,05

12. щZ140=TL14+TL20=0,3+0,3=0,6

Z140max=Z140min+ щZ140=0,45+0,6=1,050

13. щZ141=TL1+TL2+TL6+TL7+TL8+TL14=5,6+4,0+3,6+5,0+0,3+0,3=18,8

Z141max=Z141min+ щZ141=1,3+18,8=20,1

14. щZ160=TL21+TL24=0,046+0,019=0,065

Z160max=Z160min+ щZ160=0,25+0,065=0,315

15. щZ161=TL15+TL21=0,12+0,046=0,166

Z161max=Z161min+ щZ161=0,45+0,166=0,616

16. щZ162=TL1+TL2+TL7+TL8+TL15=5,6+4,0+5,0+0,3+0,12=15,02

Z162max=Z162min+ щZ162=1,3+15,02=16,32

17. щZ180=TL8+TL9=0,3+0,3=0,6

Z180max=Z180min+ щZ180=1,3+0,6=1,9

Конструкторский размер, обеспеченный технологическим процессом представлен в таблице 2.5. 7

Таблица 2.5.7 Учет полученных запасов точности

Конструкторский размер по чертежу

Запас точности

Конструкторский размер обеспеченный Т.П.

K1=251−1,3

1,0

K1'=251−0,3

K2=45,5−0,62

0,3

K2'=45,5−0,32

К3=10−0,36

0,02

K3'=10−0,34

K4=26−0,62

0

K4'=26−0,62

K5=75−1,0

0,1

K5'=75−0,9

K6=22−0,52

0,2

K6'=22−0,32

K7=164−0,53

0,19

K7'=164−0,34

Рассчитываем допуска линейных размеров

TК1=TL9=0. 3

TК2=TL9+TL22=0. 3+0. 019=0. 319

TК3=TL9+TL22+TL23=0. 3+0. 019+0,022=0. 341

TК4=TL9+TL18+TL22=0. 3+0. 3+0. 019=0. 619

TК5=TL9+TL19+TL20=0. 3+0. 3+0. 3=0. 9

TК6=TL20+TL24=0. 3+0. 019=0. 319

TК7=TL9+TL22+TL24=0. 3+0. 019+0. 019=0. 338

Расчеты размерных цепей представлены в таблице 2.5.8.

Таблица 2.5.8 Расчет размерных цепей

Уравнение замыкающего звена

Определяемое звено

Порядок расчета

Lmax

Lmin

Операционный размер

K1=L9

L9

1

251,0

250,7

251−0,3

K2=L9-L22

L22

2

205,52

205,5

205,5+0,02

К3=L22-L9+L23

L23

3

55,18

55,16

K4=L22-L9+L18

L18

4

71,18

70,88

K5=L19-L9+L20

L19

16

138,22

137,92

K6=L24-L20

L20

6

187,48

187,18

K7=L22-L9+L24

L24

5

209,18

209,16

Z10=L1-L8

L1

17

259,5

253,9

Z28=L1-L2-L8+L9-L10

L2

18

43,664

39,664

Z29=L10-L16

L10

8

206,536

206,416

206,536−0,12

Z30=L16-L22

L16

7

205,866

205,82

205,866−0,046

Z70=L17-L23

L17

9

55,534

55,48

55,534−0,054

Z71=L11-L17

L11

10

56,224

56,084

56,224−0,14

Z72=L8-L11-L1+L2+L3

L3

19

29,16

25,56

Z90=L12-L18

L12

11

71,93

71,63

71,93−0,3

Z91=L8-L12-L1+L2+L4

L4

20

44,366

40,766

Z109=L5+L6-L7-L2+L1-L8+L9-L13

L5

24

98,0

94,0

Z110=L13-L19

L13

21

138,97

138,67

138,97−0,3

Z140=L14-L20

L14

12

188,23

187,93

188,23−0,3

Z141=L8-L14-L1+L2+L7-L6

L6

23

25,296

21,696

Z160=L21-L24

L21

13

209,476

209,43

209,476−0,046

Z161=L15-L21

L15

14

210,046

209,926

210,046−0,12

Z162=L8-L15-L1+L2+L7

L7

22

183,762

178,762

Z180=L8-L9

L8

15

252,6

252,3

252,6−0,3

Расчет второй размерной цепи:

