Проектировка участка механической обработки

Проектировка участка механической обработки

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции узла

Деталь типа «стакан» располагается в корпусе блока насосов. Предназначена для крепления ведомой конической шестерни.

Крепление стакана в корпусе блока насосов осуществляется с помощью шпилек и гаек. Постановка в корпус осуществляется по поверхности ф62 (). По ф42 ^+0,027 производится установка 2 ^х шарикоподшипников. В ф42 () устанавливается шарикоподшипник ведомой конической шестерни. Стопорение этих подшипников осуществляется с помощью стопорного кольца, которое устанавливается в канавку 1,7 ^+0,2, ограничивая перемещение подшипников.

Имеется канавка 3,6 ^+0,16, предназначенная для постановки резинового уплотнения, обеспечивающего герметичность блока насосов. Через отверстия Ф0,8 поступает масло к шарикоподшипникам для смазывания.

1.2 Назначение обрабатываемой детали технологичность, технические требования

Титан обладает уникальными химическими и металлургическими свойствами. При производстве металлов и сплавов, в черной и цветной металлургии используется в качестве рафинирующего, легирующего и модифицирующего компонента. Титан обладает высокой химической стойкостью, как при нормальных так и при повышенных температурах. Одной из разновидностью титана является ВТ5-1.

Сплав ВТ5-1 относится к системе Ti-Al-Sn. Олово улучшает технологические свойства сплавов титана с алюминием, замедляет их окисление, повышает сопротивление ползучести. Этот сплав, по прочностным характеристикам относится к материалам средней прочности, мало чувствителен к подрезу, имеет удовлетворительный предел выносливости, сохраняет значительную жаропрочность до 450 °С. Сплавов ВТ5-1 более технологичен, чем ВТ5, и из него изготавливают все виды полуфабрикатов, получаемых обработкой давлением, в том числе: листы, плиты, поковки, штамповки, профили, трубы и проволоки. Сплав сваривается всеми видами сварки, причем сварные соединения и основной металл почти равнопрочные. Сплав термически не упрочняется.

Химический состав в% материала ВТ5-1.

Механические свойства при Т=20 °С материала ВТ5-1

2. Технологическая часть

Технологичность конструкции детали - совокупность свойств конструкции, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации, техническом обеспечении и ремонте заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Стандарты единой системы технологической подготовки производства ЕСТПП обязывают обрабатывать новые конструкции изделия на технологичность на всех стадиях его создания.

Технологичность конструкции включает в себя следующие понятия:

·        Производственная технологичность конструкции изделия;

·        Ремонтная технологичность конструкции изделия;

·        Эксплуатационная технологичность конструкции изделия;

Общие требования к точности конструкции детали:

·        конструктивные элементы детали должны обеспечивать возможность применения наиболее производительных методов обработки;

·        размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальные точность и шероховатость, экономически и конструктивно обоснованные;

·        физико-химические и механические свойства материала должны соответствовать требованиям технологии изготовления, хранения и транспортирования;

·        материал и конфигурация детали должны обеспечивать наиболее рациональный метод получения исходной заготовки;

·        конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых технологических процессов.

Различают качественные и количественные показатели технологичности.

Количественная оценка технологичности конструкции направлена на сравнение показателей с эталоном в количественном выражении. Эта оценка позволяет сказать, насколько один вариант отличается от другого.

Качественная оценка технологичности конструкции - оценка соответствия принимаемых решений требованиям оптимальных технологических процессов. При этом формируются технические требования, рекомендации, систематизированная информация, позволяющая сделать правильный выбор на базе уже имеющего опыта.

Количественную оценку технологичности конструкции изделия проводят по критериям, позволяющим оценить фактически достигнутые показатели технологичности изделия, сравнивая их с базовыми.

Количественную оценку технологичности конструкции изделия проводят по критериям, позволяющим оценить фактически достигнутые показатели технологичности изделия, сравнивая их с базовыми.

Для количественной оценки детали на точность конструкции применяются несколько показателей. При разработке данного дипломного проекта использовались: коэффициент точности, коэффициент шероховатости и коэффициент использования материала.

