Механическая обработка детали "Звездочка привода"

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Введение

Дипломный проект является завершающим этапом учебного процесса по подготовке высококвалифицированных специалистов. Он способствует закреплению и углублению теоретических знаний студентов по специальности «Технология машиностроения», а также привитию навыков самостоятельной, научно — исследовательской работы

Целью и содержанием дипломного проекта является проетирование изделия и технологической оснастки, разработка технологических процессов, решение организационных, экономических вопросов производства, защиты окружающей среды и хораны труда.

Моя задача — спроектировать участок механического цеха для обработки детали «Звездочка», спроектировать и рассчитать технологическое оснащение и экономически обосновать наиболее оптимальный вариант технологического процесса.

Объектом исследования является механический цех.

В проектируемой дипломной работе 5 разделов:

1. Общая часть — в которой определяется назначение детали, условия ее работы в машине и обоснование материала. А также технологический характер детали и технические условия

2. Технологическая часть — в которой проектируется маршрутная технология обработки детали, выбирается технологическое оборудование, операционные припуски и допуски на обработкудетали, рассчитываются режимы резания и нормы времени.

3. Конструкторская часть — в которой проектируется приспособление, режущий и измерительный инструмент.

4. Мероприятия по охране труда — это описание охраны труда в механическом цехе, опасные и вредные факторы в нем и меры для их устранения

5. Организационная и экономическая часть — в которой опередяется эффективность технологического процесса, технико-экономические показатели, расчет себестоимости изготовления детали, определение потребного количества оборудования и производственных рабочих.

Также в дипломном проекте разрабатывается альбом технологических карт и графическая часть, в которую входят: чертежи детали и заготовки, технологическая карта, чертежи приспособлений, мерительного и режущего инструмента, план участка и карта наладки станка с ЧПУ

деталь заготовка резание механический

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции заданной детали

Звездочка является деталью типа тела вращения. Шейки? 40h6 и 35h9 с шероховатостью поверхности 1,25 мкм по Rа и допуском радиального биения 0,02 относительно оси вращения детали предназначены для посадки подшипников.

Ось вращения является конструкторской базой детали.

Поверхность? 55h9 предназначена для посадки манжеты, предохраняющий подшипник от загрязнения и утечки смазки, она полируется до достижения шероховатости 0,63 мкм по Rа.

Резьба М20Ч1,5 предназначена для крепления оси и предотвращения осевого перемещения подшипника.

Свободные поверхности выполнены по 14-му квалитету и имеют шероховатость 12,5 мкм по Rа.

Деталь подвергается химическому оксидированию для предотвращения от коррозии

1.2 Назначение детали, условия ее работы в машине

Звездочка входит в состав сборочной единицы АЯ6. 337. 025. «Привод», которая в свою очередь входит в состав изделия «Ботвоуборщик» АБ-1.

Она установлена на валу и предназначена для передачи вращения от полумуфты при помощи цепной передачи на шнек, подающий ботву в кузов автомобиля.

Зубчатая поверхность звездочки и пазы подвергаются термической об работке ТВЧ h 1,8…2,2; 50−55 HRCэ, т. е поверхностной закалке. Это делается для того, чтобы упрочнить ответственные элементы детали, т. к она работает в агрессивной среде.

Также звездочка покрывается желтой эмалью, чтобы предупредить об опасности.

1.3 Обоснование материала

В качестве материала детали, учитывая условия ее работы изгиб — кручение выбираем сталь 40Х ГОСТ 8479–70 (ст. 143[5])

Химический состав

углерод С = 0,36…0,44%

кремний Si = 0,17…0,37

марганец Мn = 0,5…0,8%

хром Сr = 0,8…1,1%

никель Ni = 0,3

медь Cu= 0,3%

сера S = 0,035%

фосфор P = 0,035%

Механические свойства

предел текучести у0,2 = 490 МПа

предел прочности ув = 655 МПа

относительное удлинение д5 = 15%

относительное сужение ш = 45%

ударная вязкость КСU = 59 дж/см2

твердость 212…248 НВ

Технологические свойства

Трудносвариваемая

Флокеночувствительная

Склонна к отпускной хрупкости

1.4 Технические условия на деталь «Звездочка»

Деталь АЯ8. 362. 141 «Звёздочка» имеет Ш 35Н9 с шероховатостью.

Торцы диаметров 148,6 мм и 135 мм имеет допуск торцевого биения соответственно 0,05 мм и 0,04 мм относительно центрального отверстия.

На пазы 22Н12 наложен допуск симметричности относительно отверстия Ш 35Н9, который равен 0,1 мм.

Деталь имеет зубчатую поверхность с профилем зуба по ГОСТ 591–69.

Зубчатая поверхность и пазы должны подвергатся поверхностной закалке на глубиной h = 1,8 …2,2 мм до 50. 55 HRCэ, а также подвергается химическому оксидированию для повышения коррозионной стойкости и покрывается желтой эмалью по условиям безопасности.

2. Технологическая часть проекта

2.1 Определение типа производства

Исходя из того, что масса детали mg = 4,26 кг, а годовой выпуск Nr = 1500 шт., выбираем среднесерийный тип производства (ст. 11 п. 3.1 [])

Такт выпуска и размер партии

где Кз — коэффициент загрузки оборудования, применяемый 0,8−0,85, что характеризует достаточно полное использование оборудования;

Fд — действительный годовой фонд времени работ оборудования 3890 час. ;

Тшт — норма штучного времени на ведущей операции для детали-представителя (мин);

С — количество единиц оборудования;

а — коэффициент допускаемых потерь на переналадку:

— для серийного производства;

— для мелкосерийного производства.

2.2 Выбор и подготовка заготовок с технико-экономическим обоснованием

В серийном производстве заготовку данной детали рациональней всего получать двумя способами:

1. Круглый прокат ГОСТ 2590–71

2. Горячештампованная поковка ГОСТ 7505–89

Заготовка из проката будет иметь три поверхности, на которые назначается припуск: поверхность вращения Ап и торцы Бп и Вп. горячештампованная поковка будет иметь следующие поверхности, на которые назначается припуск: цилиндрическая поверхность Аш, торцы Бш и Вш, диаметр Гш, цилиндрическая поверхность Дш, цилиндрическая поверхность Еш, торцы Жш и Зш, торец Иш и отверстие Кш

Рисунок 1 — Поверхности заготовки

Проверяем технико-экономическое обоснование

Стз = Снз Ч м3 + Стехз — мд) — Сотх3 — мотх) (1)

где Снз — стоимость одного килограмма заготовки;

мз — масса заготовки;

Cтех — стоимость механической обработки 1 кг;

мд — масса детали;

Сотх — стоимость 1 кг отходов;

Определяем технологическую стоимость заготовки из проката

Ст пр = 18Ч12,8+20 Ч (12,8−4,3) — 1,5 Ч (12,8−4,3) = 230,4+170- 12,75 = 387,7 руб

Определяем технологическую стоимость поковки

Ст шт = 40Ч 6,5+20 Ч (6,5−4,3) — 1,5 Ч (6,5−4,3) = 260+44- 3,3 = 301,7 руб

Экономический эффект при N2 = 1000 шт

Э=(Стпртшт)ЧN2 (2)

где Ст пр — технологическая стоимость заготовки из проката;

Ст шт — технологическая стоимость горячештампованной поковки;

N2 — годовой выпуск;

Э = (387,7−301,7) Ч 1000 = 86 000 руб

Вывод: расчеты показывают, что наиболее рациональным выбором является горячештампованная поковка

2.3 Выбор и расчет операционных припусков и допусков

Определяем число технологических переходов, необходимых для обработки каждой поверхности в зависимости от шероховатости по Rа

Поверхность, А с шероховатостью 10 мкм по Rа можно получитьза два технологических перехода: черновое и получистовое точение.

