Конструкторско-технологическое обеспечение изготовления детали «Стакан конического редуктора»

(1)

Изм. Лист № документа Подпись Дата

Лист

7 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

(2)

Лист

13 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

(3)

Лист

14 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

(4)

Лист

15 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

(5)

Лист

16 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

(6)

Лист

17 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

ВВЕДЕНИЕ

Технология машиностроения - это техническая наука занимающаяся изучение последовательности и закономерности в процессе изготовление деталей ,с целью улучшения технологического процесса путем сокращение затрат на изготовления выпускаемой продукции.

Технологический процесс является частью производственного процесса, разрабатывается на основе чертежа изготовляемой продукции, содержащие последовательные и взаимосвязанные действия , направленные на получения необходимых размеров детали. С учетом особенности изготовляемой продукции.

Технологический процесс механической обработки проектируется и выполняется таким образом , чтобы при минимальной затрате получить деталь, удовлетворяющие требования точности обработки и шероховатость поверхностей, а так же правильности контуров.

(7)

Лист

18 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Назначение, условия эксплуатации и описание узла изделия

Конический редуктор (рисунок 1.1) — это самостоятельный механизм, который при помощи муфт или открытых передач соединяется с электродвигателем и рабочей машиной. Выполняется в виде агрегата, предназначенного для передачи мощности от двигателя к остальным рабочим механизмам. Схема привода может также включать как открытые зубчатые передачи, так и ременную или цепную передачи, закрепленные на валы, которые опираются на подшипники в гнездах корпуса. Основным предназначением прибора является повышение вращающего момента ведомого вала при одновременном снижении угловой скорости. В конический редуктор входят такие составляющие, как :

1 – корпус; 2 – крышка корпуса; 3 – стакан; 4 – вал быстроходный; 5 – вал тихоходный;

6 – шестерня; 7 – колесо; 8, 9 – подшипники; 10, 11, 12 – крышки подшипников;

13, 14 – крышка манжеты; 15 – фланец маслоотражателя; 16, 17 – манжеты;

18 – втулка распорная; 19, 20, 21, 27 – маслоотражатель; 22, 23 – шпонки;

24 – маслоотражатель подвижный; 25, 36, 38, 44, 45 – шайбы; 26 – гайка вала;

28, 29, 30, 31, 32 – прокладки; 33 – фланец; 34, 35, 37, 43 – болты; 39 – гайка; 40 – винт;

41 – сапун; 42 – маслоотражатель неподвижный.

(8)

Лист

19 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Рисунок 1.1 – Конический редуктор Технические требования:

Обеспечить зазор в коническом зацеплении в пределах 0,05…0,08 подбором количества прокладок 30;

Обеспечить натяг в подшипниках опор ведущего и ведомого валов в пределах 0,01…0,03 подбором количества регулировочных прокладок 30 и 28 соответственно;

Ведущий вал собранного редуктора должен проворачиваться от руки плавно без заеданий.

Описание конструкции.

Данный конический редуктор служит для изменения крутящего момента по величине и по направлению.

Чугунный корпус редуктора 1 совместно с крышкой корпуса 2 несут в себе все составные части. Крутящий момент от ведущего горизонтального вала 4 передается посредством конической пары 6, 7 на ведомый вертикальный вал 5.

Наружные обоймы конических подшипников 8 опор ведущего вала 4 установлены в стакане 3, который размещается в корпусе 1.

(9)

Лист

20 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Смазка зубчатого зацепления осуществляется разбрызгиванием масла из ванны расположенной в корпусе 1. Уровень ванны не должен превышать нижней кромки отверстия стакана 3. Сварной неподвижный маслоотражатель 15 не позволяет проникать маслу к коническому подшипнику 9 нижней опоры ведомого вала 5, а подвижный маслоотражатель 24 защищает его от попадания брызг масла.

Компенсация изменений объема масла осуществляется посредством сапуна 41.