2.1 Анализ технологического процесса обрабатываемой детали на базовом предприятии

На базовом предприятии в качестве заготовки используется пруток длиной 64 и ф100. Применение такой заготовки не удовлетворяет условию использования материала. Так же не рационально составлен технологический процесс, поскольку можно составить процесс обработки с большей экономией времени.

2.2 Анализ предлагаемого варианта технологического процесса. Анализ технологичности детали

Изменив заготовку удалось достичь рационального использования материала. В спроектированном техническом процессе используется заготовка-штамповка в виде конуса ф66 и высотой 55,5, с двумя полостями ф36 длиной 15. Так же были совмещены операции 30 и 35, и операций 40, 45 и 50, чем мы добились экономии времени и производственных рабочих.

Таблица 1

а) коэффициент точности обработки поверхностей - рассчитывают по формуле:

К_ТЧ = 1 -  ≥ 0.8,

где А_СР - средний квалитет точности размеров

А_СР = = ,

где n_i - количество размеров соответствующего квалитета (таблица 2).

А_ср= = 9,47

К_ТЧ = 1 -  = 0,89 > 0.8,

Условие выполнено.

б) коэффициент шероховатости поверхности - рассчитывают по формуле:

К_Ш =  ≥ 0,16

где Б_СР - средний класс шероховатости

Б_СР = = ,

где n_Ш - число поверхностей соответствующего квалитета (таблица 2)

Б_СР =  = 5,84

К_Ш =  ≥ 0,18 > 0.16

Условие выполнено.

Вывод: исходя из всех коэффициентов, можно сделать вывод, что деталь по своей конструкции технологична_, большинство поверхностей унифицированы, среднеобрабатываемая.

2.3 Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки, сравнение с методом получения заготовки на базовом предприятии

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки для обрабатываемой детали производят по нескольким направлениям: металлоемкости, трудоемкости и себестоимости, учитывая при этом конкретные производственные условия.

Причина применения заготовок сложной формы и высокой точности является необходимость применения станка с ЧПУ, а при обработке на станках с ЧПУ использование заготовок низкой точности недопустимо. Ужесточение требований по точности объясняется необходимостью уменьшить нагрузку на станок, уменьшить количество стружки, образующееся при обработке, создать наиболее благоприятные условия при обработке режущим инструментом.

В машиностроении основными видами заготовок для деталей являются стальные и чугунные отливки, отливки из цветных металлов и сплавов, штамповки и всевозможные профили проката.

Различают следующие виды заготовок:

Заготовки из проката: круглого и фасонного сечения, толстостенных бесшовных труб, горячее - и холоднокатаных листов и полос.

Литые заготовки - отливки, получаемые литьем в земляные формы, в кокиль, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, литьем под давлением.

Заготовки поковки - получают методом свободной ковки, ковки в открытых и закрытых штампах, методом объемной штамповки.

Деталь «стакан» в процессе своей эксплуатации испытывает нагрузки - осевую и радиальную силу, вибрацию, материал детали обладает нормальной пластичностью при холодной обработке, поэтому выбираю метод получения заготовки штамповкой.

Технологический процесс изготовления поковок горячими штампами состоит из следующих основных операций: резка прутков на мерные заготовки, нагрев, штамповка, обрезка облоя, правка, термообработка, очистка от окалины, калибровка. Штамповку целесообразно производить на прессе так как он позволяет получить более точные заготовки, благодаря отсутствию ударных нагрузок уменьшается вероятность сдвига штампов (точнее верхнего штампа относительно нижнего, фиксированного положения). Вертикальный штамп имеет в нижней точке, выталкиватель заготовок (пресс), что позволяет уменьшать штамповочные уклоны до 3…5°, а это позволяет уменьшить припуски на обработку. Кроме того производительность пресса выше чем молота в полтора-два раза за счет сокращения ударов в каждом ручье до одного.

Для того чтобы определить размеры заготовки, необходимо провести следующие расчеты и определить следующие величины:

). Ориентировочная масса поковки ([4], стр. 256)

Расчетная масса поковки определяется исходя из ее номинальных размеров:

М_ПР = М_Д · К_Р, кг (6)

где М_Д - масса детали, кг

К_Р - расчетный коэффициент ([4], стр. 256, табл. 26), установленный в соответствии с характеристикой детали.