Торцы Б и В имеющие шероховатость 2,5 мкм по Rа можно получить за два перехода: черновое и чистовое торцевое точение (ст. 94 [3])

Поверхность Г с шероховатость 10 мкм по Rа можно получить за два технологических перехода: черновое и получистовое точение (ст. 92 [3])

Поверхность Д с шероховатостью 10 мкм по Rа можно получит за два технологических перехода: черновое и получистовое обтачивание (ст. 92 [3])

Поверхность Е с шероховатостью 1,6 мкм по Rа можно получить за три технологичаских перехода: черновое, получистовое и чистовое точение (ст. 92 [3])

Торцы Ж и З с шероховатостью 2,5 мкм по Rа можно получить за два перехода: черновое и чистовое торцевое точение.

Поверхность И имеющую шероховатость 2,5 мкм по Rа можно получить за два перехода: черновое и чистовое торцевое точение

Поверхность К с шероховатостью 1,25 мкм по Rа можно получить за три технологических перхода: черновое, чистовое и получистовое расточивание (ст. 93 [3])

Определяем минимальные припуски для поверхностей заготовки из проката

На поверхность А

I переход

2Zamin = 2Ч (RzпрА + hпрА +) (3)

где Rz — шероховатостью на предшествующем переходе

h — глубина дефектоного слоя на предшествующем переходе

— отклонение формы поверхности на предшествующем переходе

Еуст — погрешность установки на вполняемом переходе

Определяем элементы припуска для проката

RzпрА = 200 мкм; hпрА = 300 мкм (ст. 180 [3])

прА = 0,5 Ч 86 = 43 мкм (ст. 180 [3])

ЕустА1 = 800 мкм (ст. 42 [3])

2ZAmin1 = 2Ч (200+300+) = 2602 мкм

II переход

Rz1А = 63 мкм; hА = 60 мкм (ст. 181 [3])

= 2,6 мкм (ст. 180 [3])

Еуст2А = 800 мкм (ст. 42 [3])

2ZAmin1 = 2Ч (63+60+) = 1846 мкм

На торцы Б и В

2Zmin Б, В = 2Ч (RzпрА + hпрА ++ Еуст1) (4)

I переход

Rzпр + hпр = 200 мкм (ст. 180 [3])

= 22 мкм (ст. 181 [3])

Еуст2А = 520 мкм (ст. 42 [3])

2Zmin Б, В = 2Ч (200 + 22 +520) = 1484 мкм

II переход

Rz1 = 50 мкм; h = 50 мкм (ст. 180 [3])

1 = 1,3 мкм (ст. 181 [3])

Еуст2 = 520 мкм (ст. 42 [3])

2Zmin Б, В = 2Ч (50 + 50 +1,3 + 520) = 1242,6 мкм

Определяем припуски для заготовки из горячештампованной поковки

На поверхность Аш

I переход

R = 200 мкм; h = 250 мкм (ст. 186 [3])

ш = 120,4 мкм (ст. 186 [3])

Еуст2 = 800 мкм (ст. 42 [3])

по формуле 3: 2ZAmin = 2Ч (200+250+)= 2518 мкм

II переход

Rz1 = 100 мкм; h = 100 мкм (ст. 188 [3])

1 = 7,2 мкм

Еуст2 = 0 мкм

по формуле 3: 2ZAmin2 = 2Ч (100+100+)= 2Ч207,2=414 мкм

На торцы Б, В

I переход

R = 200 мкм; h = 250 мкм (ст. 186 [3])

ш = 120 мкм (ст. 186 [3])

Еуст2 = 120 мкм (ст. 42 [3])

по формуле 4: 2ZminБ, В = 2Ч (200+250+120+120)= 1380 мкм

II переход

Rz1 = 100 мкм; h = 100 мкм (ст. 188 [3])

1 = 7,2 мкм (ст. 186 [3])

Еуст2 = 120 мкм (ст. 42 [3])

по формуле 4: 2ZminБ, В = 2Ч (100+100+7,2+120) = 654,4 мкм

На поверхность Г

I переход

Rz ш = 200 мкм; h = 250 мкм (ст. 186 [3])

(ст. 186 [3])

Еуст 1 = 400 мкм (ст. 42 [3])

по формуле 3: 2 Zmin 1Г = 2 Ч (200+250+) = 1734 мкм

II переход

Rz 1 = 100 мкм; h = 100 мкм (ст. 188 [3])

1 = 7,2 мкм (ст. 186 [3])

Еуст 1 = 0 мкм

по формуле 3: 2ZminГ = 2Ч (200+100+) = 414,4 мкм

На поверхность Д

I переход

Rz ш = 200 мкм; h = 250 мкм (ст 186[3])

(ст 186 [3])

Еуст 1 = 400 мкм (ст. 42 [3])

по формуле 3: 2 Zmin 1д = 2 Ч (200+250+) = 1734 мкм

II переход

Rz 1 = 100 мкм; h = 100 мкм (ст 188[3])

1 = 7,2 мкм (ст. 186 [3])

Еуст 1 = 0 мкм

по формуле 3: 2Zminд = 2Ч (200+100+) = 414,4 мкм

На поверхность Е

I переход

Rz ш = 200 мкм; h = 250 мкм (ст 186 [3])

(ст 186 [3])

Еуст 1 = 400 мкм (ст 42 [3])

по формуле 3: 2 Zmin 1Е = 2 Ч (200+250+) = 1734 мкм

II переход

Rz 1 = 100 мкм; h = 100 мкм (ст 188 [3])

1 = 7,2 мкм (ст. 186 [3])

Еуст 1 = 0 мкм

по формуле 3: 2Zmin2Е = 2Ч (100+100+) = 414,4 мкм

На поверхности Ж, З

I переход

Rz ш = 200 мкм; h = 250 мкм (ст 186 [3])

1 = 7,2 мкм (ст 186 [3])

Еуст 1 = 120 мкм (ст 42 [3])

по формуле 4: 2ZminЖ, З1 = 2Ч (100+100+7,2+120)= 1380 мкм

II переход

Rz1 = 100 мкм; h1 = 100 мкм (ст 186 [3])

1 = 7,2 мкм (ст 186 [3])

Еуст2 = 120 мкм (ст. 42 [3])

по формуле 4: 2ZminЖ, З = 2Ч (100+100+7,2+120)= 654,4 мкм

На поверхность И

I переход

Rz ш = 200 мкм; h = 250 мкм (ст 186 [3])

1 = 120 мкм (ст 186 [3])

Еуст 1 = 120 мкм (ст 42 [3])

по формуле 4: 2ZminИ = 100+100+120+120= 1380 мкм

II переход

Rz1 = 100 мкм; h1 = 100 мкм (ст 188 [3])

1 = 7,2 мкм (ст 186 [3])

Еуст2 = 0

по формуле 4: 2ZminИ = 100+100+7,2 = 207,2 мкм

На поверхность К

I переход

Rz ш = 200 мкм; h = 250 мкм (ст 186 [3])

(ст 186 [3])

Еуст 1 = 400 мкм (ст 42 [3])

