Курсовая работа: Технологический процесс изготовления детали

поперечное                                                                                                300

вертикальное                                                                                   420

Перемещение гильзы со шпинделем                                              80

Наибольший угол поворота шпиндельной головки,°                             ± 45

Внутренний конус шпинделя (конусность 7:24)                                      50

Число скоростей шпинделя                                                             18

Частота вращения шпинделя, об/мин                                   31,5 – 1600

Число подач стола                                                                           18

Подача стола, мм/мин:

продольная и поперечная                                                     25 – 1250

вертикальная                                                                          8,3 – 416,6

Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин:

продольного и поперечного                                                           3000

вертикального                                                                                 1000

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт   11

Габаритные размеры:

длина                                                                                               2560

ширина                                                                                             2260

высота                                                                                              2120

Масса (без выносного оборудования), кг                                                4200

Как видно из технической характеристики данный станок подходит для фрезерования плоскости фланца. Данный станок позволяет обрабатывать деталь заданных размеров и обеспечивает необходимую точность обработки.

На горизонтально-расточной операции применяется станок модели 2Б635.

Технические характеристики станка модели 2Б635:

Тип компоновки станка                                                                            В

Диаметр выдвижного шпинделя                                                     220

Конус для крепления инструментов в выдвижном шпинделе

Метрический                                                                              120

Размеры встроенного поворотного стола                                      8100

Плита из трёх секций 5000х

Наибольшая масс обрабатываемой заготовки, кг               50000

Наибольшее перемещение:

вертикальное шпиндельной бабки                                        3000

продольное выдвижного шпинделя                                               1800

радиального суппорта                                                           550

поперечное передней стойки                                                 6000

Число скоростей:

шпинделя                                                                                Б/с

планшайбы                                                                                      Б/с

Частота вращения, об/мин:

шпинделя                                                                                1 – 510

планшайбы                                                                                      1 – 135

Подача, мм/мин:

шпинделя                                                                               1 – 2500

шпиндельной бабки                                                               1,25 – 2500

радиального суппорта планшайбы                                                0,2 – 400

передней стойки                                                                     0,2 – 400

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт   55

Габаритные размеры:

длина                                                                                                11350

ширина                                                                                   11280

высота                                                                                     7800

Масса, кг                                                                                141 600

Как видно, по своим параметрам данный станок подходит для сверления и растачивания отверстий Æ85 и Æ90Н12. Исходя из технической характеристики станка, можно сделать вывод, что габариты данной детали, позволяют использовать станок данной модели. Геометрическая точность станка позволить выполнить требуемую точность детали в соответствии с требованиями. Количество инструмента, которое позволяет использовать станок, достаточно для выполнения всех переходов операций. Этот станок является оптимальным для работы в условиях среднесерийного производства.

6.4 Обоснование выбора станочных приспособлений, металлорежущего и мерительного инструмента

Для условий среднесерийного производства рекомендуется применять станочные приспособления типа: универсально-сборные (УСП), сборно-разборные (СРП), универсально-безналадочные (УБП) и неразборные специальные приспособления (СНП) [11, с.66].

Трудоёмкость и длительность цикла подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счёт применения стандартных систем приспособлений, что сохраняет трудоёмкость, сроки и затраты на проектирование и изготовление станочных приспособлений.

Исходя из этого, для вертикально-фрезерной операции выбираем универсально-сборные (УСП) приспособления.

При выборе режущих инструментов руководствуемся требованиями к операции. Для чернового фрезерования рационально применять торцевые фрезы с неперетачиваемыми пластинами из твёрдого сплава. Для обработки стали 25Л ГОСТ 977 – 88 рекомендуется применять режущие пластины марки Т15К6 [12, с.17] или Т15К10.

Для нашего случая достаточно применение твёрдого сплава марки Т15К6, так как она имеет достаточную красностойкость и хорошо работает при черновой обработке сплошных поверхностей. Т15К10 рекомендуется применять при черновой обработке прерывистых поверхностей, т. е. при работе с ударами.

Выбираем размеры фрезы исходя из размеров обработки на заготовке. Для нас подходит торцевая фреза  мм (так ширина фрезерования В = 50 мм) с числом зубьев z = 8, с посадочным отверстием  мм по ГОСТ 22085 – 76 [12, с.189, табл. 97]. Для установки фрезы на шпинделе станка потребуется вспомогательный инструмент в виде оправки с хвостовиком конусностью 7:24 6222 – 0118 ГОСТ 26538 – 85 [13, с.356, табл. 50].

На горизонтально-расточной операции выбираем:

1) для сверления отверстия - сверло спиральное с напайными пластинами из твёрдого сплава с коническим хвостовиком. Марка материала пластин – вольфрамокобальтовый сплав ВК8 [14, с.168]. Из всех существующих твёрдых сплавов, сплавы на основе WC-Co при одинаковом содержании кобальта обладают более высокими ударной вязкостью и пределом прочности при изгибе, а также лучшей тепло- и электропроводностью. Однако стойкость этих сплавов к окислению и коррозии значительно ниже. С ростом содержания кобальта в сплаве его стойкость при резании снижается, а эксплуатационная прочность растёт. Сплав ВК8 рекомендуется применять для черновой обработки с пониженной скоростью резания и увеличенным сечением среза в условиях ударных нагрузок.

Сверло Æ20 мм ГОСТ 22736 – 77. Конус Морзе – 3 [14, табл. 3.70, с.170].

2) для растачивания отверстия Æ85 – резец расточной для обработки сквозных отверстий со сменными пластинами из твёрдого сплава 02251 по ГОСТ 25395-82. Материал пластины – твёрдый сплав Т15К6. Сечение резца (высота х ширина) 20х16 [14, табл. 3.2, с.114]. Геометрия режущей части: угол в плане j = 60°, главный передний угол g = 10°, задний угол a = 6° [14, табл. 3.31, с.134].

3) для растачивания отверстия Æ90Н12 – резец расточной для обработки глухих отверстий со сменными пластинами из твёрдого сплава 06090 по ГОСТ 25397-82. Материал пластины – твёрдый сплав Т15К6. Сечение резца (высота х ширина) 20х16 [14, табл. 3.2, с.115]. Геометрия режущей части: угол в плане j = 95°, главный передний угол g = 15°, задний угол a = 8° [14, табл. 3.31, с.134].

В качестве мерительного инструмента для среднесерийного производства применяется как универсальный, так и предельные калибры. Для наших целей подходит штангенциркуль Ш Ц – 400 – I – 0,1 ГОСТ 166 – 89 [15, с. 18, табл. 1]. Цена деления штангенциркуля (0,1 мм) не превышает 0,3 допуска измеряемого параметра. Для проверки шероховатости поверхности после обработки применяем образцы шероховатости по ГОСТ 9378 – 75.

6.5 Расчёт режимов резания

6.5.1 Расчёт режимов резания на вертикально-фрезерную операцию

Ширина фрезерования «В» будет состоять из размера детали 50 мм и припуска снимаемого в дальнейшем с одного из торцов, т.е. В = 50 + 7,5 = 57,5 мм.

Глубина резания t = 4 мм [10, табл. 6].

Подача на зуб  мм [11, с.283, табл. 33].

Скорость резания допустимая стойкостью фрезы:

                        [11, с. 282]

где =332 – коэффициент [11, с. 286, табл. 39].

x = 0,1; q = 0,2; y = 0,4; u = 0,2; p = 0; m = 0,2 – показатели степеней [11, с.286, табл. 39];

z = 8 – число зубьев [найдено ранее];

T = 180 мин – стойкость фрезы [11, с. 290, табл. 40];

 - коэффициент.

 - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.

                                      [11, с. 261, табл. 1]

 для  для ст. 25Л [11, с. 262, табл. 2]

 [16, с. 314, табл. 13, 14]

 [11, с. 262]

 - коэффициент, учитывающий состояние поверхностного слоя заготовки [11, с. 263, табл. 5].

 - коэффициент, учитывающий свойства инструментального материала инструмента [11, с. 263, табл. 6].

 м/мин

Частота вращения шпинделя

 об/мин.

Уточним, имеется ли такая частота на станке. На станке: об/мин,  об/мин. Число скоростей m = 18.

;                                              [2, с. 94]

,

то есть ; по таблице [2, с. 254, табл. 13] , что соответствует .

;

В графе таблицы , находим ближайшее меньшее значение . Тогда

 об/мин.

Действительная скорость резания

 м/мин.

Сила резания.

Главная составляющая силы резания при фрезеровании

         [11, с. 282], где ; х = 1,0; у = 0,75; u = 1,1; q = 1,3; w = 0,2 [11, с .231, табл. 41].

                                   [11, с. 264, табл. 9], где n = 0,3.

;

Подставляем все данные в формулу главной составляющей силы резания:

 Н.

Составляющие силы резания:

;                                                [11, с. 232, табл. 42].

 Н;

;

 Н;

 Н.

Крутящий момент.

 Н.

Мощность резания

 кВт.

Резание невозможно, т.к. 14,28 > 11 кВт, поэтому уменьшим глубину резания до t = 2 мм, т.е. снимем припуск за два прохода.

Тогда

 Н.

 кВт.

Мощность шпинделя:

 кВт.

Резание возможно, так как

 кВт.

6.5.2 Расчёт режимов резания на горизонтально-расточную операцию

Сверление:

При сверлении глубина резания t = 0,5D [11, с.276],

где D = 20 мм – диаметр отверстия;

t = 0,5×15 = 7,5 мм.

Подача S = 0,39 мм/об [11, табл.25, с.277].

Скорость резания при сверлении:

 м/мин,                            [11, с. 276]

где    Сv = 34,2 – коэффициент [11, табл.28, с. 278];

q = 0,45; y = 0,30; m = 0,20 – показатели степеней [11, табл.28, с.278];

Т = 20 мин – среднее значение периода стойкости инструмента [11, табл.30, с.279];

 -

общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания [11, с.276],

где     - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.

                                      [11, с. 261, табл. 1]

 для  для ст. 25Л [11, с. 262, табл. 2]

 [16, с. 314, табл. 13, 14]

 [11, с. 262]

 – коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания [11, с. 263, табл. 6].

 – коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия [11, с. 280, табл. 31].

.

Скорость резания:

 = 53,722 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

;                                    [17, с.124]

= 855,446 об/мин;

Так как регулирование частоты на станке бесступенчатое, уточнение частоты не требуется.

Крутящий момент:

,                        [11, с. 277]

где    См = 0,021 – коэффициент [11, табл.32, с.280];

q = 2,0; y = 0,8 – показатели степени [11, табл.32, с.280];

,                         [11, табл.9, с. 264]

где    sв = 530;

n = 0,75 [11, табл.9, с. 264];

= 0,792;

 = 31,322 Нм

Осевая сила при сверлении:

,                            [11, с. 277]

где    Ср = 42,7 – коэффициент [11, табл.32, с.280];

q = 1, y = 0,8 – показатели степени [11, табл.32, с.280];

= 3184 Н.

Мощность резания:

,                                      [11, с.280]

где    n = 855,446 об/мин – частота вращения шпинделя;

Мкр = 31,322 Нм – крутящий момент;

 = 2,748 кВт.

Мощность шпинделя:

 = 44 кВт.

Резание возможно, т.к.  = 2,748 <  = 44 кВт.

На остальные переходы, согласно методическим указаниям, режимы резания выбираются по таблицам.

Растачивание черновое отверстия Æ85 [14, табл. 3.32, табл.3.33, с.139]:

глубина резания t = 2,5 мм;

подача S = 0,25 мм/об;

скорость резания v = 228 м/мин.

Растачивание чистовое отверстия Æ90Н12 [14, табл. 3.33, с.139, табл. 3.36 с.142]:

глубина резания t = 0,5 мм;

подача S = 0,12 мм/об;

скорость резания v = 300 м/мин.

6.6 Техническое нормирование операций

В среднесерийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Тш-к:

,                          [2, с.101]

где    Тп-з – подготовительно-заключительное время, мин;

n – количество деталей в настроечной партии, шт.;

Тш – штучное время, мин;

Штучное время вычисляется по формуле:

,          [2, с.101]

где    То – основное время, мин;

Твсп – вспомогательное время, мин;

Тобсл – время на обслуживание рабочего места, мин;

Тотд – время перерывов на отдых и личные надобности, мин.

6.6.1 Вычисляем нормы времени на вертикально-фрезерной операции

Основное время обработки определяется по формуле:

                                            [13, с. 613],

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6