Технологический процесс изготовления детали "Вал"

            n=  1000 * 144,48= 2465,01 об/мин.

           3,14 *16,4

Принимается число оборотов шпинделя n = 2000 об/мин.Фактическая  скорость резания определяется по формуле:

Vф  = п*D*n ,                               1000

Vф  = 3,14 * 16,4* 2000 = 125,66 м/мин.

                  1000

 

 

Сила резания Pz рассчитывается по формуле:

                              _{x     y    n}

Pz = 10 * Cp * t * s * Vф * Kp ,   

где Cp = 300 - постоянный коэффициент, [3];

x = 1 - показатель степени при глубине  резания, [3];

y = 0,75 - показатель степени при подаче, [3];

n = -0,15 - показатель степени при скорости  резания, [3];

Kp - поправочный  коэффициент, учитывающий условия  резания, 

определяется  по формуле:

Kp = Kmp*Kup*Kуp*Kлp*Krp,   

где Kmp = 1 - коэффициент, учитывающий влияние материала  детали на силовые зависимости, [3];

Kup, Kуp, Kлp, Krp - коэффициенты, учитывающие влияние  параметров режущей части инструмента  на силу резания, Kup = 1; Kуp = 1; Kлp = 1; Krp = 1, [3];

Kp = 1*1*1*1*1 = 1 .

По  формуле вычисляем силу резания:

                             _{1        0,75    -0,15}

Pz = 10 * 300 * 2 * 0,5 * 125,66 * 1 = 1727,81 Н.

Мощность  резания определяется по формуле:

N = Pz*Vф ,                          1020*60

N = 1727,81 * 125,66 = 3,54 кВт.

            1020*60

Основное время перехода рассчитываем по формуле:

To =  L                                                 n*s    

 

           

 

  где s = 0,5 мм/об - рабочая подача инструмента;

            n = 2000 об/мин - частота вращения  шпинделя;

           L - длина пути обработки, мм, определяется по формуле:

L = l + l1 + l2  ,    (9)

где l = 20 мм - длина пути резания;

          l1 = 3 мм - врезание; l2 = 0 мм - перебег.

Тогда     L = 20 + 3 + 0 = 23 мм.

По  формуле вычисляем основное технологическое  время  на 3  переходе 10 токарной операции:

To =        23         = 0,023 мин.

         2000 * 0,5         

Основное  время на токарную обработку размера d16h7

         То=0.023+0,023=0,046

Определим вспомогательное время.

Время на установку и снятие заготовки для данного способа крепления Туст=0,3 мин

Время на выполнение перехода Т пер=0,5 мин

Время на контрольное измерение в трех точкахТ изм=0,3 мин

Таким образом, вспомогательное время  равно

Тв=Туст+Тпер+Тизм=1,1 мин

Определим оперативное время:

Топ=То+Тв=1,146мин

Определим время на организационное техническое  обслуживание, на отдых и личные надобности. Суммарную величину этих составляющих принимаем равной 10% от оперативного времени.

Торг +Ттех +Тодт=0,1 х Топ=0.115 мин

 

Норма штучного времени равна 

Тшт=То+Тв+Торг+Ттех+Тотд=0.046 + 1,1 +0,115=1,261 мин

Определим подготовительно-заключительное время :Тпз=14 мин

Полагоя партию деталей  250 шт

Норма штучно-калькуляционного времени:

Тш-к=Тшт+Тпз/250=1,261 +14/250=1,317мин

Производится  расчет режимов резания для фрезерной 025 операции. Для расчетов используем справочник [3]с283-292

На  данной операции выполняется фрезерование шпоночного паза, фрезой диаметром 4 мм длиной 14 мм (расстояние между центрами 10 мм) , глу,иной 2,5 мм

Исходные  данные для расчета:

диаметр обработки - D = 4 мм;глубина резания - t =4 мм мм;ширина фрезерования В=2,5 мм

по  справочным данным выбирается подача - s_z = 0,2мм/зуб

Скорость  резания определяется по формуле[3]:

V = Cv*D ^q*Kv ,                                           T ^m*t ^x*s_z ^yB ^uz^p

где Cv = 46,5- постоянный коэффициент, [3];

x = 0,5 - показатель степени при глубине  резания, [3]

y = 0,5- показатель степени при подаче, [3];

m = 0,33 - показатель степени при стойкости  инструмента, [3];

T = 80 мин. - период стойкости фрезы из быстрорежущей стали 3];

q=0,45 : u=0,1 ; p=0,1;z-число зубьев фрезы z=4

Kv - поправочный  коэффициент, учитывающий условия  резания, определяется по формуле:

Kv = Kmv*Kпv*Kиv*  

где Kmv = 1 - коэффициент, учитывающий влияние  материала детали, [3];

 

Kпv = 1 - коэффициент,  учитывающий состояние поверхности, [3];

Kиv = 1,15 - коэффициент, учитывающий материал  инструмента, [3];

Kv = 1*1*1,15*= 1,15 .

По  формуле [3] вычисляем скорость резания:

V =  46,5*1,15*4^0,45                 = 20,87м/мин.

           80^0,33*4 ^0,5*0,2 ^0,5*2,5^0,1*4^0,1

 

  Число оборотов рассчитывается  по формуле:

n = 1000*V ,                                п*D

где D = 4 - диаметр обрабатываемой поверхности, мм;

            n=  1000 * 20,87  = 1661  об/мин.

                  3,14 *4

Принимается число оборотов шпинделя n = 1600об/мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле:

Vф  = п*D*n ,                               1000

Vф  = 3,14 * 4* 1600 = 21 м/мин.

                  1000

Главная составляющая силы резания  при фрезеровании- окружная сила  резания Pz рассчитывается по формуле:

                                   

Pz = 10 * Cp * t ^x* s_z^y* Bⁿ *z* Kмp/(D ^q*n ^w) ,   

где Cp = 68,2- постоянный коэффициент, [3];

x = 0,86 - показатель степени при глубине резания, [3];

y = 0,72 - показатель степени при подаче, [3];

q = 0,86 - показатель степени при скорости резания, [3];

 

u=0,1 ;W=0; n=1

Kp - поправочный  коэффициент, учитывающий условия  резания, 

определяется  по формуле:

Kp = Kmp*Kup*Kуp*Kлp*Krp,   

где Kmp = 1 - коэффициент, учитывающий влияние  материала детали на силовые зависимости, [3];

Kup, Kуp, Kлp, Krp - коэффициенты, учитывающие влияние  параметров режущей части инструмента  на силу резания, Kup = 1; Kуp = 1; Kлp = 1; Krp = 1, [3];

Kp = 1 ,3 .

По  формуле вычисляем силу резания:

Р=10*68,2*4^0,86*0,2^0,72*2,5 ¹*4*1,13/ (4^0,86*)=682*0,313*10*1,13=2412 Н

Мощность  резания определяется по формуле:

N = Pz*Vф ,                    1020*60

N = 2412 * 21 = 0,828 кВт.

     1020*60

Подача  на один оборот фрезы S=Sz*n=0,8 мм,об

Минутная  подача Sм=S*n=1600*0,2=320 мм/мин

Основное  время перехода рассчитываем по формуле:

To =  L                                               n*s    

               где s = 0,8мм/об - рабочая подача инструмента;

            n = 2000 об/мин - частота вращения  шпинделя;

           L - длина пути обработки, мм, определяется  по формуле:

 

 

L = l + l1 + l2  ,    

где l = 10 мм - длина пути резания; l1 = 5 мм - врезание;  l2 = 0 мм - перебег.

Тогда     L = 10 + 5 + 0 = 15 мм.

По  формуле вычисляем основное технологическое  время  на 3  переходе 025токарной операции:

To =        15        = 0,0117 мин.

         1600 * 0,8         

Определим вспомогательное время.

Время на установку и снятие заготовки для данного способа крепления Туст=0,25 мин

Время на выполнение перехода Т пер=0,06 мин

Время на контрольное измерение в трех точках Т изм=0,3 мин

Таким образом, вспомогательное время  равно Тв=Туст+Тпер+Тизм=0,61 мин

Определим оперативное время:

Топ=То+Тв=0,622 мин

Определим время на организационное техническое  обслуживание, на отдых и личные надобности. Суммарную величину этих составляющих принимаем равной 10% от оперативного времени.

Торг +Ттех +Тодт=0,1 х Топ=0.0622 мин

Норма штучного времени равна

Тшт=То+Тв+Торг+Ттех+Тотд=0.0177+ 0,61+0,0622=0,69

Определим подготовительно-заключительное время :

Тпз=12,8 мин

 

Полагая партию деталей  250 шт

Норма штучно-калькуляционного времени:

Тш-к=Тшт+Тпз/250=0,69+12,8/250=0,7412 мин

 

3. Проектирование контрольно-измерительного приспособления.

Контрольные приспособления - это устройства или  комплекс устройств вспомогательного назначения, необходимые для выполнения вспомогательных технологических переходов измерения или контрольных операций технологического процесса. К ним относятся универсально-измерительные приборы - линейки, штангенциркули, микрометры и т.п., для контроля одного или нескольких параметров детали - скобы, калибры, а также специальные контрольно-измерительные приспособления (КИП), сочетающие в себе базирующие, зажимные, передающие и измерительные устройства. .В данной работе требуется спроектировать контрольно-измерительное приспособление для контроля 

­

0,05

Б

Для того, чтобы измерить радиальное биение шейки вала, установим вал в центра центрового прибора.

Для определения допустимой погрешности  измерения радиального биения вала  найдем, согласно табл. 3.1 [] величину К = 0,3. Тогда     [Δкип]=К*Тп =0,3*50 = 15 мкм.

Погрешность базирования оправки в центрах  центрового прибора равна нулю, т.е.:    Δб2=0.

Погрешности изготовления центрового прибора следует  найти из его паспорта. Если такой прибор спроектирован, то соответствующую погрешность берут из технических требований. Будем считать:  Δпр2 = 4 мкм

 

Настройка прибора  по эталону или установочным мерам не производится, поэтому имеем:

                           Δн=0. КИП не имеет передаточных устройств:

                           Δд=0.

Для   измерений   воспользуемся   головкой   рычажно-зубчатой   2ИГ (ГОСТ 18833-75) с ценой деления 2 мкм [18, 28], для которой:

Δи = 2 мкм.

Погрешность, связанную с методикой проведения измерений, будем считать равной:

Δм = 2 мкм.

Суммарную погрешность КИП определим как

Δкип = 1,2( 2 ² +2 ²+4 ²) ^1/2=1,2(24) ^½=5,87 мкм

Полученный  результат значительно не превышает допустимую величину погрешности, равную 15 мкм. Очевидно, что использование рассмотренного варианта КИП для контроля радиального биения вала - допустимо.

Принцип действия КИП.

Деталь  устанавливается в центра .Индикатор, закрепленный на штативе, подводится к измеряемой поверхности и устанавливается на  0.

После этого деталь проворачивается вручную  и с индикатора

снимаются показания .После измерения индикатор  убирают и деталь снимается с  приспособления. Само измерительное  приспособление устанавливается на плите при помощи болтовых соединений.

 

 

Литература:

1.Горбацевич А.Ф , Шкред В.А. Курсовое проектиробание по технологии машиностроения. Учебное пособие для машиностроительных специальностей- Минск. Высшая школа, 1983

2.ГОСТ3479-70 3 3.ГОСТ 4543-71 4. 4.ГОСТ 7505-89

5 .  Косилова  А. Г      Мещеряков      Р. К.       Справочник

технолога-машиностроителя T.I M., 1986

6. Конспект лекций по технологии  машиностроения

7   Гусев А.А..,   Ковальчук   СР.,   Колесов   И.М. Технология

машиностроения (специальная     часть). Учебник для машиностроительных специальностей вузов -М.

Машиностроение, 1986

8.      Косилова      А.Г.., Мещеряков Р.К.  Справочник технолога-машиностроителя. Т.1. М„ 1976

9 Приемышев А Я, Зубарев Ю.М., Александров AM, Звоновских 
ВВ., Юрьев ВГ Курсовое проектирование по технологии 
машиностроения Учебное пособие-СПбПИМаш, 1997

10.Косилова А.Г ,Мещеряков Р.К .Справочник технолога-машиностроителя Т.2. М., 1986

11. Справочник инструментальщика

12 .Барановский Режимы резания