Полный текст:
Реферат
Введение
1 Исходные данные для проектирования
1.1 Задание
на проектирование
1.2 Определение
типа производства
1.3 Служебное
назначение детали, технические условия
1.4 Анализ
технологичности детали и ее чертеж
2
Разработка тех процесса механической обработки
детали
2.1 Выбор
метода получения заготовок и расчет коэффициента использования материала
2.2 Выбор
технологических баз
2.3 Разработка
маршрута обработки детали
2.4 Расчет
припусков на механическую обработку
детали
2.5 Расчет
режимов резания и штучного времени
3
Конструирование технологической оснастки
3.1 Конструирование
приспособлений
3.2 Конструирование
режущего инструмента
Выводы
Литература
Реферат
Заданием
для курсовой работы является закрепление теоретических знаний и практических
навыков по курсу "Технология сельскохозяйственного машиностроения".
Теоретические и практические навыки закрепляются выполнением курсового проекта.
Заданием курсового проекта является разработка технологического процесса
изготовления детали "Шкив измельчителя соломы".
Объем
курсовой работы - листов. В работе представлены 5 таблиц; 4 рисунка; приведен
список использованных источников.
Введение
Качество
машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не
только от совершенства ее конструкции, но и от технологии производства.
Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки,
обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов
упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машины в
целом, применение новой техники, применение прогрессивных форм организации
производственных процессов - все это направлено решение главных задач:
повышения эффективности производства и качества продукции.
Работа
над курсовым проектом дает возможность проверить умение студента применить
полученные знания при выполнении конкретных производственных заданий. Сюда
относится разработка технологических процессов, конструирование приспособлений
и инструментов и другие проектные работы.
1 Исходные данные для
проектирования
1.1 Задание на проектирование
Заданием
курсового проекта является разработка технологического процесса производства
детали «Шкив измельчителя соломы» для зерноуборочного комбайна. Зерноуборочный
комбайн относится к сложным техническим изделиям. Во время его работы
приводятся в действие различные приводы и механизмы. Следовательно, к деталям,
узлам и приводам комбайна предъявляются высокие и жесткие условия по их
точности, работоспособности.
В
курсовом проекте спроектируем технологический процесс изготовления детали,
начиная с заготовительной операции и до контроля готовой детали. Разработаем
маршрут обработки детали с выбором металлорежущего оборудования, режущего и
измерительного инструмента, выберем приспособления для каждой операции и
выполним расчет усилий зажима. Также проведем расчет затрат времени на
осуществление каждой операции. Рассчитаем припуски на механическую обработку.
Обоснуем выбор технологических баз. Сконструируем режущий инструмент.
Помимо
выполнения необходимых расчетов в проект будет включена графическая часть.
Для
выполнения курсового проекта мы возьмем шкив измельчителя соломы с комбайна
модели "MF 7245 S activa"
итальянской фирмы AGCO.
1.2 Определение типа
производства.
Тип
производства влияет на вид применяемого станочного оборудования (универсальное,
специализированное, специальное). Тип производства выбирается исходя из
количества обрабатываемых деталей в год. На основании этого выбираем следующее:
тип
производства – серийное (при годовом объеме выпускаемых деталей 100 шт./год).
На
основании этого выбираем тип станочного парка – универсальное. Выбор данного
типа станочного оборудования обусловлен, прежде всего, тем, что помимо
изготовления деталей для сборки новых комбайнов имеется потребность в
производстве запасных частей. В совокупности
это дает серийный тип производства.
Использование
универсального станочного оборудования для данного типа производства
обеспечивает соблюдение требуемых размеров. Данный тип производства характерен
большим числом рабочих в цехах. Также при данном типе производства значение
нормативного коэффициента загрузки оборудования равен 0,8.
Заданный
суточный выпуск изделий:
Nc = = 0,4 шт
где
- годовая программа
выпуска изделий, шт = 100;
253
– количество рабочих дней в году.
При
групповой форме организации производства запуск изделий производится с
определенной периодичностью, что является признаком серийного производства.
Количество изделий в партии для одновременного запуска определяется упрощенным
способом:
n = , шт;
где
- годовая программа
выпуска изделий, шт = 100;
- периодичность запуска, дней = 12;
- число рабочих дней в году = 253.
n = = 4,7
1.3 Служебное назначение
детали, технические условия.
Рассматриваемая
деталь в курсовом проекте – шкив измельчителя соломы. Шкив входит в узел
измельчителя соломы. Измельчитель – это универсальное приспособление для уборки
незерновой части урожая по различным технологическим схемам. Приспособление
навешивают на комбайн вместо копнителя. Использование измельчителя соломы имеет
свои преимущества: равномерное распределение измельченных растительных остатков
на поверхности поля; позволяет повысить противоэрозионную устойчивость
поверхности поля; способствует повышению потенциального плодородия почвы.
Шкив
входит в привод соломорезки. Привод приводится в действие через ременную
передачу. Ременная передача приводит в действие весь механизм соломорезки.
После обмолота зерна, солома проходит соломотряс. В соломотрясе отсеиваются
остатки зерновой части растений: зерно поступает в бункер (накопитель), а
солома поступает в измельчитель. В измельчителе солома измельчается и
равномерно разбрасывается по полю. Измельчение соломы осуществляется ножами,
установленными в приводе соломорезки.