Смазка всех подшипников (консистентная) осуществляется посредством пресс-масленок (на схеме не показаны). Отражатели консистентной смазки 19, 20, 21 и 27 предотвращают ее попадание во внутренние полости, а манжеты 16 и 17 предотвращают попадание смазки наружу и предохраняют подшипники от внешней пыли.

(10)

Лист

21 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

1.2 Служебное назначение детали типа «Стакан конического редуктора» и технические требования, предъявляемые к детали

Стакан в коническом редукторе предназначен для поддержания и базирования вала в корпусе.

На ведущий вал насаживается кольцо, а на вал – подшипник. Затем надевается стакан и распорная втулка, после чего – второй подшипник. в ведомый вал закладывается шпонка, после чего устанавливается распорная втулка и подшипники. Затем собранные валы укладываются в основание редукторного корпуса.

Рисунок 1.2 – Стакан конического редуктора Технические требования:

Рабочий чертеж детали (рисунок 1.2) выполнен в двух проекциях.

К поверхностям детали, которые контактируют с подшипниками, предъявлены требование шероховатости Ra 2,5 и допуск радиального биения.

Поверхности, на которые устанавливаются детали, выполнены по 14 квалитету, имеют шероховатость Rz 40, к ним предъявляются требования

(11)

Лист

22 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

радиального биения. Эти требования предъявлены, для того чтобы добиться точного расположения деталей относительно друг друга.

К пазам предъявлен позиционный зависимый допуск, необходимый для точного расположения крепежных элементов в узле и облегчения процесса сборки.

1.3 Аналитический обзор и сравнение зарубежных и отечественных технологических решений для соответствующих отраслей машиностроения

Рассматриваемая деталь относится к классу «тела вращения» с поверхностями вращения, имеющие сквозное отверстие по оси симметрии. В его конструкции преобладающими являются внутренние поверхности вращения.

Деталь входит в конструкцию конического редуктора. Заготовкой является труба.

Материал детали Сталь 45. Способ получения заготовки, с экономической точки зрения, дорогостоящий. Это обосновывается тем, что трубу обрабатывать намного легче, благодаря этому обеспечивается высокое качество детали, производительность. Материал обеспечивает простое, высокопроизводительное, дешевое изготовление. Форма детали представляет собой элементы простых геометрических тел, которые получаются при обработке на универсальном оборудование.

При анализе базового технологического процесса можно выявить следующее:

 В основном используется универсальное оборудование;

 Не присутствует термообработка;

 Устаревшие средства контроля;

 Использование цельного инструмента или с напайными пластинами;

 Большая масса заготовки;

 Не большое количество используемого оборудования

В настоящее время существуют более современные метод получение готовой детали , путем улучшение технологического процесса . Возможность

(12)

Лист

23 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

использование нового оборудование , что улучшит точность изготовление , а так же повысит производительность.

Сложность поставленных перед технологией производства стакана задач требует комплексного подхода к их решению, основой которого является разработка базовых технологических процессов механической обработки, оснащение производства высокоточным и производительным оборудованием, современными комплексами вычислительной техники и программными продуктами.

1.4 Формирование целей и задач проектирования

Цель: проектирование нового технологического процесса для детали

«Стакан конического редуктора» в условиях серийного производства.

Для достижения заданной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать действующий технологический процесс.

2. Выбрать последовательность механической обработки проектного технологического процесса.

3. Подобрать оборудование, режущий инструмент и технологическую оснастку.

(13)

Лист

24 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Анализ существующей конструкторско-технологической подготовки действующего производства

2.1.1 Размерный анализ действующего технологического процесса

С целью расчета припусков замыкающих звеньев и возможности выявления брака проведем проверочный размерный анализ действующего технологического процесса.

Размерный анализ решает более широкий круг задач и кроме расчета операционных цепей, охватывает очень широкий комплекс технологических расчетов. На стадии проектирования необходимо экономить металл и материальные затраты за счет уменьшения размеров износа, трудоемкости изготовления детали и снижения брака.

В действующем технологическом процессе замыкающими звеньями размерных цепей являются припуски.

