Для разработки технологического процесса обработки детали требуется предварительно изучить ее конструкцию и функции, выполняемые в узле механизма проанализировать технологичность конструкции и проанализировать чертеж. Рабочий чертеж детали должен иметь все данные необходимые для исчерпывающего и однозначного понимания при изготовлении и контроле детали и соответствовать действующим стандартам.
На первой и второй операциях при базировании по черновым базам обрабатывают основные технологические базы. Затем выполняют операции формообразования детали до стадии чистовой обработки. Далее осуществляют операции местной обработки на ранее обработанных поверхностях (фрезеруют канавки, нарезают резьбу, сверлят отверстия). Затем выполняют отделочную обработку основных наиболее ответственных поверхностей.
На первых операциях обработки за базу принимает наружная поверхность заготовки и обрабатывается отверстие начисто. После чистовой обработки отверстие будет базирующим при обработке остальных поверхностей. После обработки внутреннего отверстия обрабатываются все наружные поверхности детали, затем протягивают шпоночный паз и нарезают зубья. Далее идет операция закаливания зубьев и заключительными операциями будет шлифование.
Исходные данные: чертеж детали; материал заготовки - Сталь 40Х ГОСТ 4543-88; заготовка-прокат; поверхность детали подвергается следующей обработке: обтачивание чистовое, обтачивание черновое.
Обработка производится в две операции.
Расчет промежуточных припусков
1. Определение промежуточного припуска на чистовое обтачивание
Технологическая база - внутренняя поверхность отверстия.
1.1 Определение минимального припуска.
Rzi-l= 0.060мм высота микронеровностей профиля на предшествующем переходе (стр.66)
Тi-1=0.060мм глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе (стр.66)
Pi-1-пространственное отклонение взаимосвязанных поверхностей оставшихся от предшествующей обработки.
Определим Рзаг по формуле (10) (ф.28 стр.27)
, (10)Ро. м. =2ΔyLk - местное отклонение расположения заготовки. Δу=0.005мм/мкм. - удельная кривизна (стр.52) Lk=7мм - расстояние до середины детали, (стр.52)
Ро. м=2*0.005*7=0.07мм=70мкм. Еу=0,015мм (стр.138)
рц = 0,25
отклонение расположения заготовки (стр.65)δз =1.1 мм допуск на диаметр базовой поверхности заготовки
рц= 0.25
=0.37 мм=370мкмPзаг=
= 376 мкмСледовательно, для чернового обтачивания:
Рi-1=0.06Рзаг. =0.06*376=22.5мкм=0.022мм
Определим минимальный припуск по формуле (11)
2zmin= 2* (Rzi-1+ Тi-1 + ) (11)
2zmin= 2* (0,06 + 0,06 +
) =0.29мм1.2 Определим наименьший диаметр детали по формуле (12)
Dmin= D +δi+2zmin (12)
D/min=56-0.2-55.8мм, δi=0.2мм допуск на 11-й квалитет точности
Dmin=55.8+0.2+0.29=56.29мм
1.3 Определим наибольший диаметр после чернового обтачивания. точность предшествующей операции (черновое точение) согласно табл.38 стр.31, а допуск i-1 = 0,3мм чистовое точение для 12-го квалитета точности.
Dmax - Dmin +i-l = 56.29+0.3 = 56.59мм (стр.61)
1.4 Определим максимальный припуск по формуле (13)
2zmax= 2zmin+δi+ δi-1 (13)
2zmax=0.29+0.2+0.3=0.79мм
1.5 Определим операционный размер после чистового обтачивания
Dоп = Dmax - δi= 56.59-0.3мм
2. Определение припуска на обтачивание черновое.
2.1 Определение минимального припуска осуществляется аналогично п.1.1.
= 1,25 мм2.2 Определим наименьший диаметр заготовки (стр.59)
Dmin= 56,29+0,74+1,25 = 58,28 мм
2.3 Определим наибольший диаметр заготовки
Dmax = = D min + di-1 = 58,28+1,1 = 59,38 мм (стр.61)
2.4 Определим максимальный припуск
2Zmax= 1,25+0,74+1,1 = 3,09 мм
2.5 Определим операционный диаметр заготовки
D3 = 59,38 - 1,1 мм
Из сортамента принимаем диаметр проката D3=60+0.2-0.9мм
Таблица 6 − Расчет промежуточных припусков по табличным данным.