1.4 Анализ технологичности
детали и ее чертеж.
Шкив
входит в клиновую ременную передачу, где присутствуют большие частоты вращения
(3544 мин-1) и вращающие моменты. Следовательно, к изготовлению
детали предъявляются высокие требования.
Данная
деталь относится к 6 типу шкивов – с
диском и ступицей, выступающей с одного
и укороченного с другого торца обода (согласно ГОСТ 20889-88).
Материал
детали – серый чугун СЧ25. Данный вид чугуна имеет твердость НВ 180-250.
Термической обработке материал не подвергается ввиду своей неэффективности. По
сравнению со сталью материал обладает рядом преимуществ: легко обрабатывается
резанием; обладает хорошими антифрикционными свойствами; наличие графитных
выделений быстро гасит вибрации и резонансные колебания; материал почти
нечувствителен к дефектам поверхности, надрезам.
Отливки
шкивов не должны иметь дефектов, ухудшающих их внешний вид. На поверхности
отливок допускаются дефекты в пределах припуска на механическую обработку.
Из
справочников определяем сечение ремня, входящего в передачу, имеет обозначение
- E. Исходя из этого, определяем конструктивные размеры и
параметры шкива.
M
r
?
Wp – расчетная ширина
канавки шкива, мм = 32;
b – глубина канавки над
расчетной шириной, мм = 9,6;
dp – расчетный диаметр
шкива, мм = 450;
h – глубина канавки ниже
расчетной ширины, мм = 23,4;
e – расстояние между
осями канавок, мм = 44,5 ± 0,7;
f – расстояние между осью
крайней канавки и ближайшим торцом шкива, мм = ;
? – угол канавки шкива =
360;
de – наружный диаметр
шкива, мм;
r – радиус закругления
верхней кромки канавки шкива, мм = 2;
М
– ширина шкива, мм.
Ширина
шкива:
М = (n –
1)e +2f, мм
где
n – число ремней в передаче = 2.
М = 102,5 мм
Наружный
диаметр шкива:
de = dp
+ 2b = 469,2 мм
Шероховатость
поверхностей ременной передачи составляет Ra 1,6 мм.
Допускаемое
отклонение от номинального значения
расчетного диаметра шкивов h11.
Предельные
отклонения размеров необрабатываемых поверхностей по 7-му классу точности.
Допуск
радиального биения поверхности наружного диаметра относительно оси посадочного
отверстия – по 9-ой степени точности.
Допуск
цилиндричности наружных параметров – по 8-ой степени точности.
Допуск
торцового биения обода и ступицы относительно оси посадочного отверстия должен
быть не грубее 10-ой степени точности.
Предельное
отклонение диаметра ступицы d по H9.
Масса
детали – 1,5 кг.
Средний
ресурс шкивов в эксплуатации устанавливается не менее 63000 ч. до капитального
ремонта.
Допуск
биения конусной рабочей поверхности канавки шкива в заданном направлении на
каждые 100 мм расчетного диаметра относительно оси должен быть не более 0,15
мм.
Шкив
имеет обозначение:
Шкив 6Е2.450.32 СЧ25
ГОСТ 20889-88
2
Разработка
технологического процесса механической обработки детали.
2.1 Выбор метода получения
заготовок и расчет коэффициента использования материала.
Для
получения заготовки, учитывая конструкцию и материал детали, можно использовать
отливки или объемные штамповки. Из двух видов выбираем наиболее экономичный и
эффективный. Выбираем литье. Потому что заготовки деталей типа «шкив» наиболее
точными и без дефектов внутренних и наружных поверхностей получаются методом
литья.
Из
всех известных способов литья выбираем центробежное литье. Данный вид литья
получил распространение при выполнении заготовок, имеющих форму тел вращения.
Центробежное литье – процесс формирования отливки во вращающейся литейной форме
– изложнице. Во время вращения формы (затвердевание) из расплава удаляются
пузырьки и твердые включения, металл более лучше заполняет форму и отливка
получается максимально приближенной по формам и размерам к детали.
При
данном способе получим заготовку 5 – 8 класса точности с шероховатостью
поверхностей Rz 80 – 20 мкм. Данный вид
литья характерен для серийного и массового производства (как в нашем случае).
Также в процессе данного вида литья получим заготовки максимально приближенные
по своим формам и размерам к размерам детали. Таким образом припуск на
механическую обработку будет минимальным. А это благоприятным образом скажется
на времени, затрачиваемое на изготовление детали (в сторону уменьшения).
При
этом допустимые отклонения по размерам отливок будут составлять ± 1,4 мм. Масса
заготовки – 1,9 кг. Допуск массы отливок составляет не более 4%.
Основной
припуск на обработку отливок резанием составляет не более 4,0 мм.
Дополнительный припуск от коробления отливок составляет ± 0,6 мм.
Дополнительный припуск от смещения форм отливок составляет ± 0,4 мм. Таким
образом, общий припуск на механическую обработку составляет 5 мм.
Обозначение
отливки:
Точность
отливки 8-5-4-7 ГОСТ 26645-85
8
– класс размерной точности;
5 – степень коробления;
4
– степень точности поверхностей;
6 – класс точности массы.