Рассчитываются минимальные необходимые припуски. Минимальный припуск для любой операции рассчитывается по формуле:

∆_раст.min = Df + Rz,

где Df – величина дефектного слоя, мм;

Rz – шероховатость с предшествующей операции, мм.

Для растачивания: Df = 0,15 мм; Rz = 0,15 мм. Тогда:

∆_раст.min = 0,15 + 0,15 = 0,3 мм.

мм;

При проведении проверочного размерного анализа выявлена возможность получения брака, так как при расчете припуски получились отрицательными.

Размерный анализ действующего технологического процесса представлен в приложении А.

(14)

Лист

25 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

2.1.2 Анализ пооперационных схем базирования и технологической оснастки Операция 005 (рисунок 2.1) выполняется на токарном станке СУ-500-1500.

Осуществляется подрезание торца, обработка наружной поверхности.

Базирование: трех кулачковый патрон.

Режущий инструмент: токарный резец S50W-PCL NR со сменными пластинами СNM 6 190612 RPKCN35.

Контрольные приспособления: штангенциркуль ШЦ-II-500-0,05 ГОСТ166-89.

Рисунок 2.1 – Операция 005

Операция 010 (рисунок 2.2) выполняется на токарном станке СУ-500-1500. На этой операции осуществляется растачивание внутреннего диаметра, обтачивание фасок .

(15)

Лист

26 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Режущий инструмент: Расточной резец для сквозных отверстий тип 1 ГОСТ 1882-73.Проходной отогнутый резец 2136-0709 ГОСТ 18879-73.

Контрольные приспособления: пробка 186H14 Пр.T8136-0024 ГОСТ 14815- 68.Пробка 186H14 НЕ. Т8136-0124 ГОСТ 1416-62.

Операция 015 (рисунок 2.3) выполняется на токарном станке СУ-500-1500.

Осуществляется растачивание внутренней поверхности , протачивание канавки и обтачивание фаски.

Режущий инструмент: проходной отогнутый резец 2136-0709 ГОСТ 18879- 73.Канавочный внутренний резец 20x20x170 c пластиной из твердого сплава Т5К10.

Контрольные приспособления: штангенциркуль ШЦ-II-500-0,05 ГОСТ166-89, штангенглубиномер ШГ-300 ГОСТ 162-90.

(16)

Лист

27 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Операция 020 (рисунок 2.4) производится на резьбонарезном станке SC- R2. На данной операции осуществляется нарезание внутренней резьбы.

Режущий инструмент: резьбовой резец 171620-Т15К6 ГОСТ 18885-73.

Контрольные приспособления: резьбовые пробки 7009-0231 и 7009-0243 ГОСТ 12202-66, калибр 23min T9537-372.

(17)

Лист

28 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Операция 025 (рисунок 2.5) производится на резьбонарезном станке SC- R2. На данной операции осуществляется нарезание наружной резьбы.

Режущий инструмент: резьбовой резец ХИЗ 2660-0005-Т15К6 ГОСТ 18885-73.

Контрольные приспособления: резьбовые пробки 7009-0231 и 7009-0243 ГОСТ 12202-66.

(18)

Лист

29 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Операция 030 (рисунок 2.6) осуществляется на фрезерном станке UMF RUHLA FUW200-2. На данной операции осуществляется фрезерование пазов.

Базирование: делительная головка УДГ-Д-200.

Режущий инструмент : шпоночная фреза 14 к-хв Р6М5 ГОСТ9140-78.

Контрольные приспособления: штангенглубиномер ШГ-160 ГОСТ 162-90.

(19)

Лист

30 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

(20)

Лист

31 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

2.1.3 Выводы

После проведения размерного анализа действующего технологического процесса стало видно, что припуски на обработку получились отрицательными, это приведет к значительному появлению брака, тем самым негативно отразится на технологические и экономические показатели производства.