Для детали данной формы с прямой осью К_Р =1.6

М_ПР = 0,27 ·1.6 = 0,432 кг.

). Класс точности размеров отливки 5 по ГОСТ 26675-85

). Класс точности масс 5, принимают в соответствии с классом точности отливки

). Степень коробления 3, определяется в зависимости от соотношения наименьшего габаритного размера к наибольшему.

) Основной припуск на механическую обработку ([9], стр. 149)

Поверхность ф74 Ra3,2 h_осн = 1,5 мм

Поверхность ф62 Ra0,63 h_осн = 4 мм

Поверхность ф38 Ra3,2 h_осн = 2 мм

Поверхность 51,5 Ra3,2 h_осн = 2 мм

Поверхность 5,5 Ra3,2 h_осн = 1,25 мм

) Радиус закругления наружных углов поковок.

Выбирается в зависимости от глубины полости ручья штампа:

R_закр = 2 мм.

). Расчет размеров заготовки.

d_{заг ф74} = d_детф74 + 2 ·h_осн = 74 + 2 ·1,5 = 77 мм

d_{заг ф62} = d_{заг ф62} + 2 ·h_осн = 62 + 2· 4,0 = 68 мм

d_{заг ф38} = d_{дет ф38} + 2 ·h_осн = 36 + 2 · 2,0 = 34 мм

l_{заг 1} = l_дет + 2 ·h_осн = 51,5 + 2 ∙2 = 55,5 мм

l_{заг 2} = l_дет + 2∙ h_осн = 5,5 + 1,25 = 8 мм

). Предельные отклонения линейных размеров ([4], стр. 260)

d_{заг ф74} = мм

d_{заг ф62} =  мм

d_{заг ф38} =

l_{заг 1} = мм

l_{заг 2} =  мм

). Расчет массы заготовки

m_заг = V_заг ·γ, кг

Для определения объема заготовки рекомендуется условно разбивать фигуру заготовки на отдельные простые элементы.

V_заг = V₁ + V₂ - 2*V₃, см ³

V₁ = 1/3пh(r₁² +r₁*r₂ + r₂²), см ³

V₂ = , см ³

V₃ = , см ³

V₁ = 1|3*3,14*47,5 (38,5 ² + 38,5*33+33 ²) = 190934,97 мм ³ = 190,9 см ³

V₂ = х3= 1302,2х3 мм ³ = 1,3*3=3,9 см ³

V₃ = х2=13611х2=27,2, см ³

V_заг = 190,9+3,9-27,2=167,6 см ³

11) m_заг = 167,2 ·0,0045 = 0,75 кг

) Выбор штамповочных уклонов ([4], стр. 267, табл. 38).

В зависимости от оборудования (ГКМ) и вида поверхности (наружной) выбираем штамповочные уклоны 5˚.

) Определение коэффициента использования материала.

Основным показателем, характеризующим экономичность выбранного метода получения заготовки, является коэффициент использования материала К_ИМ.

К_ИМ =  ≥ 0,55

где m_отх - масса отходов, кг

m_отх = 10% m_заг, кг (

m_отх = 0.1 ·0,75 = 0,07 кг

К_ИМ = = 0,35 > 0.55.

Обоснование выбора баз.

Чтобы правильно осуществить обработку, получить заданную точность размеров, нужно правильно выбрать базы.

Базирование - это поверхность, ось или точка, принадлежащая заготовке и используемая при базировании.

Технологическими базами называют поверхности, определяющие положение детали при обработке на станке. Они делятся на установочные, исходные и измерительные.

Установочная - это поверхности деталей, которые при установке в приспособлении создают определенность положения детали, в направлении заданного размера.

Исходная - это поверхности, линия или точка, относительно которой в операционной карте, эскизе задано положение обрабатываемой поверхности.

Измерительная база - это поверхность детали, относительно которой производят измерение обработанной поверхности.

При разработке технологического процесса необходимо выдержать принцип постоянства баз, т.е. обработка всех поверхностей деталей выполнять, пользуясь одной установочной базой.

Определение операционных припусков, межоперационных размеров.

