Деталь "корпус поршня"
2.3.3 Характеристика выбранного оборудования.
В данном технологическом процессе применяются такие станки как: 16К20Ф3. Он предназначен для точения наружных поверхностей, растачивания отверстий, нарезания резьбы. Его основные технические характеристики:
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, [мм]:
над станиной 400
над суппортом 200
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, [мм] 1000
Частота вращения шпинделя, [об/мин] 35-1600
Мощность электродвигателя, [кВт] 10
Габаритные размеры,[ мм] 3000х1600х1600
Сверлильный станок модели 2Р135Ф2-1 предназначен для сверления, зенкерования, рассверливания, развертывания заготовок различного диаметра.
Технические характеристики станка:
Наибольший диаметр сверления, [мм] 35
Частота вращения шпинделя, [об/мин] 45-2000
Мощность электродвигателя, [кВт] 3,7
Габаритные размеры, [мм] 1800х2170х2700
Вертикально фрезерный станок модели 6Р13 предназначен для фрезерования пазов, окон и других поверхностей.
Размеры рабочей поверхности стола 400х1600
Наибольшее перемещение стола:
Продольное [мм] 1000
Поперечное [мм] 300
Вертикальное [мм] 420
Число скоростей шпинделя 18
Число подач стола 18
Подача стола станка, [мм/мин]
Продольная и поперечная 25-1250
Вертикальная 8,3-416,6
Мощность Электродвигателя привода главного движения [КВт] 11
Габаритные размеры [мм] 2560х2260х2120
Внутришлифовальный станок модели 3К229В предназначен для внутреннего шлифования поверхностей.
Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки [мм] 800
Установленной заготовки в кожухе [мм] 630
При наибольшем диаметре обрабатываемого отверстия[мм] 320
Диаметр шлифуемых отверстий [мм] 100-400
Частота Вращения Шпинделя [об/мин] 3500,4500
Мощность Двигателя [КВт] 7,5
Габариты [мм] 4630х2405х2000
2.3.4 Описание системы Управления ЧПУ.
В новом Технологическом Процессе применятся Оперативная система управления станком на базе устройства “Электроника-НЦ-31”, которая обеспечивает ввод, отладку и редактирование программ обработки непосредственно на станке с помощью клавиатуры. Программа и вводится оператором с чертежа детали или при обработке сложных деталей с бланка подготовленного технологом - программистом. Контроль программы осуществляется с помощью цифровой индикации, а ее корректировку -непосредственно на станке от клавиатуры на панели управления.
В устройстве “Электроника-НЦ-31” возможна передача программ в кассету внешней памяти (КВП) для хранения вне станка и последующего ввода программы из КВП в систему управления. Устройство ЧПУ - контурное, оперативно управляет следующим: электроприводом подач по двум координатным осям. Интерполяция - линейная и круговая. В память устройства введены стандартные рабочие циклы: точение конусов, обработка любых дуг окружностей, нарезание резьбы, продольное и поперечное точение с разделением величины припуска на рабочие ходы и ввода программы в память устройства. Разрешающая способность по координате Z 0,01mm, по координате X 0,005mm.
2.3 Выбор и обоснование технологических баз.
При разработке технологической операции необходимо особое внимание уделить выбору технологических баз. При этом должны соблюдаться основные правила базирования: 1. правило шести точек; 2. правило совмещения баз; 3. постоянство баз.
Поверхности, выбранные в качестве базовых, указаны на рис. 2.4, а данные по базовым поверхностям сводим в таблицу 2.4. Выбор баз производим в соответствии с ГОСТ 21495-76
Таблица 2.4
№ опер.
|
Наименование операции
|
Базовая поверхность
|
Приспособление
|
|
015
|
Токарно-винторезная с ЧПУ
|
А
|
Патрон 3-х кулачковый
|
|
025
|
Токарно-винторезная с ЧПУ
|
Б
|
Патрон 3-х кулачковый
|
|
035
|
Сверлильная с ЧПУ
|
АВ
|
Специальное приспособление
|
|
040
|
Фрезерная
|
АБВ
|
Специальное приспособление
|
|
045
|
Шлифовальная
|
Б
|
Патрон 3-х кулачковый
|
|
|
2.4 Определение припусков на механическую обработку.
От величины припусков на обработку детали зависит себестоимость ее изготовления. Повышенный припуск ведет к увеличению расхода материала, затратам труда и другим производственным расходам. При заниженном припуске увеличивается возможность получения бракованной детали. Поэтому очень важно правильное назначение общих и межоперационных припусков.