по формуле 3: 2 Zmin 1К = 2 Ч (200+250+) = 1734 мкм

II переход

Rz 1 = 100 мкм; h1 = 100 мкм (ст 188 [3])

1 = 7,2 мкм (ст 186[3])

Еуст 2 = 0 мкм

по формуле 3: 2Zmin2К = 2Ч (100+100+) = 414,4 мкм

III переход

Rz 2 = 50 мкм; h2 = 50 мкм (ст 190 [3])

2 = 0 мкм (ст 186[3])

Еуст 3 = 0 мкм

по формуле 3: 2ZminК3 = 2Ч (50+50) = 200 мкм

Определяем допуски на заготовку и допуски на промежуточные размеры Допуски на заготовку из проката

ТзА = 2500 мкм (ст. 169 [3])

ТзБ, В = 870 мкм (ст. 192 [3])

Промежуточные допуски

ТА1 = 400 мкм, по 12 квалитету (ст. 192 [3])

ТБ, В1 = 350 мкм, по 12 квалитету (ст. 192 [3])

Допуски на поковку

Степень сложности

С =; (5)

где m3 — масса заготовки

mоф — масса описанной фигуры

С = = 0,48 => С2 (0,32< С>0,63)

ТАЗ = 600 мкм (ст. 146 [ 3])

ТзБ, В = 600 мкм (ст. 146 [ 3])

ТзГ = 600 мкм (ст. 146 [ 3])

ТзД = 600 мкм (ст. 146 [ 3])

ТзЕ = 600 мкм (ст. 146 [ 3])

ТзЖ, З = 500 мкм (ст. 146 [ 3])

ТзИ = 500 мкм (ст. 146 [ 3])

ТзК = 1000 мкм (ст. 146 [ 3])

Промежуточные допуски

ТА1 = 1000 мкм, по 14 — му квалитету (ст. 146 [ 3])

ТБ, В1 = 870 мкм, по 14 — му квалитету (ст. 146 [ 3])

ТГ1 = 740 мкм, по 14 — му квалитету (ст. 146 [ 3])

ТД1 = 1000 мкм, по 14 — му квалитету (ст. 146 [ 3])

ТЕ1 = 740 мкм, по 14 — му квалитету (ст. 146 [ 3])

ТЖ, З1 = 520 мкм, по 14 — му квалитету (ст. 146 [ 3])

ТИ1 = 520 мкм, по 14 — му квалитету (ст. 146 [ 3])

ТК2 = 100 мкм, по 14 — му квалитету (ст. 146 [ 3])

Определяем промежуточные размеры на каждую поверхность

Промежуточные размеры заготовки из проката

ДН1А = ДНД + 2Z2min + Т1 (6)

где ДНД — номинальный размер детали

2Zmin — припуск

Т1 — промежуточный допуск

ДНД = 148,6 + 1,846 + 0,4 = 150,9 мм

LН1 Б, В = 96 + 1,24 +0,350 = 87,6 мм

Промежуточные размеры заготовки штамповки

ДНД = - 148,6 + 0,414 + 4 = 150 мм

LН1 Б, В = 96 + 1,24 +0,350 = 87,6 мм

ДНД = 148,6 + 1,846 + 0,4 = 150,9 мм

ДНД = 148,6 + 1,846 + 0,4 = 150,9 мм

ДНД = 148,6 + 1,846 + 0,4 = 150,9 мм

LН1 Б, В = 96 + 1,24 +0,350 = 87,6 мм

LН1 Б, В = 96 + 1,24 +0,350 = 87,6 мм

ДНД = 148,6 + 1,846 + 0,4 = 150,9 мм

ДНД = 148,6 + 1,846 + 0,4 = 150,9 мм

Определяем общие номинальные припуски на каждую поверхность заготовки из проката

Общий номинальный припуск на поверхность А

2Zон А = 2ZminА1 + 2ZminA2 + Т1 + Т3; (7)

где 2ZminA1 — промежуточный припуск на первый переход

2ZminA2 — промежуточный припуск на второй переход

Т1 — промежуточный допуск

Т3 — допуск на заготовку

по формуле 7: 2Zон А = 2,6 + 1,9 + 0,4 + 2,5 = 7,4 мм

Общий номианльный припуск на торцы Б, В

по формуле 7: 2Zон Б, В = 1,5 + 1,2 + 0,35 + 0,7 = 3,8 мм

Определяем общие номинальные припуски на каждую поверхность заготовки горячештампованной поковки

На цилиндрическую поверхность А

по формуле 7: 2Zон А = 2,5 + 0,4 + 1 + 0,6 = 4,5 мм

На торцы Б и В

по формуле 7: 2Zон Б, В = 1,38 + 0,65 + 0,87 + 0,6 = 3,5 мм

На поверхность Г

по формуле 7: 2Zон Г = 1,73+ 0,41 + 0,74 + 0,6 = 3,5 мм

На поверхность Д

по формуле 7: 2Zон Д = 1,73+ 0,41 + 0,74 + 0,6 = 3,5 мм

На поверхность Е

по формуле 7: 2Zон Е = 1,73+ 0,41 + 0,74 + 0,6 = 3,5 мм

На торцы Ж и З

по формуле 7: 2Zон Ж, З = 1,38+ 0,65 + 0,52 + 0,5 = 3,1 мм

На поверхность И

по формуле 7: 2Zон И = 0,69+ 0,21 + 0,62 + 0,5 = 2 мм

На отверстие К

по формуле 7: 2Zон К = 1,73+ 0,41 + 0,2 + 0,25 + 0,1 + 1 = 3,7 мм

Определяем уточненные размеры заготовки из проката

Размер заготовки на поверхность А

ДНЗА = ДНД + 2Zон А (8. 1)

где ДНД — номинальный размер детали

2Zон А — общий номинальный припуск

ДНЗА = 148,6 + 7,4= 156 мм (принимаем по ГОСТ 2590– — 71 ДНЗА = 160)

Размер заготовки на торцы Б, В

по формуле 8. 1: LНЗ Б, В = 8,6 + 3,8 = 89,8 — 0,87 мм

Определяем уточненные размеры на горячештампованную поковку

Размеры заготовки на поверхность А

по формуле 8. 1: ДНЗА = 148,6 + 4,5 = мм

Размеры заготовки на торцы Б и В

по формуле 8. 1: LНЗ Б, В = 86 + 3,5 = мм

Размер заготовки на поверхность Г

по формуле 8. 1: ДНЗГ = 70 + 3,5 = мм

Размер заготовки на поверхность Д

по формуле 8. 1: ДНЗД = 135 + 3,7 = мм

Размер заготовки на поверхность Е

по формуле 8. 1: ДНЗЕ = 55 + 3,5 = мм

Размер заготовки на торцы Ж и З

по формуле 8. 1: LНЗ Ж, З = 14 + 3,1 = мм

Размер заготовки на поверхность И

по формуле 8. 1: LНЗ И = 12 + 2 = мм

Размер отверстия К

ДНЗК = ДНДК — 2Zон К (8. 2)