В действующем технологическом процессе используется огромное количество станков, а так же присутствует постоянная переустановка заготовки, это все влияет на базирование, а в последствие приводит к погрешности установки, погрешности формы. Для того чтобы улучшить действующий технологический процесс необходимо использовать новое оборудование, объединить несколько операций в одну, эти нововведения позволят сократить количество операций до минимума, что повлияет на время по обработкке 1 детали и количество рабочих, все эти параметры улучшат производительность завода и уменьшат стоимости изготовления детали.

(21)

Лист

32 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

2.2 Проектирование технологического процесса изготовления детали типа

«Стакан конического редуктора»

2.2.1 Выбор и обоснование способа получения исходной заготовки

Стакан – это деталь типа тело вращения. Материал исходной заготовки – сталь 45.

Заготовкой является труба (трубный прокат). Способ получения заготовки, с экономической точки зрения, дорогостоящий. Это обосновывается тем, что трубу обрабатывать намного легче, благодаря этому обеспечивается высокое качество детали, производительность. Так же такой вид заготовки приближен к готовой продукции, что уменьшает количество операции и тем самым уменьшает затраты на обработку.

Сталь 45 относится к конструкторским углеродистым сталям с высоким показателем выносливости и сопротивлению к перепадам температур.

Рассчитаем коэффициент использования материала для трубы (трубного проката):

Ким=

Где Vз – объем заготовки, Vд – объем детали

Vз= 202472,504929

Vд=

Ким=

Так как Ким= 0,75≥0,7 значит этот метод экономически выгоден.

(22)

Лист

33 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

2.2.2 Выбор основного технологического оборудования

На данный момент на больших предприятиях используется множество современных станков с ЧПУ, которые могут осуществлять обработку различных поверхностей за одну операцию, что значительно сокращает время на обработку.

Такие станки ускоряют время производства деталей, удешевляют производство.

Для создание технологического процесса изготовления детали «Стакан конического редуктора», которое будет современным и конкурентоспособным, необходимо применять станки с ЧПУ, с автоматической сменой инструмента.

Токарно-фрезерный станок с ЧПУ CTX beta 800 TC

CTX beta 800 TC(рисунок 2.7) представляет собой максимально маневренный станок в сфере токарной и фрезерной обработки заготовок диаметром до 500 мм и длиной обработки до 800 мм.. Ход по оси Y 200 мм. Ключевой элемент станка - ось B с линейным приводом и диапазоном поворота 110°. Станок укомплектован новым малогабаритным токарно-фрезерным шпинделем. Компактный дизайн шпинделя со встроенным гидравлическим цилиндром для зажима инструмента имеет длину всего 350 мм и обеспечивает крутящий момент в 120 Нм. По сравнению со стандартным шпинделем улучшенный новый шпиндель позволяет повысить крутящий момент на 20 % и увеличить рабочую поверхность на 170 мм.

Кроме того, затраты на оборудование снижены, т. к. магазины могут использовать стандартные инструменты для наклонных поверхностей и полостей. Помимо основательно увеличенной маневренности и производительности, CTX beta 800 ТC предоставляет возможности эффективной токарно-фрезерной обработки небольших деталей. Более того, имеет систему управления CELOS от DMG MORI.

Станок CTX beta 800 TC, оснащенный системой управления CELOS с экраном 21,5 дюйма и системами ERGOline® и SIEMENS. Станок выпускается с версией Operate 4.5 SIEMENS 840D solutionline в базовой комплектации и снабжен панелью управления ERGOline® с 19-дюймовым экраном. Дополнением к разнообразным возможностям станка служат 11 уникальных технологических циклов. Как

(23)

Лист

34 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

результат - время программирования может быть уменьшено на 60 %.

Характеристики станка приведены в таблице 1.

