Описание конструкции детали, её назначение, химический состав и механические свойства материала.

Введение

Технология машиностроения – это наука об изготовлении машин требуемого качества в условленном программном количестве и в заданные сроки при наименьших затратах живого и общественного труда, т.е. при наименьшей себестоимости.

Быстрый рост машиностроения определяет темпы переоснащения производства новой техникой и вызывает необходимость дельнейшего совершенствования технологии машиностроения. В решении этой задачи существенное место занимает ускорение ИТП, переоснащение производства, создание и выпуск высокопроизводительной техники. Основополагающими направлениями развития машиностроения является: приближение формы заготовки к форме готовой изделия за счет применения специального профиля проката и использования метода пластической деформации; применение автоматизированных загрузочных устройств: манипуляторов, роботов, обрабатывающих центров, автоматических линий, применение новых синтетических сверхтвердых материалов.

В последние годы прогресс в обработке резанием определятся требование повышения ее производительности и точности, что реализуется путем создания новых технологических процессов и повышения точности металлорежущих станков. Наряду с повышением точности и технологичности станков происходит процесс их дальнейшего автоматизации на базе регулируемых электроприводов, оснащение средствами автоматизации и числовым программным управлением.

Главной задачей машиностроения является создание и внедрение новые высокопроизводительных, экономичных и надежных машин, построенных на реализации новых подходов в технологии машиностроения.

Ускорение научно – технического прогресса требует непрерывного усовершенствования и разработки новых типов машин, внедрение эффективных технологических процессов. Широко внедряются в народе хозяйство новые технологии – электроннолучевые, плазменные, импульсные, биологические, радиационные, химические и д.р. Эти технология позволяют повышать эффективность использования ресурсов и снизить материалоемкость производства. Осваиваются гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования, автоматические линии, машины и оборудование со встроенными средствами микропроцессорной техники, роботизированные, технологические, роторные и роторно-конвейерные комплексы.

Обеспечивается создание и освоение производство техники новых поколений, позволяющих многократно повысить производительность труда, улучшить его условия, снизить материальные затраты.

 

 

Общий раздел.

Описание конструкции детали, её назначение, химический состав и механические свойства материала.

Деталь «Палец» 26.01-11-2 представляет собой тело вращения типа ступенчатого вала. Габаритные размеры детали: длина – 312h16(_{-3, 2}) мм, Ra 12, 5 мкм; наибольший диаметр – Ø 105d9 мм, Ra 2, 5 мкм. Деталь по наружному контуру симметрична, является верхней осью поворота в соединении полурамы с рамой. Передает динамические нагрузки от полурамы к раме и испытывает статические нагрузки. Палец имеет центральное ступенчатое отверстие, предназначенное для передачи смазки через другое отверстие, расположенное перпендикулярно к оси детали. Наиболее ответственной поверхностью детали является наружный диаметр 100 мм, посадочный диаметр под радиально-упорные подшипники, к которому предъявляются высокие требования по точности изготовления.

Для изготовления детали использована сталь марки 40Х по
ГОСТ 4543-71. Она применяется для изделий сравнительно небольших сечений с трущимися поверхностями без значительных ударных нагрузок: валы, оси, пальцы, зубчатые колеса и др.

Таблица 1 – Химический состав стали 40Х, %.

С	Si	Mn	Cr	Ni
0, 36 – 0, 44	0, 17 – 0, 37	0, 5 – 0, 8	0, 8 – 1, 1	-

Таблица 2 – Механические свойства стали 40Х.

σ т, МПа	σ в, МПа	δ, %	Ψ, %	ан, Дж/см2	НВ, МПа

Сталь 40Х трудно сваривается, склонна к отпускной хрупкости, имеет низкую коррозионную стойкость, флокеночувствительна.

 

Анализ свойств обрабатываемых поверхностей.

Таблица 3 – Анализ технических требований.

Технические требования	Методы обеспечения	Средства контроля
Ø 100f6	Шлифование	Калибр-скоба
	Шлифование	Профилометр
	Шлифование	Контрольное приспособление
HB 229…285	Термообработкой - нормализация, до механической обработки	Твердомер Бриннеля
Хим. фос. пр.	Гальваническое покрытие	Визуально

 

Технологический раздел.

Расчет припусков и предельных промежуточных размеров (на одну поверхность - расчетно-аналитическим методом, на остальные - статистическим). Схема расположения припусков и допусков на наиболее точную поверхность.

Расчет припусков и промежуточных размеров производим двумя методами.

I. Расчетно-аналитический метод.

Элементарная поверхность для расчета припусков Ø 100f6( )
с R_a 2, 5 мкм.