где ДНД — номинальный размер детали

2Zон А — общий номинальный припуск

по формуле 8. 2: ДНЗК = 35 + 3,7= мм

Таблица 1 — Припуски на обработку и размеры заготовки

Заготовка

Поверхность, переход

Элементы припуска

2Zmin мкм

Ti мкм

T3 мкм

Днi мм

2Zон мм

Днз, мм

Rzi — 1 мкм

hi-1 мкм

мкм

Eyi мкм

Прокат

А

2500

7,4

160

1

200

300

43

800

2602

400

150

2

63

60

2,6

800

1846

Б, В

870

3,8

89,8-0,78

1

200

2,2

520

1484

350

87,6

2

50

50

1,3

520

1242

Штамповка

А

600

4,5

1

200

250

120

800

2518

1000

150

2

100

100

7,2

0

414

Б, В

600

3,5

1

200

250

120

120

1380

870

87,5

2

100

100

7,2

120

654,4

Г

600

3,5

1

200

250

120

400

1734

740

135,5

2

100

100

7,2

0

414

Д

600

3,7

1

200

250

120

400

1734

1000

135,5

2

100

100

7,2

0

414

Е

600

3,5

1

200

250

120

400

1734

740

56,1

2

100

100

7,2

0

414

Ж, З

500

3,1

1

200

250

120

120

1380

520

15,2

2

100

100

7,2

120

654,4

И

500

2

1

200

250

120

120

690

620

12,8

2

100

100

7,2

0

207

К

1000

3,7

1

200

250

120

400

1734

250

34,1

2

100

100

7,2

0

414

100

34,7

3

50

50

0

0

200

2.4 Маршрутная технология обработки детали

Таблица 2 — Маршрутный технологический процесс

№ опер

Наименование операции и содержание переходов

Операцинный эскиз

Оборудование

005

Заготовительная

010

Токарная

1)Установить заготовку

2) подрезать торец в размер 6

3) точить выдерживая размеры 2; 3;4;5

4) расточить отверстие 1 с образованием фаски 2Ч45

5) снять заготовку

16Б16Т1

Патрон трехкулачковый

015

Токарная ПУ

1)установить заготовку

2) подрезать торец в размер 6

3) точить выдерживая размеры 1; 2;3;4;5

4)точить выточку выдерживая размеры 2; 5

5) расточить отверстие до 34,5 мм

6) расточить отверстие до 35 мм

7) снять заготовку

16Б16Т1

Патрон трехкулачковый

020

Токарная ПУ

1)Установить заготовку

2) точить выдерживая размеры 1; 2;3;4;5;6;7

3) снять заготовку

16Б16Т1

Патрон трехкулачковый,

оправка специальная

025

Токарная ПУ

1)установить заготовку

2) точить выдерживая размеры 1; 2;3;4;5;6

3) снять заготовку

16Б16Т1

Патрон трехкулачковый, оправка специальная

030

Фрезерная ПУ

1)установить заготовку

2) фрезеровать пазы предварит.

3) фрезеровать пазы выдерживая размеры 1; 2;3;4

4) снять заготовку

6Р11Ф3

Оправка

Приспособление фрезерное для обработки пазов

035

Зубофрезерная

1) установить заготовку

2) фрезеровать зубчатую поверхность

3) снять заготовку

5К324А

оправка

040

Слесарная

045

Термическая

050

Токарная

1)установить отверстие

2) калибровать отверстие Ш35Н9

3) снять заготовку

16К20

Патрон трехкулачковый

055

Шлифовальная

1)установить заготовку

2)шлифовать выдерживая размеры 1,2

3) снять заготовку

3М151

Оправка

Центры

поводок

060

Контрольная

065

Гальваническая

070

Малярная

2.5 Выбор оборудования, приспособлений, режущих и мерительных инструментов

Токарный станок 16б16Т1 (ст 15 [5]) на 010, 020, 025 операции

Таблица 3 — Техническая характеристика станка 16б16Т1

Наименование параметра

Велечина параметра

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм

над станиной

320

над суппортом

125

Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, мм

36

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм

750

Шаг нарезаемой резьбы, мм

0,05 — 40,95

Частота вращения шпинделя, об/мин

40 — 2000

Число скоростей шпинделя

18

Наибольшее перемещение суппорта, мм

продольное

700

поперечное

210

Подача суппорта, мм/мин

продольная

2 — 1200

поперечная

1 — 1200

Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин

продольного

6000

поперечного

5000

Мощность электродвигателя главного привода, кВт

7,1

Габаритные размеры (без ЧПУ), мм

длина

3100

ширина

1390

высота

Масса, кг

2350

Вертикально-фрезерный консольный станок 6Р1Ф3 на 030 фрезерную операцию (ст. 51[5])

Таблица 4 — Техническая характеристика станка 6Р1Ф3

Наименование параметра

Велечина параметра

Размеры рабочей поверхности стола (длинаЧширина), мм

250 — 1000

Наибольшее перемещение стола, мм

продольное

630

поперечное

300

вертикальное

350

Перемещение гильзы со шпинделем

-

Внутренний конус шпинделя (конусность 7: 24)

50

Число скоростей шпинделя

16

Частота вращения шпинделя, об/мин

80 — 2500

Число подач стола

Б/с

Подача стола, мм/мин

продольная и поперечная

0,1 — 4800

вертикальная

0,1 — 4800

Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин

продольного и поперечного

4800

вертикального

4800

Мощность электродвигателя главного движения, кВт

5,5

Габаритные размеры, мм

длина

4000

ширина

2000

высота

2220

Масса, кг

2760

Зубофрезерный полуавтомат для цилиндрических колес 5К324А на операции 035 (ст. 41 [5])

Таблица 5 — Техническая характеристика станка 5К324А

Наименование параметра

Велечина параметра

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм

500

Наибольшие размеры нарезаемых колес

модуль, мм

8

длина зуба прямозубых колес, мм

300

угол наклона зубьев

600

Наибольший диаметр установливаемых червячных фрез, мм

180

Расстояние, мм

от торца стола до оси фрезы

210 — 570

от оси инструмента до оси шпинделя заготовки

60 — 350

Наибольшее осевое перемещение фрезы, мм

80

Частота вращения шпиделя инструмента, об/мин

50 — 310

Подача заготовки, мм/мин

вертикальная и продольная

0,8 — 5

радиальная

0,14 — 0,84

Мощность электродвигателя главного движения, кВт

7,5

Габаритные размеры, мм

длина

2500

ширина

1440

высота

2000

Масса, кг

6400

Токарно-винторезный станок 16К20 на 050 операцию (ст. 15 [5])

Таблица 6 — Техническая характеристика станка 16К20

Наименование параметра

Велечина параметра

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм

над станиной

400

над суппортом

220

Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, мм

53

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм

710

Шаг нарезаемой резьбы, мм

метрической

0,5 — 112

дюймовой, число ниток на дюйм

56 — 0,5

модульной, модуль

0,5 — 112

питчевой, питч

56 — 0,5

Частота вращения шпинделя, об/мин

12,5 — 1600

Число скоростей шпинделя

22

Наибольшее перемещение суппорта, мм

продольное

645

поперечное

300

Подача суппорта, мм/об

продольная

0,05 — 2,8

поперечная

0,025 — 1,4

Число ступеней подач

24

Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин

продольного

3800

поперечного

1900

Мощность привода главного движения, кВт

11

Габаритные размеры, мм

длина

2505

ширина

1190

высота

1500

Масса, кг

2835

Круглошлифовальный станок 3М151 на 055 операцию (ст. 30 [5])

Таблица 7 — Техническая характеристика станка 3М151

Наименование параметра

Велечина параметра

Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки, мм

диаметр

200

длина

700

Рекомедуемый диаметр шлифования, мм

60

Наибольшая длина шлифования, мм

700

Высота центров над столом, мм

125

Наибольшее продольное перемещение стола, мм

705

Угол поворота стола, 0

по часовой стрелке

3

против часовой стрелки

10

Скорость автоматического перемещения стола (б/с), м/мин

0,05 — 5

Частота вращения шпинделя заготовки, об/мин

50 — 500

Конус Морзе шпинделя передней и пиноля задней бабок

4

Наибольшие размеры шлифовального круга, мм

наружный диаметр

600

высота

100

Перемещение шлифовальной бабки, мм

наибольшее

185

на одно деление лимба

0,005

на один оборот толчковой рукоятки

0,001

Частота вращения шпинделя шлифовального круга, об/мин

1590

Скорость врезной подачи шлифовальной бабки, мм/мин

0,1 — 0,4

Мощность двигателя главного движения, кВт

10

Габаритные размеры, мм

длина

4605

ширина

2405

высота

2170

Масса, кг

5600

2.5.1 Выбор режущего инструмента

Таблица 8 — Режущий инструмент

Опер.

