Разработка усовершенствованного технологического процесса изготовления детали – корпус

 

 

Эксцентриситеты поверхностей, погрешности припуска и их расчетные  значения

Эксцентриситеты, погрешности  припуска			Припуск, мм
Символ	Расчетное уравнение	Результат, мм
1	2	3	4	5	6
		0,64   0,4	-	-	-
		0,67	0,36	1,03	1,4
		0,45	0,36	0,81	1,4
		0,05	0,05	0,1	0,5
		0	0,05	0,05	0,5
		0,4	0,36	0,76	1,4

* На диаметр должна наворачиваться технологическая резьба М20, следовательно припуски будут равны .

 

 

Расчет					Проверка					Принятый размер dij, мм.
Пов. детали	Размер		Уравнения для расчета  размера dij	Размер dij	Уравнение для проверки Di,zij	Проверяемый размер
	Символ dij	Допуск,мм				rzijмм	min, мм	max, мм	корр., мм.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
D1=17,85-0,11		-0,11				0,05	17,74	17,85	-
		-0,21				0	0,39	0,56	-
		+0,56 –0,28				0,81	1,26	2,29	-
D2=17,85-0,11		-0,11				0	17,74	17,85	-
		-0,21				0	0,89	1,06	-
		+0,56 –0,28				0,81	0,86	1,39	-
D3=17,85-0,11		-0,11				0,4	17,74	17,85	-
		+0,56 –0,28				0,4	1,26	1,79	-

 

По соображению технологичности  изготовления штампа примем вес полученные диаметры равные большему, то есть а припуски увеличатся на разницу межу ними, т.е. и

 

 

1.9 Расчет общих параметров операций

 

Рассмотрим на примере  операции 016 точение получистовое на токарно-винторезном станке 16К20.

• Глубина резания t = 1,5 мм (за глубину резания принимаем величину припуска ).
• Подача ;
• Скорость резания

 

 

где

Т = 60 мин – среднее значение стойкости инструмента

 

 

 – коэффициент, учитывающий  состояние поверхности;

 – коэффициент, учитывающий  материал инструмента;

 

–

 

коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

 

 

• Сила резания  ;

 

 

где

 – поправочный коэффициент

 

 

• Мощность резания N, кВт

 

 

• Основное время 

 

 –длина рабочего хода,

 

где – длина обработанной поверхности,

у = 1 мм – пробег инструмента

 

 

n – частота вращения шпинделя,

 

 

Примем 

 

 

Сверление

Рассмотрим на примере  операции 016 сверление отверстия  на глубину на токарно-винторезном станке 16К20.

• Глубина резания t = 0,5∙7 = 3,5 мм.
• Подача ;
• Скорость резания

 

 

где

Т = 25 мин – среднее  значение стойкости инструмента

 – коэффициент, учитывающий  состояние поверхности;

 – коэффициент, учитывающий  материал инструмента;

 

–

 

коэффициент, учитывающий  влияние материала заготовки;

 

 

• Крутящий момент и осевая сила резания ;

 

где

где

 

• Мощность резания N, кВт

 

 

n – частота вращения шпинделя,

 

 

• Основное время 

 

 – длина рабочего хода,

 

где – длина обработанной поверхности,

у = 2 мм – пробег инструмента

 

 

Примем 

 

 

Штучно калькуляционное  время операции 016

 

 

где – на всю операцию

 – вспомогательное время

Вспомогательное время  на операцию складывается из:

установка, закрепление  и снятие детали

время на контрольные  промеры

включить, выключить станок кнопкой 0,01∙3 мин

повернуть резцовую головку  на следующую позицию 0,015 мин

подвести или отвести  инструмент к детали при обработке 0,025∙3 мин

управление станком (переключение подачи и числа оборотов) 0,025∙3 мин

 

 – операционное время

 – время на обслуживание станка

 – время на техническое  обслуживание

 – время перерывов

 

По выше изложенной методике рассчитываются все последующие  токарные операции.

Резьбонарезная

Рассмотрим на примере  операции 020 нарезание резьбы резцом ВК8 на токарно-винторезном станке 16К20.

• Подача равна шагу резьбы ;
• Число рабочих ходов i = 3, необходимых для образования резьбы;
• Скорость резания. При нарезании резьбы с ограниченным выходом резца и необходимости при этом ручного отвода резца скорость резания уменьшают, рассчитывая ее по формуле:

 

 

Где D = 20 мм – номинальный диаметр резьбы

f = 2 мм – длина за резьбовой канавки

τ = 0,01 мин – время  на отвод резца и переключение станка на обратный ход

 

 

• Сила резания  ;

 

где

 

• Мощность резания N, кВт

 

 

• n – частота вращения шпинделя,

 

 

• Основное время 

 

 – длина рабочего хода, где

 

Штучно калькуляционное  время операции 020

 

где – на всю операцию

 – операционное время

 – время на обслуживание станка

 – время на техническое  обслуживание

 – время перерывов

 

По выше изложенной методике рассчитываются все последующие  токарные операции.

 

1.10 Описание используемого оборудования

 

Основные операции в  технологическом процессе являются токарные. На этих операциях используем токарно-винторезный станок 16К20.

К токарным станкам относится  большая группа станков, предназначенных  для обрабатывания поверхностей вращения соосных со шпинделем. Для обработки наружных поверхностей деталей типа валов применяют как центровые так и без центровые токарные станки.

В качестве режущего инструмента чаще всего применяется резец ВК8 ГОСТ 18877 – 73 – резец с повышенной прочностью и термостойкостью, так как заготовка выполнена из высоко легированной стали.

 

 

Техническая характеристика токарно-винторезный станок 16К20.

Наибольший диаметр  обрабатываемой заготовки: над станиной над суппортом	400 200
Наибольший диаметр  прутка, проходящего через отверстие шпинделя	53
Наибольшая длина обрабатываемой; заготовки	710; 1000; 1400; 2000;
Шаг нарезаемой резьбы: метрической дюймовой, число ниток  на дюйм модульной, модуль питчевой питч	0,5 – 112 56 – 0,5 0,5 – 112 56 – 0,5
Частота вращения шпинделя, об/мин	12,5 – 1600
Число скоростей шпинделя	22
Наибольшее перемещение  суппорта: продольное поперечное	645 – 1935 300
Подача суппорта мм/об (мм/мин): продольное поперечное	0,05 – 2,8 0,025 – 1,4
Число ступеней подач	24
Скорость быстрого перемещения суппорта, м/мин: продольного поперечного	3800 1900
Мощность электродвигателя главного привода	11 кВт
Габаритные  размеры (без ЧПУ): длина ширина высота	2505 – 3795 1190 1500
Масса, кг	2835 – 3685

 

1.11 Технико-экономический анализ вариантов технологических процессов

 

Полный расчет технико-экономической  эффективности является сложной  задачей, не входящей в данный курс.

С целью приблизительной  оценки технологических процессов (заводского и предлагаемого) воспользуемся  укрупненным расчетом, основанным на сравнении по стоимости изготовления детали и коэффициенту использования материала.

1 вариант (токарная обработка из прутка)

• Коэффициент использования материала

 

 

• стоимость изготовления детали

 

 

где – основное время обработки детали, мин.

 – размер тарифной ставки, руб/ч.

 

 

2 вариант (штамповка)

• Коэффициент использования материала

 

 

• стоимость изготовления детали

 

 

где – основное время обработки детали, мин.

 – размер тарифной ставки, руб/ч.

 

 

Вывод: В результате реализации предложенного технологического процесса значительно повысится коэффициент использования материала, вследствие чего значительно снизится себестоимость изготовления детали.

 

1.12 Общие требования по технике безопасности и производственной санитарии для работающих на металлорежущих станках

 

1.1. Подготовка рабочего  к работе на станке

1.1.1. Работать только  в спецодежде. Рабочая одежда  должна носиться в аккуратном  виде, не иметь свисающих частей  и порванных мест. Размер одежды  рабочего должен соответствовать  его росту. Обшлага рукавов  застегнуть или завязать, заправив  концы завязок. Галстук или шарф заправить под нерабочую одежду и приколоть. Волосы убрать под головной убор или косынку, концы которой завязать на затылке, а не впереди.

1.2. Подготовка рабочего  места и станка к работе.

1.2.1. Устранить и не  допускать загроможденности рабочего места различными предметами. Вытереть масло на полу. Вытереть абажур на лампе местного освещения (напряжением не выше 36В) и установить его так, чтобы не была видна часть накаливания. Проверить исправность подножной решетки.