Операционный припуск - слой металла, снимаемый за операцию, который определяется разностью размеров, полученных на предыдущей и последующей операции. Операционные припуски приведены в таблице

Общим припуском считается весь слой материала, удаляемый с поверхности исходной заготовки при выполнении всех технологических операций. Он равен сумме промежуточных припусков.

Промежуточным припуском называется слой материала, удаляемый при выполнении отдельного технологического перехода или отдельной технологической операции.

Односторонним припуском называется слой материала, удаляемый с какой-либо стороны заготовки, притом, что противолежащая ей поверхность не подвергается одновременной обработке. Двухсторонним припуском называется слой материала, удаляемый одновременно (или поочередно) с двух сторон заготовки.

Таблица 2 - Операционные припуски с допусками.

Ф74_-0,04Ф77Точение черн.

Точение чист2,0

,7

,3-0,150

,074

,04ф75 _-0,15

ф74,3 _-0,74

2.4 Маршрутное описание технологического процесса

Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объёмом выпуска, чем в единичном типе производстве. При среднесерийном производстве используются универсальные специальные, специализированные станки, оснащённые как специальными, так и универсальными и универсально-сборочными приспособлениями, что позволяет снизить трудоёмкость и себестоимость изготовления изделий.

В данном дипломном проекте применяется универсальное оборудование с закреплением за станком нескольких операций, а также станки с ЧПУ. Оборудование располагается по ходу технологического процесса, обслуживается рабочими средней квалификации. Применяются универсальные, приспособления для установки и крепления детали. Применяют специальный и стандартный режущий и мерительный инструмент.

Описание всех технологических операции в последовательности их выполнения

На 10,15 операции производится точение торцов, наружных поверхностей и внутренняя расточка-всё это производится как на черновых, так и на чистовых операциях-для получения заданной точности и шероховатости. Данные операции осуществляются на универсальных станках, так как поверхности являются не труднообрабатываемые.

На 20 операции выполняется точение наружных поверхностей, точение канавок. Для такой операции применяем более прогрессивный станок с внедрением УЧПУ.

При проектировании технологической операции, выполняемой на станке с УЧПУ, следует учитывать больше технологические возможности этого станка, особенность базирования, особенность выбора станка по размерам обрабатываемой детали с учётом рабочей зоны и перемещения рабочих органов станка. В ходе проектирования операции, выполняемой на станке с УЧПУ, уточняется её содержание, устанавливается последовательность переходов. Также нужно стремиться к минимальному числу установов, а проектирование технологического процесса обработки ввести с высокой степенью детализации, предусматривая необходимое число переходов, рабочих и вспомогательных ходов, подробное назначение режущего инструмента.

На 30 операции выполняется точение внутренних поверхностей и нарезание канавок с точностью обработки Ra 0,8

На 35 операции - окончательное точение наружных поверхностей с точностью обработки Ra 0,8

На 40 операции сверлятся отверстия и нарезается резьба: 4 отверстия ф6,5, 2 отверстия М6-5Н6Н

На 45 операции производится фрезерование по контуру с шероховатостью Ra = 3,2 мкм.

На 50 операции производится фрезерование паза с шероховатостью Ra = 3,2 мкм.

На 55 операции производится фрезерование канавок с шероховатостью Ra = 6,3 мкм.

На 60 операции сверлится отверстие ф0,8

На 65 операции производится фрезерование канавки с шероховатостью Ra = 6,3 мкм.

Для того, чтобы сделать данный проект более прогрессивным необходимо все слесарные работы заменить электрохимической обработкой, которая будет применяться после всех механических этапов. ЭХО-удаление всех кромок, заусенцев как в труднодоступных местах, так и не в труднообрабатываемых поверхностях, также, во-вторых, уменьшается количество рабочих, повышается производительность труда и снижается себестоимость изготовления деталей.

Перед окончательным контролем деталь подвергается мойке- используем моечную машину ПУ102Е. Режим обработки t°=70-90 °С. Промывка производится 3% содовым раствором (30 гр. Кальцинированной соды на 1 литр воды). Данная операция необходима для того, чтобы ликвидировать масляные пятна, находящиеся на поверхности готовой детали.