Операция

Режущий инструмент

010

Токарная ПУ

Резец 2103 — 0715 ГОСТ 20 872– — 80 (ст 252 [10])

Резец 2140 — 0510 ГОСТ 18 872– — 73 (ст 267 [10])

015

Токарная ПУ

Резец 2103 — 0715 ГОСТ 20 872– — 80 (ст 252 [10])

Резец 2140 — 0510 ГОСТ 18 872– — 73 (ст 267 [10])

Резец специальный

020

Токарная ПУ

Резец 2103 — 0715 ГОСТ 20 872– — 80 (ст 252 [10])

025

Токарная ПУ

Резец 2103 — 0715 ГОСТ 20 872– — 80 (ст 252 [10])

030

Фрезеная ПУ

Фреза 2220 — 0223 ГОСТ 18 372– — 73 (ст 210 [6])

Фреза 035 — 2220 — 0106 ОСТ И62 — 2 — 75 (ст 198 [7])

035

Зубофрезерная

Фреза червячная зуборезная специальная

050

Токарная

Развертка 35Н9Ч150 ГОСТ 1672– — 71 — Р18 (ст 310 [7])

055

Шлифовальная

Круг ПВД 600Ч80Ч305 25А СМ5 — К ГОСТ 2424– — 83 (ст 378 [9])

2.5.2 Выбор станочных приспособлений

Таблица 9 — Станочные приспособления

опер

Операция

Приспособление

010

Токарная ПУ

Патрон 7100 — 0035 ГОСТ 2675– — 80 (ст 183 [10])

015

Токарная ПУ

Патрон 7100 — 0035 ГОСТ 2675– — 80 (ст 183 [10])

020

Токарная ПУ

Патрон 7100 — 0035 ГОСТ 2675– — 80 (ст 183 [10])

025

Токарная ПУ

Патрон 7100 — 0035 ГОСТ 2675– — 80 (ст 183 [10]) Оправка специальная

030

Фрезеная ПУ

Приспособление фрезерное для обработки пазов 22Н12

035

Зубофрезерная

Оправка специальная

050

Токарная

Патрон 7100 — 0035 ГОСТ 2675– — 80 (ст 183 [10])

055

Шлифовальная

Оправка специальная

Центр 7032 — 0032 Морзе 4 ГОСТ 13 214– — 79 (ст 126 [10])

2.5.3 Выбор вспомогательного оборудования

Таблица 10 — Вспомогательное оборудование

№ опер.

Операция

Вспомогательное оборудование

030

Фрезеная ПУ

Патрон 1 — 50 — 8 — 90 ГОСТ 26 539- 85 (ст. 362 [10])

Патрон 1 — 50 — 20 — 100 ГОСТ 26 539– — 85 (ст 362 [10])

050

Токарная

Оправка переходная АВ — 6409 — 3071

Оправка 6230 — 0184 ГОСТ 13 044– — 67

2.5.4 Выбор средств техническго контроля

Таблица 11 — Средства технического контроля

опер

Контролируемый размер

Средства технического контроля

1

2

3

010

Торец 87,5; ?149,1;

?70,5;? отверстия 33,5

Штангенциркуль ШЦ 11 ГОСТ 166- 63 (ст 414 [7])

015

Торец 86; ?56; ?70; ?135,5; торцы 11,8; 12,2; 22;? выточки 70; 22; отверстие 34,5; 35; фаска 2Ч450

Штангенциркуль ШЦ 11ГОСТ 166 — 63 (ст 414 [7])

Пробка Ш 35Н9 ГОСТ 14 810– — 69 (ст 414 [7])

Шаблон для внутренних фасок 2Ч45 М4 1425 — 61 (ст 413 [7])

020

?70; фаска 2Ч450; ?148,6; торец 26; 14;

фаска 2Ч450; радиус R27

Штангенциркуль ШЦ11 ГОСТ 166– —63 (ст 414 [7])

Шаблон для радиусов R27

Шаблон для наружных фасок 2Ч45 М4 1416 — 61 (ст 413 [7])

025

?55; фаска 2Ч450; торец 11,9; 12,1; ?135; радиус R27

Штангенциркуль ШЦ11 ГОСТ 166– —63 (ст 414 [7])

Шаблон для радиусов R27

Шаблон для наружных фасок 2*45 М4 1416 — 61 (ст 413 [7])

030

Пазы 22Н12; глубина 6; радиус R6

Шаблон для радиусов R6

Штангенциркуль ШЦ 11 ГОСТ 166– —63 (ст 414 [7])

035

Зубчатая поверхность; расстояние между вершинами зубьев 148,6; между впадинами 122,17; между центрами 138,24

Штангензубомер Ш3 — 18 ГОСТ 163– —41 (ст 431 [7])

050

? отверстия 35Н9

Пробка Ш 35Н9 ГОСТ 14 810– — 69 (ст 414 [7])

055

? 55Н9;? 135

Штангенциркуль ШЦ11 ГОСТ 166– — 63 (ст 414 [7])

Скоба Ш 35h9 М4 4780 — 63 (ст 411 [7])

2.6 Установление разрядов и профессий

Таблица 12 — Разряды и профессии

№ оп.

Сприн. (шт.)

Профессия рабочего

Тариф. разряд

Тшт мин.

Nпр

Fдр

Сдубл.

Rрас. чел.

Числен. рабочих

всего

1 см.

2 см.

010

2

Токарь

2

3,28

130 000

1860

2

1,53

2

1

1

015

6

Токарь

2

14,38

6

2,23

2

1

1

020

2

Токарь

2

3,32

2

1,55

2

1

1

025

2

токарь

2

2,85

2

1,33

2

1

1

030

2

Фрезеровщик

3

4,08

2

1,91

2

1

1

035

5

Фрезеровщик

4

8,88

1

8,28

9

5

4

050

1

Токарь

3

1,96

1

1,83

2

1

1

055

4

Щлифовальщик

4

7,34

1

6,84

7

4

3

всего

24

28

15

13

2.7 Расчет режимов резания по нормативам

Операция 010 Токарная

Черновое точение наружных поверхностей

Глубина резания

t = 2 мм

Подача

S = 1 мм/об (ст 64 [8])

Скорость резания

V = 66 м/мин (ст 76 [8])

n = (9)

где V — скорость резания

Д — обрабатываемый диаметр детали

по формуле 9: n = = 137 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 4,1 кВт (ст 78 [8])

Nшп = Nдв Ч? (10)