1. K2=L9-L22

45,5=251-L22

L22=251−45,5

L22=205,5

2. BOK2=BOL9-HOL22

0=0-HOL22

НOL22=0

3. HOK2=HOL9-BOL22

-0,32=-0,3-BOL22

ВOL22=0,02

4. TL22=BOL22-HOL22=0,02−0=0,02

Расчет третей размерной цепи:

1. K3=L22-L9+L23

10=205,5−251+L23

L23=251−205,5+10

L23=55,5

2. BOK3=BOL22+ВOL23-НОL9

0=0,02+ВOL23-(-0,3)

ВОL23=-0. 32

3. HOK3=HOL22+HOL23-ВOL9

-0,34=0+HOL23−0

НOL23=-0,34

4. TL23=BOL23-HOL23=-0,32-(-0,34)=0,02

Расчет четвертой размерной цепи:

1. K4=L22-L9+L18

26=205,5−251+L18

L18=251−205,5+26

L18=71,5

2. BOK4=BOL22+ВOL18-НОL9

0=0,02+ВOL18-(-0,3)

ВОL18=-0. 32

3. HOK4=HOL22+HOL18-ВOL9

-0,62=0+HOL18−0

НOL18=-0,62

4. TL18=BOL18-HOL18=-0,32-(-0,62)=0,3

Расчет пятой размерной цепи:

1. K7=L22-L9+L24

164=205,5−251+L24

L24=251−205,5+164

L23=209,5

2. BOK7=BOL22+ВOL24-НОL9

0=0,02+ВOL24-(-0,3)

ВОL24=-0. 32

3. HOK7=HOL22+HOL24-ВOL9

-0,34=0+HOL24−0

НOL24=-0,34

4. TL24=BOL24-HOL24=-0,32-(-0,34)=0,02

Расчет шестой размерной цепи:

1. K6=L24-L20

22=209,5-L20

L20=209,5−22

L20=187,5

2. BOK6=BOL24-НОL20

0=-0,32-НОL20

НОL20=-0. 32

3. HOK6=HOL24-ВOL20

-0,32=-0,34-ВOL20

ВOL20=-0,02

4. TL20=BOL20-HOL20=-0,02-(-0,32)=0,3

Расчет седьмой размерной цепи:

1. Z30min=L16min -L22max

2. 0. 3=L16min -205,52

3. L16min=205,52+0,3=205,82

4. TL16=0,046

L16max=L16min+TL16=205,82+0,046=205,866

Расчет восьмой размерной цепи:

1. Z29min=L10min -L16max

2. 0. 55=L10min -205,866

3. L10min=205,866+0,55=206,416

4. TL10=0,12

L10max=L10min+TL10=206,416+0,12=206,536

Расчет девятой размерной цепи:

1. Z70min=L17min -L23max

2. 0. 3=L17min -55,18

3. L17min =55,18+0,3=55,48

4. TL17=0. 054

L17max=L17min+TL17=55,48+0,054=55,534

Расчет десятой размерной цепи:

1. Z71min=L11min -L17max

2. 0. 55=L11min — 55,534

3. L11min =55,534+0,55=56,084

4. TL11=0,14

L11max=L11min+TL11=56,084+0,14=56,224

Расчет одиннадцатой размерной цепи:

1. Z90min=L12min -L18max

2. 0,45=L12min-71,18

3. L12min =71,18+0,45=71,63

4. TL12=0,3

L12max=L12min +TL12=71,63+0,3=71,93

Расчет двенадцатой размерной цепи:

1. Z140min=L14min-L20max

2. 0. 45= L14min -187,48

3. L14min=0. 45+187,48=187,93

4. TL14=0,3

L14max=L14min+TL14=187,93+0,3=188,23

Расчет тринадцатой размерной цепи:

1. Z160min=L21min-L24max

2. 0. 25= L21min -209,18

3. L21min=0. 25+209,18=209,43

4. TL21=0,046

L21max=L21min +TL21=209,43+0,046=209,476

Расчет четырнадцатой размерной цепи:

