125627 (Фрезерование сегментного шпоночного паза)

Аннотация

В данной курсовой работе согласно задания на проектирование проведен анализ исходных данных, приведены состав и свойства детали, описана технология изготовления детали, назначение и условия работы детали, ее износы. Приведено приспособление для механической обработки детали, выбрано оборудование и инструмент. Произведены расчеты, а так же нормирование технологической операции. Описана конструкция и принцип действия детали. Рассчитана технико-экономическая эффективность применения приспособления, выполнен эскиз технологической операции.

Введение

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависит от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков, от всемирного внедрения методов технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.

Курсовое проектирование закрепляет, углубляет и обобщает знания полученные студентом во время лекционных и практических занятий. В процессе курсового проектирования студент выполняет комплексную задачу по курсу, подготавливаясь к дипломному проектированию. Наряду с этим курсовое проектирование должно научить студента пользоваться справочной литературой, ГОСТами, таблицами, умело, сочетая справочные данные с теоретическими знаниями, полученными в процессе изучения курса.

2. Аналитическая часть

Для выполнения заданной аналитической операции – фрезерование паза – выбираем фрезерование на вертикально-фрезерном станке дисковой фрезой. Выбранные станок и фрезерный инструмент являются универсальными, что облегчает их подбор и использование, удешевляет производство. Применение концевой фрезы в данном случае не сообразно, так как оно требует предварительного просверливания отверстия на глубину паза, что увеличивает время обработки. Таким образом, целесообразно принять обработку дисковой фрезой на вертикально фрезерном станке.

Фрезерование можно выполнить несколькими способами. Отличительные признаки способа – число одновременно обрабатываемых фрез, конструктивные особенности приспособления, модель станка, вид рабочих и вспомогательных движений, осуществляемых обрабатываемой заготовкой и инструментом. Так , выполняют фрезерование: одновременно несколько поверхностей заготовки, последовательное, параллельно-последовательное, на поворотных приспособлениях или столах, непрерывное. Криволинейные поверхности фрезеруют фасонными фрезами, по копиру и использованием кинематических цепей.

1.1 Выбор технологического оборудования

Согласно задания применяем для фрезерования паза вертикально-фрезерный станок 6Р12Б со следующей технической характеристикой:

Размеры стола – 320/1250мм.

Число степеней числа оборотов – 18

Число оборотов – 50/2500об/мин.

Подача стола:

Продольная – 40/2000мм.

Поперечная – 40/2000мм.

Вертикальная – 13,3/666,6мм

Мощность электропривода – 11квт

Габаритные размеры:

Длина – 2750мм.

Ширина – 2230мм.

Высота – 2450мм.

Масса без выносного оборудования – 2650кг

1.2 Выбор режущего и измерительного инструмента

В качестве режущего инструмента принимаем дисковую фрезу ГОСТ 3755-78 диаметром D=80мм., шириной В=20мм., число зубьев – 18.

В качестве измерительного инструмента принимаем штангельциркуль ЩЦ – 2 ГОСТ166-80 с предельными измерениями 0/180мм. И с точностью отсчета 0,02.

1.3 Описание конструкции и принцип действия приспособления

Приспособление служит для фрезерования деталей типа стаканы, поршня цилиндры и состоит из таки составных деталей как:

Тиски, с призматическими губками регулирующиеся по вертикали и приспособления для закрепления.

При фрезеровании стакан зажимается в тиски с ручным приводом. В станке может вертикально перемещаться консоль снабженная направляющими для поперечных салазок. Поворотная часть закрепляется на поперечных салазках и несет стол, на котором непосредственно или в приспособлении крепиться заготавливаемая заготовка. Таким образом, заготовка может иметь вертикальное перемещение (с консолью), горизонтальное, параллельно оси шпинделя (с поперечными салазками), и горизонтальное, перпендикулярное оси шпинделя при движении стола по направляющим поворотной части. Фреза закрепляется на оправе, один конец которой в сою очередь укрепляется в шпинделе. Движение подачи осуществляется столом: механическая подача осуществляется от отдельного электродвигателя через коробку подач, находящуюся в консоли. Устройство коробок скоростей и коробок передач фрезерных станков аналогично устройству этих узлов у токарных и сверлильных станков.

2. Технологическая часть

2.1 Описание технологии механической обработки детали

На основании исходных данных определяется тип производства. Тип производства является организационно-технологической характеристикой производственного процесса, определяет особенности разработки технологии по всем этапам проектирования. Тип производства определяется приближенно, в зависимости от годовой программы выпуска деталей и их массы.

N – (1800*10)/253=76 шт.

При массе детали 0,15 кг. И производственной партии 76 шт., тип производства мелкосерийное.

При разработке технологического процесса механической обработки перед технологом возникает задача: выбрать вариант обеспечивающий наиболее экономичное решение.

Современные способы механической обработки и большое разнообразие станков, а также новые методы электротехнической, электроэрозивной и ультразвуковой обработки металлов, полученные заготовки методом точного литья, точной штамповки, порошковой металлургии – все это позволяет создать различные варианты технологии, обеспечивающие изготовление изделий, полностью отвечающие всем требованиям чертежа.

Намечая технологический маршрут обработки детали, следует придерживаться следующих правел:

- с целью экономии труда и времени технологической подготовки производства использовать типовые процессы обработки деталей и типовых поверхностей деталей:

- использовать по возможности только стандартный режущий инструмент:

- не проектировать обработку на универсальных станках, применение уникальных дорогостоящих станков должно быть экономически оправдано.

Краткое описание технологии механической обработки детали:

1. Мойка, чистка

2. Сверлильная операция

А. Установить деталь в приспособление. Сверлить отверстие диаметром Q-30мм.

Б. Переустановить деталь в приспособление. Сверлить отверстии диаметром Q- 32мм.

3. Контрольная операция.

Принятые обозначения:

n – частота вращения;

s – подача;

t – глубина сверления;

v – скорость сверления.

t = 16 – 14 / 2 = 2/2 = 1 мм.

При обтачивании детали из стали при глубине сверления до трех мм подача составляет:

s = 0,7 мм/об.

Уточняем подачу по паспорту станка (s = 0,7 мм/об).

Рассчитаем скорость резания:

v = πdn/1000.

Отсюда следует, что:

n = 1000 v / πd = 1000 · 56,8/ 3,14 · 16 = 56800/50,24 = 1130,57

m xv yv 0,267 0,2 0,6

v = Cv / T t s = 150 / 90 · 1 · 0,7 = 150 / 3,3 · 1 · 0,8 = 150 / 2,64 = 56,8

Проведя аналогичный расчет для операции токарно-винторезная (010), получили следующее:

t = 5 мм;

s = 0,25 мм/об;

n = 720 об/мин;

T = 90 мин.

Аналогично рассчитываются режимы резания для других операций.

1. Выбор средств технологического оснащения и расчет режимов обработки

Сверление отверстий будем производить на вертикально - сверлильном станке 2Н118.

Тип и модель станка выбирают в зависимости от выполняемой операции обработки и габаритных размеров детали.

Выбираем дисковое, крупной серии ГОСТ 4010 – 64. Материал – быстро режущая сталь Р18, d=18. L=125. Lo=80мм.

В мелкосерийном производстве обычно используется универсальный измерительный инструмент. Выбираем штангельциркуль ШЦ-I ГОСТ 166-80 с пределами измерений о-125мм. И точностью отсчета – 0,1мм. Штангенглубиномер ШГ ГОСТ 162-80 с пределами измерений о-250мм. И точностью отсчета – 0,05мм.

2.3 Нормирование технологической операции

Основными элементами режима фрезерования являются: глубина сверления t,мм.: подача S, мм/об.: скорость сверления V м/мин.: частота вращения n, об/мин: сила сверления Pz,кгс: потребная мощность Nnom, кВт. Выбранный режим сверления должен соответствовать кинематическим и динамическим возможностям станка /8,9,10/.

Глубина сверления, толщина слоя металла, срезаемого за один переход инструмента, мм: при сверлении t = D/2.

Подачу выбирают с учетом механических свойств обрабатываемого материала, требуемого класса шероховатости обрабатываемой поверхности, типа и прочности фрезерующего инструмента, мощности привода станка и других ограничивающих факторов. Практически выбранная величина подачи должна быть равной той, которую имеет станок.

Период стойкости режущего инструмента – период работы до его затупления, так как период стойкости инструмента оказывает наибольшее влияние на скорость резание, правильный выбор этого фактора имеет большое значение. Для сверл из быстрорежущей стали диалетром до 20 мм – 25 – 40 мин.

Определяем скорость при сверлении по формуле:

Vp=Cv*Dqv*Kv = 7*90,4*1,1

Tm txv Syv 30,02*5*0,20,7=28,5 м/мин

Где: D-диаметр инструмента, мм:

Kv-поправочный коэффициент:

Cv, qv,Xv,Yv,m – табличные данные.

Kv = Kev* Kmv*Kuv = 1*(75|38)-0,9*1 = 1,1

Где: Kev – коэффициент, учитывающий глубину отверстия зависимости от диаметра:

Kmv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала:

Kuv – поправочный коэффициент, зависящий от материала режущей части инструмента по формуле:

To = t / n s

Для операции 010 To = t / n · s = 5 / 1856 · 0,25 = 5 / 464 = 0,01077 мин.

Для операции 015 To = t / n · s = 1 / 1130,57 · 0,7 = 1 / 791,4 = 0,00126 мин.

Определение вспомогательного времени.

Расчет вспомогательного времени на операцию заключается в определении и последующем суммировании:

1. времени на установку и снятие детали

2. времени, связанного с каждым проходом в операции

3. времени на контрольные измерения

В качестве главного фактора продолжительности времени на установку и снятие детали принят вес детали. При весе детали 0,15 кг., в приспособлении с накидной крышкой креплением гайкой или винтом от руки tуст = 0,27 мин.

Вспомогательное время, связанное с проходом при работе на вертикально-сверлильных станках, состоит из времени на комплекс приемов управлением станком, связанных с проходом, которое включает время на приемы «Подвод инструмента к детали», «Включение и выключение подачи», «отвод инструмента в исходное положение.». Вспомогательное время на выполнение одного прохода, при сверлении и ручной подаче tпр = 0,07 мин.

Время на контрольные измерения выбирается в зависимости от диаметра и длины сверления, а также от характеристики обрабатываемого материала tизм = 0.08 мин. Тв = tуст + Тпр + Тизм = (0,27+0,07+0,08)*2 = 0,84мин.

To = t / n s

Для операции 010 To = t / n · s = 5 / 1856 · 0,25 = 5 / 464 = 0,01077 мин.

Для операции 015 To = t / n · s = 1 / 1130,57 · 0,7 = 1 / 791,4 = 0,00126 мин.

Аналогично рассчитываются нормы времени для других операций.

q_{от= =}

где V – суммарный объём N, м³;

V=V_зд N=16 10⁴ 14=22,4 10⁵ м³

2.4 Основы технического нормирования. Пути сокращения затрат времени на выполнение операции

Основы технического нормирования

Нормой времени называется регламентируемые затраты, необходимые для выполнения данной операции в нормальных производственных условиях.

Норма времени может быть установлена расчетным, укрупненных нормативов, статистическим или опытным методом.