124074 (689801), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Поверхность 70Н7 :
Выбираем геометрические параметры:
φ = 45ْ H1,2=25, В1 = 16, В2 =16, φ1 =20ْ , r=3.
Глубина резания t= 0,9 мм;
Подача =0,6-1,2мм/об , принимаем S=0,9.
Скорость резания рассчитываем по формуле [12]
(25)
где - постоянный коэффициент;
- стойкость инструмента;
-поправочный коэффициент;
- показатели степеней.
=340;
=60мин;
=0,2;
=0,15;
=0,45
Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]
=
, (22)
где - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;
- коэффициент, учитывающий состояние поверхности;
- коэффициент, учитывающий материал заготовки, остальные коэффициенты учитывают условия обработки и геометрию режущего инструмента.
(26)
=1 ;
=0,8;
=1;nv=1.
Kφv =1; Kφ1v =0,94; Krv =1,03; Kqv =1; Kov =1.
=0,8*0,94*1,03*1,36=1,053
.
Частоту вращения шпинделя при обработке рассчитываем по формуле [12]
, (27)
где – скорость резания, м/мин;
– диаметр поверхности, мм.
Поверхность 100
мин
Принимаем по паспорту станка
=800мин-1
Действительная скорость резания
м/мин.
Силу резания рассчитываем по формуле [12]
, (28)
где – постоянный коэффициент;
– поправочный коэффициент;
,
,
– показатели степеней.
=300;
=1,0;
=0,75;
=-0,15
Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12]
(29)
=1,0;
=1,0;
=1,0;
=1,04.
=1,127*1*1*1*1,04=1,172
Н
Мощность резания рассчитываем по формуле [12]
(30)
где – сила резания, Н;
– скорость резания, м/мин.
кВт.
Мощность двигателя главного привода станка =13 кВт, К.П.Д. привода станка
=0,85. Тогда
, (31)
=13*0,85=11,05 кВт.
, т.е. 0,402<11,05
Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.
7.2 Расчёт режимов резания по нормативам
Операция 025 – вертикально-сверлильная. Сверление 4 отверстий Ø8 на глубину 25мм, отверстия сквозные . Станок модели 2Н118. Инструмент сверло из быстрорежущей стали Р6М5.
Длину рабочего хода рассчитываем по формуле[10]
, (32)
где длина резания, мм;
длина подвода, врезания и перебега, мм.
=25мм;
6мм
25+6=31мм
Подача при сверлении определяется по формуле с.266[10]
So = Soт * Ks (33)
Ks = Ksl * Ksж * Ksи * Ksd * Ksм , (34)
где Ksl – коэффициент, учитывающий глубину сверления;
Ksж – коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы;
Ksи – коэффициент, учитывающий материал инструмента;
Ksd – коэффициент, учитывающий тип обрабатываемого отверстия;
Ksм – коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала.
Табличное значение подачи
Soт =0,1 мм/об
Ks = 0,82*0,5*1*1*1=0,41
So = 0,1*0,41=0,041 мм/об
Определяем стойкость инструмента по нормативам Т в минутах резания.
Т =К
*Т
*
(35)
Где Т -стойкость инструмента наладки.
Т =10 мин.
К -коэффициент, учитывающий количество инструментов в наладке.
К =1
- коэффициент времени резания инструмента
(36))
Т =1*10*0,806=8,06мин
Скорость резания определяется по формуле с.268[10]
V=VT *KV (37)
Табличное значение скорости
37 м/мин
Kv = Kvм * Kvи * Kvd * Kvo * Kvl , (38)
где Kvм – коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала;
Kvи – коэффициент, учитывающий материал инструмента;
Kvd – коэффициент, учитывающий тип отверстия;
Kvo – коэффициент, учитывающий условия обработки;
Kvl – коэффициент, учитывающий длину сверления.
Kv = 0,91*0,9*0,8*1*1=0,655
V= 37*0,655=24,235 м/мин
Частоту вращения инструмента рассчитываем по формуле [10]
, (39)
где - скорость резания, м/мин;
диаметр фрезы,
10мм.
мин
По паспорту станка принимаем частоту вращения
n=1000 мин-1
Действительная скорость резания
(40)
м/мин
Рассчитываем минутную подачу по принятому значению числа оборотов шпинделя.
s =sо пр*n (41)
.n-частота вращения шпинделя по паспорту станка, мин .
s =0,05*1000=50мм/мин.