Отходы
при механической обработке отливок в среднем составляют 15 – 20%. Теперь
необходимо определить коэффициент использования материала, показывающий
трудоемкость обработки:
Ким = 0,78
где
mд – масса детали, кг = 1,5;
mз – масса заготовки, кг =
1,9.
2.2 Выбор технологических
баз.
При
разработке тех процесса необходимо назначить базы для всех операций в
соответствии с принципом базирования закрепленным в ГОСТ 21495- 76.
76.
1.
На
первом этапе обработки в качестве базовых поверхностей выбираются 2
поверхности: наибольший наружный диаметр детали и торец детали. Деталь
устанавливается в 3-х кулачковом самоцентрирующемся патроне и торцом плотно
примыкает к поверхностям кулачков патрона.
2.
На
втором этапе обработки в качестве базовых поверхностей выбираются также 2
поверхности: внутренняя поверхность сквозного отверстия и другой торец детали.
Деталь устанавливается на цанговую оправку с упором детали в торец.
3.
На
третьем этапе обработки в качестве базовых поверхностей выбираются: торец
детали и наружная цилиндрическая поверхность. Деталь устанавливается в призму с
одной стороны и прижимается двойным зажимом с другой стороны.
2.3 Разработка маршрута
обработки детали.
После
выбора технологических баз разработаем маршрутный тех процесс. В маршруте
обработки детали укажем наименование операции, режущий и мерительный
инструмент, оборудование. Оформим маршрут обработки детали в виде таблицы.
Наименование
операции
Оборудование
Приспособления
и инструменты
005
Транспортная
Тележка,
тара
010
Контрольная
Контрольная
плита
СИ ГОСТ
166-89 штангенциркуль ШЦ-11-250-0,05;
СИ ГОСТ
166-89 штангенциркуль ШЦ-111-630-0,05.
015
Токарная
Токарный
станок 1Д63
Пр. ГОСТ
2675-80 самоцентрирующий 3-х кулачковый патрон;
РИ ГОСТ
18884-73 резец подрезной Т15К6;
РИ ГОСТ
18884-73 резец расточной Т15К6;
СИ ГОСТ
17738-72 калибр-пробка гладкая 36Н8.
020
Токарная
Токарный
станок 1Д63
Пр. ГОСТ
2675-80 самоцентрирующий 3-х кулачковый патрон;
РИ ГОСТ
18884-73 резец подрезной Т15К6;
РИ ГОСТ
18884-73 резец проходной Т15К6;
РИ ГОСТ
18884-73 резец фасонный Т15К6;
СИ
166-89 штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05;
СИ
шаблон;
СИ ГОСТ
166-89 штангенциркуль ШЦ-111-630-0,05.
025
Долбежная
Станок
долбежный ГД500
Пр. ГОСТ
13.1001.01-88 стол поворотный 5859-500;
РИ ГОСТ 18884-73 резец долбежный прорезной;
СИ ГОСТ
166-89 штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05.
030
Слесарная
Слесарный
верстак
035
Контроль
Контрольная
плита
040
Слесарная
045
Транспортная
Операционный техпроцесс
механической обработки содержит наименование операций в технологической
последовательности, включая контроль и перемещение; технологическое
оборудование и базы, а также описание всех операций. Запишем операционный тех
процесс в виде таблицы.
№
операции
Наименование
и содержание операции
Технологическая
база
Приспособления
и инструменты
005
Подача
заготовки на участок из кладовой полуфабрикатов
-----
-----
010
Контроль.
Контроль заготовки
3
-----
Контрольная плита
015
Токарная.
Расточить
отверстие O36.
Подрезать
торец А и поверхность Б.
А
Б
Пр. ГОСТ
2675-80 самоцентрирующий 3-х кулачковый патрон;
РИ ГОСТ
18884-73 резец подрезной Т15К6;
РИ ГОСТ
18884-73 резец расточной Т15К6;
СИ ГОСТ
17738-72 калибр-пробка гладкая 36Н8.
020
Токарная.
Переустановить
деталь.
Точить
поверхность В, выдерживая размер 102,5.
Подрезать
торец Г, выдерживая размер 70.
Точить
фасонную поверхность Д, выдерживая размер O469,2.
70
Ц
102,5
В
Г
Д
Пр. ГОСТ
2675-80 самоцентрирующий 3-х кулачковый патрон;
РИ ГОСТ
18884-73 резец подрезной Т15К6;
РИ ГОСТ
18884-73 резец проходной Т15К6;
РИ ГОСТ
18884-73 резец фасонный Т15К6;
СИ
166-89 штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05; СИ шаблон;
СИ ГОСТ
166-89 штангенциркуль ШЦ-111-630-0,05.
025
Долбежная.
Долбить
шпоночный паз, выдерживая размер 39,3.
Пр. ГОСТ
13.1001.01-88 стол поворотный 5859-500;
РИ ГОСТ 18884-73 резец долбежный прорезной;
СИ ГОСТ
166-89 штангенциркуль ШЦ-1-125-0,05.
030
Слесарная
Зачистить
заусенцы после всех операций механической обработки
-----
ЭХО
035
Контроль
Контроль
готовой детали
-----
Контрольная
плита
040
Слесарная
Нанести
условное обозначение сечения ремня, расчетный диаметр, диаметр посадочного
отверстия, марку материала и обозначение стандарта.
-----
-----
045
Транспортирование
Отправить
готовые детали на склад
-----
-----
2.4 Расчет припусков на
механическую обработку детали.
Внутренняя поверхность:
Отверстие
O36Н8(0,039), длина l = 70 мм;
Материал
– СЧ 25.
Цилиндрическая
поверхность обрабатывается за 2 прохода.
№ перехода
Последовательность обработки поверхности
Квалитет и обозначение поля допуска
Величина допуска, мкм
Параметр шероховатости
1
Растачивание получистовое
N9(-0,062)
62
6,2
2
Растачивание чистовое
H8(0,039)
39
2,5
Поверхность отливки
соответствует рассматриваемой поверхности детали и имеет размер D0 = мм. Следовательно,
припуск на механическую обработку определится:
Побщ
= Dmax – D0 = 36 – 31 = 5 мм
№ перехода
Наименование размера и припуска
Обозначение размера и припуска
Межоперационный размер
Шероховатость
2
Диаметр
отверстия после чистового растачивания
dчерт = dдет
36Н8+0,039
2,5
Припуск
на чистовое растачивание
П2
1,5
---
1
Диаметр
отверстия после получистового растачивания
dрасч
34,5N9-0,062
3,2
Припуск
на получистовое растачивание
П1
3,5
0
Диаметр
отверстия отливки
dрасч
6,3
Наружная поверхность:
Наружная
цилиндрическая поверхность O469,2 длина l = 102,5 мм;
Шероховатость
Rа = 1,6 мкм;
Поверхность
обрабатывается за 2 прохода;
Точность
– 8 квалитет.
Общий
припуск на обработку составляет 5 мм.
№
перехода
Наименование
размера и припуска
Обозначение
припуска и размера
Межоперационный
размер
Шероховатость
3
Наружный
диаметр детали после точения фасонным резцом
dчерт = dдет
469,2h11-0,400
1,6
Припуск
на фасонное точение
П3
0,5
---
2
Диаметр
детали после чистового точения
dрасч
469,7h12-0,630
2,5
Припуск
на чистовое точение
П2
1,5
---
1
Диаметр
детали после получистового точения
dрасч
471,2js
3,2
Припуск
на получистовое точение
П1
3,0
---
0
Наружный
диаметр отливки
dрасч
474,
6,3
2.5 Расчет режимов резания и
штучного времени.
Рассчитаем
режимы резания и нормы времени по операциям и переходам.
015 Токарная операция
- Переход 1.
Установить, закрепить заготовку.
Основное
время: Т0 = 0
Вспомогательное
время на установку заготовки в 3-х кулачковом патроне: Тв = 0,25 мин
Штучное
время: Тшт = (Т0 + Тв)(1 + ), мин;
где
Кдоп – коэффициент дополнительного времени по отношению к
оперативному времени. Для работ, выполняемых на токарных станках = 8%.
Тшт
= (0 + 0,25)(1 + ) = 0,25 мин
- Переход 2.
Точить O31 до O34 на длину 70 мм предварительно.
Припуск
на обработку:
h = = 1,5 мм
Глубина
резания: h = t = 1,5 мм.
Подача:
S = 0,5 мм/об.
Табличное
значение скорости резания: Vт = 166 м/мин.
Общий
поправочный коэффициент на скорость резания определим по формуле:
Kv = K1K2K3K4K7;
где
K1 – коэффициент, учитывающий прочность обрабатываемого
материала = 0,95;
K2 – коэффициент,
учитывающий состояние обрабатываемой поверхности. В нашем случае обрабатывается
отливка = 0,75;
K3 – коэффициент,
учитывающий материал режущей части инструмента = 1;
K4 – коэффициент,
учитывающий сечение державки резца = 0,65;
K7 – коэффициент,
учитывающий применение СОЖ = 1.
Kv =0,95•0,75•1•0,65•1 =
0,463
Найдем
скорректированную скорость резания:
Vр = 166•0,463 = 66,4
м/мин
Определим
обороты шпинделя:
nр = = 587,4 мин-1
Выберем
обороты по паспорту станка: n = 500 мин-1.
Определим
действительную скорость резания:
Vд = = 48,67 м/мин
Расчетная
длина обрабатываемой поверхности:
L = l + y
?;
где
y – величина врезания, мм;
?
- перебег резца = 2 мм.
y = t•ctg600
= 1,05 мм
L = 1,05 + 2 + 70 = 73,05
мм
Основное
время:
Т0
= = 0,29 мин
где
i – число проходов = 1.
Вспомогательное
время:
Тв
= 0,5 мин
Штучное
время перехода:
Тшт
= (Т0 + Тв)1,08 = 0,85 мин
- Переход 3.
Точить O34 до O36 на длину 70 мм окончательно.
Припуск
на обработку:
h = = 1 мм
Глубина
резания: t = 1 мм
Число
проходов: i = 1
Подача
при чистовой обработке:S = 0,1 мм/об
Табличное
значение скорости резания: Vт = 166 м/мин
Поправочный
коэффициент:Kv = 0,463
Скорректированная
скорость резания: Vр = 66,4 м/мин
Расчетные
обороты шпинделя:
nр = = 622 мин-1
Выберем
обороты шпинделя по паспорту: n = 630 мин-1
Действительная
скорость резания:
Vд = = 67,36 м/мин
Расчетная
длина обрабатываемой поверхности: L = 73 мм
Основное
время: Т0 = = 1,15 мин
Вспомогательное
время: Тв = 0,8 мин
Штучное
время перехода: Тшт = (1,15 + 0,8)1,08 = 2,1 мин
- Переход 4.
Подрезать торец А.
Припуск
на обработку: hтор = 1,5 мм
Глубина
резания: t = 1,5 мм
Число
проходов: i = 1
Подача:
S = 0,4 мм/об
Поправочный
коэффициент: Kv = 1•0,95•1•0,95•1•0,8 = 0,72
Скорректированная
скорость резания: Vр = 119,5 м/мин
Число
оборотов шпинделя: nр = 380 мин-1. По паспорту
станка выберем n = 420 мин-1.
Расчет
действительной скорости резания: Vд = 131 м/мин
Расчетная
длина обрабатываемой поверхности:
L = l + y + ?;
l = = = 50 мм;
?
= 2 мм;
y = 1,5 мм.
L = 50 + 2 + 1,5 = 53,5
мм
Основное
время: Т0 = 0,31 мин
Вспомогательное
время: Тв = 0,3 мин
Штучное
время перехода:
Тшт
= (0,31 + 0,3)1,08 = 0,65 мин
- Переход 5.
Подрезать торец Б.
Припуск
на обработку: hтор = 1,5 мм
Глубина
резания: t = 1,5 мм
Число
проходов: i = 1
Подача:
S = 0,4 мм/об
Табличное
значение скорости резания: Vт = 166 м/мин
Общий
поправочный коэффициент: Kv = 0,72
Скорректированная
скорость резания: Vр = 119,5 м/мин
Число
оборотов шпинделя: nр = 230 мин-1. По паспорту
станка выберем n = 250 мин-1.
Определим
действительную скорость резания: Vд = 173 м/мин
Расчетная
длина обрабатываемой поверхности:
L = l + y + ?
= 237 + 2 + 1,5 = 240,5 мм
Основное
время: Т0 = 2,8 мин
Вспомогательное
время: Тв = 0,3 мин
Штучное
время перехода:
Тшт
= (2,8 + 0,3)1,08 = 3,35 мин
- Переход 6.
Снять деталь.
Основное
время: Т0 = 0
Вспомогательное
время: Тв = 0
Штучное
время: Тшт = 0
Определим норму времени
на токарную операцию:
Тн
= Тшт + , мин;
где
Тшт – сумма штучных времен всех переходов токарной операции, мин;
Тпз
– подготовительно-заключительное время, мин = 15;
Кшт
– количество деталей, шт = 1.
Тшт
= 0,25 + 0,85 + 2,1 + 0,65 + 3,35 = 7,2 мин
Тн = 7,2 + = 22,2 мин
020 Токарная операция.
- Переход 1.
Установить и закрепить
деталь.
Основное время: Т0 = 0
Вспомогательное время на установку, выверку и
закрепление детали в 3-х кулачковом патроне.
Штучное время:
Тшт = (Т0 + Тв)(1
+ ) = 0,35 мин
-
Переход 2.
Точить поверхность В,
выдерживая размер l = 102,5 мм.
Припуск на обработку: hтор = 3,5 мм
Глубина резания: t = 3,5 мм
Число проходов: i = 1
Подача: S = 0,3 мм/об
Скорость резания: Vт = 150 м/мин
Общий поправочный коэффициент:
Kv = 0,95•0,8•1•0,7•1 =
0,532
Скорректированная скорость резания: Vр = 79,8 м/мин
Определение числа оборотов шпинделя: nр = 263 мин-1.
По паспорту выберем n = 315 мин-1.
Действительная скорость резания: Vд = 119 м/мин
Расчетная длина обрабатываемой поверхности: L =
240,5 мм
Основное время: Т0 = 2,54 мин
Вспомогательное время: Тв = 0,4 мин
Штучное время: Тшт = 3,17 мин
-
Переход 3.
Подрезать торец Г,
выдерживая размер 70 мм.
Припуск на обработку: hтор = 3,5 мм
Глубина резания: t = 3,5 мм
Число проходов: i = 1
Подача: S = 0,3 мм/об
Скорость резания: Vт = 150 м/мин
Общий поправочный коэффициент: Kv
= 0,532
Скорректированная скорость резания: Vр = 79,8 м/мин
Число оборотов шпинделя: nр = 235 мин-1.
По паспорту станка выберем n = 315 мин-1.
Действительная скорость резания: Vд = 128,5 м/мин
Расчетная длина обрабатываемой поверхности: L =
68,5 мм
Основное время: Т0 = 0,72 мин
Вспомогательное время: Тв = 0,4 мин
Штучное время: Тшт = 1,21 мин
-
Переход 4.
Точить O474 до O470 на
длину 102,5 мм.
Припуск на обработку: h = 2 мм
Глубина резания: t = 2 мм
Подача: S = 0,5 мм/об
Скорость резания: Vт = 166 м/мин
Общий поправочный коэффициент: Kv =
0,463
Скорректированная скорость резания: Vр = 66,4 м/мин
Число оборотов шпинделя: nр = 530 мин-1.
По паспорту станка примем n =
500 мин-1.
Действительная скорость резания: Vд = 167 м/мин
Расчетная длина обрабатываемой поверхности: L =
106 мм
Основное время: Т0 = 0,42 мин
Вспомогательное время: Тв = 0,4 мин
Штучное время: Тшт = 0,86 мин
-
Переход 5.
Точить фасонную
поверхность Д, выдерживая размер O469,2 мм.
Припуск на обработку: h = h + b =
9,6 + 23,4 = 33 мм
где h - глубина канавки ниже
расчетной ширины, мм = 9,6 (см. "Анализ технологичности детали");
b - глубина канавки над
расчетной шириной, мм = 23,4 (см. "Анализ технологичности детали").
Глубина резания: t = 33 мм
Число проходов: i = 1
Подача: S = 0,2 мм/об
Табличное значение скорости резания: Vт = 150 м/мин
Общий поправочный коэффициент: Kv
= 0,9
Скорректированная скорость резания: Vр = 135 м/мин
Определим число оборотов шпинделя: nр = 537,8 мин-1.
По паспорту станка выберем n = 630 мин-1.
Найдем действительную скорость резания: Vд = 158,2 м/мин
Расчетная длина обрабатываемой поверхности: L =
109 мм
Основное время: Т0 = 0,86 мин
Вспомогательное время: Тв = 0,7 мин
Штучное время: Тшт = 1,68 мин
-
Переход 6.
Снять деталь.
Основное время: Т0 = 0
Вспомогательное время: Тв = 0
Штучное время: Тшт = 0
Определим
норму времени на токарную операцию:
Тн = Тшт + , мин;
Тшт = 0,35 + 3,17 + 1,21 + 0,86 +
1,68 = 7,27 мин
Тн = 7,27 + = 19,27 мин
025 Долбежная операция
- Переход 1.
Установить, выверить и
закрепить деталь.
Основное время: Т0 = 0
Вспомогательное время: Тв = 1,7 мин
Штучное время: Тшт = 1,7·1,09 = 1,85
мин
-
Переход 2.
Долбить шпоночный паз
шириной 10 мм, глубиной 3,3 мм на l = 70 мм.
Припуск на обработку: h = 3,3 мм
Табличное значение скорости резания: Vт = 75 м/мин
Толщина срезаемого металла за 1 проход резца: S =
0,5 мм S = a
Ширина срезаемого слоя: b = t
= 10 мм
Площадь поперечного сечения срезаемого слоя:
F = ab =
0,5·10 = 5 мм2
Из паспорта станка выбираем m =
0,7.
Подача: S = 0,05 мм/мин
Общий поправочный коэффициент:
Kv = 0,95·0,9·1·0,95 =
0,87
Скорректированная скорость резания: Vр = 60,7 м/мин
Определим число двойных ходов в минуту:
n = , дв.ход/мин;
Рассчитаем длину хода резца:
L = l1 + l + l2, мм;
где l - длина обрабатываемой
поверхности, мм = 70;
l1 - сбег резца в начале
хода, мм = 20;
l2 - сбег резца в конце
хода, мм = 20.
L = 70 + 20 + 20 = 110 мм
n = = 324 дв.ход/мин
По паспорту станка примем n =
300 дв.ход/мин
Определим действительную скорость резания:
Vд = = 56,1 м/мин
Число проходов: i = = 7
Основное время:
Т0 = 7 = 7,23 мин
где B - ширина обрабатываемой
поверхности, мм = 10;
y - боковой сбег резца,
мм = 2,5;
y1 - врезание резца, мм =
3.
Вспомогательное время: Тв = 2,5 мин
Штучное время: Тшт = 10,6 мин
-
Переход 3.
Снять деталь.
Основное время: Т0 = 0
Вспомогательное время: Тв = 0
Штучное время: Тшт = 0
Определим
норму времени на долбежную операцию:
Тн = Тшт + , мин;
Тпз = Тпз1 + Тпз2;
где Тпз1 –
подготовительно-заключительное время на долбежку шпоночного паза , мин = 23;
Тпз2 – подготовительно-заключительное
время на установку и закрепление резца, мин = 4.
Тпз = 23 + 4 = 27 мин;
Тшт = 1,85 + 10,6 = 12,45 мин;
Тн = 12,45 + = 39,45 мин.
3
Конструирование
технологической оснастки.
3.1
Конструирование
приспособлений.
В процессе изготовления детали заготовка
подвергается механической обработке на металлорежущем оборудовании. Это станки
токарной группы и долбежные станки. Для удобства обработки деталей и получения
заданных размеров и параметров точности на металлорежущих станках используют
дополнительную оснастку – станочные приспособления.
В маршруте обработки и в операционном тех
процессе мы уже выбрали оборудование и приспособления.
Для операции 015 (токарная) используется
трехкулачковый спирально-реечный самоцентрирующий токарный патрон. Его
преимуществами являются: универсальность; самое широкое распространение и
применение; надежность; простота конструкции. Данным видом приспособления можно
обрабатывать детали небольших размеров и крупные детали.
В чугунный или стальной корпус патрона
установлен спиральный диск, находящийся в зацеплении с рейками. Во время
вращения диска рейки перемещаются в Т-образных пазах корпуса. Диск приводится
во вращение при помощи одной из трех конических шестерен, вмонтрированных в
радиальные отверстия корпуса и законтренных в нем штифтами. Крышка удерживает
специальный диск от перемещения в осевом направлении и одновременно служит для
защиты от попадания грязи и мелкой стружки в патрон. В крестообразном пазу реек
устанавливаются и закрепляются винтами прямые или накладные кулачки. В ряде
случаев патроны изготовляются с цельными прямыми и обратными кулачками с
нарезанными на их основаниях рейками для непосредственного сопряжения со
спиральным диском.
Прямые цельные и накладные кулачки предназначены
для зажима деталей по наружной поверхности большими призмами, а по отверстию –
ступенями кулачков. Обратные цельные и накладные кулачки представляют собой как
бы повернутые на 1800 прямые кулачки и используются для зажима
деталей ступенями кулачков по наружной поверхности большого диаметра.
Главным недостатком патронов заключается в
линейном контакте в сопряжении витков спирали с рейками кулачков, что вызывает
повышенные удельные давления в сопряжении, в результате чего происходит
сравнительно быстрый износ центрирующего механизма и потеря точности. Но и
данный недостаток устраним: в настоящее время применяются закалка и шлифование
витков спирали и реек кулачков, что повышает износоустойчивость и долговечность
патронов.
Данные для расчета
приспособления:
Операция – токарная.
Диаметр обработанной поверхности – 34 мм.
Диаметр отверстия заготовки – 31 мм.
Длина обрабатываемой поверхности – 70 мм.
Определение коэффициента запаса для самоцентрирующегося
трехкулачкового патрона:
К = К0К1К2К3К4К5К6;
где К0 – постоянный коэффициент
запаса = 1,5;
К1 – коэффициент, учитывающий
состояние поверхности заготовки=1;
К2 – коэффициент, учитывающий
увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента = 1,2;
К3 – коэффициент, учитывающий
увеличение силы резания при обработке прерывистых поверхностей детали = 1,2;
К4 – коэффициент, учитывающий
постоянство силы зажима = 1;
К5 – коэффициент, учитывающий удобное
расположение рукоятки для ручных зажимных устройств = 1;
К6 – коэффициент, учитывающий при
наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь вокруг ее оси =
1.
К = 1,5•1,2•1,2•1•1•1•1 = 2,12
Расчет силы зажима детали одним кулачком
патрона:
Wk = PzКзап;
где nк – число кулачков в
патроне = 3;
fт.п. – коэффициент трения на
рабочих поверхностях кулачков = 0,8;
Pz – главная составляющая
силы резания, Н.
Определим главную составляющую силы резания:
Pz = 9,8CPztXPzS0YPzVnKPz;
где KPz – суммарный поправочный
коэффициент = 1,4;
t – глубина резания, мм =
1,5;
S0 – подача, мм/об = 0,5;
V – скорость резания,
м/мин = 48,67.
Из справочников выписываем следующие значения:
CPz = 300; t =
1; y = 0,75; n = - 0,15.
Pz = 9,8•300•1,51•0,50,75•48,67-0,15•1
= 875 Н
Wk = 1031 = 875 Н
Определим силу на штоке трехкулачкового патрона:
Qщт = WкnкKтр(1 + fк);
где Kтр – коэффициент,
учитывающий дополнительные силы трения в патроне = 1,05;
aк – вылет кулачка от
середины его опры в пазу патрона до центра приложения силы на одном кулачке, мм
= 40;
hk – длина направляющей
части кулачка, мм = 65;
fк – коэффициент трения
кулачка = 0,1.
Qщт = 3090 Н
На
следующей токарной операции (020) деталь устанавливается на цанговую оправку. В
данном случае заготовка, закрепленная на цанговой оправке, подвергается при
токарной обработке воздействию момента резания, которому противостоит момент
силы трения.
Мтр = WсумfR;
где Wсум - суммарная сила зажима
обрабатываемой заготовки всеми лепестками цанги.
Условие равновесия в этом случае имеет вид:
WсумfR =
kM = kPzR1,
Отсюда
Wсум = ;
где R1 - расстояние от оси
цанги до обрабатываемой поверхности, мм = 235;
R - расстояние от
оси цанги до поверхности базового
отверстия, мм = 18;
k - коэффициент запаса =
1,4;
f - коэффициент трения =
0,2.
Определим главную составляющую силы резания:
Pz
= Pz табK1K2;
где K1 -
коэффициент, зависящий от
обрабатываемого материала = 0,6;
K2 -
коэффициент, зависящий от
скорости резания и переднего угла = 1.
Pz
= 480·1·0,6 = 288 Н;
Wсум = 26320 Н;
Мтр =
26320·0,2·18 = 94752 Н.