Рисунок 2.7 - Токарно-фрезерный станок с ЧПУ

Рисунок 2.8 - Токарно-фрезерный шпиндель compactMASTER

(24)

Лист

35 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Таблица 1 - Основные технические характеристики CTX beta 800 TC

Технические данные CTX beta 800 TC

Рабочая зона

Максимальный диаметр

обработки mm 500

Максимальная длина точения

(задняя бабка / контршпиндель) mm 800

Расстояние от главного

шпинделя до контршпинделя (без патрона)

mm 1,020

Главный шпиндель (стандарт) ISM 76

Встроенный мотор шпинделя

(ISM) с осью C (0,001 °) rpm 5,000

Мощность привода / крутящий

момент (40% ED) kW / Nm 34 / 380

Фронтальный диаметр шпинделя

подшипника mm 130

Внутренний диаметр цанги mm 67 (77*)

Шпиндельная головка (плоский фланец ) / макс. диаметр

патрона*

mm 170 h5 / 315

Контршпиндель * ISM 52

Встроенный мотор шпинделя

(ISM) с осью C ( 0,001 ° ) rpm 6,000

момент (40 % ED ) kW / Nm 27 / 170

Фронтальный диаметр шпинделя

подшипника mm 100

Внутренний диаметр цанги mm 52

Шпиндель головка ( плоский фланец ) / макс. диаметр патрона*

mm 140 h5 / 210

Включите мельница шпинделя

(стандарт) HSK-A63

скорость вращения шпинделя rpm 12,000

момент (40 % ED ) kW / Nm 22 / 120

ось B

Угол поворота оси B ° ±110

Ось В ускоренного хода rpm 70

Инструменты : диск журнал 24 slots

(25)

Лист

36 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

(стандарт)

Максимальный диаметр

инструмента (пустые / занятые слоты )

mm Ø125 / Ø80

Максимальные размеры

заготовки mm Ø 40 × 300 / Ø 80 × 230 /

Ø 125 × 135 Максимальный диаметр

инструмента (свободные / занятые слоты)

mm Ø125 / Ø80

Максимальные размеры

заготовки mm Ø 125 × 300

Время Максимальный вес

инструмента / конвейер стружки kg / second 10 / 8.5 Топ горка для оси B

X / Y / Z траверс mm 480 (–10) / ±100 / 845

Скорость быстрого перемещения узлов X / Y / Z м / мин 36 / 40/40 Усилие подачи X / Y / Z (40% ED

) KN 10 / 7 / 10

Презентация для контршпинделем

Z траверса mm 800

Z Скорость быстрого

перемещения m/min 30

Z усилие подачи KN 7.4

Требования к пространству для

машины включая стружки m2 8.5

Высота разгрузки чип конвейер mm 1,270

Высота машины mm 2,250

Вес машины kg 7,800

Ключевые характеристики:

 100% универсальная токарная обработка

 100% фрезерование: 120 Hm и по оси Y – 200 мм

 24 инструмента в стандартном исполнение, опция – цепной магазин на 80 позиций

 Экономические базовые инструменты с углом поворота ±100º

(26)

Лист

37 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

 Универсальные наборы инструментов – короткое время от стружки до стружки, сравнимо с револьверными станками

 Оптимальный доступ, глубина контакта до центра шпинделя – всего 350 мм

 Панель управления CELOS с опирационной системой SIEMENS

 Большая и хорошо просматриваемая рабочая зона с удобным доступом и глубиной 350 мм до оси шпинделя

 Обработка эксцентриков благодоря увеличенному до 200 мм ходу по оси Y

2.2.3 Формирование операционно – маршрутной технологии Маршрутный технологический процесс:

000 Заготовительная операция – Трубный прокат 001 Транспортная операция

005 Комплексная операция на станке с ЧПУ 06 Моечная операция

010 Контрольная операция

Операционный технологический процесс:

Операция 005 установ А

Установ А – точение плоскости и наружного диаметра, растачивание внутренних поверхностей, протачивание канавки, обтачивание фаски, нарезание наружной резьбы (рисунок 2.9).

(27)

Лист

38 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Рисунок 2.9 – Операционный эскиз 005 операции (установ А) Позиция 1,4 – точение наружного диаметра и плоскости;

позиция 2,3,4 – растачивание внутренних поверхностей;

позиция 5,6 – обтачивание фасок;

позиция 7,8– нарезание резьбы;

позиция 9,10 – протачивание канавки.

