Разработка технологического процесса механической обработки детали и сборки узла.

Технологическая база – наружный диаметр и центровые отверстия
1. Шлифовать зуб червяка.
Операция 065 Зубополировальная
Оборудование: станок червячно-шлифовальный 5К881
Приспособление: центра ГОСТ8742-75; хомутик ГОСТ 16488-70
Режущий инструмент: шлифовальный круг 2П200х10х20 АМ ГОСТ 2424-83
Измерительный инструмент: калибр.
Технологическая база – наружный диаметр и центровые отверстия
1. Полировать зуб червяка.
Операция 070 Слесарная
Оборудование: верстак слесарный
Приспособление: тиски
Режущий инструмент: напильник; метчик ГОСТ 3266-81.
1. Притупить острые кромки
2. Прокалибровать резьбу
Операция 075 Контрольная
Окончательный контроль по чертежу.
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1-150 ГОСТ 166-89;
калибр-скоба (35к6, (32s6.
2.5 Расчет режимов резания
При назначении режимов резания необходимо учитывать характер обработки, тип и размер инструмента, материал его режущей части и состояние заготовки. При черновой обработке назначают по возможности максимальную глубину резания и максимально возможную подачу, исходя из жесткости системы СПИД, мощности станка и других ограничивающих факторов.
Аналитический метод:
1. Операции 015 токарная (черновая). Установ А, переход 1.
Глубина резания - мм.
Ширина резания мм.
Подачу принимаем мм/об; [2, том 2, стр.364, табл.11]
Стойкость инструмента мин.
Скорость резания:
[2, том 2, стр.363],
где - общий поправочный коэффициент на скорость резания.
[2, том 2, стр.369],
где - коэффициент учета материала заготовки.
- коэффициент учета состояния поверхности заготовки.
- коэффициент учета материала инструмента.
[2, том 2, стр.358, табл.1],
где - коэффициент группы стали.
, [2, том 2, стр.359, табл.2],
;
; [2, том 2, стр.361, табл.5],
; [2, том 2, стр.361, табл.6],

; [2, том 2, стр.367, табл.17],
м/мин.
Частота оборотов шпинделя расчетное:
об/мин.
По паспорту станка принимаем об/мин
Фактическая скорость резания:

м/мин
Окружная сила резания:
; [2, том 2, стр.371],
где - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала.
,
где - коэффициенты учитывающие фактические условия резания.
; ; [2, том 2, стр.362, табл.9],

; [2, том 2, стр.374, табл.23],
;
; [2, том 2, стр.372, табл.22],
Н
Эффективная мощность резания:
; [2, том 2, стр.371],
кВт,
кВт, т.е. имеем запас по мощности.
2. Операция 040 фрезерная.
Глубина резания -
Ширина резания
Длина резания
Диаметр фрезы , число зубьев .
Подачу принимаем ; [2, том 2, стр.406, табл.80],
Стойкость инструмента ; [2, том 2, стр.411, табл.82],
Скорость резания определяется:
; [2, том 2, стр.406],
где - общий поправочный коэффициент на скорость резания.
; [2, том 2, стр.406],
где - коэффициент учета качества обработанной поверхности.
- коэффициент учета состояния поверхности заготовки.
- коэффициент учета материала инструмента.
[2, том 2, стр.358, табл.1],
где - коэффициент группы стали. По т.2 с.262 [2]
, [2, том 2, стр.359, табл.2],
;
; [2, том 2, стр.361, табл.5],
; [2, том 2, стр.361, табл.6],

, [2, том 2, стр.408, табл.81],

Частота оборотов шпинделя расчетное:

По паспорту станка принимаем
Фактическая скорость резания:


Окружная сила при фрезеровании:
[2, том 2, стр.406],
где - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала.
; ; [2, том 2, стр.362, табл.9],

; [2, том 2, стр.412, табл.83],

Величины остальных составляющих силы резания: горизонтальной Рh ; вертикальной Рv ; радиальной Рy ; осевой Рх устанавливаются из соотношения с главной составляющей Pz. По справочнику [2, том 2, стр.413, табл.84].