1. Z161min=L15min-L21max

2. 0. 45= L15min -209,476

3. L15min=0. 45+209,476=209,926

4. TL15=0,12

L15max=L15min +TL15=209,926+0,12=210,046

Расчет пятнадцатой размерной цепи:

1. Z180min=L8min-L9max

2. 1. 3= L8min -251,0

3. L8min=1. 3+251,0=252,3

4. TL8=0,3

L8max=L8min +TL8=252,3+0,3=252,6

Расчет шестнадцатой размерной цепи:

1. K5=L19-L9+L20

75=L19−251+187,5

L19=75+251−187,5

L19=138,5

2. BOK5=BOL19+BOL20 -НОL9

0=BOL19 +(-0,02)-(-0,3)

ВОL19=-0,28

3. HOK5=HOL19+НOL20-ВОL9

-0,9=HOL19+(-0,32)-0

НOL19=-0,58

4. TL19=BOL19-HOL19=-0,28-(-0,58)=0,3

Расчет семнадцатой размерной цепи:

1. Z10min=L1min-L8max

2. 1,3= L1min -252,6

3. L1min=1. 3+252,6=253,9

4. TL1=5,6

L1max=L1min +TL1=253,9+5,6=259,5

259,5−3,7=255,8; 253,9+1,9=255,8.

Расчет восемнадцатой размерной цепи:

1. Z28min=L1min+L9min-L2max-L8max -L10max

2. 1,8=253,9+250,7-L2max-252,6−206,536

3. L2max=253,9+250,7−252,6−206,536−1,8=43,664

4. TL2=4,0

L2min=L2max-TL2=43,664−4,0=39,664

43,664−2,7=40,964

39,664+1,3=40,964

Расчет девятнадцатой размерной цепи:

1. Z72min=L8min +L2min+L3min-L11max -L1max

2. 1,8=252,3+39,664+L3min-56,224−259,5

3. L3min=-252,3−39,664+56,224+259,5+1,8=25,56

4. TL3=3,6

L3max=L3min +TL3=25,56+3,6=29,16

29,16−2,4=26,76

25,56+1,2=26,76

Расчет двадцатой размерной цепи:

1. Z91min=L8min +L2min+L4min-L12max -L1max

2. 1,3=252,3+39,664+L4min-71,93−259,5

3. L4min=-252,3−39,664+71,93+259,5+1,3=40,766

4. TL4=3,6

L4max=L4min +TL4=40,766+3,6=44,366

44,366−2,4=41,966

40,766+1,2=41,966

Расчет двадцать первой размерной цепи:

1. Z110min=L13min-L19max

2. 0,45= L13min -138,22

3. L13min=0. 45+138,22=138,67

4. TL13=0,3

L13max=L13min +TL13=138,67+0,3=138,97

Расчет двадцать второй размерной цепи:

1. Z162min=L8min +L2min+L7min-L15max -L1max

2. 1,3=252,3+39,664+L7min-209,926−259,5

3. L7min=-252,3−39,664+209,926+259,5+1,3=178,762

4. TL7=5,0

L7max=L7min +TL7=178,762+5,0=183,762

183,762−3,3=180,462

178,762+1,7=180,462

Расчет двадцать третей размерной цепи:

1. Z141min=L8min +L2min+L7min-L14max -L1max -L6max

2. 1,3=252,3+39,664+178,762−188,23−259,5-L6max

3. L6max=252,3+39,664+178,762−188,23−259,5−1,3=21,696

4. TL6=3,6

L6max=L6min +TL6=21,696+3,6=25,296

25,296−2,4=22,896

21,696+1,2=22,896

Расчет двадцать четвертой размерной цепи:

1. Z109min=L5min +L6min+L1min+L9min -L7max -L2max -L8max -L13max

2. 1,3= L5min +21,696+253,9+250,7−183,762−43,664−252,6−138,97

3. L5min=1,3−21,696−253,9−250,7+183,762+43,664+252,6+138,97=94,0

4. TL5=4,0

L5max=L5min +TL5=94,0+4,0=98,0

98,0−2,7=95,3

94,0+1,3=95,3

3. Разработка технологических операций

3.1 Разработка технологических переходов и выполнение операционных эскизов

В приложениях данной пояснительной записки представлены операционные эскизы в последовательности выполнения технологических операций (см. далее).