(28)

Лист

39 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Установ Б – точение плоскости и наружного диаметра, растачивание внутренних поверхностей, обтачивание фасок, нарезание наружной и внутренней резьбы, фрезерование пазов (рисунок 2.10).

Рисунок 2.10 – Операционный эскиз 005 операции (установ Б) Позиция 1,2,10 – точение наружного диаметра и плоскости;

позиция 3,5,6,10,11 – растачивание внутренних поверхностей;

позиция 8,20,21, – обтачивание фасок;

позиция 4,7,9,19– нарезание резьбы;

позиция 8,9,12,13,14,15,16,17,18,22 – фрезерование пазов.

(29)

Лист

40 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

2.2.4 Размерно – точностной анализ проектного варианта технологического процесса

Расчет припусков:

Рассчитаем минимальные припуски на обработку. Минимальный припуск рассчитывается по формуле:

где Rz – величина шероховатости поверхности, полученная на предшествующей операции; Df – величина дефектного слоя.

Рассчитаем номинальные припуски на обработку.

,

где W – величина поля рассеяния, – величина середины поля допуска.

[17 18]= (17 148)-(148 18)+= A±1– 122-1 [17 18]= Zном=0,3+(2+1)/2-(-1)/2=2,3

[147 148]= (147 48) + (48 28) + (28 18)- (18 148) = 114-0,87 + 6+0,3 2+0,25 – Б-1

[48 47]= Zном=0,3+(0,87+0,3+0,25+1)/2-(-0,87+0,3+0,25-1)/2=1,88.

Расчет неизвестных номиналов:

А[17 148]=(148 18)+(17 18)=122+2,3=124,3±1

Б[18 148]=(147 48)+(48 28)+ (28 18)-(48 47) =114+6+2-1,88=120,12-1

В ходе составления нового техпроцесса отсутствуют замыкающие звенья, номиналы рассчитаны.

(30)

Лист

41 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

2.2.5 Расчет режимов резания и норма штучного времени на все операции проектного варианта технологического процесса

Расчет режимов резания и норм штучного времени для операции 05 установ А Исходные данные:

Деталь

Наименование детали – стакан конического редуктора ( рисунок 2.11 )

(31)

Лист

42 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Материал – Сталь 45 (170 HB).

Точность обработки поверхности: IT8.

Шероховатость обработки поверхности: Ra 2.5 Заготовка

Метод получения заготовки – Трубный прокат 14 степень точности.

Состояние поверхности – без корки Масса – 4,8 кг.

Операция

Базирование – в трех кулачковом патроне. Содержание операции –растачивать поверхность 2,4.

Выбор стадий обработки

По карте 1 справочника машиностроительных нормативов определяют стадии обработки. Для получения размеров отверстия, соответствующих 8 квалитету, из заготовки 12 квалитета необходимо вести обработку в две стадии: чистовая и отделочная.

Выбор глубины резания

По карте 2 определяют минимально необходимую глубину резани для чистовой стадии обработки.

При чистовой стадии обработки: для отверстия 2, диаметр которого соответствует интервалу размеров от 80 до 120 мм, рекомендуется глубина резания t = 1,0 мм.

При отделочной стадии обработки: для отверстия 2, диаметр которого соответствует интервалу размеров от 80 до 120 мм, рекомендуется глубина резания t = 0,4 мм.

Выбор инструмента

По приложению 1, 5 и исходя из условий обработки принимают параллелограмную форму пластины из твердого сплава Т30К4, для чистовой и отделочной стадии. По приложению 6 выбирают способ крепления пластины – двуплечим прихватом за выемку. По приложению 7 и исходя из условий обработки выбирают углы в плане:

(32)

Лист

43 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

φ = 45^◦ φ1 = 0^◦.

По приложению 8 определяют остальные геометрические параметры режущей части: задний угол α = 8^◦; передний угол γ = 15^◦; форма передней поверхности – плоская без фаски; ширина фаски вдоль главного режущего лезвия f = 0 мм;

радиус скругления ρ = 0,03 мм; радиус вершины резца r_в = 1,0 мм. Нормативный период стойкости находим по приложению 13. Т = 30 минут.