где Nдв — мощность двигателя станка

? — к.п.д. двигателя станка

по формуле 10: Nшп = 7,1Ч0,7 = 5 кВТ

N< Nшп

Черновое растачивание

Глубина резания

t = 1,1 мм

Подача

S0 = 015 мм/об (ст 66 [8])

Скорость резания

V = 120 м/мин (ст 76 [8])

По формуле 9: n = = 1140 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 2,0 кВт (ст 78 [8])

N < Nшп

Операция 015 токарная

Получистовое растачивание

Глубина резания

t = 0,5 мм

Подача

S = 0,15 мм/об (ст 66 [8])

Скорость резания

V = 132 м/мин (ст 76 [8])

по формуле 9: n = = 1219 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 2,4 кВт (ст 68 [8])

N< Nшп

Чистовое растачивание

Глубина резания

t = 0,25

Подача

S0 = 0,07 мм/об (ст 68 [8])

Скорость резания

V= 152 м/мин (ст 76 [8])

По формуле 9: n = = 1383 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 2,4 кВт (ст 78 [8])

Точнение наружных поверхностей

Глубина резания

t = 1,5 мм

Подача

S0 = 1 мм/об (ст 64 [8])

Скорость резания

V = 66 м/мин (ст 76 [8])

по формуле 9: n = = 143 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 4,1 кВт (ст 78 [8])

N < Nшп

Обработка выточки

Ширина резца 8 мм

Подача

Sо = 0,1 мм/об (ст 66 [8])

Скорость резания

V = 104 м/мин (ст 76 [8])

по формуле 9: n = = 244 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 4,9 кВт (ст 78 [8])

N < Nшп

Операция 020 Токарная ПУ

Чистовое точение

Глубина резания

t = 0,25 мм

Подача

S = 132 мм/об (ст 66 [8])

Скорость резания

V = 132 м/мин (ст 76 [8])

по формуле 9: n = = 283 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 2,4 кВт (ст 78 [8])

N < Nшп

Операция 025 Токарная ПУ

Глубина резания

t = 0,25

Подача

Sо = 0,4 мм/об (ст 67 [8])

Скорость резания

V = 104 м/мин (ст 78 [8])

по формуле 9: n = = 245 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 2,9 кВт (ст 78 [8])

N< Nшп

Операция 030 Фрезерная

Фреза? 20 мм

Глубина резания

t = 6 мм

Подача

Sz = 0,05 мм/зуб (ст 146 [8]) Sм = 121,8 мм/мин

Скорость резания

V = 25,5 м/мин (ст 146 [8])

nфр = (11)

где V — скорость резания

Дфр — диаметр фрезы

по формуле 11: nфр = = 406 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 1,3 кВт (ст 151 [8])

по формуле 10: Nшп = 5,5Ч0,7 = 3,9 кВт

N< Nшп

Окончательное врезерование фрезой? 8 мм

Глубина резания

t = 6 мм

Подача

Sz = 0,03 мм/зуб (ст 146 [8]) Sм = 95,5 мм/мин

Скорость резания

V = 20 м/мин (ст 148 [9])

по формуле 11: nфр = = 796 об/мин

Мощность потребная на резание

N = 0,6 кВт (ст 151 [8])

N < Nшп

Операция 035 Зубофрезерная

Глубина резания

t = 13 мм

Подача

Sо = 1 мм/об (ст 148 [9])

Скорость резания

V = 40 м/мин (ст 148 [9])

по формуле 11: nфр = = 87,9 об/мин

nд = 80 об/мин

Vд = (12)

по формуле 12: Vд = = 36,4 м/мин

Операция 050 Токарная

Подача

Sz = 1,4 мм/об (ст 82 [9])

Скорость резания

V = 6,8 м/мин (ст 83 [9])

по формуле 9: n = = 62 об/мин

nд = 63 об/мин [по паспорту]

Vд = 6,9 м/мин

Операция 055 Шлифовальная

Глубина резания

t = 0,2 мм

Скорость резания

Vкр = 35 м/с (ст 301 [9])

Vд = 20 м/мин

Nзаг = = 116 об/мин

Подача

Sр = 0,005 мм/об (ст 301 [9])

Sм = 8 м/мин

Таблица 13 — Режимы резания

опер

Операция

T мм

S0 мм/об

Sм мм/мин

V мм/мин

N об/мин

NкВт

010

Токарная ПУ

Точение

Растачивание

2

1,1

1

0,15

137

171

66

120

137

1140

4,1

2,0

015

Токарная ПУ

Точение

Получ растачивание

Чистовое растачивание

Обработка выточки

1,5

0,5

0,25

1

0,15

0,07

0,1

143

183

97

24

66

132

152

104

143

1219

1383

244

4,1

2,4

2,4

4,9

020

Токарная ПУ

Чистовое точение

0,25

0,2

57

132

283

2,4

025

Токарная ПУ

Чистовое точение

0,25

0,4

98

104

245

2,9

030

Фрезеная ПУ

Фреза Ш 20 мм

Фреза Ш 8 мм

6

6

0,3

0,12

121,8

95,5

25,5

20

400

800

1,3

0,6

035

Зубофрезерная

13

1

80

36,4

80

2,2

050

Токарная

Калибров. отверстия

1,4

88,2

6,8

63

055

Шлифовальная

0,2

0,005

8

Vкр = 35

Vз = 20

nкр=1590

nз=116

2.8 Расчет и выбор норм времени

Нормы времени на операции с программным управлением

Тшт = (Та + Тв Ч Квт) (1+) (13)

Где Та — время автоматической работы по программе

Тв — время ручной вспомогательной работы

Тоб — время на тех обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности

Ктв — поправочный коэффициент, учитывающий серийность работы

Та = Тоа + Тва (14)

Где Тоа — время на выполнение рабочих ходов

Тва — время на выполнение холостых ходов

Тв = Тву + Твсп + Тви (15)

Где Тву — время на установку и снятие заготовки

Твсп — вспомогательное время, связанное с выполнением операции

Тви — время на контрольные изммерения

Операция 010 токарная

Рисунок 2 — Траектория движения инструментов на операции 010

Таблица 14 — Расчет времени автоматической работы станка

№ инстр

№ участка

L мм

Sм мм/мин

Тоа мин

Тва мин

1

0−1

1−2

2−3

3−4

4−5

5−6

6−7

7−0

258

22

1

20

25,8

39,3

17

366

5000

137

137

5000

137

137

137

5000

-

0,16

0,01

-

0,19

0,29

0,12

-

0,05

-

-

0,01

-

-

-

0,07

2

0−1

1−2

2−3

3−4

4−5

5−6

6−0

269

1

4,2

88

1

88

270

5000

171

171

171

171

5000

5000

-

0,01

0,03

0,52

0,01

-

-

0,05

-

-

-

-

0,02

0,05

по формуле 14: Та = 1,34 + 0,35 = 1,69 мин

по формуле 15: Тв = 0,45 + 0,36 + 0,89 = 1,7 мин

Тву = 0,45 мин (ст. 36 [11])

Твсп = 0,36 мин (ст. 50 [11])

Тви = 0,89 мин (ст. 52 [11])

Квт = 0,76 (ст. 35 [11])

Тоб = 10%

по формуле 13: Тшт = (1,69+1,7Ч0,76)Ч (1+) = 3,28 мин

Тпз = 18 мин (ст. 56 [11])