Технологический маршрут обработки поверхности и элементы припусков R_z и h для переходов устанавливаем по [5, табл.5, с.181]:

· черновое точение – квалитет 12, T_d1 = 0, 35 мм, R_z = 63 мкм, h = 60 мкм;

· чистовое точение – квалитет 9, T_d2 = 0, 087 мм, R_z = 32 мкм, h = 30 мкм;

· точение тонкое – квалитет 6, T_d3 = 0, 022 мм, R_z = 6, 3 мкм, h = 12 мкм.

Качество поверхности проката устанавливаем по [5, табл.1, с.180]:
R_z =125 мкм, h = 150 мкм. Допуск на поверхность заготовки устанавливаем по ГОСТ 2590-88 – T_Dзаг = 2, 1 мм.

Суммарное пространственное отклонение поверхности заготовки при её обработке в центрах определяем по формуле [5, с.178]:

D_заг = √ (Δ _{Σ к}² + ∆ _ц²), (6)

где Δ _{Σ к} – общее отклонение оси от прямолинейности;

∆ _ц – смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования.

Общее отклонение оси от прямолинейности устанавливаем по [5, с.177]:

Δ _{Σ к} = Δ _к · l, (7)

где Δ _к – отклонение оси детали от прямолинейности на 1 мм длины,
D_к = 0, 8 мкм [5, с.186];

l – длина консольной части, l = 246 мм.

Δ _{Σ к} = 0, 8 ∙ 246 = 197 мкм

Смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования [5, с.178]:

∆ _ц = 0, 25·√ (Т² + 1), (8)

где Т – допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной при центрировании, Т = 2100 мкм.

∆ _ц = 0, 25·√ (2100² + 1) = 525 мкм

Суммарное пространственное отклонение поверхности:

D_заг = √ (197² + 525²) = 561 мкм

Величина остаточного пространственного отклонения [5, с.189]:

D_ост = D_заг× К_у, (9)

где К_у – коэффициент уточнения.

D₁ = 0, 06 × 561 = 34 мкм

D₂ = 0, 04 ∙ 34 = 1 мкм

D₃ = 0, 03 × 1 = 0, 03 мкм – из-за малости величины в расчет не принимаем.

Погрешность установки заготовки в центрах [5, с.42]: e₁ = e₂ = e₃ = 0.

Расчет минимальных значений припусков на обработку заготовки, установленной в центрах, произведем по формуле [5, с.175]:

2z_mini = 2(Rz_i-1 + h_i-1 + Δ _i-1), (10)

Минимальный припуск:

· под черновое точение – 2z_min1 = 2(125 + 150 + 561) = 1672 мкм

· под чистовое точение – 2z_min2 = 2(63 + 60 + 34) = 314 мкм

· под шлифование – 2z_min3 = 2(32 + 30 + 1) = 126 мкм

Минимальные расчетные размеры по переходам находим по формуле [5, с.178]:

d_mini-1 = d_mini + 2z_mini, (11)

d_min3 = 99, 942 мм

d_min2 = 99, 942 + 0, 126 = 100, 068 мм

d_min1 = 100, 068 + 0, 314 = 100, 382 ≈ 100, 38 мм

d_minзаг = 100, 382 + 1, 672 = 102, 054 ≈ 102, 1 мм

Максимальные расчетные (округленные) размеры:

d_maxi = d_mini + T_i, (12)

d_max3 = 99, 942 + 0, 022 = 99, 964 мм

d_max2 = 100, 068 + 0, 087 = 100, 155 мм

d_max1 = 100, 38 + 0, 35 = 100, 73 мм

d_maxзаг = 102, 1 + 2, 1 = 104, 2 мм

Определяем предельные минимальные припуски [5, с.179]:

2z_mini^пр = d_mini-1 – d_mini, (13)

2z_min3^пр = 100, 068 – 99, 942 = 0, 126 мм

2z_min2^пр = 100, 38 – 100, 068 = 0, 312 мм

2z_min1^пр = 102, 1 – 100, 38 = 1, 72 мм

Определяем предельные максимальные припуски [5, с.179]:

2z_maxi^пр = d_maxi-1 – d_maxi, (14)

2z_max3^пр = 100, 155 – 99, 964 = 0, 191 мм

2z_max2^пр = 100, 73 – 100, 155 = 0, 575 мм

2z_max1^пр = 104, 2 – 100, 73 = 3, 47 мм

Рассчитываем общие максимальные и минимальные припуски:

2z_0max = 3, 47 + 0, 58 + 0, 191 = 4, 236 мм

2z_0min = 1, 72 + 0, 31 + 0, 13 = 2, 158 мм

Проверяем правильность выполненного расчета

2z_0max – 2z_0min = T_dзаг – T_dдет , (15)

4, 236 – 2, 158 = 2, 1 – 0, 022

2, 078 = 2, 078

Выполненные работы сведем в таблицу 8.