Выбор подачи

Рекомендуемые значения подач чистовой стадии обработки выбирают по карте 6: S_Ot= 0.22 мм/об, рекомендуемое значение подач при отделочной стадии:

SOt = 0.28 мм/об. По карте 8 определяют поправочные коэффициенты на подачу чистовой стадии обработки для измеренных условий в зависимости от:

 механических свойств обрабатываемого материала – K_S_M = 1,15;

 схемы установки заготовки – K_S_Y= 0,80;

 радиуса вершины резца –

Sr

K = 1,0;

 квалитета точности обрабатываемой детали –

SK

K = 1,0.

Окончательно подачу чистовой стадии обработки определяют по формуле:

K r Y M

T S S S S

O

O S K K K K

S     

об мм S_O 0,221,150,81,01,00,2024 /

Окончательно подачу отделочной стадии обработки определяют по формуле:

об мм S_O 0,281,150,81,01,00,2576 /

Рассчитанные подачи проверяют по осевой и радиальной составляющим силы резания, допустимым прочностью механизма подач станка.

По карте 32 определяют табличные значения составляющих сил резания:

РхТ = 1560 Н, РyT = 780 Н.

По карте 33 определяют поправочные коэффициенты на силы резания для измененных условий в зависимости от:

(33)

Лист

44 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

 механических свойств обрабатываемого материала КрМх = КрМy = 0,90;

 главного угла в плане ^K^P^^x ^⁰^,⁷⁰ ^Kp^^y = 2,0;

 главного переднего угла ^Кр^Yx ^^Кр^Yy ^0,90;

 угла наклона режущей кромки ^Кр^^х ^^Кр^^y ^1,00.

Окончательно составляющие силы резания определяют по формулам:

Н Кр

Кр Кр Кр Рy Рy

Н Кр

Кр Кр Кр Рх Рх

y Yy y Т My

х х Yx

Мх Т

6 . 1263 00

, 1 90 , 0 00 , 2 9 , 0 780

52 , 884 00 , 1 90 , 0 70 , 0 9 , 0 1560



















Выбор скорости резания

Скорость резания для чистовой и отделочной стадии обработки определяют по карте 22:

при t=1.0 мм и S_O=0.2024 мм/об , Vt=348 м/об.

при t=0.4 мм и SO=0.2576 мм/об, Vt=265 м/об. По карте 22 определяют поправочный коэффициент на скорость резания для чистовой и обделочной стадии обработки в зависимости от инструментального материала KVи = 0,8.

По карте 23 определяют поправочные коэффициенты для измененных условий в зависимости от:

 группы обрабатываемого материала – Kv_C=1,0;

 вида обработки – Kv_O= 1,0;

 жесткости станка – Kv_j = 0,70;

 механических свойств обрабатываемого материала – Kv_M= 1,3;

 геометрических параметров резца – Kv_ = 1,15;

 периода стойкости режущей части – Kv_T = 1,0;

 наличия охлаждения – Kv_Ж= 1,0.

Ж T M

j O

И KvC Kv Kv Kv Kv Kv Kv

Kv

Kv      _  

8372 . 0 0 . 1 0 . 1 0 . 1 15 . 1 3 . 1 70 . 0 0 . 1 8 .

0        

 Kv

(34)

Лист

45 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Окончательно скорость резания на чистовой стадии:

 = 348*0.8372 = 291.3456 м/мин.

Окончательно скорость резания на отделочной стадии:

 = 265*0.8372 = 221.858 м/мин.

Частота вращения шпинделя на чистовой стадии определяется по формуле:

n D

 



 1000

,

63 . 180 516

14 . 3

292

*

1000 

  n

Частота вращения шпинделя на отделочной стадии определяется по формуле:

n D

 



 1000

,

781 . 180 392

14 . 3

222

*

1000 

  n

По карте 25 для получения параметра шероховатости Ra ≤ 5 мкм при обработке стали со скоростью резания v – весь диапазон резцом с радиусом при вершине r_в = 0,6 мм рекомендуется подача So_T = 0.24 мм/об.

По карте 26 определяют поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от параметра шероховатости обработанной поверхности для измененных условий в зависимости от:

 механических свойств обрабатываемого материала К_Sm = 0,85;

 инструментального материала K_Sи = 1,00;

 вида обработки K_So = 1,00;

 наличия охлаждения KSж = 1,00.

(35)

Лист

46 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Окончательно максимально допустимую подачу по параметру шероховатости для чистовой стадии обработки поверхности определяют по формуле

об мм So0.351.001.001.001.000.35 / .

Подача для чистовой и отделочной стадии обработки поверхности, рассчитанные выше, не превышают этого значения.

Определение минутной подачи

Минутную подачу, для чистовой стадии, рассчитывают по формуле:

ф O

M n S

S  

, 565 , 104 2024 , 0 63 .

516  

М 

S мм/мин.

Минутную подачу, для отделочной стадии, рассчитывают по формуле:

ф O

M n S

S  

, 18 , 101 2576 , 0 781 .

392  

М 

S мм/мин.

Определение норм штучного времени

Основное время автоматической работы станка по программе определяется по формуле:

Sm l l l

To l⁰  ¹  ²  ³

 ,

где l₀– длина обрабатываемой поверхности, l₀ = 122 мм ( по чертежу); l1 – длина подвода, l1 = 3 мм; ( l2 + l3 ) – длина врезания и перебега, l2 + l3 = 7мм ; Sm – минутная подача, мм/мин.

304 , 18 1 . 101

7 3 122  



То мин.

(36)

Лист

47 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Таким образом, время цикла автоматической работы станка по программе Тц.а. = То.

Норма штучного времени определяется по формуле:

Т_ш = (Тц.а. + Т_В)*(1 +

), мин.

Вспомогательное время складывается из составляющих:

ТВ = Туст + Тв.оп + Тиз.,

где Т_уст – вспомогательное время на установку и снятие детали (ч.1, карта [13/1] поз.4, Туст = 0,20 мин);

Т’_уст– время на закрепление и раскрепление детали (ч.1, карта [13/3] поз.42, Т’уст = 0,05 мин);

Т_в.оп – вспомогательное время, связанное с операцией (ч.1, карта [14] поз.1 5, 7, Т_в.оп = 0,14 + 0,45 + 0,86= 1,45 мин);

Т_из – вспомогательное время на контрольное измерение проходным и непроходным калибром (ч.1, карта [15/2] поз.18, Т_из = 0,16 мин).

Суммарное вспомогательное время равно:

Т_В= 0,20 + 0,05 + 1,45+0,16= 1,86 мин

Время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности приведено в процентах от операционного времени (ч.1, карта [16] поз.37):

а_орг+ а_тех + а_отл = 10%.

Окончательно норма штучного времени:

Тш = (1.304 + 1,86)*1,1 = 3,4804 мин.

Расчет режимов резания и норм штучного времени для операции 005 Установ Б фрезерование пазов.

Исходные данные Деталь

Наименование детали – стакан конического редуктора(Рис. 2.12)

(37)

Лист

48 ЮУрГУ – 151900.2017.452.ПЗ

Рисунок 2.12 – Операция 05 Материал – сталь 45 (HRC 170)

Точность обработки размера 22 – IT 12.

Шероховатость поверхностей – Ra 6.3 мкм.

Заготовка

Метод получения заготовки – трубный прокат.

Масса – 3,8 кг.

Состояние поверхности – без корки.

Припуск на обработку поверхности – 1 – 2 мм.

Операция

Содержание операции – фрезерование пазов Выбор стадии обработки

Точность размера паза берется по 14 квалитету. По карте 54 определяем, что для получения размера необходимо выполнение черновую стадии обработки.

Выбор глубины резания

По карте 55 определяют глубину резания для черновой стадии обработки