3.2 Расчёт режимов резания

Произведём расчёты для режимов резания при токарной обработке (операция 015; 025), фрезеровании (операция 010; 030), координатно-расточной (операция 035), шлифовальная (операция 050; 055; 060). Результаты расчётов сведены в таблицы 3.2.1. 1, 3.2.1. 2, 3.2.2. 1, 3.2.2. 2, 3.2. 3, 3.2.4. 1, 3.2.4. 2, 3.2.4.3.

3.2.1 Режимы резания при точении (0,15; 0,25)

Методика расчета приведена в источнике [5].

1). Глубина резания.

Принимаем равной припуску обработки.

2). Подача.

Принимаем согласно табличным данным.

3). Скорость резания вычисляем по формуле:

,

4) Силу резания вычисляем по формуле:

·10,

4). Мощность резания вычисляем по формуле:

,

6.) Частоту вращения детали при обработке вычисляем по формуле:

.

Таблица 3.2.1.1 — Результаты расчётов для операции 015

№ поверхности детали на рассчитываемой операции

Расчётная величина

Принятая величина

2

3,0

0,4

114

2220

4,1

235

250

6

2,4

0,4

118

1770

3,4

242

250

3

3,0

0,4

114

2220

4,1

235

250

8

3,3

0,4

113

2550

4,7

232

250

12

2,4

0,4

118

1770

3,4

242

250

15

2,2

0,4

120

1540

3,0

246

250

17

3,0

0,4

114

2220

4,1

235

250

7

2,0

0,4

122

1360

2,7

250

250

9

2,0

0,4

122

1360

2,7

250

250

11

2,2

0,4

120

1540

3,0

246

250

14

2,7

0,4

116

2040

3,9

238

250

16

3,0

0,4

114

2220

4,1

235

250

Согласно расчётным данным принимаем станок: токарно-винторезный 16К20.

Таблица 3.2.1.2 — Результаты расчётов для операции 025

№ поверхности детали на рассчитываемой операции

Расчётная величина

Принятая величина

2

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

4

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

3

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

5

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

8

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

12

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

17

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

7

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

9

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

11

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

14

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

16

2,0

0,2

155

845

2,0

318

350

Согласно расчётным данным принимаем станок: токарно-винторезный Commodor E230.

3.2.2 Режимы резания при фрезеровании (0,10; 0,30)

1.) Глубина фрезерования принимаем по чертежу.

2.) Подача. Принимаем согласно табличным данным.

3.) Скорость резания вычисляем по формуле:

,

4.) Сила резания, H вычисляем по формуле:

,

5.) Мощность резания N, кВт вычисляем по формуле:

,

6.) Частоту вращения инструмента при обработке вычисляем по формуле:

.

Таблица 3.2.2.1 — Результаты расчётов для операции 010

№ поверхности детали на рассчитываемой операции

Расчётная величина

Принятая величина

1

3,0

2,5

105

1250

2,2

215

250

18

3,0

2,5

105

1250

2,2

215

250

Согласно расчётным данным принимаем станок: фрезерно-центровальный 6Р83.

Проведем расчет для операции 030 (зубофрезерная):

Методика расчета приведена в источнике [5].

Данные для расчёта:

­ диаметр D=100;

­ модуль нарезаемого колеса мм;

­ число зубьев колеса

1). Глубину резания принимаем по чертежу.

2). Подача. Принимаем согласно табличным данным.

3). Скорость резания вычисляем по формуле:

,

4). Частоту вращения инструмента при обработке вычисляем по формуле:

,

5). Мощность резания вычисляем по формуле:

,

Таблица 3.2.2.2 — Результаты расчётов для операции 030

№ поверхности детали на рассчитываемой операции

Расчётная величина

Принятая величина

13

5

2,5

19

74

1,8

75

Согласно расчётным данным принимаем станок:

зубофрезерный 5Д32.

3.2.3 Режимы резания при растачивании (0,35)

Методика расчета приведена в источнике [5].

1). Глубина резания.

Принимаем равной половине диаметра отверстия.

2). Подача.

Принимаем согласно табличным данным.

3). Скорость резания вычисляем по формуле:

,

4). Крутящий момент, Нм вычисляют по формуле:

,

5). Мощность резания вычисляем по формуле:

,

6). Частоту вращения детали при обработке вычисляем по формуле:

.

Таблица 3.2.3 — Результаты расчётов для операции 035

№ поверхности детали на рассчитываемой операции

Расчётная величина

Принятая величина

19

5

0,3

25

2,4

0,2

795

800

Согласно расчётным данным принимаем станок: координатно-расточной 2450.

3.2.4 Режимы резания при шлифовании (0,50; 055; 060)

Методика расчета приведена в источнике [5].

Таблица 3.2.4.1 — Результаты расчётов для операции 050

№ поверхности детали на рассчитываемой операции

Расчётная величина

, м/с

, м/мин

, мм

, м/мин

, кВт

2

30

25

0,02

0,075

1,1

3

30

7

0,03

-

1,9

7

30

7

0,03

-

1,9

8

30

25

0,02

0,075

1,3

12

30

25

0,02

0,075

1,2

16

30

7

0,03

-

1,9

17

30

25

0,02

0,075

1,0

Согласно расчётным данным принимаем станок: круглошлифовальный 3151.

Таблица 3.2.4.2 — Результаты расчётов для операции 055

№ поверхности

детали на рассчитываемой операции

Расчётная величина

, м/с

, м/мин

, мм

, м/мин

, кВт

2

35

20

0,01

0,05

0,4

3

35

3

0,01

-

0,7

7

35

3

0,01

-

0,7

8

35

20

0,01

0,05

0,6

12

35

20

0,01

0,05

0,5

16

35

3

0,01

-

0,7

17

35

20

0,01

0,05

0,3

Согласно расчётным данным принимаем станок: круглошлифовальный 3151.

Методика расчета приведена в источнике [5].

Данные для расчёта:

­ диаметр D=100;

­ модуль нарезаемого колеса мм;

­ число зубьев колеса

1). Глубину резания принимаем по чертежу.

2). Подача. Принимаем согласно табличным данным.

3). Скорость резания вычисляем по формуле:

,

4). Частоту вращения инструмента при обработке вычисляем по формуле:

,

5). Мощность резания вычисляем по формуле:

,

Таблица 3.2.4.3 — Результаты расчётов для операции 060

№ поверхности детали на рассчитываемой операции

Расчётная величина

Принятая величина

13

0,1

10

100

1,5

100

Согласно расчётным данным принимаем станок: зубошлифовальный 5715.

3.3 Нормирование операций

Для определения затрачиваемого времени на каждую операцию предлагается следующая последовательность расчёта:

1). Определение основного времени:

,

где основное время отдельного перехода данной операции, мин.

,

где длина обрабатываемой поверхности,;

число оборотов шпинделя,;

подача на один оборот шпинделя,;

число проходов.

2). Определение вспомогательного времени:

,

где

вспомогательное время на установку и снятие детали,;

вспомогательное время, связанное с переходом,;

вспомогательное время на контрольные измерения,.

3). Определение оперативного времени:

,

Таблица 3.3.1. Определение оперативного времени для операций технологического процесса.

Элементы операции

Расчетные параметры, мм

Режим обработки

Основное время, мин

Вспомогательное время, мин

Длина обрабатываемой поверх.

Врезание и перебег

Число рабочих ходов

Расчётная длина

Подача на оборот, мм/мин

Частота вращения, об/мин

Минутная подача, мм/мин

На установку и снятие

Связанное с переходом

На контрольное измерение

Вспомогательное время в целом

Оперативное время, мин

L

SO

n

То

Туст

Тп

Тизм

Тв

Топ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Операция 010. Фрезерно-центровальная.

1. Установить и снять

-

-

1

-

-

-

-

-

0,1

-

-

0,1

2. Фрезеровать торец 1 окончательно

155

3+3

1

161

2,5

250

625

0,25

-

0,04

0,11

0,15

3. Фрезеровать торец 18 окончательно

155

3+3

1

161

2,5

250

625

0,25

-

0,04

0,11

0,15

4. Сверлить центровые отверстия

10

2

2

12

0,3

300

90

0,13

-

-

-

0

Итого

0,4

Итого

0,63

0,4*1,85=0,74

1,37

Операция 015. Токарно-винторезная.

1. Установить и снять

-

-

2

-

-

-

-

-

0,1

-

-

0,2

2. Точить пов. 2 предварительно

44,5

3

1

47,5

0,4

250

100

0,47

-

0,04

0,11

0,15

3. Точить пов. 6 окончательно

56,2

3

1

59,2

0,4

250

100

0,59

-

0,04

0,11

0,15

4. Точить торец 3 предварительно

50,0

3

1

53,0

0,4

250

100

0,53

-

0,04

0,11

0,15

5. Точить пов. 8 предварительно

15,7

3

1

18,7

0,4

250

100

0,18

-

0,04

0,11

0,15

6. Точить пов. 12 предварительно

75,9

3

1

78,9

0,4

250

100

0,78

-

0,04

0,11

0,15

7. Точить пов. 15 окончательно

21,8

3

1

24,8

0,4

250

100

0,24

-

0,04

0,11

0,15

8. Точить пов. 17 предварительно

40,9

3

1

43,9

0,4

250

100

0,43

-

0,04

0,11

0,15

9. Точить торец 7 предварительно

22,5

3

1

25,5

0,4

250

100

0,25

-

0,04

0,11

0,15

10. Точить торец 9 предварительно

19,0

3

1

22,0

0,4

250

100

0,22

-

0,04

0,11

0,15

11. Точить торец 11 предварительно

15,4

3

1

18,4

0,4

250

100

0,18

-

0,04

0,11

0,15

12. Точить торец 14 предварительно

14,3

3

1

17,3

0,4

250

100

0,17

-

0,04

0,11

0,15

13. Точить торец 16 предварительно

22,4

3

1

25,4

0,4

250

100

0,25

-

0,04

0,11

0,15

Итого

2,0

Итого

4,29

2,0*1,85=3,7

7,99

Операция 025. Токарно-винторезный.

1. Установить и снять

-

-

2

-

-

-

-

-

0,1

-

-

0,2

2. Точить пов. 2 предварительно

45,1

3

1

48,1

0,2

350

70

0,68

-

0,04

0,11

0,15

3. Точить пов. 4 окончательно

36,0

3

1

39,0

0,2

350

70

0,55

-

0,04

0,11

0,15

4. Точить торец 3 предварительно

53,5

3

1

56,5

0,2

350

70

0,80

-

0,04

0,11

0,15

5. Точить торец 5 окончательно

46,5

3

1

49,5

0,2

350

70

0,70

-

0,04

0,11

0,15

6. Точить пов. 8 предварительно

16,7

3

1

19,7

0,2

350

70

0,28

-

0,04

0,11

0,15

7. Точить пов. 12 предварительно

75,0

3

1

78,0

0,2

350

70

1,11

-

0,04

0,11

0,15

8. Точить пов. 17 предварительно

41,5

3

1

44,5

0,2

350

70

0,63

-

0,04

0,11

0,15

9. Точить торец 7 предварительно

24,5

3

1

27,5

0,2

350

70

0,39

-

0,04

0,11

0,15

10. Точить торец 9 окончательно

21,0

3

1

24,0

0,2

350

70

0,34

-

0,04

0,11

0,15

11. Точить торец 11 окончательно

17,4

3

1

20,4

0,2

350

70

0,29

-

0,04

0,11

0,15

12. Точить торец 14 окончательно

16,3

3

1

19,3

0,2

350

70

0,27

-

0,04

0,11

0,15

13. Точить торец 16 предварительно

24,4

3

1

27,4

0,2

350

70

0,39

-

0,04

0,11

0,15

Итого

2,0

Итого

6,13

2,0*1,85=3,7

9,83

Операция 030. Зубофрезерная.