Таблица 8.

Технологи-ческие переходы	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2zmin, мкм	Расчётный размер dmin, мм	Допуск Td, мкм	Принятые (округл.) размеры, мм	Предельные значения припусков, мкм
Rz	h	Δ	ε	dmax	dmin	2zmaxпр	2zminпр
Заготовка				–	–	102, 054		104, 2	102, 1	_	_
Черновое точение				–		100, 382		100, 73	100, 38
Чистовое точение				–		100, 068		100, 155	100, 068
Тонкое точение			_	–		99, 942		99, 964	99, 942

 

Рисунок 2 – Схема расположения припусков и допусков.

 

II. Статистический метод.

Припуски на поверхность Ø 105d9( ), устанавливаем по [4, с.188-199], данные по припускам и операционным размерам сведем в таблицу 9.

Таблица 9.

Технологические переходы обработки поверхностей	Квалитет	Шероховатость Ra, мкм	Табличные значения припусков zmin, мм	Расчетные размеры, мм
Заготовка	≈ 16		–	115
Черновое точение		12, 5	2×	4, 6	105, 8-0, 35
Чистовое точение		6, 3	2×	0, 25	105, 3-0, 14
Тонкое точение		2, 5	2×	0, 15	105

Припуск на подрезку торцевых поверхностей выбираем по [4, с.188] – 2, 0 мм. Таким образом, длина заготовки будет: 312 + 2 ∙ 2, 0 = 316 мм.

Выбор баз и их обоснование.

Таблица 12 – Выбор баз и их обоснование.

№ и наименование операций	Базирование	Схема установки заготовки
005 Фрезерно-центровальная	Заготовка устанавливается на призму, которая лишает заготовку 4-х степеней свободы; упор в торец бурта лишает заготовку одной степени свободы
010 Токарная	Заготовка устанавливается в центры и поводковый патрон; поводок лишает заготовку 2-х степеней свободы, плавающий центры и вращающийся центр – 2 и 1 степени свободы.
015 Токарная	Заготовка устанавливается в центры и поводковый патрон; поводок лишает заготовку 2-х степеней свободы, плавающий центры и вращающийся центр – по 2 степени свободы
020 Токарная	Заготовка устанавливается в центрах: поводковом и вращающемся, схема базирования лишается 5 степеней свободы
025 Токарная	Заготовка устанавливается в центры и поводковый патрон; заготовка лишается 5 степеней свободы

 

Продолжение таблицы 12.

030 Сверлильная	Деталь устанавливается на призму, при этом лишает деталь 4-х степеней свободы; упор в торец лишает деталь одной степени свободы; зажимное устройство предотвращает проворачивание детали вокруг своей оси.
035 Сверлильная	Деталь устанавливается на призму, при этом лишает деталь 4-х степеней свободы; упор в торец лишает деталь одной степени свободы; зажимное устройство предотвращает проворачивание детали вокруг своей оси.
040 Сверлильная	Деталь устанавливается на призму, при этом лишает деталь 4-х степеней свободы; упор в торец лишает деталь одной степени свободы; зажимное устройство предотвращает проворачивание детали вокруг своей оси.

 

Выбирая технологические базы для операций, соблюдаем следующие технологические правила:

1. В качестве технологических баз при черновой обработке (используются один раз) берутся достаточные по размерам поверхности, обеспечивающие устойчивое положение заготовки на станке.

2. Технологические базы имеют правильные геометрические формы, простые, с наименьшей шероховатостью.

3. Выбранные базы не допускают деформации заготовки при закреплении.

4. При выборе баз на чистовых операциях следуем принципам совмещения (единства) баз и постоянства баз.

2.6 Расчёт режимов резания и норм времени на 2 операции технологического процсса (на один переход – аналитически, на остальные – по таблицам нормативов).

Операция 005 – Фрезерно-центровальная. Оборудование – фрезерно-центровальный станок модели МР71.

Содержание операции: 1 переход – фрезеровать торцы одновременно в размер 312±1; 2 переход – сверлить центровые отверстия одновременно с двух сторон Ø 8.

Расчет режимов резания на 1 переход аналитическим методом по [6].

I. Выбираем инструмент и его геометрические параметры. Принимаем торцовую фрезу с механическим креплением твердосплавных пластин. Материал пластины – Т14К8, диаметр фрезы: D_ф = 160 мм.

II. Назначаем режимы резания:

1. Устанавливаем глубину резания t = 2, 0 мм.