Крутящий момент на шпинделе:
; [2, том 2, стр.411],
.
Эффективная мощность резания:
; [2, том 2, стр.411],


Для остальных операций режимы резания определяем по машиностроительным нормативам.
3. Операция 010 токарная. Установ А. Переход 2. Точить (38
Глубина резания -
Подача
[4, стр.29, карта Т-4] ,
где - коэффициент, зависящий от размера обработки.
- коэффициент обрабатываемости материала.
- коэффициент характеризующий материал режущей части.

.
Число оборотов шпинделя расчетное:

По паспорту станка принимаем
Фактическая скорость резания:


Сила резания:
[4, стр.35, карта Т-4],

[4, стр.36]

Мощность резания:


Мощность привода станка 16К20
2.6 Нормирование операций
Под технически обоснованной нормой времени понимают время, необходимое для выполнения заданного объема работ при определенных организационно-технических условиях и наиболее эффективном использовании всех средств производства.
В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени. Для расчета норм штучно-калькуляционного времени ()к норме штучного времени следует добавить подготовительно-заключительное время.
[1, стр.81],
где - подготовительно-заключительное время на партию деталей;
- число деталей в настроечной партии;
- штучное время на деталь.
[1, стр. 102], где
- основное время;
- время на установку и снятие детали;
- время на закрепление и открепления детали;
- время на измерение детали;
- время приемы управления;
- время на обслуживание рабочего места и отдых.
Рассчитаем нормы штучного времени по укрупненным машиностроительным нормативам.
мин, [5, стр.281, карта 135],
мин, [5, стр.276, карта 134],
мин, [5, стр.314, карта 143],
мин, [5, стр.276, карта 134],
[5, стр.274, карта 132],
Основное время определяется по формуле: :
мин, [5, стр.338, карта 158],
Порядок расчета норм времени занесем в таблицу 16
Таблица 16 – нормы времени на операцию 015