Тшк = Тшт +

Тшк = 3,28 + = 3,43 мин

Таблица 15 — Нормы времени на операции с ПУ

опер

Наименование операции

Tа

мин

Тв

мин

Тшт

мин

Тпз

мин

Тшк

мин

010

Токарная

1,69

1,7

3,28

18

3,43

015

Токарная

11,73

1,54

14,38

19

14,54

020

Токарная

1,55

1,28

3,32

17

3,46

025

Токарная

0,95

1,43

2,85

17

2,99

030

Фрезерная

2,64

0,93

4,08

24

4,28

Нормы времни на операции с ручным управлением

Нормы времени на зубофрезерную операцию

Норма штучного времени определяется по формуле

Тшт = (Товтв)Ч (1+) (16)

где То — время работы станка

Тв — время вспомогательных работ

Ктв — коэффициент, учитывающий серийность работ

аобс — время на обслуживание рабочего места

аотл — время на отдых и личные надобности

То = (17)

где L — длина рабочего хода

z — число зубьев заготовки

n — частота вращения фрезы

Sо — подача

K — число заходоы фррезы

L = b + I1 (18)

где b — ширина зуба

I1 — велечина врезания резьбы и перебега фрезы

I1 = 47 мм ст. (647 [11])

L = 14 +47 = 61 мм

Т0 = = 6,5 мм

по формуле 15 находим Тв

Тву = 0,2 мин (ст. 59 [1])

Твсп = 0,7 мин (ст. 152 [12])

Тви = 0,75 мин (ст. 169 [12])

Тв = 0,2 + 0,7 + 0,75 = 1,65 мин

аобс = 4% (ст. 160 [12])

аотл = 5% (ст. 203 [12])

Определяем штучное время

Тшт = (6,5 + 1,65 Ч 1) Ч (1 +) = 8,15 Ч 1,09 = 8,88 мин

Определяем подготовительно — заключительное время

Тпз = 40 мин (ст. 154 [12])

Определям штучно — калькуляционное время по формуле:

Тшк = 8,88 + = 9,21

Таблица 16 — Нормы времени на операции с РУ

№ опер

Наименование операции

Т0 мин

Тв мин

Тшт мин

Тпз мин

Тшк мин

035

Зубофрезерная

6,5

1,65

8,88

40

9,21

050

Токарная

1,02

0,66

1,96

23

2,15

055

Шлифовальная

5,25

1,13

7,34

25

7,55

3. Конструкторская часть

3.1 Проектирование приспособления на фрезерную операцию

3.1.1 Описание приспособления

Необходимо спроектировать специальное фрезерное приспособление для фрезерования пазов 22Н12 на детали «Звездочка». Приспособление предназначено для надежного закрепления заготовки и обеспечивает выполнение требований чертежа.

В приспособление заготовка устанавливается на цилиндрическую оправку поверхностью? 35Н9 с упором в торец поверхности? 148,60,74 мм. Отверстие детали? 35Н9 мм является направляющей базой, лишает заготовку 2-х степеней подвижности: линейного перемещения по осям Z и X. Торец шейки ?148,60,74 мм является установочной базой и лишает заготовку 3-х степеней подвижности: линейного перемещения по оси Y и угловых поворотов по осям X, Z. Таким образом, при базировании заготовка лишается пяти степеней подвижности. Шестая степень свободы — угловой поворот по оси Yлишается за счет сил зажима в приспособлении.

Зажим осуществляется гайкой при помощи ключа в ручную.

3.1.2 Расчет усилий зажима

Зажимными называются механизмы, устраняющие возможность вибрации или смещение заготовки относительно установочных элементов.

К зажимным элементам предъявляют следующие требования:

1. При зажиме не должно нарушаться положение заготовки, достигнутое при базировании.

2. Зажим не должен деформировать заготовку или ее поверхность.

3. Сила зажима должна быть минимально необходимой.

4. Зажим и открепление заготовки.

5. Силы резания не должны восприниматься зажимными устройствами.

6. Зажимной механизм должен быть простой по конструкции.

Рассмотрим действия сил при сверлении отверстий в заготовке.

На заготовку действуют:

— осевая сила резания Р0;

— момент от силы резания Мрез;

— момент от сил трения при прижиме Мтр;

— момент от сил трения при опоре М трz;

— сила прижима Q.

Осевая сила резания Р0 опрокидывает заготовку вокруг точки опоры «О».

Уравнение равновесия:

КЧР0ЧI — QЧI1 = 0

Q = Q1 + Q2 (кгс),

Где Q1 — сила противодействия Р0;

Q2 — сила противодействия Мрез

Отсюда

Q1 =

I = 17,5 мм

I1 = 40 мм

Моменту от силы резания Мрез противостоят моменты трения:

Мтр1 = Q2 Ч f Ч (кгсЧмм)

Мтр2 = Q2 f Ч (кгсЧмм)

Где f= 0,21 — коэффициент трения

Уравнение равновесия:

КЧМрез — Мтр1 — Мтр2 = 0

Отсюда

(кгс),

где К — коэффициент запаса

К = К0 Ч К1Ч К2Ч К3 ЧК4 ЧК5 ЧК6, (19)

Где К0 = 1,5 — гарантированный коэффициент запаса;

К1 = К3 = К5 = К6 = 1

К2 = 1,1 — коэффициент затупления инструмента;

К4 = 1,4 — стабильность закрепления

Тогда К = 1,5 Ч1,1Ч1,3 = 2,14 принимаем К=2,2

Рассчитываем Мрез по формуле:

Мрез = СмЧ Dzm ЧSym ЧКм (кгс Ч мм) (20)

Где См = 34,5

Zm = 2

Ym = 0,8

Км = 1

D = 9 мм

S = 0,1 мм/об

по формуле 20: Мрез = 34,5 Ч92Ч 0,10,8Ч1 = 443 кгсЧмм

Р0 = СмЧDz ЧSypЧКм (кгсЧмм) (21)

Где Ср = 34,5

Zp = 2

Ур = 0,8

Км = 1

D = 13 мм

Sм = 0,1 мм/об

по формуле 21: Р0 = 68 Ч 13 Ч 0,10,7 = 176 кгсЧмм

Q1 = = = 169,4 (кгс)

Q2 = = = 76,71 (кгс),

Общее усилие зажима:

Q2 = 169,4 + 76,71 = 246,11, округлим до 250 (кгс)

Следовательно, для надежного закрепления заготовки необходимо приложить усилие зажима Q = 250 (кгс)

3.1.3 Расчет основных параметров зажимного механизма

В качестве зажимного механизма применяем ручной винтовой зажим: гайка через шпильку прижимает кондукторную втулку к заготовке (зажимаем ее между подставкой и заготовкой).

Согласно справочным данным, усилие зажима Q = 256 кгс может обеспечить гайка с резьбой М16 и усилием рабочего на рукоятке 4,5 кгс при длине рукоятки L = 120 мм. Учитываем условия работы: вес заготовки, ее габариты, принимаем решение использовать гайку и шпильку с резьбой М16 (более жесткая и прочная). Усилие рабочего 5 кгс, длина рукоятки — 200 мм, гайка с буртиком.

По формуле определяем:

Q = (кгс) (22)

Где Р = 5 кг

L = 200 мм

Rср = 7,35 — средний радиус резьбы М16

б = 2030` - угол подъема зуба

с = 6034` - угол трения в резьбе

f = 0,1 — коэффициент трения

Dн = 24 мм — наружный диаметр буртика

Dв = 17 мм — внутренний диаметр буртика

по формуле 22: Q= (кгс),

Таким образом, применяем резьбу гайки и шпильки М16, рабочий без особых усилий обеспечивает необходимое усилие зажима.