2. Назначаем подачу по [6, табл.34, с.283] – S_z = 0, 12 мм/зуб.

3. Устанавливаем период стойкости фрезы Т = 240 мин [6, табл. 40, с. 290].

4. Определяем окружную скорость фрезы (м/мин), допускаемую режущими свойствами инструмента [6, с. 282]:

V = C_v · D^q · K_v /(T^m · t^x · S_z^y · B^u · z^p), (16)

где D – диаметр фрезы, D = 160 мм;

Т – период стойкости фрезы, мин;

t – глубина резания, мм;

S_z – подача на один зуб фрезы, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, В = 120 мм;

z – число зубьев фрезы, z = 12.

C_v = 332, q = 0, 2, x = 0, 1, y = 0, 4, u = 0, 2, p = 0, m = 0, 20 – коэффициент и показатели степеней формулы [6, табл. 39, с. 286];

K_v – поправочный коэффициент [6, с. 261]:

K_v = K_mv· K_пv· K_иv, (17)

где К_мv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки,

К_мv = К_Г (750/σ _В)^nv = 1, 0 (750/1000)^1.0 = 0, 75

K_пv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности, K_пv = 0, 9;

K_иv – коэффициент, учитывающий материал инструмента, K_иv = 0, 8.

K_v = 0, 75 ∙ 0, 9 ∙ 0, 8 = 0, 54

V = 332∙ 160^{0, 2} ∙ 0, 54 /(240^{0, 2} ∙ 2^{0, 1} ∙ 0, 12^{0, 4} ∙ 120^{0, 2} ∙ 12⁰) = 53, 1 м/мин

5. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания, определяется по формуле:

n = 1000·V/(π ·D) = 1000 · 53, 1 /(3, 14 ∙ 160) = 106 об/мин

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения n = 125 об/мин.

6. Находим фактическую скорость резания, соответствующую принятой частоте вращения шпинделя, по формуле:

V_ф = π ·D·n/1000 = 3.14 · 160 ∙ 125 / 1000 = 62, 8 м/мин

7. Главную составляющую силы резания при фрезеровании рассчитываем по формуле [6, с.282]:

P_z = 10 C_p t^x S_z^y B^u z К_mp / (D^q n^w ), (18)

где C_p = 825; x = 1, 0; y = 0, 75; u = 1, 1; q = 1, 3; w = 0, 2 [6, табл.41, с.291];

К_mp – поправочный коэффициент, К_mp= (σ _b / 750)^{0, 3} = (1000 / 750)^0.3 = 1, 09

P_z = 10 · 825 ∙ 2¹ ∙ 0, 12^{0, 75} ∙ 120^{1, 1} ∙ 12 ∙ 1, 09 / (160^{1, 3} ∙ 125^{0, 2}) = 4425 Н

8. Находим мощность потребную на резание по формуле:

N = P_z· V/(1020 · 60) = 4425 ∙ 62, 8 / (1020 ∙ 60) = 4, 54 кВт

9. Определяем мощность привода станка. У станка модели МР71 мощность двигателя N_эд = 15, 3 кВт. При к.п.д. станка h = 0, 85 имеем: N_шп = N_эд·h =
=15, 3 ∙ 0, 85 = 13, 0 кВт, следовательно обработка возможна, поскольку N_шп > N_рез.

III. Основное время находим по формуле:

Т_о = L / (n · S_z · z), (19)

где L – длина рабочего хода фрезы с учётом врезания и перебега, мм;

L = 3 + 120 + 3 = 126 мм

Т_о = 126 / (125 ∙ 0, 12 ∙ 12) = 0, 70 мин

Расчет режимов резания на 2 переход – сверлить центровые отверстия одновременно с двух сторон Ø 8 табличным методом по справочнику [14].

1. Выбор режущего инструмента. Принимаем сверло центровочное по
ГОСТ 14952–75. Материал режущей части Р6М5.

2. Устанавливаем глубину резания t = D/2 = 8/2 = 4 мм.

3. Определяем период стойкости сверла Т = 20 мин [14, карта С-2, лист 2].

4. Назначаем подачу по [14, карта С-3, лист 2]: S_о = 0, 11 мм/об. Корректируем подачу по паспортным данным станка - S_о = 0, 1 мм/об.

5. Определяем скорость резания по формуле:

V = V_т · К₁ · К₂ · К₃, (20)

где V_т – табличная скорость резания, V_т = 16 м/мин [14, карта С-4, лист 2];

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,
К₁ = 1 [14, карта С-4, лист 2];

К₂ – коэффициент, зависящий от отношении принятой подачи к подаче, указанной в карте, К₂ = 1, 05 [14, карта С-4, лист 3];

К₃ – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента, К₃ = 1 [14, С-4, л. 3].