Используя два вида определения припусков, аналитический и статический, определим припуски на несколько поверхностей.
Все данные расчетов заносим в таблицы.
№ перехода
|
Вид заготовки
|
Точность обработки
|
Элементы припуска, мкм
|
Припуск, мм
|
Размер заготовки, мм
|
|
|
|
Квал
|
допуск
|
Rz
|
T
|
?o
|
?y
|
2zmin
|
2zmax
|
min
|
max
|
|
0
|
Заготовка
|
H14
|
1.3
|
300
|
300
|
341
|
-
|
-
|
-
|
274.68
|
275.169
|
|
1
|
Точение черновое
|
H12
|
0.52
|
50
|
50
|
20.4
|
130
|
8
|
8.8
|
283.48
|
283.969
|
|
2
|
Точение чистовое
|
H10
|
0.13
|
20
|
25
|
13.6
|
130
|
0.85
|
0.853
|
284.33
|
284.432
|
|
3
|
Шлифование черновое
|
H 8
|
0.081
|
10
|
20
|
6.82
|
110
|
0.36
|
0.359
|
284.69
|
284.742
|
|
4
|
Шлифование чистовое
|
H7
|
0.052
|
5
|
15
|
0.68
|
110
|
0.31
|
0.309
|
285
|
285.052
|
|
|
Rz - высота микронеровности, оставшейся при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм.
Т - глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм.
?о - суммарные отклонения расположения, возникшие на предшествующем технологическом переходе, мкм.
?у - величина погрешностей установки заготовки при выполняемом технологическом переходе, мкм.
2zmin - величина промежуточного припуска, мм.
2zmax - максимальный припуск на обработку поверхности заготовки, мм.
, где
?кор - погрешность заготовки по короблению, мм
?см - погрешность заготовки по смещению, мкм
, где
?к= 0.5- удельная кривизна заготовки, мкм/мм,
L - длина обрабатываемой поверхности, мм
?см = ?=1,2, где ? - допуск на заготовку
?смз = 1,2 мм мкм
?о1 = 341х0.06 = 20,46 мкм ?о2 = 341х0.04 = 13,64мкм
?о3 = 341х0.02 = 6.82 мкм ?о4 = 341х0.002 = 0.682мкм
Схема полей расположения припусков и допусков.
Статический метод определения припусков.
Таблица 2.5.2
Поверхности и вид обработки
|
Припуск
|
Размер
|
Предельные отклонения
|
|
Заготовка
Поверхность o325
Точение
|
4.5
|
329,5
325
|
+1400
+570
|
|
Заготовка
Поверхность o335
Точить
|
4.5
|
339,5
335
|
+1400
+570
|
|
Заготовка
Поверхность o305
Точить
|
4.5
|
309,5
305
|
+1300
+520
|
|
Заготовка
Поверхность o275
Расточить
|
1,7
|
273,3
275
|
+1300
+520
|
|
Заготовка
Поверхность o265
Расточить
|
6
|
259
265
|
+1300
+520
|
|
Заготовка
Поверхность o360
расточить
|
6
|
354
360
|
+1400
+570
|
|
Заготовка
Расточить фаску 1Х45
|
1
|
1
|
|
|
Заготовка
Поверхность o350
Расточить с подрезкой торца
|
6
|
344
350
|
+1400
+570
|
|
Заготовка
Поверхность o285
Расточить начерно
Расточить начисто
Шлифовать начерно
Шлифовать начисто
|
6
0,9
0,054
0,035
|
277,019
283,019
284,009
284,065
285
|
+1400
+520
+1400
+570
|
|
Заготовка
Конус 15
расточить
|
6
|
76
70
|
+1300
+520
|
|
Заготовка
Поверхность o295
расточить
|
6
|
301
295
|
+1300
+520
|
|
Заготовка
Уступ o70
расточить
|
2
|
68
70
|
+740
+300
|
|
Заготовка
Отверстие o12 мм
Сверлить
зенкеровать
|
23
0,25
|
2,75
25,75
26
|
+430
+110
+110
|
|
Заготовка
Фаска 2Х45
точить
|
2
|
2
|
|
|
|
2.5 Выбор вспомогательного, режущего и мерительного инструментов.
При разработке технологического процесса обработки детали большое значение, для повышения производительности и снижения себестоимости, имеет правильный выбор инструментов для изготовления детали и для контроля размеров. При выборе инструментов следует стремиться к применению стандартных инструментов, но если целесообразно, можно применять специальный, комбинированный или фасонный инструмент.