Содержание работы Длина обработки мм Глубина резания, t мм Табличное время, мин Номер карты Установ А: Установить и снять деталь 7,5 6 1. Точить (60,5 на длине 183 мм;
2. Точить (38 на длине 113 мм;
3. Точить (35,7 на длине 55 мм;
4. Точить (32,7 на длине 32 мм; 183
113
55
32 2,25
3,75
1,15
1,5 0,8
0,5х3
0,25
0,15 158
158
158
158 Установ Б: Переустановить и снять деталь 5,25 6 5. Точить (38 на длине 99 мм;
6. Точить (35,7 на длине 44 мм; 99
44 3,75
1,15 0,45х3
0,2 158
158 Итого: 7,5+0,8+1,5+0,25+0,15+5,25+1,35+0,2=17мин
мин
мин
Основное технологическое время:
1. Операция 010 фрезерно-центровальная
Для фрезерования:
[4, стр. 75, карта Ф-1],
где - длина фрезерования.
переход 1. мм; мм/об; об/мин
мин.
Для сверления:
[4, стр. 107, карта С-1],
где - глубина сверления.
2) переход 2. мм; мм/об;
мин
Общее технологическое время на операцию 010
мин
Штучно-калькуляционное время на операцию 010
мин.
2. Операция 030 токарная (чистовая)
Для токарной обработки.
[4, стр.16, карта Т-1],
где - длина рабочего хода суппорта.
Установ А:
1) переход 1. То = 0,32 мин
2) переход 2. То = 0,17 мин
3) переход 3. То = 0,1 мин
4) переход 4. То = 0,02 мин
5) переход 5. То = 0,03 мин
6) переход 6. То = 0,01 мин
7) переход 7. То = 0,05 мин
Установ Б:
8) переход 1. То = 0,14 мин
9) переход 2. То = 0,1 мин
10) переход 3. То = 0,02 мин
Общее технологическое время на операцию 030
мин
Штучно-калькуляционное время на операцию 030
мин
3. Операция 035 зубодолбежная
Для обработки долбяком на зубофрезерном станке.
[4, стр.140, карта З-1],
где - длина рабочего хода суппорта,
- число заходов червяка.
1) переход 1 . мм; мм/об; об/мин.
мин.
Общее технологическое время на операцию 035
мин
Штучно-калькуляционное время на операцию 035
мин
4. Операция 040 фрезерная
Для фрезерования:
[4, стр.75, карта Ф-1],
где - длина фрезерования.
1) переход 1. То = 0,94 мин
Общее технологическое время на операцию 040
мин
Штучно-калькуляционное время на операцию 040
мин.
5. Операция 045 сверлильная
Установ А:
1) переход 1. То = 0,08 мин
2) переход 2. То = 0,1 мин
3) переход 3. То = 0,03 мин
Установ Б:
4) переход 1. То = 0,08 мин
5) переход 2. То = 0,1 мин
6) переход 3. То = 0,03 мин
Общее технологическое время на операцию 045
мин
Штучно-калькуляционное время на операцию 045
мин.
6. Операция 055 круглошлифовальная
Для шлифования цилиндрической поверхности:
[4, стр.168, карта Ш-1],
где - припуск на этапе предварительного шлифования;
; где
- общий припуск на переход;
- припуск на окончательное шлифование; ;
где - припуск на выхаживание;
- время на выхаживание.
Установ А
переход 1.
мм; мм [4, стр. 176];
мм.
мм;
мм/мин; [4, стр. 173]
мм/мин [4, стр. 173]
мин [4, стр. 175].
мин.
2) переход 2. То = 0,9 мин
Установ Б
3) переход 1. То = 0,9 мин
Общее технологическое время на операцию 055
мин
Штучно-калькуляционное время на операцию 055
мин.
7. Операция 060 зубошлифовальная
1) переход 1. То = 1,3 мин
Общее технологическое время на операцию 060
мин
Штучно-калькуляционное время на операцию 060
мин.
8. Операция 065 зубополировальная
1) переход 1. То = 1,3 мин
Общее технологическое время на операцию 065
мин
Штучно-калькуляционное время на операцию 065
мин.


Таблица 16 – нормирование операций
Операция,
номер перехода ,
мин ,
мин ,
мин ,
мин ,
мин Операция 010 Фрезерно-центровальная Переход 1
Переход 2 1,63
0,08 1,71 0,7 0,8 3,2 Операция 015 токарная (черновая) Переход 1
Переход 2
Переход 3
Переход 4
Переход 5
Переход 6 0,8
0,5х3
0,25
0,15
0,45x3
0,2 17 6,35 12,75 36,28 Операция 030 токарная (чистовая) Переход 1
Переход 2
Переход 3
Переход 4
Переход 5
Переход 6
Переход 7
Переход 8
Переход 9
Переход 10 0,32
0,17
0,1
0,02
0,03
0,01
0,05
0,14
0,1
0,02 0,96 0,34 0,43 1,73 Операция 035 зубодолбежная Переход 1 24 24 10 16 40 Операция 040 фрезерная Переход 1 0,94 0,94 0,36 0,4 1,7 Операция 045 сверлильная Переход 1
Переход 2
Переход 3
Переход 4
Переход 5
Переход 6 0,08
0,1
0,03
0,08
0,1
0,03 0,42 0,16 0,2 0,78 Операция 055 круглошлифовальная Переход 1
Переход 2
Переход 3 0,9
0,9
0,9 2,7 1 1,16 4,86 Операция 060 зубошлифовальная Переход 1 1,3 5,2 2 2,16 9,36 Операция 065 зубополировальная Переход 1 1,3 5,2 2 2,16 9,36



