РПЗ Раздел 2 (Технологический процесс изготовления вала-шестерни КНД газотурбинного двигателя), страница 3

005 Заготовительная

Оборудование ГКМ

010 Термообработка

Оборудование Термическая печь ПКМ 4.8.4/M

015 Токарная с ЧПУ

Оборудование Токарный станок с ЧПУ SPT16

Установ А

015 Токарная с ЧПУ

Оборудование Токарный станок с ЧПУ SPT16

Установ Б

020 Сверлильная

Оборудование Сверлильный станок IMSA MFT 1000 CR

Позиция 1

020 Сверлильная

Оборудование Сверлильный станок IMSA MFT 1000 CR

Позиция 2

020 Сверлильная

Оборудование Сверлильный станок IMSA MFT 1000 CR

Позиция 3

025 Токарная с ЧПУ

Оборудование Токарный станок с ЧПУ SPT16

Установ А

025 Токарная с ЧПУ

Оборудование Токарный станок с ЧПУ SPT16

Установ Б

030 Зубофрезерная

Оборудование Зубофрезерный станок Gleason Pfauter P600

035 Зубошевинговальная

Оборудование Зубошевинговальный станок ВСН-932CNC2

040 Слесарная

045 Контроль операционный

Оборудование Штангенциркуль, глубиномер

050 Газовая цементация

Оборудование Камера для цементации

055 Зубошлифовальная

Оборудование Зубошлифовальный станок Gleason Pfauter P600

060 Токарная с ЧПУ

Оборудование Токарный станок с ЧПУ SPT16

Установ А

060 Токарная с ЧПУ

Оборудование Токарный станок с ЧПУ SPT16

Установ Б

065 Вертикально фрезерная

Оборудование Вертикально-фрезерный станок 6Р13Ф3

070 Моечная

Оборудование моечная машина

075 Слесарная

080 Контроль операционный

085 Термообработка

Оборудование термического цеха

090 Контроль операционный

095 Слесарная

100 Токарная с ЧПУ

Оборудование Токарный станок с ЧПУ SPT16

Установ А

100 Токарная с ЧПУ

Оборудование Токарный станок с ЧПУ SPT16

Установ Б

105 Круглошлифовальная

Оборудование Круглошлифовальный станок Studer S20

Установ А

105 Круглошлифовальная

Оборудование Круглошлифовальный станок Studer S20

Установ Б

110 Моечная

Оборудование Моечная машина

115 Зубодолбежная

Оборудование Зубодолбежный станок Lorenz SN-4

120 Слесарная

125 Моечная

Оборудование Моечная машина

130 Контроль операционный

135 Меднение электрохимическое

140 Травление химическое

145 Химическое оксидное фосфатирование

150 Контрольная

155 Вертикально-сверлильная

Оборудование Вертикально-сверлильный станок 2Р135Ф3

160 Слесарная

165 Моечная

Оборудование Моечная машина

170 Контроль магнитный

175 Антикоррозионная обработка

180 Контрольная

2.8. Разработка операционных эскизов ТП для одной механической операции.

В качестве проектных операций выберем:

015 Токарная с ЧПУ;

055 Зубошлифовальная;

125 Зубодолбежная.

015 Токарная с ЧПУ. На данной операции выполняется черновая обработка основных поверхностей детали, а также формируются базы для дальнейшей обработки детали. Структура операции включает в себя 3 перехода, выполняемых за 2 установа.

Согласно структуре операции на Рисунках 2.10 - 2.12 приведены схемы установки заготовки на токарном станке с ЧПУ.

Переход 1

Рисунок 2.10

Переход 2

Переход 3 Рисунок 2.11

Рисунок 2.12

055 Зубошлифовальная. На данной операции выполняется окончательная обработка профиля зуба (Рисунок 2.13).

Рисунок 2.13

125 Зубодолбежная. На данной операции выполняется обработка внутренней шлицевой поверхности (Рисунок 2.14).

Рисунок 2.14

2.9. Расчёт (выбор) режимов резания для каждого перехода.

Операция 015 «Токарная с ЧПУ»

Наименование оборудования и его характеристики:

- токарный полуавтомат с ЧПУ SPT16NC;

- мощность двигателя-11 кВт;

- диапазон частот вращения шпинделя-0-4000 мин^-1;

- диапазон подач-0,01-40 об/мин.

Материал режущей части резцов- твердый сплав Т15К6.

Марка обрабатываемого материала: сталь 16Х3НВФМБ-Ш (σ_в=1270 МПа).

Переход 1

Точить поверхность, выдерживая размеры Ø101,2 _-0,3

1) Определение длины рабочего хода L_р.х..

L_р.х.= L_р+ L_п+ L_вр+ L_пер,

где L_р - длина резания;

L_п - длина подвода инструмента;

L_вр - длина врезания инструмента;

L_пер - длина перебега инструмента.

L_р=39,2 мм; L_п=2 мм.

L_р.х.=39,2+2=41,2 мм.

2) Назначение подачи S_о.

Для чернового точения стали резцом со сменной многогранной твердосплавной пластиной с износостойким покрытием пода на оборот S_о=0,4 мм/об.

3) Определение стойкости.

Т_р= Т_м*λ,

где Т_м-нормированная стойкость инструментов в минутах основного времени обработки;

λ-коэффициент времени резания.

Т_м=30 мин; λ=1.

4) Определение скорости резания v частоты вращения шпинделя n.

Скорость резания определим по формуле:

,

Для наружного продольного точения стали с σ_в=1270 МПа резцом с пластиной из твердого сплава Т15К6 при S_о=0,4 мм/об коэффициент C_v=350, а показатели степеней m, x, y равны соответственно 0,2, 0,15 и 0,35.

Учитываем поправочный коэффициент К_v, который является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки К_мv, состояния поверхности К_пv, материала инструмента К_иv, изменения главного угла в плане К_φv и вида токарной обработки К_оv.

Коэффициент, учитывающий влияние материала определяется по формуле:

.

При точении хромоникелевольфрамовой стали твердосплавным резцом коэффициент К_г=0,85, а показатель степени n=1,0.

Тогда:

.

Коэффициент К_мv=0,5; коэффициент К_пv=1,0; коэффициент К_иv=0,4 (при точении конструкционной стали резцом с пластиной из твердого сплава ВК8); коэффициент К_φv=0,7 (для резца с главным углом в плане φ=90º); коэффициент К_оv=1,0 (при продольном точении).

Подставляя числовые значения в формулу для определения скорости резания, получим:

м/мин

Частота вращения шпинделя:

мин^-1

5) Основное время обработки Т_о.

мин

6) Сила резания Р_z и мощности резания N_р.

Сила резания определяется по формуле:

Р_z=Р_{z табл}*t,

где Р_{z табл}-главная составляющая силы резания по таблице;

t-глубина резания.

При точении конструкционной стали твердостью 269..341 НВ с подачей на оборот S_o=0,4 мм/об главная составляющая силы резания

P_{z табл}=1,05*10³ Н.

Тогда

Р_z=1050*10³*1,5=1575*10³ Н.

Мощность резания:

Вт=0,75 кВт

Переход 2

подрезать торец, выдерживая размер 261_-0,2.

1) Определение длины рабочего хода L_р.х..

L_р.х.= L_р+ L_п+ L_вр+ L_пер,

где L_р-длина резания;

L_п-длина подвода инструмента;

L_вр-длина врезания инструмента;

L_пер-длина перебега инструмента.

L_р=18,5 мм; L_п+L_пер=4 мм.

L_р.х.= 18,5+4=22,5 мм.

2) Назначение подачи S_о.

Для чернового точения стали резцом со сменной многогранной твердосплавной пластиной с износостойким покрытием пода на оборот S_о=0,4 мм/об.

3) Определение стойкости.

Т_р= Т_м*λ,

где Т_м-нормированная стойкость инструментов в минутах основного времени обработки;

λ-коэффициент времени резания.

Т_м=30 мин; λ=1.

Т_р= 30*1=30 мин.

4) Определение скорости резания v частоты вращения шпинделя n.

Скорость резания определим по формуле:

,

Для наружного продольного точения стали с σ_в=1270 МПа резцом с пластиной из твердого сплава Т15К6 при S_о=0,4 мм/об коэффициент C_v=350, а показатели степеней m, x, y равны соответственно 0,2, 0,15 и 0,35.

Учитываем поправочный коэффициент К_v, который является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки К_мv, состояния поверхности К_пv, материала инструмента К_иv, изменения главного угла в плане К_φv и вида токарной обработки К_оv.

Коэффициент, учитывающий влияние влияние материала определяется по формуле:

При точении хромоникелевольфрамовой стали твердосплавным резцом коэффициент К_г=0,85, а показатель степени n=1,0.

Тогда:

Коэффициент К_пv=1,0 (поверхность без корки); коэффициент К_иv=0,4 (при точении конструкционной стали резцом с пластиной из твердого сплава ВК8); коэффициент К_φv=0,7 (для резца с главным углом в плане φ=90º); коэффициент К_оv=1,24 (при поперечном точении и соотношении d/D=0).

Подставляя числовые значения в формулу для определения скорости резания, получим:

м/мин.

Частота вращения шпинделя:

мин^-1.

5) Основное время обработки Т_о.

мин.

6) Сила резания Р_z и мощности резания N_р.

Сила резания определяется по формуле:

Р_z=Р_{z табл}*t,

где Р_{z табл}-главная составляющая силы резания по таблице;

t-глубина резания.

При точении конструкционной стали твердостью 269..341 НВ с подачей на оборот S_o=0,4 мм/об главная составляющая силы резания

P_{z табл}=1,05*10³ Н.

Тогда:

Р_z=1050*10³*1,5=1575*10³ Н.

Мощность резания:

Вт=1,03 кВт.

Переход 3

-точить торец 150 _-0,2 и поверхность Ø57 _-0,4

-точить поверхность Ø56,5 _-0,4

-точить торец 150 _-0,2 и поверхность Ø57_-0,4

-точить торец 34,6 _-0,21 и поверхность Ø56,5 _-0,4

-точить торец 18 _-0,2 и поверхность Ø56,5 _-0,4

1) Определение длины рабочего хода L_р.х..

L_р.х.= L_р+ L_п+ L_вр+ L_пер,

где L_р-длина резания;

L_п-длина подвода инструмента;

L_вр-длина врезания инструмента;

L_пер-длина перебега инструмента.

L_р=203 мм; L_п=2+2+2=6 мм.; L_пер=2