1. Установить и снять

-

-

1

-

-

-

-

-

0,1

-

-

0,1

2. Фрезеровать 14 зубьев (m=6) пов. 13 предварительно

75

5+5

14

85

2,5

75

187,5

0,45

-

0,08

0,1

0,18

Итого

0,28

Итого

6,3

0,28*1,85=0,52

6,82

Операция 035. Координатно-расточная.

1. Установить и снять

-

-

1

-

-

-

-

-

0,1

-

-

0,1

2. Расточить 12 отверстий (ш10,2) пов. 19 окончательно

10

3+3

12

16

0,3

800

240

0,06

-

0,1

0,1

0,2

Итого

0,3

Итого

0,72

0,3*1,85=0,55

1,27

Операция 050. Круглошлифовальная.

1. Установить и снять

-

-

2

-

-

-

-

-

0,1

-

-

0,2

2. Шлиф. пов. 2 предварительно

45,5

2

1

0,23

0,01

100

1

0,23

-

0,05

0,08

0,13

3. Шлиф. пов. 3 предварительно

50,0

2

1

0,23

0,01

100

1

0,23

-

0,05

0,08

0,13

4. Шлиф. пов. 7 предварительно

23,0

2

1

0,23

0,01

100

1

0,23

-

0,05

0,08

0,13

5. Шлиф. пов. 8 предварительно

16,0

2

1

0,23

0,01

100

1

0,23

-

0,05

0,08

0,13

6. Шлиф. пов. 12 предварительно

75,0

2+2

1

0,23

0,01

100

1

0,23

-

0,05

0,08

0,13

7. Шлиф. пов. 16 предварительно

12,0

2

1

0,23

0,01

100

1

0,23

-

0,05

0,08

0,13

8. Шлиф. пов. 17 предварительно

41,5

2

1

0,23

0,01

100

1

0,23

-

0,05

0,08

0,13

Итого

1,11

Итого

1,61

1,11*1,85=1,86

3,47

Операция 055. Круглошлифовальная.

1. Установить и снять

-

-

2

-

-

-

-

-

0,1

-

-

0,2

2. Шлиф. пов. 2 окончательно

45,5

2

1

0,15

0,005

100

0,5

0,3

-

0,05

0,08

0,13

3. Шлиф. пов. 3 окончательно

50,0

2

1

0,15

0,005

100

0,5

0,3

-

0,05

0,08

0,13

4. Шлиф. пов. 7 окончательно

23,0

2

1

0,15

0,005

100

0,5

0,3

-

0,05

0,08

0,13

5. Шлиф. пов. 8 окончательно

16,0

2

1

0,15

0,005

100

0,5

0,3

-

0,05

0,08

0,13

6. Шлиф. пов. 16 окончательно

12,0

2

1

0,15

0,005

100

0,5

0,3

-

0,05

0,08

0,13

7. Шлиф. пов. 17 окончательно

41,5

2

1

0,15

0,005

100

0,5

0,3

-

0,05

0,08

0,13

Итого

0,98

Итого

1,8

0,98*1,85=1,6

3,40

Операция 060. Зубошлифовальная.

1. Установить и снять

-

-

1

-

-

-

-

-

0,2

-

-

0,2

2. Шлифовать 14 зубьев (m=6) пов. 13 окончательно

75

2+2

1

79

0,1

100

10

7,9

-

0,1

0,1

0,2

Итого

0,4

Итого

7,9

0,4*1,85=0,74

8,64

4). Определение вспомогательного времени с учётом поправочного коэффициента:

По карте 1 определяется поправочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от размера партии обрабатываемых деталей и оперативного времени.

,

5). Определение времени на обслуживание рабочего места и отдых:

,

где время на обслуживание рабочего места принимается в % от оперативного времени,;

время перерывов на отдых и личные надобности принимается в % от оперативного времени,.

6). Определение подготовительно-заключительного времени на 1 деталь:

Нормативами подготовительно-заключительного времени предусматривается выполнение следующей работы:

а) наладка станка, инструмента и приспособлений;

б) дополнительные приёмы;

в) получение инструмента, приспособлений и сдачу их после окончания обработки.