Размер | Припуск | Допуск | |||
Черновое точение | Чистовое точение | Шлифование | общий | ||
Ø 32мм | 1.2 | 0.3 | 0.1 | 1.6 | +0.2 - 0.6 |
Ø 28мм | 1.2 | 0.25 | -- | 1.45 | +0.2 - 0.6 |
8 мм | 0.5 | 0.25 | 0.1 | 0.85 | +0.2 - 0.3 |
14 мм | 2.0 | 1.0 | -- | 3.0 | +0.1-0.3 |
Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам представлен в Приложении
005 Токарно-винторезная.
Подрезание торца Ø56 мм.
1. При подрезании торца выбираем подачу таб.14, с.267.
s=0,25 мм/об, при 1=0,5мм
2. Скорость резания определяется по формуле (14)
(стр.265) (14)где СV=47 - коэффициент; табл.17, стр.269, х=0,15; m=0,2 - показателитабл.17, стр.269, Т= 60 мин - период стойкости инструмента
kV=kMV*knv*kuv (стр.268)
kMV - поправочный коэффициент, учитывающий влияние свойств обрабатываемого материала на скорость резания, kMV= kt табл.1, стр.261, kMV= kt
knv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхностей заготовки на скорость резания, knv=1 табл.5, стр.263
kuv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние свойств материала инструмента, kuv=0,65 табл.6, стр.263
kV=1,785*1*0,65=1,16
3. Сила резания определяется по формуле (15) (стр.272)
(15)где Ср=300 - коэффициент, табл.22, стр.273
х=1; у=0,75; n=-0,15 - показателитабл.22, стр.273
kр=kMр*kφр*kγр*kλp (стр.272) (34)
kMр - поправочный коэффициент,учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости, kMр= табл.9, стр.264
kMр= =0,65
kφр=0,89 (т.к. φ=900) табл.23, стр.275
kγр=1 (т.к. γ=100) табл.23, стр.275
kλp=1, табл.23, стр.275
krp=1; табл.23. стр.275
kp=0,65*0,89*1*1*1=0,578
Pz,y,x=10*300*0.51*0,250,75*80.85-0,15*0,578=158.6 Н
4. Мощность резания определяется по формуле (16) стр.272
; (16) кВт5. Число оборотов шпинделя
об/минNф=500 об/мин - по станку
м/минРежимы резания при обработке по переходам представлены в Приложении
1. Машинное время на обработку определяется по формуле (17)
мин (стр.101) (17)где l - длина обрабатываемой поверхности, мм;
l1 - величина врезания и перебега резца, мм; l1=3 мм
l2 - дополнительная длина на взятие пробной стружки, мм; l2=5 мм
n - число оборотов шпинделя, мм/об;
i - число рабочих ходов (проходов).
Тогда
мин2. Определение вспомогательного времени на операцию определяется по формуле (18):
Тв=tуст+tпер+tизм; (стр.101) (18)
tуст - вспомогательное время на установку и снятие детали, tуст=0,35
tпер − вспомогательное время, связанное с переходом, tпер1=0,19 мин
tизм: − вспомогательное время на контрольные измерения, tизм=0,15 мин
Тв=0,35+0, 19+0,15 =0,69 мин
3. Определение времени на обслуживание рабочего места
для станков IIгруппы составляет 4% оперативного времени.
tопер=0,512+0,69 = 1, 202 мин
tобсл= 1, 202 * 0,04 = 0,051 мин
4. Время на перерыв, отдых и личные надобности составляет 4% оперативного времени tот= 0,051 мин.
5. Определение нормы штучного времени определяется по формуле (19)
Тшт=t0+tв+tобс+tот; (стр.101) (19)
Тшт=0,512+0,69+0,051+0,051 = 1,304 мин
Для остальных операций значения норм времени сведены в таблице Приложения.
Экономическое сравнение вариантов технологической операции проводится по формуле (20):
(20)f1, f2 - условно-постоянные затраты двух вариантов
S1, S2 - себестоимость двух вариантов