V = 16 ∙ 1 ∙ 1, 05 ∙ 1 = 16, 8 м/мин

6. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания, определяется по формуле:

n = 1000 · V / (π · D) = 1000 · 16, 8 /(3, 14 ∙ 8) = 669 об/мин

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения n = 630 об/мин.

Находим фактическую скорость резания, соответствующую принятой частоте вращения шпинделя, по формуле:

V_ф = π · D · n / 1000 = 3, 14 · 8 ∙ 630 / 1000 = 15, 83 м/мин

7. Значение минутной подачи определяем по формуле:

S_м = S_o · n = 0, 1 ∙ 630 = 63 мм/мин

8. Согласно паспорту станка мощность его двигателя N_д = 15, 3 кВт, коэффициент полезного действия η = 0, 85, допустимая сила подачи Р_ст = 15000 Н.

Осевую силу резания при сверлении устанавливаем по формуле:

Р₀ = Р_0т · К_р, (21)

где Р_0т – табличная сила резания, Р_0т = 1700 Н [14, карта С-8, лист 1];

К_р – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,
К_р = 1 [14, карта С-8, лист 1].

Максимальная сила подачи Р₀ = 1700 Н меньше допустимого значения по станку. Следовательно, установленные режимы резания осуществимы на данном станке.

При сверлении мощность резания определяется по формуле:

N_р = N_рт · К_N · n / 1000, (22)

где N_рт – табличная мощность резания, N_рт = 0, 42 кВт [14, карта С-8, лист 2];

К_N – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,

К_N = 1 [14, карта С-8, лист 3].

N_р = 0, 42 ∙ 1 ∙ 630 / 1000 = 0, 26 кВт

Проверим условие N ≤ N_д·η; 0, 26 ≤ 13, 01 – условие выполняется.

9. Основное время для перехода сверления:

Т_о = L_рх / S_м, (23)

где L_рх – длина рабочего хода, мм;

Длину рабочего хода определим по формуле:

L_рх = l_о + l₁ + l₂ + l₃,

где l_о – длина обрабатываемой поверхности, l_о = 7 мм;

l₁ – длина подвода инструмента, мм;

l₂ – длина врезания инструмента, мм;

l₃ – длина перебега инструмента, мм.

Последние три значения определяем из приложения 5 [14, карта 3, лист 1]. С учётом этих данных (L_рх) составляет: L_рх = 7 + 6 = 13 мм

Т_о = 13 / 63 = 0, 21 мин

Расчёт нормы штучного времени на операцию 005.

Штучное время обработки детали определяем по формуле:

Т_ш = (Т₀ + Т_в)·(1 + (а_обс + а_отл)/100), (24)

где Т₀ – основное время на обработку, Т₀ = 0, 70+ 0, 21 = 0, 92 мин;

Т_в – время выполнения вспомогательной работы, мин;

а_обс – время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, а_обс = 4, 5% [9, карта 28, с.100];

а_отл – время на отдых и личные потребности, а_отл = 4% [9, карта 88, с.203].

Вспомогательное время устанавливаем по формуле:

Т_В = Т_Вуст + Т_Вопер + Т_Виз, (25)

где Т_Вуст – время на установку и снятие детали, вручную в специальном приспособлении на призму горизонтально, тип приспособления – открытый, масса детали до 30 кг, Т_Вуст = 0, 27 мин [9, карта 16, поз.1];

Т_Впер – вспомогательное время на операцию, при фрезеровании торцов и центрование отверстий в заготовке диаметром до 160 мм, длиной до 400 мм,
Т_Впер1 = 0, 65 мин [9, карта 85, с.157];

Т_Виз – вспомогательное время на контрольные измерения, калибром-пробкой
Т_Виз1 = 0, 15 ∙ 2 = 0, 3 мин, штангенциркулем Т_Виз2 = 0, 07∙ 2 = 0, 14 мин
Т_Виз = 0, 44 мин [9, карта 86, с.191]

Т_В = 0, 27 + 0, 65 + 0, 44 = 1, 36 мин

Норма штучного времени

Т_ш = (0, 92 + 1, 36)∙ (1 + (4, 5 + 4) / 100) = 2, 47 мин

Подготовительно-заключительное время [9, карта 28, с.101] включает: время на наладку станка, инструмента и приспособления – Т_пз1 = 10 мин, на получение инструмента и приспособления – Т_пз2 = 5 мин.

Т_пз = 10 + 5 = 15 мин

Операция 040 – Сверлильная. Оборудование – вертикально-сверлильный станок 2Н135.

Содержание операции: сверлить отверстие Ø 8, 4^{+1, 5} на глубину 46 мм.