3.1.4 Прочностной расчет

Расчет на прочность резьбового соединения выполняем для наименее прочного звена стержня — шпильки.

При осевом нагружении условие прочности на растяжение:

(23)

где Dв = 13,8 мм — внутренний диаметр резьбы;

Q = 450 кгс — максимальная нагрузка

= 4−7 кгс/мм2 — для стали 45ГОСТ1050 — 80 после нормализации.

по формуле 22:

Следовательно. Резьба нагрузку выдержит, т.к.

Уmax = 3 кгс/мм2 < 7 кгс/мм2.

Прочность обеспечена

3.2 Расчет режущего инструмента

Резец канавочный

В качестве материала для державки резца принимаем углеродистую сталь марки 45 ГОСТ 1050– — 88

у в = 650 мПа (65 кгс/мм2); у и = 200 мПа (20 кгс/мм2)

Рассчитываем силу резания:

Pz = CPz Чt xpz Ч Sypz Ч V пz Ч Kpz (кгс) (24)

Где СPz = 247

xpz = 1; ypz = 1; пz = 0;

Kpz = 1

S = 0,05 мм/об

T= 2,8 мм

по формуле 24: Рz = 247Ч2,8Ч0,05Ч1Ч1 = 34,58 кгс

Т.к. резец предназначен для наружной канавки, используем стандартную державку для отрезного резца (аналог ГОСТ 18 884– — 73) сечение 25Ч 16 мм (для станка 1К62) и? головки 16 мм

Проверяем прочность и жесткость державки.

Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью:

Для круглого сечения

РZдоп = (25)

Где I = 40 мм — вылет резца от опоры

d = 15 мм — средний диаметр шейки

по формуле 25: РZдоп = кгс,

Прочность головки обеспечена, т.к. Рzдоп = 169 кгс> Рz = 98,6 кгс

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца:

Рzжест = (26)

Где f = 0,06 мм — стрела прогиба;

Е = 20 000 кгс/мм2 — модуль упругости материала;

J = 0,05d4 = 2531 мм4 — момент инерции сечения

По формуле 26: Рzжест = = 118,6 кгс.

Жесткость головки обеспечена, т.к. Рzжест = 118кгс> 98,6 кгс

Геометрия режущей части:

Форма лезвия 1:1 соответствует форме сечения канавки — резец отрезной

Передний угол г = 10; задний угол б = 450; угол в плане ц = 900. Материал пластины — сталь Р18 ГОСТ 19 265– — 73. Твердость 65… 68 НRC.

3.3 Расчет измерительного инструмента

Исполнительные размеры гладких калибров рассчитывают по формулам ГОСТ 24 851– — 81 или принимают по ГОСТ 2 121 401– — 75 без проведения расчетов.

Формулы для расчета исполнительных размеров калибров

ПРmax = Dmin + Z + (27)

НЕmax = Dmax + (28)

где Z — отклонение середины поля допуска на изготовление калибра пробки

ПР относительно наименьшего предельного размера отверстия;

Н — допуск на изготовление калибра — пробки.

По ГОСТ 24 853– — 81 назначаем допуски гладких калибров для отверстий по 9 квалитету

Z = 0,0035 мм; Y = 0,003 мм; Н = 0,004 мм

по формуле 27:

ПРmax = Dmin + Z + = D+EJ + Z + = 35 + 0,0035 += 35,0055 мм

На чертеже проставляем размер: ПРmax = 35,0055 -0,004 мм

НЕmax = Dmin + = D+ES + = 35,030 += 35,032 — 0,004 мм

На чертеже проставляем размер: НЕmax = 35,032-0,004 мм

Изношенный калибр: ПРизнос = Dmin -Y = 35- 0,003 = 34,997 мм

4. Мероприятия по охране труда, технике безопасности и пожарной безопасности

4.1 Охрана труда в механическом цехе

Охрана труда — это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда. Задача охраны труда — свести к минимальной вероятности поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда. Реальные производственные условия характеризуются, как правило, наличием некоторых опасных и вредных производственных факторов.

В соответствии с ГОСТ 12. 003−791 в механосборочном цехе существуют следующие опасные и вредные производственные факторы:

— движущиеся машины и механизмы;

— подвижные части производственного оборудования; - повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

— повышенная температура поверхностей оборудования, материалов;

— повышенный уровень шума на рабочем месте;

— повышенный уровень вибрации;

— недостаток естественного света;

— недостаточная освещенность рабочей зоны;

— острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовки, инструментов и оборудования;

— физические перегрузки (динамические);

— нервно-психические перегрузки (монотонность труда).

Для устранения или уменьшения этих факторов в цехе проводятся мероприятия, такие как:

— в здании механосборочного цеха установлены вентиляционные системы;

— каждый рабочий имеет спецодежду и спецобувь, очки, а также респиратор;

— для защиты от шума органов слуха рабочие имеют наушники;

— для ликвидации недостатка освещенности рабочей зоны на станках встроены устройства местного освещения;

— для защиты от стружки и СОЖ применяются защитные экраны. ;

— для защиты от движущихся частей производственного оборудования применяются защитные ограждения.

Надзор и контроль за соблюдением законодательства о труде и правил по охране труда осуществляют специально уполномоченные органы и инспекции, а так же профессиональные союзы.

Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда в цехе является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в рабочей зоне помещений

Механосборочный цех относится к V классу вредности.

В нем поддерживаются следующие метеорологические условия в холодный и переходной период:

— температура воздуха — 18−20 оС;

— относительная влажность — 60−40%;

— скорость движения воздуха — не более 0,2 м/с;

— давление — 760 мм ртутного столба.

В летний период:

— температура воздуха -21−23 °С;

— относительная влажность — 60−40%;

— скорость движения воздуха — не более 0,3 м/с;

— давление — 760 мм ртутного столба.

Эти данные находятся в соответствии с ГОСТ 1205–88, где установлены оптимальные метеоусловия необходимые в рабочей зоне.

Для профилактики травматизма в механосборочном цехе зону резания токарных, фрезерных, протяжных, зубообрабатывающих, шлифовальных станков ограждают специальными ограждениями.

Основные меры по снижению уровня шума воздействующего на человека на рабочих местах в механосборочном цехе:

— использование звукоизолирующих ограждений;

— закрытие кожухами работающих машин и механизмов;

— использование глушителей при шумовых источениях отработанных газов в атмосферу.

— применение средств индивидуальной защиты, таких как противошумовые наушники, вкладыши и шлемы.

Основные меры по снижению вибрации в механосборочном цехе:

— применение защитных средств: оградительных, виброизолирующих, виброгасящих и вибропоглощающих;

— применение средств индивидуальной защиты: обуви с амортизирующими подошвами, рукавиц со специальными вкладышами, рукавиц и перчаток с мягкими наладонниками.

Для создания нормальных условий освещенности на рабочих местах в производственных помещениях пользуются двумя видами освещения — естественным и искусственным. Комбинация этих двух видов представляет собой совмещение освещения.

Эксплуатация большинства машин в цехе связана с применением электрической энергии, поэтому вопросам электробезопасности уделяется большое внимание.

Электра безопасность — система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

В цехе предусмотрено защитное заземление (ГОСТ 12.1. 030−81) -преднамеренное электрическое соединение с землёй металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением, устраняющее опасность поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования.

Для достижения цели системой управления охраной труда решаются следующие задачи:

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой