Проектирование процесса механической обработки детали: переходник

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ  РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к  курсовому  проекту  по предмету

« Основы производства»

тема: «Проектирование процесса механической обработки детали:      переходник»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

                                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переходник

 

                                        

  Переходник предназначен для передачи крутящего момента между         валами.

Объем партии – 1000 шт. (указано в задании курсового проекта).

Тип производства – среднесерийное производство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение вида и размеров заготовки, способов её получения

 

Выбор материала заготовки

Материал переходника – Ст3

В качестве заготовки выбираем прокатный профиль - круг

        В качестве материала заготовки выбираем Ст3

            Сплав Ст3 содержит:

-углерода - 0,14-0,22%

-кремния - 0,05-0,17%

-марганца - 0,4-0,65%

-никеля, меди, хрома - до 0,3%

-мышьяка до 0,08%

-серы до 0,05%

-фосфора до 0,04%

        

Физико-механические свойства материала:

 – предел прочности при растяжении (9, Ст39. П6)

 - допускаемое напряжение при изгибе (9, Ст39. П6)

НВ=131 – твердость по Бринелю (9, Ст39. П6)

 - плотность (9, Ст39. П6)

 - модуль упругости материала (9, Ст39. П6)

 

Правильность выбора заготовки во многом определяется значением коэффициента использования материала , где - чистая масса в кг; - норма расхода материала на одну деталь в кг.

 

 

 

Припуск на черновую обработку

Диаметр d= 70мм

Масса m=26.05 кг

Длина прутка 1м

 

Черновую массу заготовки определяем из теоретической массы одного погонного метра длины окружности d=64мм:

 

 

Чистовую массу детали определяем на основе чертежа:

 

 

 

 

 

 

где, - плотность стали, равная , – длина.

 

Считая, что заготовка будет обрабатываться на токарно-револьверном полуавтомате, потери на зажим принимаем равными 60 мм.

 

Количество деталей – Х, которое можно изготовить из прутка длинной 1,5м, определяем следующим образом:

 

 

Остаток длины прутка составит:

 

то есть, не кратность составит 364мм.

Выразим потери в процентах к длине прутка:

-потери на зажим:

 

 

-потери на отрезание:

 

-потери на не кратность:

 

 

Общие потери при обработке составят:

 

 

Таким образом, норма расхода материала Q на одну деталь составят:

 

 

Определим коэффициент использования материала:

 
Коэффициент использования материала больше 25%, значит заготовка выбрана правильно.

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение диаметра заготовки для вала

 

№ пов-ти	Наименование пов-ти	Точность обработки	Шероховатость	Маршрут-план обработки пов-ти
I.	Цилиндрическая наружная			1.Точить начерно 2. Точить начисто

 

 

 

Строим схему расположения полей припусков и допусков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По разработанному план-маршруту обработки составляем технологический процесс обработки данной поверхности:

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработка технологического процесса механической обработки детали

 

Составление технологического процесса и определение себестоимости обработки заготовки

 

 

 

 

 

 

 

 

I операция. Токарная (Установ «А»)

-установочная база –  поверхность 0

-измерительная база –  поверхность 1

-обрабатываем поверхности 1-4

 

I I операция. Токарная (Установ «Б»)

-установочная база – поверхность 3

-измерительная база –  поверхность 5

-обрабатываем поверхности  5-7

 

I I I  Фрезерная операция

-установочная база – поверхность 1,5

-измерительная база –  поверхность 8

-обрабатываем поверхности  8

 

 

Составляем технологический процесс в соответствии с данной схемой, выбираем приспособления, инструменты, назначаем режимы резания.

№ перехода	Содержание перехода			Кол-во инструментов
		Пов-ти
1	Установление и снятие заготовки			1
2	Точить торец		1	1
3	Сверление		2	1
4	Точить наружную поверхность(начерно)		3	-
5	Точить наружную поверхность(начисто)		6	-
6	Точить фаску		4	1
7	Точить торец		5	-
8	Точить наружную цилиндр. поверхность		9	-
9	Точение фасок		7	-
10	Точение наружной цилиндр. поверхности		8	-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор оборудования и оснастки

 

Токарно-винторезный станок модель 16К20.

Паспортные данные:

Высота центров 215 мм. Расстояние между центрами до 200 мм.  Мощность двигателя главного привода Nм = 10кВт; КПД станка η= 0,75.

Частота оборота шпинделя (об/мин): 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600.

Продольные подачи (мм/об): 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 2; 2,4; 2,6; 2,8.

Поперечные подачи (мм/об): 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,075; 0,0875; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4.

Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи, = 600 кгс.

 

Металлорежущие инструменты

Резец проходной упорный  Гост 6743-63   , с пластиной из твердого сплава марки ВК6.	Резец проходной прямой ГОСТ   , с пластиной из твердого сплава марки Т15К6.
Сверло с коническим хвостовиком ГОСТ 10903-7
Конус Морзе - 2	Конус Морзе - 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет режимов резания

 1.Точение

 

Определяем глубину резания:

 

где, D – диаметр обрабатываемой поверхности в мм, d – диаметр обработанной поверхности.

 

По справочнику выбираем табличное значение S=0,5 [1, табл.39]

 

Исходя из оптимального времени работы инструмента без переточки, выбирается стойкость инструмента: Т=60

 

Определяем скорость резания:

 

 

 

 

 

Рассчитываем частоту вращения шпинделя по допустимой скорости резания:

 

Полученную расчетную частоту вращения шпинделя корректируем по паспортным данным станка:

 

Рассчитываем действительную скорость резания:

 

 

Определяем требуемую мощность станка:

 

где, – тангенциальная составляющая силы резания, V – скорость резания.

 

 

 

 

Определяем усилие подачи:

 

 

 

Определяем радиальную составляющую силу резания:

 

 

 

 

 

Определяем основное время:

 

 

Определяем вспомогательное время:

 

 

2.Сверление

 

Определяем глубину резания:

 

где, D – диаметр просверливаемого отверстия

 

Определяем осевую силу:

 

Расчетную осевую силу сравниваем с осевой максимальной силой:

 

                                                          87

        Назначаем период стойкости сверла: 
                         Т= 25

Определяем скорость резания, допустимую режущими свойствами сверла:

 

 

Рассчитывает частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания:

 

Полученную расчетную частоту вращения шпинделя корректируем по паспортным данным станка:

 

Определяем действительную скорость резания:

 

 

 

Рассчитываем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении:

)

 

Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

 

 

Мощность резания меньше мощности двигателя главного привода, значит данный станок может применяться.

 

Определяем мощность шпинделя:

 

 

                                                    0,27,5

Определяем основное или машинное время:

 

 

Определяем вспомогательное время:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет норм времени на обработку

 

Определение основного времени

Определяется время, затрачиваемое на осуществление всего процесса обработки. Для этого суммируется основное время , определенное для каждого отдельного перехода во всех операциях.

 

 

Определение вспомогательного времени

Определяется время, затрачиваемое рабочим на различные приемы, обеспечивающее выполнение основной работы по изготовлению детали. Для этого суммируется вспомогательное время , определенное для каждого отдельного перехода во всех операциях. Затем, после просмотра всего технологического процесс, к этому времени добавляется вспомогательное время на приемы, не вошедшие в комплекс.

 

 

Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности

 

 

Определение нормы штучного времени

 

 

 

Определение подготовительно-заключительного времени

Подготовительно-заключительное время находиться по таблице [1, С. 135, к. 49]

Оно определяет затраты рабочим на такие операции, как:

-первоначальное ознакомление  с работой и чертежом.

-получение материалов-заготовок, инструментов, приспособлений.

-установку, крепление, выверку  и снятие приспособлений и  инструмента.

-наладку станка по  установленному режиму

-сдачу готовой продукции  ОТК.

 

 

Определение штучно-калькуляционного времени

Штучно-калькуляционное время – это техническая норма времени на изготовление одной детали:

 

 

 

Д- годовая программа,=1000шт 
t – запас деталей на складе, 10шт

Ф – число рабочих дней в году, 262

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет резцов на прочность и жесткость

 

 

=234 кГс

-вылет резца, = 62,5мм

 =11,00 кГс/м2[8, табл.12].

В= 6*234*62,5/(2,56*11)=14,4=14

Н=25

НxВ корректируем по паспортным данным 25х16

Нагрузка, допускаемая прочностью резца:

= 14,4*252*11/6*62,5=264 кГс

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца:

=3*f*E*J/l3 кГс

J=BH3/12

J= 18750

f=0,1*10-3м=0,1 мм

Е=22000кгс/мм2

=3*0,1*22000*18750/62,53=507

><

264>234<507

 

 

Список литературы

 

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. т.1, М.: машиностроение, 1979г.
2. Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя: М.: Издат-во стандартов, 1992г.
3. Бергер И.И. Справочник молодого токаря. Минск: Высшая школа, 1972г.
4. Зайцев Б.Г. Справочник молодого токаря. М.: Высшая школа,1979г.
5. Златоустов В.Д. Технологические расчеты в курсовом проекте по резанию металлов. Методические рекомендации для студентов.
6. Малов А.Н. Справочник технолога машиностроителя. Т.2, М.: машиностроение, 1972г.
7. Орлова П.Н. Справочник металлиста. Т.4. Под ред. д-ра техн. наук проф. М.П.Новикова и канд.техн.наук. М., «Машиностроение», 1977г.
8. Комков А.А., Морошкин И.В. Справочные материалы к курсовому проекту по резанию материалов, 2002г.