Режущий инструмент выбирают в зависимости от методов обработки, свойств обрабатываемого материала, требуемой точности и качеств поверхности.
Таблица 2.6
№ опер.
|
Вспомогательный, режущий и мерительный инструменты. Их ГОСТ и материал режущей части.
|
|
015
|
Резец проходной Т15К6 ГОСТ 18879-73,резец расточной Т15К6 ГОСТ 18063-72, штангенциркуль ГОСТ 166-89,патрон 3-х кулачковый ГОСТ 16886-71
|
|
025
|
Резец расточной Т15К6 ГОСТ 18063-72, штангенциркуль ГОСТ 166-89,патрон 3-х кулачковый ГОСТ 16886-71
|
|
035
|
Сверло Р6М5 ГОСТ 2420-2-80,калибр-пробка ГОСТ 14809-89,зенкер Р6М5 ГОСТ 3231-71,специальное сверлильное приспособление
|
|
040
|
Фреза концевая ВК8 ГОСТ 17026-71, специальное приспособление
|
|
045
|
Шлифовальный круг 16167-80, штангенциркуль ГОСТ 166-89,патрон 3-х кулачковый ГОСТ 16886-71
|
|
|
2.6 Подробная разработка двух операций технологического процесса.
Этот пункт делается для двух разнохарактерных операций технологического процесса таких, как токарная с ЧПУ и сверлильная. Производят расчет режимов резания аналитическим и табличным методом.
1. Определение режимов резания на токарную операцию с ЧПУ 025 .Точить o360 начерно с одновременной подрезкой торца, расточить o350 начерно с подрезкой торца, расточить o285 начерно, расточить внутреннюю поверхность на чисто точить, точить конус ?1:3,расточить внутреннюю поверхностьo295,расточить уступ o70.
a. Определение глубины резания.
На черновую обработку
O350 t1=6 мм; o360 t2=4,5 мм; o285 t3=6 мм; o70 t4=2; конус ?1:3 t5=6.
На чистовую обработку
O285 t6=0.9 мм.
b. Определение подачи.
Soчер=0.45 мм/об
Кsд=0,95 - коэффициент зависящий от сечения державки резца;
Кsн=1.0 - коэффициент зависящий от прочности режущей части;
Кsm=0.9 - коэффициент зависящий от механических свойств обрабатываемого материала;
Ksy=0.9 - коэффициент зависящий от схемы установки заготовки;
Ks?=1.0 - коэффициент зависящий от геометрических параметров резца;
Ksu=1.0 - коэффициент зависящий от материала режущей части;
Ksj=0.7 - коэффициент зависящий от жесткости станка;
Ksп=1.0 - коэффициент зависящий от состояния поверхности заготовки;
Sо1=0.98x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.58 мм/об,
Sо2=1.13x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.67 мм/об, Sо3=0.98x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.58 мм/об,
Sо4=0.98x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.58 мм/об,
Sо5=0.4x1x1x0.95x1x0.7x1x1x1х0.9=0.77 мм/об,
Чистовая обработка
Кsд=1 Кsн=1 Кsm=1.0 Ksy=0.9 Ks?=0.6 Ksu=1.0 Ksj=0.7 Kse=1.0
Sо6=0.45x1x1x0.85x0.6х0.8=0.18 мм/об;
c. Определение скорости резания.
Vчерн=179 м/мн; Vполуч=179 м/мн; Vчист=487 м/мин;
Kvc=1 - коэффициент зависящий от группы обрабатываемости материала;
Kvо=1 - коэффициент зависящий от вида обработки;
Kvj=0.7 - коэффициент зависящий от жесткости станка;
Kvm=0.8 - коэффициент зависящий от механических свойств обрабатываемого материала;
Kv?=1 - коэффициент зависящий от геометрических параметров резца;
Kvt=1 - коэффициент зависящий от периода стойкости режущей части;
Kvж=1 - коэффициент зависящий от наличия охлаждения
Vчерн=179х1х1х0.7х0.8х1х1х1=110 м/мин
Vполуч=179х1х1х0.7х0.8х1х1х1=110 м/мин
Vчист=487х1х1х0.7х0.8х1х1х1=272 м/мин
Vкан=185 м/мин;
Kvu=0.9; Kvp=1.2; Kvm=0.8; Kvt=1.0; Kvж=1.0; Kvc=1.0; Kvot=1.2
Vкан=185x0.9x1.2x0.8x1.0x1.0x1.0x1.2=192 м/мин
Vрез= 114 м/мин
Kvu=1.0; Kvr=1.0; Kvв=1.0; Кvn=0.75
Vрез=114x1.0x1.0x1.0x0.75=131 м/мин. [5]
d. Определение числа оборотов шпинделя.