,

где подготовительно-заключительное время на партию деталей,;

количество деталей в партии,

7). Определение нормы штучного времени:

Определение штучного времени предусматривает калькуляционное время на операцию:

,

8). Штучно-калькуляционное время Tш-к для шлифовальных операций в серийном производстве будет

.

Результаты расчётов нормирования операций сведены в таблицу 3.3.2.

Таблица 3.3.2 — Нормативы времени на обработку детали

операции

ТО

ТВ

ТОП

ТОТД

ТОБС

ТП.З. /nп

ТШТ

ТШ-К

010

0,63

0,74

1,37

0,06

0,011

1,44

1,45

015

4,29

3,70

7,99

0,40

0,012

8,40

8,5

025

6,13

3,70

9,83

0,50

0,012

10,34

10,37

030

6,30

0,52

6,82

0,34

1,02

0,011

7,17

7,21

035

0,72

0,55

1,27

0,06

0,006

1,33

1,35

050

1,61

1,86

3,47

0,18

0,010

3,66

3,69

055

1,80

1,60

3,40

0,17

0,010

3,58

3,59

060

7,9

0,74

8,64

0,43

1,29

0,008

9,07

9,23

Суммарное время обработки Т = 45,39 мин.

3.4 Выбор и определение потребного количества оборудования

1). Коэффициент загрузки станка

,

где расчётное количество станков,;

принятое количество станков,.

,

где такт выпуска,.

2). Коэффициент использования оборудования по основному времени

,

3). Коэффициент использования станков по мощности привода

,

где необходимая мощность привода станка для обработки (расчётная),;

мощность привода станка по паспорту,.

Результаты расчётов сведены в таблицу 3.4.1.

Таблица 3.4.1 — Данные по использованию оборудования

Операции

010

015

025

030

035

050

055

060

число станков

1

1

1

1

1

1

1

1

Коэфф. загрузки станка

3,17

18,50

22,78

15,79

2,93

8,06

7,88

19,98

Коэфф. использования оборудования по tо, в %

43,75

51,07

59,28

87,88

54,13

43,98

50,27

87,10

Коэфф. использования станков по мощности, в %

44,0

36,0

40,0

25,7

10,0

21,0

8,0

68,8

Графики зависимости использования оборудования в процентном соотношении представлены на рисунках 3.4. 1, 3.4. 2, 3.4.3.

Рисунок 3.4.1 — График загрузки оборудования

Рисунок 3.4. 2- График использования оборудования по основному времени

Рисунок 3.4.3 — График использования оборудования по мощности

Вывод

Поставленная перед нами задача в курсовом проекте была реализована в полной мере. В процессе выполнения курсового проекта имелись некоторые трудности, которые решались при помощи специализированной литературы и Интернета.

В курсовой работе были задействованы все аспекты проектирования, без которых нельзя решить такую трудоёмкую задачу. Она (задача) в себе объединяет все технологические переходы и операции, связанные с превращением из заготовки нужной детали.

Спроектировали станочное приспособление, при помощи которого отфрезеровали фаски детали и рассчитали точность данного приспособления, а также погрешность установки заготовки в это приспособление.

В этой работе мы приобрели необходимый опыт и навык по разработке технологического процесса, который может быть пригодится в будущем.

Литература

1. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения. М.: Изд-во стандартов, — 1987. — 250 с.

2. Методические указания «Разработка технологических процессов механической обработки заготовок». Новоуральск: НГТИ, — 2002. — 77 с.

3. Косилова А. Г., Мещеряков Р. К. Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М.: Машиностроение, — 1976. — 288 с.

4. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. А. Ф. Горбацевич, В. Н. Чебатарев, В. А. Шкред, И. Л. Алешкевич, А. И. Медведев. — Минск: Высш. Школа, — 1975. — 288 с.

5. Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х томах. Т.1 под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, — 1986. — 656 с.

6. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник, под ред. В. И. Баранчикова. — М.: Машиностроение, — 1990. — 400с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой