Свойства обрабатываемого материала

Стр 1 из 6Следующая ⇒

Содержание.

Введение…………………………………………………………………...4

1. Свойства обрабатываемого материала……………………………….6

2. Определение методов и этапов обработки элементарных

поверхностей………………………...…………...............................7

3. Выбор металлообрабатывающего оборудования……………………9

4. Применяемая технологическая оснастка и СОТС…………………..16

4.1 Выбор режущего инструмента………………………………...16

4.2 Выбор вспомогательной оснастки…………………………….17

4.3 Выбор измерительного инструмента…………………………19

5. Расчёт режимов резания………………………………………………20

6. Техническое нормирование операций технологического

процесса…………………………………………………………….29

7. Проектирование станочного приспособления……………………….34

7.1 Расчет погрешности установки приспособления…………….36

7.2 Техническое задание на проектирование специального

приспособления………………………………………………...36

Заключение………………………………………………………………..38

Список использованных источников …………………………………...39

Приложения……………………………………………………………….40

Приложение А Спецификация ……………………………………40

Приложение Б Комплект документов на единичный

технологический процесс………………………………………….41

Введение

Основной тенденцией развития современного машиностроительного производства является его автоматизация в целях значительного повышения производительности труда и качества выпускаемой продукции.

Автоматизация механической обработки осуществляется путем широкого применения оборудования с ЧПУ.

При разработке технологических процессов обработки деталей необходимо решать следующие задачи:

– повышение технологичности деталей;

– повышение точности и качества заготовок;

– обеспечение стабильности припуска;

– совершенствование методов получения заготовок, снижающих их

стоимость и расход металла;

– повышение степени концентрации операций;

– совершенствование конструкций технологических машин;

– разработка новых типов и конструкций режущего инструмента;

– разработка автоматизированных приспособлений;

– развитие агрегатных и модульных систем автоматизированных СТО;

– применение автоматизированных загрузочных и транспортных устройств; промышленных роботов, систем управления.

Механизация и автоматизация технологических процессов механиче-ской обработки предусматривает ликвидацию или максимальное сокращение ручного труда, связанного с транспортировкой, загрузкой, выгрузкой и обработкой деталей на всех этапах производства, включая контрольные операции, смену и настройку инструментов, а также работы по сбору и переработке стружки.

Также необходимо помнить о рациональном использовании ресурсов и энергии. Одними из важнейших задач производства являются экономическая и экологическая составляющие, которые играют первостепенную роль при выборе проекта, выборе наиболее прогрессивного способа получения заготовок и выборе необходимого, экономически обоснованного, оборудования.

Свойства обрабатываемого материала

В качестве материала для изготовления детали используется низколегированная жаропрочная сталь 15х5м ГОСТ 20072-74. Применяется для изготовления деталей, от которых требуется сопротивляемость окислению при температуре до 600—650 °С.;

Химический состав и механические свойства стали указаны в табл. 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1. Химический состав стали в %

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	W	V	Ti	Cu
до 0.15	до 0.5	до 0.5	до 0.6	до 0.025	до 0.03	4.5 – 6	0.45 – 0.6	до 0.3	до 0.05	до 0.03	до 0.2

Таблица 1.2. Механические свойства стали ГОСТ 4543-71

σ Т, МПа	σ В, МПа		δ 5, %		ψ, %		α н, Дж/см2		НВ
не менее									(не более)
215		390		10		22		50	217

Группа обрабатываемости по ISO;

Группа материала – P Низколегированная сталь;

Группа резания – 6.

Применяемая технологическая оснастка и СОТС

Выбор режущего инструмента

При разработке маршрутного ТП составляется маршрутная карта, в которую заносят наименование операций, их краткое содержание, тип оборудования и оснастку.

Типоразмер	d1 h6	l1 ±0, 3	d2		d3	h1 max	h2 ±0, 1	l2 ±0, 05	l3 min	l4 +1	r1 ±0, 02
VDI 40	40	63	14	H8	83	25	36	29, 7	40	3	32

Рис 2.1б. Основные размеры хвостовиков VDI по DIN 69880

Данные по оборудованию и инструменту сведем в таблицу:

Таблица 2.6. Режущий инструмент.

Наименование перехода	Выбранный инструмент
005 Токарная с ЧПУ
1. Подрезать торец 1
2. Точить начерно поверхности 2, 3, 4	Резец 2102-1325 ГОСТ 24996-81 φ =95˚, φ 1 =10˚, 20х20 Пластина 05114-120408 Т5К10 ГОСТ 19059-80, r=0, 8 мм.
3. Точить начисто поверхности 2, 3, 4	Резец 2102-1325 ГОСТ 24996-81 φ =95˚, φ 1 =10˚, 20х20 Пластина 05114-120408 Т15К6 ГОСТ 19059-80, r=0, 8 мм.
4. Точить поверхность 6 с подрезкой торца 5	Резец отрезной 2130-0255 Т15К6 ГОСТ 18884-73
5. Центровать торец 1	Центровочное сверло Р6М5 2317-0008 ГОСТ 14952-75 Ф5 исп. 2
6. Сверлить отв. 10 ø 16, 75 мм на L=41 мм	Сверло 2301-3611 ГОСТ 10903-87
7. Расточить отверстия 8, 10	Резец E16R-SCLCR 09-R Sandvik CCMT 09 T3 04-PM 4335
8. Расточить канавку	Расточная оправка RAG151.32-16M-25 Пластина N151.3-300-25-7G 1145
9. Отрезать деталь	Резец отрезной 2130-0255 Т15К6 ГОСТ 18884-73
010 Радиально-сверлильная
Сверлить 6 отверстия ∅ 5 мм	Сверло 2300-0174 ГОСТ 10902-77
015 Вертикально-сверлильная
Сверлить отверстие ∅ 4 мм	Сверло 2300-0167 ГОСТ 10902-77
020 Протяжная	Протяжка

Токарная с ЧПУ

3 Расточить отверстия 8

Резец E16R-SCLCR 09-R Sandvik CCMT 09 T3 04-PM 4335

4.2 Выбор вспомогательной оснастки

Токарная с ЧПУ

1. Резцедержатель радиальный, левый, короткий, форма B2

Интерфейс станка: VDI40

Ø хвостовика: 40

Размер: 25

Функциональная длина LF [mm]: 22

Программируемая длина LPR [mm]: 44

Функциональная ширина WF [mm]: 42, 5

Вес [kg]: 2, 4

Рис 2.3. Резцедержатель.

2. Резцедержатель специальный для сверла

Интерфейс станка: VDI40

Хвостовик инструмента КМ 2

3. Цанговый патрон, форма E4 (для центровочного сверла)

Интерфейс станка: VDI40

Ø хвостовика: 40

Размер: ER 25

Ø инструмента: 1-16

Программируемая длина LPR [mm]: 57

Вес [kg]: 1, 5

Рис 2.4. Цанговый патрон

4. Цанга ø 5

5. Держатель для расточного инструмента со сменными пластинами с внутренним подводом СОЖ, форма E1:

Интерфейс станка: VDI40

Ø хвостовика: 40

Размер: Ø 16

Ø инструмента: 16

Программируемая длина LPR [mm]: 67

Вес [kg]: 1, 7

Рис 2.5. Держатель.

Радиально-сверлильная

Патрон сверлильный 13 В16 ГОСТ 8522-79

Втулка переходная КМ5-В16

Расчет режимов резания

Токарная с ЧПУ

Расчет производим по справочнику [4].

Коэффициент, учитывающий материал заготовки (табл. 1, стр. 261);

Черновое точение.

Глубина резания:

Обработка производится твердым сплавом Т5К10.

Принимаем подачу S=0, 5 мм/об [табл.11]

Расчет скорости резания [стр.265]:

Выбор коэффициентов для расчета скорости резания:

Т=30…60 мин, рекомендуемое значение периода стойкости инструмента, принимаем Т = 45 мин.

Поправочный коэффициент на скорость резания [стр.267]:

– Коэффициент, учитывающий инструментальный материал, (табл. 6, стр.263);

- Коэффициент, учитывающий состояние поверхности (табл. 5, стр.263);

- Коэффициент, учитывающий угол в плане (табл. 18, стр.271);

- Коэффициент, учитывающий вспомогательный угол в плане (табл. 18, стр.271);

Рассчитываем частоту вращения шпинделя:

Подрезать торец 1

2. Точить пов. 2 до ø 38, 85

3. Точить пов. 3 до ø 40, 85

4. точить пов. 4 до ø 42

Получистовое точение:

Глубина резания:

Обработка производится твердым сплавом Т15К6.

Принимаем подачу S=0, 35 мм/об [табл.14]

Выбор коэффициентов для расчета скорости резания:

– Коэффициент, учитывающий инструментальный материал (табл. 6, стр.263);

- Коэффициент, учитывающий состояние поверхности (табл. 5, стр.263);

- Коэффициент, учитывающий угол в плане (табл. 18, стр.271);

- Коэффициент, учитывающий вспомогательный угол в плане (табл. 18, стр.271);

Рассчитываем частоту вращения шпинделя:

5. Точить пов. 2 до ø 38, 4

6. Точить пов. 3 до ø 40, 4

Центровать торец

Глубина резания:

Подача S=0, 1 мм/об.

Скорость резания ([4]стр. 276):

Где:

Поправочный коэффициент на скорость резания (стр. 276):

– Коэффициент, учитывающий инструментальный материал;

– Коэффициент, учитывающий глубину сверления (стр. 280);

Частота вращения шпинделя:

9. Сверлить отв. 10 выдерживая L=41

Глубина резания:

Подача S=0, 28 мм/об.

– Коэффициент, учитывающий глубину сверления L/D=2.7 ([4]стр. 280);

Частота вращения шпинделя:

Растачивание черновое

Обработка производится резцом фирмы sandvik, рекомендуемая пластина CCMT 09 T3 04-PM, материал пластины 4335. Рекомендуемые режимы обработки:

Глубина резания 1.5 =(0.3-3.2) мм;

Подача S= 0.15 (0.08-0.23) мм/об;

Скорость резания V= 275 (330-235) мм/мин;

10. Расточить отверстие 10 до ø 17, 6

принимаем максимальное значение станка 4000 , тогда

11. Расточить отверстие 9 до ø 20, 5

принимаем максимальное значение станка 4000 , тогда

Точить канавку 9

Обработка производится резцом фирмы sandvik, рекомендуемая пластина N151.3-300-25-7G, материал пластины 1125. Рекомендуемые режимы обработки:

Подача 0.08 (0.05-0.12) мм/об.

Скорость резания V= 200 (240-180) м/мин.

Радиально-сверлильная

Сверлить 6 отверстия ∅ 5 мм

Глубина резания:

Подача S=0, 1 мм/об.

Скорость резания ([4]стр. 276):

Где:

Поправочный коэффициент на скорость резания (стр. 276):

– Коэффициент, учитывающий инструментальный материал;

– Коэффициент, учитывающий глубину сверления ([4]стр. 280);

Частота вращения шпинделя:

Максимальное число оборотов шпинделя станка 1600 мм/об, тогда

Таблица 2.8. Режимы обработки.

	t	D	S	Kv	v	n
1. Сверлить 6 отверстия ∅ 5 мм	2, 5	5	0, 1	1, 54	25, 2	1600

Вертикально-сверлильная

Сверлить отверстия ∅ 4 мм

Глубина резания:

Подача S=0, 1 мм/об.

Скорость резания:

Частота вращения шпинделя:

Максимальное число оборотов шпинделя станка 2000 мм/об, тогда

Таблица 2.9. Режимы обработки.

	t	D	S	Kv	v	n
1. Сверлить отверстия ∅ 4 мм	2	4	0, 1	1, 54	25, 2	2000

Протяжная

При протягивании следует, исходя из геометрических параметров протяжки, рассчитать периметр резания - наибольшую суммарную длину лезвий всех одновременно режущих зубьев.

где B - периметр резания, равный длине обрабатываемого контура заготовки, Z_l– наибольшее число одновременно режущих зубьев.

l=58 мм – длина обрабатываемой поверхности

t=9 мм – шаг режущих зубьев

После расчета периметра резания рассчитывается скорость резания допускаемая мощностью двигателя станка:

где h- КПД станка (у станка h=0, 85 ),

Р- Сила резания приходящаяся на 1 мм длины лезвия зуба протяжки,

N – мощность протяжного станка, кВт

Скорость резания для протяжек из стали Р6М5 для группы стали I:

V=7 м/мин.

Выбранная скорость резания не превышает допускаемую.

Токарная с ЧПУ

Чистовое точение:

Глубина резания:

Обработка производится твердым сплавом Т15К6.

Принимаем подачу S=0, 144 мм/об [табл.14].

Выбор коэффициентов для расчета скорости резания:

Рассчитываем частоту вращения шпинделя:

1. Точить пов. 2 до ø 38, 15

2. Точить пов. 3 до ø 40, 15

Тонкое точение точение:

Глубина резания:

Обработка производится твердым сплавом Т15К6.

Принимаем подачу S=0, 1 мм/об [табл.14].

Рассчитываем частоту вращения шпинделя:

3. Точить пов. 2 до ø 38 h7

4. Точить пов. 3 до ø 40 _-0.03

5. Расточить отверстие 9 до ø 22

Глубина резания t=0, 3 мм;

Подача S= 0, 25 мм/об;

Таблица 2.10.

	t	D	S	Kv	v	n
1. Точить пов. 2 до ø 38, 15	0, 13	38, 15	0, 144	1, 54	608, 0	5076
2. Точить пов. 3 до ø 40, 15	0, 13	40, 15	0, 144	1, 54	608, 0	4823
3. Точить пов. 2 до ø 38h7	0, 08	38	0, 1	1, 54	699, 3	5861
4. Точить пов. 3 до ø 40(-0, 03)	0, 08	40	0, 1	1, 54	699, 3	5568
5. Расточить отверстие 9 до ø 22	0, 3	22	0, 25	1, 23	382, 0	5530

Токарная с ЧПУ

Расчет основного времени связанное с операцией

Где L - длина обрабатываемой поверхности

– величина врезания и перебега.

рассчитанные данные сводим в таблицу 2.11.

Таблица 2.11.

	S	n	L	l	Tо	Тв
1. Подрезать торец 1	0, 5	843	22, 5	5	0, 07	0, 03
2.Точить пов. 2 до ø 38, 85	0, 5	760	11	3	0, 04	0, 03
3.Точить пов. 3 до ø 40, 85	0, 5	760	11		0, 03	0, 03
4.точить пов. 4 до ø 42	0, 5	760	19		0, 05	0, 03
5.Точить пов. 2 до ø 38, 4	0, 35	2564	11	3	0, 02	0, 03
6.Точить пов. 3 до ø 40, 4	0, 35	2427	11	3	0, 01	0, 03
7. Центровать торец	0, 1	2667	5	3	0, 03	0, 03
8. Сверлить отв. 10 выдерживая L=41	0, 28	440	41	3	0, 36	0, 03
10. Расточить отверстие 10 до ø 17, 6	0, 15	4000	23	3	0, 04	0, 03
11. Расточить отверстие 9 до ø 20, 5	0, 15	4000	12	3	0, 03	0, 03
13. Точить канавку 9	0, 08	2275	3	3	0, 03	0, 03
14. Точить пов.6 до ø 36	0, 13	1112	3	3	0, 04	0, 03
15. отрезать деталь	0, 13	1112	14	5	0, 13	0, 03
					0, 87	0, 39

Т_в =0, 03 вспомогательное время связанное с переходом при работе на станках с ЧПУ.

Вспомогательное время на обслуживание:

Т_обсл = 7% * To=0, 87*0, 07=0, 06 мин.

Вспомогательное время на отдых и личные надобности:

Т_отд = 4% * To=0, 87*0, 04=0, 03 мин.

Подготовительно заключительное время:

Т_пз= 17 мин.

Норма штучного времени:

Т_шт=Т_о+Т_в+ Т_обсл+ Т_отд=0, 87+0, 39+0, 06+0, 03=1, 36 мин.

Радиально-сверлильная

Расчет основного времени связанное с операцией

Где L - длина обрабатываемой поверхности

– величина врезания и перебега

i – число проходов

Таблица 2.12.

	S	n	i	L	l	То	Тв
1. Сверлить 6 отверстия ∅ 5 мм	0, 1	1600	6	16, 5	3	0, 73	0, 1
						0, 73	0, 1

Т_в=0, 2 время на установку в приспособлении

Вспомогательное время на обслуживание:

Т_обсл = 7% * To=0, 73*0, 07=0, 05 мин.

Вспомогательное время на отдых и личные надобности:

Т_отд = 4% * To=0, 73*0, 04=0, 03 мин.

Подготовительно заключительное время:

Т_пз= 13 мин.

Норма штучного времени:

Т_шт=Т_о+Т_в+ Т_обсл+ Т_отд=0, 73+0, 21+0, 05+0, 03=1, 05 мин.

Вертикально-сверлильная

Расчет основного времени связанное с операцией

Где L - длина обрабатываемой поверхности

– величина врезания и перебега

i – число проходов

Таблица 2.13.

	S	n	i	L	l	То	Тв
1. Сверлить отверстия ∅ 4 мм	0, 1	2000	1	8	3	0, 06	0, 1
						0, 06	0, 1

Т_в=0, 2 время на установку в приспособлении

Вспомогательное время на обслуживание:

Т_обсл = 7% * To=0, 06*0, 07=0, 01 мин.

Вспомогательное время на отдых и личные надобности:

Т_отд = 4% * To=0, 06*0, 04=0, 01 мин.

Подготовительно заключительное время:

Т_пз= 13 мин.

Норма штучного времени:

Т_шт=Т_о+Т_в+ Т_обсл+ Т_отд=0, 06+0, 1+0, 01+0, 01=1, 18 мин.

Протяжная

Основное время:

где L– длина рабочего хода протяжки;

k – коэффициент, учитывающий время обратного хода протяжки. (k = 1, 2 – 1, 5).

Вспомогательное время связанное с переходом Т_в=0, 22 мин

Т_в=0, 129 мин – время на установку детали на протяжке (стр. 109)

Вспомогательное время на обслуживание:

Т_обсл = 8% * To=0, 1*0, 08=0, 01 мин.

Вспомогательное время на отдых и личные надобности:

Т_отд = 3% * To=0, 1*0, 03=0, 01 мин.

Подготовительно заключительное время:

Т_пз= 7 мин.

Норма штучного времени:

Т_шт=Т_о+Т_в+ Т_обсл+ Т_отд=0, 01+0, 01+0, 01+0, 22+0, 129= 0, 38 мин

Токарная с ЧПУ

Таблица 2.14.

	S	n	L	l	Tо	Тв
1. Точить пов. 2 до ø 38, 15	0, 144	5076	11	5	0, 02	0, 03
2. Точить пов. 3 до ø 40, 15	0, 144	4823	11	5	0, 02	0, 03
3. Точить пов. 2 до ø 38h7	0, 1	5861
4. Точить пов. 3 до ø 40(-0, 03)	0, 1	5568
5. Расточить отверстие 9 до ø 22	0, 25	5530	12	3	0, 01	0, 03
					0, 06	0, 09

Т_в =0, 03 вспомогательное время связанное с переходом при работе на станках с ЧПУ.

Вспомогательное время на обслуживание:

Т_обсл = 7% * To=0, 06*0, 07=0, 01мин.

Вспомогательное время на отдых и личные надобности:

Т_отд = 4% * To=0, 06*0, 04=0, 01 мин.

Подготовительно заключительное время:

Т_пз= 17 мин.

Норма штучного времени:

Т_шт=Т_о+Т_в+ Т_обсл+ Т_отд=0, 06+0, 09+0, 01+0, 01=0, 17 мин.

Заключение

Механизация и автоматизация технологических процессов механиче-ской обработки предусматривает ликвидацию или максимальное сокраще-ние ручного труда, связанного с транспортировкой, загрузкой, выгрузкой и обработкой деталей на всех этапах производства, включая контрольные операции, смену и настройку инструментов, а также работы по сбору и переработке стружки.

Также необходимо помнить о рациональном использовании ресур-сов и энергии. Одними из важнейших задач производства являются эконо-мическая и экологическая составляющие, которые играют первостепенную роль при выборе проекта, выборе наиболее прогрессивного способа полу-чения заготовок и выборе необходимого, экономически обоснованного, оборудования.

Содержание.

Введение…………………………………………………………………...4

1. Свойства обрабатываемого материала……………………………….6

2. Определение методов и этапов обработки элементарных

поверхностей………………………...…………...............................7

3. Выбор металлообрабатывающего оборудования……………………9

4. Применяемая технологическая оснастка и СОТС…………………..16

4.1 Выбор режущего инструмента………………………………...16

4.2 Выбор вспомогательной оснастки…………………………….17

4.3 Выбор измерительного инструмента…………………………19

5. Расчёт режимов резания………………………………………………20

6. Техническое нормирование операций технологического

процесса…………………………………………………………….29

7. Проектирование станочного приспособления……………………….34

7.1 Расчет погрешности установки приспособления…………….36

7.2 Техническое задание на проектирование специального

приспособления………………………………………………...36

Заключение………………………………………………………………..38

Список использованных источников …………………………………...39

Приложения……………………………………………………………….40

Приложение А Спецификация ……………………………………40

Приложение Б Комплект документов на единичный

технологический процесс………………………………………….41

Введение

Автоматизация механической обработки осуществляется путем широкого применения оборудования с ЧПУ.

При разработке технологических процессов обработки деталей необходимо решать следующие задачи:

– повышение технологичности деталей;

– повышение точности и качества заготовок;

– обеспечение стабильности припуска;

– совершенствование методов получения заготовок, снижающих их

стоимость и расход металла;

– повышение степени концентрации операций;

– совершенствование конструкций технологических машин;

– разработка новых типов и конструкций режущего инструмента;

– разработка автоматизированных приспособлений;

– развитие агрегатных и модульных систем автоматизированных СТО;

Свойства обрабатываемого материала

Химический состав и механические свойства стали указаны в табл. 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1. Химический состав стали в %

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	W	V	Ti	Cu
до 0.15	до 0.5	до 0.5	до 0.6	до 0.025	до 0.03	4.5 – 6	0.45 – 0.6	до 0.3	до 0.05	до 0.03	до 0.2

Таблица 1.2. Механические свойства стали ГОСТ 4543-71

σ Т, МПа	σ В, МПа		δ 5, %		ψ, %		α н, Дж/см2		НВ
не менее									(не более)
215		390		10		22		50	217

Группа обрабатываемости по ISO;

Группа материала – P Низколегированная сталь;

Группа резания – 6.

12 3 4 5 6 Следующая ⇒