При упоре заготовки в бурт оправки и при
неподвижной цанге зависимость между силой зажима Wсум и силой на штоке
силового привода Q выражается формулой:
Q = Wсумtg(? + ?);
где ? - половина угла при
вершине конуса цанги = 300;
? - угол трения в цанге =
0,2.
Q =
15186 Н
3.2 Конструирование режущего инструмента.
На токарных операциях используются стандартные
инструменты с напаянной режущей пластиной. Это свидетельствует о том, что если
режущая пластина поломается, то резец будет уже не годен к дальнейшей
эксплуатации. Необходимо стремиться к тому, чтобы снизить затраты на замену
инструмента и его наладку.
Применение сборного инструмента со сменными
многогранными пластинами позволяет повысить эксплуатационные качества
инструмента, обеспечивают значительную экономию дефицитных режущих материалов.
Вместе с тем создаются благоприятные условия для широкого применения более
износо и теплостойких режущих материалов.
Для токарной операции (015) используется следующий режущий
инструмент:
Резец
токарный подрезной с сечением державки 25?16 мм, правый, сборный с механическим
креплением твердосплавных 5-гранных пластин из сплава Т15К6.
ГОСТ
21151-75, резец подрезной сборный 2102-0171, Т15К6
Резец
токарный расточной с сечением державки 16?16 мм, пластина из твердого сплава
Т15К6.
ГОСТ 25397-90, резец
расточной 2102-0327, Т15К6
Для
токарной операции (020):
Резец токарный подрезной
с сечением державки 25?16 мм, правый, сборный с механическим креплением
твердосплавных 5-гранных пластин из сплава Т15К6.
ГОСТ
21151-75, резец подрезной сборный 2102-0171, Т15К6
Резец токарный проходной с сечением державки
25?16 мм, правый, с передним углом ? = 00, главным углом в плане ? =
450, пластина из твердого сплава Т15К6; сборный с механическим
креплением ромбовидной пластины.
ГОСТ 21151-75, резец
проходной сборный 2102-0650, Т15К6
Резец фасонный с сечением державки 25?25 мм,
пластина из твердого сплава ВК8.
ГОСТ 25404-90, резец
фасонный РГ.2140-6050, ВК8.
Для
долбежной операции (025):
Резец долбежный прорезной с сечением державки
30?30 мм, сечение пластины 10?7?20, пластина из сплава ВК8.
ГОСТ 10046-72, резец долбежный 2182-0603, ВК8.
Выводы:
В ходе выполнения курсового проектирования была
разработана и проанализирована технология изготовления шкива измельчителя
соломы зерноуборочной техники. Был проведен полный анализ детали.
Была обоснована
целесообразность внедрения и использования разработанной технологии: выбор
заготовки, обработка детали, маршрут обработки и описание операций. Также
проведены расчеты припусков, режимов резания и штучного времени; выполнен выбор
оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструмента; проведен
расчет усилий зажима в приспособлении.
Курсовой проект вобрал в себя большую часть
знаний и навыков полученных в теоретическом курсе предмета, что помогло их
закрепит и применить при выполнении курсового проекта.
Список литературы:
1. Торопов Ю.А. "Припуски, допуски и
посадки", СПб.: Профессия, 2003. - 601с.
2. Анурьев В.И.
"Справочник конструктора-машиностроителя: В 3т." Под ред. И.Н. Жестковой. – М.:
Машиностроение, 2001. - с.921
3. "Справочник
технолога-машиностроителя в 2-х томах" / Под ред.
А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1986.
4. Панов
А.А."Обработка металлов резанием: справочник технолога", М.: 2004
5. Черпаков
Б.И., Альперович Т.А. "Металлорежущие станки", М.: 2004
6. Ансеров
М.А. "Приспособления для металлорежущих станков. Расчеты и
конструкции", М.: 1966
7. Фещенко
В.Н. "Токарная обработка", М.:1984
8.
"Режимы резания металлов. Справочник" / Под ред. Барановского Ю.В.,
М.: 1995
9. Пуш В.Э.
"Металлорежущие станки", М.: 1985
10. Горохов
В.А. "Проектирование и расчет приспособлений", Минск: 1986
11.
Вардашкин Б.Н. "Приспособления для металлорежущих станков.
Справочник", М.: 1974
12.
Стружестрах Е.И. "Справочник нормировщика-машиностроителя. Техническое
нормирование станочных работ", М.: 1981
13. Родин
П.Р. "Металлорежущие инструменты", М.: 1974
14. Некрасов С.С. Обработка
материалов резанием. – М.: Колос, 1997.
15. Лахтин Ю.М., Леонтьев
В.П. Материаловедение. – М.:
Машиностроение, 1990.
Normal
0
false
false
false
MicrosoftInternetExplorer4
/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:"Обычная таблица";
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-parent:"";
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
font-family:"Times New Roman";
mso-ansi-language:#0400;
mso-fareast-language:#0400;
mso-bidi-language:#0400;}
table.MsoTableGrid
{mso-style-name:"Сетка таблицы";
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
border:solid black 1.0pt;
mso-border-alt:solid black .5pt;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-border-insideh:.5pt solid black;
mso-border-insidev:.5pt solid black;
mso-para-margin:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
font-family:Calibri;}