3 Конструкторская часть
3.1 Проектирование приспособления
Разработаем приспособление для операции 040 фрезерной. Для установки заготовки используется опорная призма с , для зажима - прижимы с приводом от пневмоцилиндров.
Силу закрепления определяем из условий равновесия силовых факторов, действующих на заготовку. В данном случае это окружная сила и радиальная сила . Силы возьмем из расчета режимов резания.
Н; Н.
Необходимое усилие закрепления:
[2, стр. 113, табл.10],
где - коэффициент трения в месте контакта заготовки с опорой.
- коэффициент трения в месте контакта заготовки с зажимом.
- коэффициент запаса прочности.
, [2, стр. 117],
где - коэффициент гарантированного запаса [2, стр. 117],
- коэффициент учета увеличения сил резания при черновой обработке [2, стр. 117],
- коэффициент учета увеличения сил резания вследствие затупления инструмента [2, стр. 117, табл.11],
- коэффициент учета увеличения сил при прерывистом точении [2, стр. 117],
- коэффициент учета постоянства силы закрепления [2, стр. 117],
- коэффициент учета эргономичности [2, стр. 117],
- коэффициент учета крутящего момента [2, стр. 117],

[2, стр. 118, табл.12],
Н
Соотношение плеч рычажной системы найдем из предварительной компоновки.

Необходимое толкающее усилие пневмоцилиндра:
,
где - суммарный КПД системы.
,
где - КПД пневмоцилиндра,
- КПД рычажной системы.

Н


Рисунок - 4 – Схема закрепления.
По таблице 19 [2, стр. 125] выбираем пневмоцилиндр двустороннего действия рабочим давлением МПа; мм; мм.
Толкающее усилие 4380 Н,
Тянущее усилие 4080 Н.
Данный пневмоцилиндр обеспечит надежное закрепление заготовки.
Заключение
В результате выполнения данной курсовой работы был разработан технологический процесс изготовления детали «Червяк». Был обоснован способ получения заготовки, разработан маршрутный процесс изготовления детали, произведен выбор необходимого оборудования и технологических баз, рассчитаны припуски на мех. обработку, режимы резания, проведено нормирование технологических операций. Проведено проектирование специального приспособления, что увеличивает точность изготовления детали и уменьшает долю ручного труда. В результате сократилось время обработки детали и снизилась ее себестоимость.






























Литература
1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [ Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов]. - 4-е изд., перераб. и доп.- Мн.: Выш. школа, 1983.- 256 с., ил.
2. Дальский А.М., Суслов А.Г., Косилова А.Г., и др.; Под редакцией Дальского А.М., Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. - 5-е изд., исправленное. - М.; Машиностроение, 2003. - 1857 с., ил.
3. Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения» - М.; Машиностроение, 1985. - 184 с., ил.
4. Барановский Ю.В., Брахман Л.А., Бродский Ц.З., и др. Режимы резания металлов. Справочник. - 3-е изд., доп. и перераб. - М.; Машиностроение, 1972. - 408 с., ил.
5. Зубченко А.С., Колосков М.М., Каширский Ю.В., Марочник сталей и сплавов - М.; Машиностроение, 2003. - 783 с., ил.
6. Жуков Э.Л., Козарь И.И., Мурашкин С.Л., Розовский Б.Я., Технология машиностроения: В 2 кн. Учеб. Пособ. Для вузов. –М.: Высш. шк., 2003.-295 с.: ил.
7. Базров Б. М. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 2005г. – 736с.: ил.
8. Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на работы, выполняемые на металлорежущих станках; Под редакцией Грязнова Ю.А. - М.; Типография при НИИ труда, 1989. 430 с.
9. Общемашиностроительные нормативы времени на работы, выполняемые на фрезерных и сверлильных станках; Под редакцией Ульянова Р.Г. - М.; Типография при НИИ труда, 1973. 400 с.
10. Общемашиностроительные нормативы времени для технического нормирования работ на шлифовальных и доводочных станках; Под редакцией Ушанова С.Н. - М.; Типография ВНИИТЭМР, 1985. 376 с.













3





Изм. Лист № докум. Подп. Дата


Лист