об/мин; об/мин; об/мин
об/мин; об/мин.
об/мин.
Корректируем Ч.В.Ш. по паспортным данным станка.
n1=50 об/мин; n2=71 об/мин; n3=71 об/мин; n4=71 об/мин;
n5= 355 об/мин; n6= 200 об/мин.
e. Уточняем скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя.
f. Расчет минутной подачи.
Sm=Sxn
Sm1=0.55x50=29 мм/мин, Sm2=0.67x71=47.57 мм/мин,
Sm3=0.58x71=41.18 мм/мин, Sm4=0.58x71=41.18 мм/мин,
Sm5=0.77x355=273.35 мм/мин
g. Определение мощности резания.
Nt=4.5 кВт
Кпи=1.1 - коэффициент зависящий от материала инструмента.
Nрез=4.5x1.1=4.95 кВт.
Nс=Nдх?=10х0.8=8 кВт
- условия выполнимы.
Сверление
2. Определение режимов резания на сверлильную операцию с ЧПУ 035 Сверлить последовательно 2 отверстия o12 мм, сверлить o25,зенкеровать.
a. Определение глубины резания.
При сверлении t=1/2 D
На чистовую обработку
O25 t3=0.25 мм;
b. Определение подачи.
O12мм
Soт=0.29 мм/об Vт = 21.6 м/мин Pт =3755 Н Nт=1.10 кВТ
O25 мм
Soт=0.42 мм/об Vт = 17.6 м/мин Pт =10655 Н Nт=2.5 кВТ
Зенкерование
Soт=0.9 мм/об Vт = 14.5 м/мин Pт =1630 Н Nт=2.8 кВТ
Величины Частот Вращения Шпинделя
Корректируем Подачу So
So= SoтХKsm
So1=0.29х1=0.29 мм/об
So2=0,42Х1=0,42 мм/об
So3=0,9Х1=0,9 мм/об
Корректируем скорость:
V=VtxKvmxKvзxKvжxKvtzKvwxKvuxKi
V1=21,6x1x0,9х1х1х2,2х1х1,15=49.17
V2= 17,6х1х1х1х1х2,2х1х1,32=51,11
V3=14,5х1х1х1х0,85х1,2х1,15=17
Корректируем ЧВШ
Корректируем по Паспортным Данным Станка
=1000 об/мин =500 об/мин =200 об/мин
Значение минутной подачи Sm определяют по формуле:
Sm= So X
Sm1=0,29х1304=378 мм/мин
Sm2=0,42х651=273 мм/мин
Sm=0,9х216=194 мм/мин
С учетом П.Д.С. выбираем ближайшее имеюшееся на станке подачи Sф и Ч.В.Ш. фактическое.
Для o12 =1000 Sф= 315
Для o25 для сверления=500 Sф= 250
для зенкерования=200 Sф= 160
Фактическую скорость резания определяют по формуле:
Vф= хDx ф/1000
Для o12 V=3,14х12х1000/1000=37,7
Для o25 V=3,14ч25ч200/1000= 39,25 и V=3,14х25х200х1000=15,7
c. Определение мощности резания.
Nt=4.5 кВт
Кпи=1.1 - коэффициент зависящий от материала инструмента.
Nрез=4x0,85=3,24 кВт.
- условия выполнимы.
Литература.
[1] - «Справочник технолога машиностроителя» том 2, под редакцией Косиловой и Мещерекова М. «Машиностроение», 1986г.
[2] - «Общемашиностроительные нормативы времени для технического нормирования станочных работ» М. Машиностроение 1974г.
[3] - «Курсовое проектирование по технологии машиностроения», под редакцией А.Ф. Горбацевича, Минск Высшая школа 1975г.
[4] - «Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания», часть 1, М., Экономика 1990г.
[5] - «Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках ЧПУ» часть 2, М. Экономика 1990г.
[6] - «Режимы резания металлов», справочник под редакцией Ю.В. Барановского, М, Машиностроение 1972г.
[7] - «Обработка металлов резанием» справочник технолога под редакцией А.Л. Панова, М, Машиностроение, 1988г.
[8] - Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету технология машиностроения, М Машиностроение 1985г.
Страницы: 1, 2
|