Осевая сила резания определяется по формуле c.124 [11]
Po=Pтабл * Кр , (42)
Где Pтабл – табличное значение силы резания;
Кр – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала
Po = 1450 * 1=1450 Н
Мощность резания определяется по формуле c.126 [11]
Nр=Nтабл * КN , (43)
Где Nтабл – табличное значение мощности;
КN – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала
Nр=0,22*1=0,22
Мощность двигателя главного привода станка =2,2 кВт, К.П.Д. привода станка
=0,85. Тогда
, (44)
=2,2*0,85=1,87 кВт.
, т.е. 0,22<1,87
Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах.
Аналогично рассчитываем режимы резания на остальные операции и результаты сводим в таблицу 6.1
Таблица 6.1 – Сводная таблица режимов резания
Номер операции | Наименование операции | Глубина резания t, мм | Длинна резания L, мм, (d) | Подача S0 ,мм/об | Скорость V, м/сек | Частота вращения, мин-1 | Подача S | Основное время t | |||||||||||||
расч | прин | расч | прин | прин | Прин | прин | |||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |||||||||||
Токарная с ЧПУ Установ 1: 1.Точить поверхность 1 а)предварительно б)окончательно 2. Точить поверхность 2 а)предварительно б)окончательно 3. Точить поверхность 3 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 5 4. Точить поверхность 4 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 6 в)тонко Установ 2: 1.Точить поверхность1 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 3 2.Точить выточку 2 | 1,75 0,5 2,1 0,9 2,45 0,7 2,45 1,4 0,22 2,45 0,7 1,5 | 72 36 69,5 69,5 75 75 164 72 72 120 120 30 | 0,31 0,34 0,5 0,41 0,33 0,2 0,9 0,13 0,13 0,5 0,22 0,46 | 0,3 0,35 0,5 0,4 0,35 0,2 0,9 0,125 0,125 0,5 0,2 0,5 | 86 94,17 176,5 20,95 185,6 158,4 167,8 110 124,8 170,7 287,1 197,4 | 94 94 180 227 188 188 175,8 110 138,5 188 280 188 | 315 315 250 315 630 630 800 500 630 250 400 400 | 94,5 110,25 125 126 220,5 126 720 62,5 78,75 125 80 160 | 0,76 0,33 0,56 0,55 0,34 0,5 0,23 1,15 0,914 0,96 1,5 0,19 | ||||||||||||
010 | Вертикально-протяжная 1.Протянуть шпоночный паз 1. | 4,3 | 65 | 0,15 | 0,15 | 2,4 | 40 | 0,1 | |||||||||||||
015 | Вертикально-протяжная 1.Протянуть шпоночный паз 2 | 4,3 | 65 | 0,15 | 0,15 | 2,4 | 40 | 0,1 | |||||||||||||
020 | Токарная 1.Точить поверхность Ø222 а)предваритель б)окончательно, снять фаску 1, 2. | 2,45 1,4 | 30 30 | 0,5 0,22 | 0,5 0,2 | 117,9 167,5 | 112 174 | 160 250 | 80 50 | 0,38 0,6 | |||||||||||
025 | Вертикально-сверлильная 1.Сверлить 4 отверстия Ø8 | 4 | 31 | 0,041 | 0,5 | 24,2 | 25 | 1000 | 50 | 0,62 | |||||||||||
030 | Вертикально-зубофрезерная 1.Фрезеровать зубья колеса | 6,5 | 30 | 2,4 | 2,5 | 56 | 70 | 100 | 3,47 | 8,65 | |||||||||||
045 | Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 1 | 0,3 | 222 | 0,0017 | 0,002 | 15 | 12,6 | 3340 | 6,68 | 2,64 | |||||||||||
050 | Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 2 | 0,3 | 90 | 0,0027 | 0,002 | 15 | 12,6 | 3340 | 6,68 | 1,07 | |||||||||||
055 | Зубошлифовальная 1. Шлифовать зубья колеса | 0,02 | 30 | 0,005 | 0,005 | 10 | 809 | 1500 | 0,67 | 8,6 |
8 Расчет норм времени
8.1 Расчёт нормы времени на операцию 010 – токарную с ЧПУ
Тип производства изготовления колеса соответствует мелкосерийному производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучно-калькуляционное время [15]
, (45)
где – основное время;
- подготовительно-заключительное время;
время на установку, снятие детали;
время на закрепление, открепление детали;
время на управление станком;
время на измерение выполняемых размеров;
время на техническое обслуживание рабочего места;
время на организационное обслуживание рабочего места;
- время на отдых.
Основное время рассчитываем по формуле [15]
, (46)
где длина резания,
=65мм;
величина врезания и перебега,
12мм [11]
количество рабочих ходов,
;
подача на оборот,
0,125мм/об;
частота вращения шпинделя,
500 мин
.
Основное время на операцию
0,67мин
Вспомогательное время рассчитываем по формуле [15]
, (47)
где время на установку и снятие детали,
0,3мин;
время на закрепление и открепление детали,
0,19мин;
время на приемы управления станком;
время на измерение детали.
Время на приемы управления детали состоит из:
-
времени подведения инструмента к детали– 0,025мин;
мин
Время на измерение детали состоит из времени измерения нутромером диаметра 70.
мин
Вспомогательное время
мин
Для крупносерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле
, (48)
где коэффициент, зависящий от типа производства,
1,85.
мин
Оперативное время рассчитывается по формуле[15]
(49)
мин
Время на обслуживание рассчитывается по формуле[15]
, (50)
где время на организационное обслуживание, мин;
время на техническое обслуживание, мин.
Время на организационное обслуживание для шлифования определяется в проценах от оперативного времени . Для всех остальных операций определяется сумма времен на организационное и техническое обслуживание рабочего места.
Тоб. отд. = 0,098 мин.
Время на техническое обслуживание составляет
Штучно – калькуляционное время составляет
мин.
8.2 Расчёт нормы времени на операцию 025 –вертикально-сверлильную
Тип производства изготовления зубчатого колеса соответствует мелкосерийному производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучно-калькуляционное время [15]
, (51)
где – основное время;
- подготовительно-заключительное время;
время на установку, снятие детали;
время на закрепление, открепление детали;
время на управление станком;
время на измерение выполняемых размеров;
время на техническое обслуживание рабочего места;
время на организационное обслуживание рабочего места;
- время на отдых.
Основное время рассчитываем по формуле [15]
, (52)
где длина резания,
=25мм;
величина врезания и перебега,
6мм [11]
количество рабочих ходов,
;
подача на оборот,
0,1мм/об;
частота вращения шпинделя,
1000 мин
.
Основное время на операцию
0,62мин
Вспомогательное время рассчитываем по формуле [15]
, (53)
где время на установку и снятие детали,
0,2мин;
время на закрепление и открепление детали,
0,24мин;
время на приемы управления станком;
время на измерение детали.
Время на приемы управления детали состоит из:
1)времени подведения инструмента к детали– 0,05мин;
мин
Время на измерение детали состоит из времени измерения штангенциркулем диаметра 8.
мин
Вспомогательное время
мин
Для крупносерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле
, (54)
где коэффициент, зависящий от типа производства,
1,85.
мин
Оперативное время рассчитывается по формуле[15]
(55)
мин
Время на обслуживание рассчитывается по формуле[15]
, (56)
где время на организационное обслуживание, мин;
время на техническое обслуживание, мин.
Время на организационное обслуживание для шлифования определяется в проценах от оперативного времени . Для всех остальных операций определяется сумма времен на организационное и техническое обслуживание рабочего места.
Тоб. отд. = 0,781 мин.
Время на техническое обслуживание составляет
Штучно – калькуляционное время составляет
мин.
Расчеты норм времени на остальные операции выполняется аналогично и сводятся в таблицу
Таблица 7.1-Сводная таблица норм времени.
Номер оп-ции | Наим оп-ции | Оперативное время, tоп, мин | Оснвремя | Вспомог. время
| Опера тив. время | Время обслуж.
| Время на отд. мин | Штучно-калькуляционн. время | |||||||
|
|
|
|
| |||||||||||
005 | Токарная с ЧПУ Установ 1: 1.Точить поверхность 1 а)предварительно б)окончательно 2. Точить поверхность 2 а)предварительно б)окончательно 3. Точить поверхность 3 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 5 4. Точить поверхность 4 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 6 в)тонко Установ 2: 1.Точить поверхность1 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 3 2.Точить выточку 2 | 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 | 0,76 0,33 0,56 0,55 0,34 0,50 2,7 1,15 0,914 1,5 0,19 0,96 | 0,357 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 | 0,035 0,025 0,065 0,025 0,065 0,025 0,105 0,025 0,025 0,025 0,135 0,065 | 0,13 0,13 0,16 0,22 0,13 0,22 0,16 0,17 0,17 0,22 0,16 0,16 | 1,911 1,172 1,23 1,558 1,145 1,045 3,095 1,508 1,409 2,508 1,291 1,931 | 0,124 0,076 0,080 0,101 0,074 0,065 0,201 0,098 0,092 0,163 0,084 0,126 | 0,471 1,236 1,54 1,571 ,284 1,485 4,321 2,118 1,876 2,583 2 1,986 | ||||||
010 | Вертикально-протяжная 1.Протянуть шпоночный паз 1. | 11 | 0,1 | 0,13 | 0,18 | 0,1 | 0,859 | 0,069 | 1,037 | ||||||
015 | Вертикально-протяжн. 1.Протянуть шпоночный паз 2 | 11 | 0,1 | 0,13 | 0,12 | 0,1 | 0,784 | 0,060 | 0,968 | ||||||
020 | Токарная 1.Точить поверхность Ø222 а)предваритель б)окончательно, снять фаску 1, 2. | 8 8 | 0,38 0,6 | 0,3 0,3 | 0,115 0,035 | 0,17 0,22 | 1,462 1,627 | 0,175 0,106 | 1,473 1,594 | ||||||
025 | Вертикально-сверлильная | 4 | 0,62 | 0,44 | 0,095 | 0,04 | 1,654 | 0,091 | 1,856 | ||||||
030 | Вертикально-зубофрезерная | 18 | 8,65 | 0,32 | 0,021 | 0,26 | 9,762 | 0,781 | 10,692 | ||||||
045 | Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 1 | 11 | 2,64 | 0,2 | 0,05 | 0,19 | 3,454 | 0,138 | 0,062 | 0,173 | 3,911 | ||||
050 | Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 2 | 10,5 | 1,07 | 0,078 | 0,05 | 0,19 | 1,658 | 0,066 | 0,030 | 0,083 | 2,005 | ||||
055 | Зубошлифовальная | 120 | 8,60 | 0,32 | 0,615 | 0,26 | 10,811 | 0,649 | 0,216 | 0,541 | 16,201 |
9 Определение типа производства
Тип производства в соответствии с ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций, который показывает число различных операций, закрепленных в среднем по цеху за каждым рабочим местом в течение месяца.
(57)
где О- количество операций, выполняемых на рабочем месте.
Р- принятое количество рабочих мест.
(58)
где - нормативный коэффициент загрузки оборудования
- фактический коэффициент загрузки станка.
=
(59)
где m - расчетное количество станков на операции.
Р- принятое количество рабочих мест.
Определяем расчетное количество станков m для каждой операции.
m , (60)
где T – штучное время, мин;
N – годовой объем выпуска деталей, шт;
Fд – действительный годовой фонд времени, ч.
- нормативный коэффициент загрузки оборудования (
=0,85).
Количество станков на операции 005.
Принятое число станков Р=1,0
Коэффициент загрузки
Количество операций, выполняемых на рабочем месте.
Аналогичным образом рассчитываем количество операций, выполняемых на рабочем месте.
Таблица 8.1 Расчет коэффициента закрепления операций.
Операция | Fд,ч | t | m | P |
| O | |||||
005 Токарная с ЧПУ | 4029 | 25,538 | 0,1860 | 1 | 0,1860 | 4,570 | |||||
010 Вертикально-протяжная | 4029 | 1,037 | 0,0146 | 1 | 0,0146 | 58,22 | |||||
015 Вертикально-протяжная | 4029 | 0,968 | 0,0135 | 1 | 0,0135 | 62,96 | |||||
020 Токарная | 4029 | 3,07 | 0,1580 | 1 | 0,1580 | 30,63 | |||||
025Вертикально-сверлильн. | 4029 | 1,856 | 0,0270 | 1 | 0,0270 | 31,48 | |||||
030 Зубофрезерная | 3904 | 10,692 | 0,0800 | 1 | 0,0800 | 5,379 | |||||
045 Плоскошлифовальная | 4029 | 2,077 | 0,0152 | 1 | 0,0152 | 55,92 | |||||
050 Плоскошлифовальная | 4029 | 3,53 | 0,0258 | 1 | 0,0258 | 32,95 | |||||
055 Зубошлифовальная | 3904 | 3,53 | 0,0266 | 1 | 0,0266 | 31,95 | |||||
| 9 | 314,1 |
Определяем коэффициент закрепления операций.
По ГОСТ 3.1121-84 принимаем мелкосерийноесерийное производство (20<К <40).
10 Конструкторская часть
10.1 Поворотный стол нормализованный
10.1.1 Назначение и устройство станочного приспособления
Станочное приспособление предназначено для обработки деталей, отверстия в которых расположены по окружности.
Накладные поворотные столы устанавливаются на рабочий стол вертикального или радиально-сверлильного станка.
Плантшайба 1 стола установлена на пустотелом шпинделе 2 , который вращается во втулке 10, запрессованной в литом корпусе стола 11. В этот же корпус запрессована втулка 7 , в которой направляется реечный фиксатор 5, заскакивающий во втулку 3 под действием пружины 6.
Управление реечным фиксатором осуществляется через рукоятку 4. Для облегчения поворота плантшайба 1 опирается на шарики 13 , собранные в обойме 12 и заключенные между кольцами 14.
Осевой зазор , необходимый для вращения шпинделя с плантшайбой, регулируется гайкой 8, гайка стопорится винтом 9.
Центрирование рабочих приспособлений (наладок) на плантшайбе производится с помощью цилиндрической цапфы пальца, вставленного в конусное гнездо шпинделя 2. Для фиксации углового положения в случае необходимости к корпусу наладки привинчивается шпонка, входящая в точный паз плантшайбы. Закрепление наладок производится Т-образными болтами.
Кольца шарикоподшипника 14 шлифуются после сборки с плантшайбой и корпусом приспособления . Шарики расположены на плоскости , чем облегчается изготовление подшипника.
10.1.2 Расчет приспособления на прочность
На операции 025 вертикально- сверлильной крепление обрабатываемой детали к приспособлению осуществляется четырьмя болтами M10 – 8g×85.109.Ст3 ГОСТ 7798-70
Исходными данными для расчета приспособления является сила резания.
Расчет выполняем для операции 030
Сила резания бала рассчитана в п. 6.2:
Осевая сила резания определяется по формуле c.124 [11]
Po=Pтабл * Кр (61)
Где Pтабл – табличное значение силы резания;
Кр – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала
Po = 1450 * 1=1450 Н
Внешними, действующими силами на деталь, являются: сила зажима Q, реакция стола приспособления R, силы резания Pо. Схема сил представлена на рис.3
Требуемую силу затяжки болтов рассчитаем из условия опрокидывания:
=0
Fзат*l3 + (4Fзат+Po)*l1 – Po*l2=0
Условие прочности болта на изгиб, учитывая эксцентричность нагружения c.45 [16]:
, (62)
где Fзат – сила затяжки болтов
d1 – диаметр болта.
МПа
σи<[σ]=120МПа
Условие прочности на изгиб выполняется.
Условие прочности резьбы на срез c.33 [16]:
τ = Fзат /(π*dср *H*K*Kм )<=[ τ ] , (63)
где Fзат - сила затяжки болтов;
dср – средний диаметр болта;
H – высота гайки;
K – коэффициент полноты резьбы , для треугольной резьбы K= 0,87;
Kм – коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы.
Kм =0,5; H=12 мм; dср 9,025мм.
МПа
[ τ ] = 0,4*σт =0,4*200=80 МПа
τ < [ τ ] Условие прочности резьбы на срез выполняется.
Выбранные крепежные элементы удовлетворяют условиям прочности.
Список используемых источников
1 Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособие.- Мн.: Беларусь, 1991.
2 Афонькин М.Г. Производство заготовок в машиностроении / М.Г. Афонькин, М.В. Магницкая.- Л: Машиностроение, 1987.
3 Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.– Мн.: Выш. шк., 1983.
4 Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справ. - М: Машиностроение, 1979.
5 Дипломное проектирование по технологии машиностроения / Под общ. ред. В.В. Бабука. – Мн.: Выш. шк., 1979.
6 Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Зуборезные, горизонтально-расточные станки. – М.: Машиностроение, 1974.
7 Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на шлифовальных и доводочных станках. – М.: Машиностроение, 1974.
8 Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования. Серийное производство. – М.: Машиностроение, 1974.
9 Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справ. / В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В.И. Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1990.-400с.: ил.
10 Режимы резания металлов: Справ. / Под ред. Ю.В. Барановского - М.: Машиностроение, 1972.
11 Справочник технолога-машиностроителя. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.– М.: Машиностроение, 1985.
12 Справочник технолога-машиностроителя. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.– М.: Машиностроение, 1985.
13 Станочные приспособления: Справ. Т.1 / Под ред. Б.Н. Вардашкина и А.А. Шатилова. - М.: Машиностроение, 1984.
14 Технология автоматизированного производства. Т.2 / Под ред. А.А. Жолобова. – Мн.: Дизайн ПРО, 1997.
15 Курсовое проектирование по технологии станкостроения. Методические указания для студентов специальности Т.03.01.00 – Могилев: МГТУ, 2003. – 34с.
16 Детали машин. / М.Н. Иванов – М.: Высш. Шк., 1991 – 383с.
11>1>40>