Режимы резания рассчитываем по литературе [14].

1. Выбор режущего инструмента. Принимаем сверло спиральное с коническим хвостовиком (по ГОСТ 2092–77) с D = 8, 4 мм; L = 230 мм; l = 150 мм;
2φ = 118º и ψ = 55º [6, табл.42, с.147]. Материал режущей части Р6М5.

2. Устанавливаем глубину резания t = D/2 = 8, 4 / 2 = 4, 2 мм.

3. Определяем период стойкости сверла Т = 20 мин [14, карта С-2, лист 2].

4. Назначаем подачу по [14, карта С-3, лист 2]: S_о = 0, 12 мм/об. Корректируем подачу по паспортным данным станка – S_о = 0, 1 мм/об.

4. Определяем скорость резания по формуле:

V = V_т · К₁ · К₂ · К₃, (26)

где V_т – табличная скорость резания, V_т = 16 м/мин [14, карта С-4, лист 2];

К₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,
К₁ = 1 [14, карта С-4, лист 2];

К₂ – коэффициент, зависящий от отношении принятой подачи к подаче, указанной в карте, К₂ = 1, 05 [14, карта С-4, лист 3];

К₃ – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента,

К₃ = 1 [14, карта С-4, лист 3].

V = 16 ∙ 1 ∙ 1, 05 ∙ 1 = 16, 8 м/мин

6. Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания, определяется по формуле:

n = 1000 · V / (π · D) = 1000 · 16, 8 / (3, 14 ∙ 8, 4) = 637 об/мин

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения n = 630 об/мин.

Находим фактическую скорость резания, соответствующую принятой частоте вращения шпинделя, по формуле:

V_ф = π · D · n / 1000 = 3, 14 · 8, 4 ∙ 630 / 1000 = 16, 62 м/мин

7. Значение минутной подачи определяем по формуле:

S_м = S_o · n = 0, 1 ∙ 630 = 63 мм/мин

8. Согласно паспорту станка мощность его двигателя N_д = 4, 5 кВт, коэффициент полезного действия η = 0, 81, допустимая сила подачи Р_ст = 15000 Н.

Осевую силу резания при сверлении устанавливаем по формуле:

Р₀ = Р_0т · К_р, (27)

где Р_0т – табличная сила резания, Р_0т = 1700 Н [14, карта С-8, лист 1];

К_р – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,
К_р = 1 [14, карта С-8, лист 1].

Максимальная сила подачи Р₀ = 1700 Н меньше допустимого значения по станку. Следовательно, установленные режимы резания осуществимы на данном станке.

При сверлении мощность резания определяется по формуле:

N_р = N_рт · К_N · n / 1000, (28)

где N_рт – табличная мощность резания, N_рт = 0, 42 кВт [14, карта С-8, лист 2];

К_N – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К_N = 1
[14, карта С-8, лист 3].

N_р = 0, 42 ∙ 1 ∙ 630 / 1000 = 0, 26 кВт

Проверим условие N ≤ N_д·η; 0, 53 ≤ 3, 65 – условие выполняется.

9. Основное время для перехода сверления:

Т_о = L_рх / S_м, (29)

где L_рх – длина рабочего хода, мм;

S_м – минутная подача, S_мф = 63 мм/мин.

Длину рабочего хода определим по формуле:

L_рх = l_о + l₁ + l₂ + l₃,

где l_о – длина обрабатываемой поверхности, l_о = 46 мм;

l₁ – длина подвода инструмента, мм;

l₂ – длина врезания инструмента, мм;

l₃ – длина перебега инструмента, мм.

Последние три значения определяем из приложения 5 [14, карта 3, лист 1]. С учётом этих данных (L_рх) составляет: L_рх = 46 + 6 = 52 мм

Основное время при сверлении отверстия

Т_о = 52 / 71 = 0, 73 мин

Расчёт нормы штучного времени на операцию 040.

Штучное время обработки детали определяем по формуле:

Т_ш = (Т_о + Т_в)·(1 + (а_обс + а_отл)/100),

где Т_о – основное время на обработку, Т₀ = 0, 73 мин;

Т_в – время выполнения вспомогательной работы, мин;

а_обс – время на организационное и техническое обслуживание рабочего места,
а_обс = 3, 5% [9, карта 28, с.100];

а_отл – время на отдых и личные потребности, а_отл = 5% [9, карта 88, с.203].

Вспомогательное время устанавливаем по формуле:

Т_В = Т_Вуст + Т_Впер + Т_Виз,

где Т_{Вуст -} время на установку и снятие детали, вручную в специальном приспособлении на призму горизонтально, тип приспособления – открытый, масса детали до 30 кг, Т_Вуст = 0, 27 мин [9, карта 16, поз.1];

Т_Впер – вспомогательное время на переходы (сверление по кондуктору, диаметр сверления до 35 мм), Т_Впер = 0, 37 мин [9, карта 27, с.96];

Т_Виз – вспомогательное время на контрольные измерения, калибром-пробкой –
Т_Виз1 = 0, 15 мин, штангенциркулем – Т_Виз2 = 0, 07 мин, [9, карта 86, с.191]

Т_В = 0, 27 + 0, 37 + 0, 22 = 0, 86 мин

Норма штучного времени

Т_ш = (0, 73 + 0, 86)∙ (1 + (3, 5 + 5) / 100) = 1, 73 мин

Подготовительно-заключительное время [9, карта 28, с.101] включает: время на наладку станка, инструмента и приспособления – Т_пз1 = 11 мин, на получение инструмента и приспособления – Т_пз2 = 5 мин.

Т_пз = 11 + 5 = 16 мин

КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ.

Экономический раздел

ТЕХНИК-КОНСТРУКТОР

Должностные обязанности. Конструирует под руководством более квалифицированного специалиста изделия средней сложности индивидуального и мелкосерийного производства и простые изделия крупносерийного и массового производства, обеспечивая пои этом соответствие разрабатываемых конструкций техническим заданиям, действующим стандартам, нормам техники безопасности, требованиям научной организации труда при проектировании, наиболее экономичной технологии производства, а также использование в них стандартизованных и унифицированных деталей и сборочных единиц. Участвует в разработке проектной и рабочей конструкторской документации, проведении патентных исследований и определении показателей технического уровня проектируемых объектов техники и технологии. Вычерчивает с внесением необходимых изменений чертежи общего вида конструкций, сборочных единиц и деталей, схемы механизмов, габаритные и монтажные чертежи по эскизным документам или с натуры, а также другую конструкторскую документацию. Проверяет рабочие проекты и осуществляет контроль чертежей, сверяет кальки с оригиналами. Снимает эскизы сборочных единиц и деталей с натуры с изменением масштаба и определением необходимых параметров, выполняет деталировки сборочных чертежей, технические расчеты и расчеты экономической эффективности в соответствии с типовыми расчетами, программами и методиками. Принимает участие в разработке программ, методик и другое/технической документации по испытаниям конструируемого изделия. Изучает поступают от других предприятий конструкторскую документацию в целях использования ее при проектировании. Вносит изменения в конструкторскую документацию и составляет извещения об изменениях. Принимает участие в испытаниях опытных образцов, оформлении результатов испытаний, а также в работе по совершенствованию, модернизации и унификации конструируемых изделий.

Должен знать: Единую систему конструкторской подготовки производства; стандарты, технические условия и другие нормативные и руководящие материалы на разрабатываемую техническую документацию, порядок её оформления; основы конструирования; методы и средства выполнения чертёжно-конструкторских работ; основы технологии производства; технические требования, предъявляемые к разрабатываемым конструкциям, принципы их работы, условия монтажа и технической эксплуатации; характеристики применяемых в конструируемых изделиях материалов и их свойства; методы проведения патентных исследований; требования научной организации труда при конструировании, основы технической эстетики; методы и средства выполнения технических расчетов, вычислительных и графических работ; основы экономики, научной организации труда и организации производства; основы трудового законодательства; правила и нормы охраны груда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной зашиты.

Квалификационные требования.

Техник-конструктор I категории: среднее специальное (техническое} образование и стаж работы в должности техника II категории не менее 2 лет.

Техник-конструктор I1 категории: среднее специальное (техническое) образование и стаж работы в должности техника или на других должностях, замещаемых специалистами со средним специальным образованием, не менее 2 лет.

Техник-конструктор: среднее специальное (техническое) образование без предъявления требований к стажу работы.

 

9. Измерительное приспособление. Штангенциркуль. Штангенциркуль служит для более точных изме­рений длин и диаметров (рис. 35). Он состоит из штанги 1 с нанесён­ными на ней делениями в миллиметрах. На левом конце её имеется неподвижная губка 2. Подвижная губка 3 с рамкой 4, нониусом и за­крепительным винтом соединены с ползунком 6 посредством микроме­трического винта 5. На микрометрический винт 5 навинчена накатанная гайка 7. Ползунок 6 закрепляется на штанге винтом 3.

Кроме описанного, существуют также штангенциркули с глубино­мером (рис. 37).

Штангенциркулем можно производить измерения с точностью 0, 1 — 0, 025 мм.

Нониус штангенциркуля обычно разделён на 10 равных частей, при­чём каждое его деление равно 0, 9 мм, следовательно, 10 делений нониуса равны 9 делениям штанги, т. е. 9 мм.

 

Рисунок 35 – Штангенциркуль.

 

Если губки штангенциркуля сдви­нуть вплотную, то первый штрих но­ниуса, обозначенный нулём, совпадает с нулевым делением штанги, а деся­тое деление нониуса—с девятым её делением (рис. 35). Разность между первым делением штанги и первым делением нониуса составляет 0, 1 мм, для второго деления—0, 2 мм, третьего—0, 3 мм и девятого— 0, 9 мм. Поэтому если подвижную губку сдвинуть вправо так, что первое деление нониуса совпадёт с первым делением штанги, то к целому числу миллиметров, находящихся влево от нулевого деления нониуса, необхо­димо добавить 0, 1 мм; при совпадении второго деления —0, 2 мм, третьего—0, 3 мм и т. Д.

Точность измерения штангенциркулем равняется отношению одного деления штанги к числу делений нониуса. Если нониус поделён на 10 равных частей, то точность измерения будет равна 0, 1 мм. Чтобы уста­новить штангенциркуль на заданный размер, перемещают подвижную губку вправо до тех пор, пока нулевое деление нониуса не совпадёт с нужным целым числом миллиметров на штанге, и продолжают переме­щать губку в том же направлении до тех пор, пока требуемое деление на нониусе не совпадёт с ближайшим к нему делением на штанге. Де­ление нониуса, совпадающее с каким-либо делением штанги, укажет на число десятых долей миллиметра. Если, например, требуется установить штангенциркуль на размер 38, 4 мм, то для этого освобождают закреп­ляющий рамку винт и перемещают её так, чтобы нулевое деление нониуса совпало с 38-м делением штанги. Если штангенциркуль снабжён ползуном, то установка нониуса на размер 0, 4 мм осуществляется вра­щением гайки 7 до тех пор, пока четвёртое деление нониуса не совпа­дёт с ближайшим делением штанги (рис. 36, а).

Чтобы прочесть измеренный штангенциркулем размер детали, необ­ходимо заметить, с каким делением штанги совпадает нулевое деление нониуса. Совпавшее деление и будет показывать величину размера измеренного элемента детали. Если же нулевое деление нониуса не совпадает с целым числом делений на штанге, то замечаем на штанге ближайшее число слева от нуля нониуса и добавляем к нему число долей миллиметра на нониусе, совпадающее с ближайшим делением штанги.

На рис 36, б показан размер 45, 3 мм соответственно измеренному размеру детали штангенциркулем.

Рисунок 36 - Размер

На рис. 35 показано измерение отверстия нижней парой губок. В этом случае к размеру, указываемому штангенциркулем, необходимо прибавлять толщину концов губок, которая обычно составляет 8 или 10 мм.

Как уже упоминалось, некоторые штангенциркули имеют приспособ­ление для измеренияглубины, так называемый глубиномер (рис. 37).

Глубиномер прикреплён к рамке подвижной губки. Измеряемая глубина отсчитывается так, как и при измерении толщины или диаметра детали.

Рисунок 37 - Глубиномер

 

 

Приспособление.

Патрон рычажный трехкулачковый (рис. 42) обеспечивает возможность бы­строй переналадки с обработки штуч­ных заготовок в кулачках на обработку изделий из прутка, устанавли­ваемых в цанге. Для этой цели на­кладные кулачки снимаются с основ­ных кулачков в отверстие патрона устанавливается цанга 1 и к торцу патрона прикрепляется конусная втул­ка 2.

 

Рисунок 42 - Патрон рычажный трехкулачковый

Зажимные устройства базируют по специальным поверхностям переднего конца шпинделя и пиноли задней бабки. На шпинделе эти поверхности выполнены в виде узкого уступа небольшой длины, торца фланца и центрального конического отверстия. Зажимные устройства, передающие крутящие моменты, бази­руют по конусному уступу и крепят к фланцу. Устройства для более легких работ и центры можно устанавливать в центральное коническое отверстие шпинделя.

123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Ex.1. Дополните предложения, используя условные конструкции и информацию из текста.
2. I. Рациональные и историческая реконструкции
3. II. Описание экспериментальной установки.
4. III. Изучение нового материала.
5. III. Описание мнении (doxography)
6. V. Сира (Жизнеописание Пророка Мухаммада (да благословит его Аллах и приветствует)
7. Анализ служебного назначения детали и технологичности конструкции
8. Архитектурные конструкции индустриальных зданий
9. Бассейн конструкции Аралрыбвода.
10. Библиографическое описание диссертации и авторефератов
11. Библиографическое описание документов
12. БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ КНИГ