Для данной детали производим контроль как окончательный, так и профилактический на местах. Контроль производится люминесцентным методом (ЛЮМ1-ОВ). Данный прибор выявляет поверхностные нарушения на детали. Люминесцентному контролю методом ЛЮМ1-ОВ подвергаются 100% готовых деталей.

Разработанный технологический процесс обеспечивает выполнение всех требований рабочего чертежа, при минимальных затратах труда и материала, обеспечивает достаточно высокую производительность при заданных параметрах точности и шероховатости.

Выбор оборудования, технологической оснастки, приспособлений для установки и закрепления деталей.

. Чтобы правильно осуществить обработку, получить заданную точность размеров, нужно правильно выбрать базы.

При выборе установочной базы руководствуются следующим:

установочной базой должна служить та поверхность детали, относительно которой в чертеже задано положение обрабатываемой поверхности, т.е. совмещение установочной базы с конструкторской. В первую очередь обрабатывают ту поверхность, которая будет служить установочной базой;

точность, форма и размеры должны обеспечивать хорошую устойчивость детали на установочных элементах, следовательно, выбирая установочную базу, выясняют, пригодна ли для нее конструкторская база.

База - поверхность, ось или точка, принадлежащая заготовке и используемая при базирование.

Базы бывают: конструкторские, сборочные, технологические.

Самой главной является технологическая база.

Технологическая база - это поверхности, определяющие положение детали при обработке на станке.

Она делится на:

·    установочная,

·        исходная,

·        измерительная.

Установочная база - поверхность детали, которая при установке детали в приспособление создает определенность положения деталей в направлении заданного размера.

При разработке технологического процесса необходимо выдержать принцип постоянства баз, т.е. обработка всех поверхностей деталей выполнять, пользуясь одной установочной базой.

Для получения заданной точности, качества поверхности, удобства закрепления детали в приспособлении, обеспечения необходимой жесткости, удобства подхода инструмента, в качестве баз для:

·    токарных операциях применяем поверхности Ç42, Ç42 и упор в торец, что позволит выполнить принцип постоянства и совмещения баз.

·    на сверлильной операции с УЧПУ применяется специальное приспособление с пневматическом приводом, основными установочными базами, которые являются Ç42, при установки детали в специальное приспособление упор производится в торец.

·    на фрезерной операции применяется специальное делительное приспособление, основной установочной базой которой является поверхность Ç42 и фиксация по отверстию ф6,5

2. Для каждой операции применяются станочные приспособления. В условие среднесерийного производства приспособления желательно применять универсальные, в зависимости от сложности установки и закрепления детали, от точности её изготовления.

Использование станочных приспособлений позволяет:

повысить точность обработки (20%-40%);

снизить требования к квалификации рабочих (в среднем на разряд);

повысить производительность труда за счёт сокращения времени на выполнение операций;

применить технические обоснованные нормы времени на выполнение операций;

расширить технические возможности оборудования

Станочные приспособления - это положительные устройства к станкам, позволяющие достаточно точно устанавливать и закреплять заготовки деталей при их обработке.

Универсальное приспособление - предназначены для обработки заготовок различных параметров.

Приспособление с пневматическим приводом оснащаются:

стационарные приспособления, закрепляемые на столах фрезерных, сверлильных и других станков;

вращающиеся приспособления - патроны, оправки;

приспособления, устанавливаемые на вращающихся и делительных столах при непрерывной и позиционной обработке.

Приспособления универсальные отличаются от механизированных тем, что при их переналадке необходимо переустанавливать накладные кулачки, на что затрачивается много времени.

При необходимости станочные приспособления обеспечивают направления режущих инструментов и периодический поворот заготовки в процессе обработки. Станочные приспособления обеспечивают правильное взаимное расположение заготовки, стола и инструмента, расширяют технологические возможности станков.

Для данного технологического процесса применяем станочные приспособления, такие как:

ü  для токарных операций применяем трёхкулачковый самоцентрирующийся патрон с пневматическим приводом, так как его можно использовать при обработке заготовок круглой и шестигранной формы или круглых прутков больших диаметров. Данная проектируемая деталь соответствует данным параметрам. Самоцентрирующийся патрон с пневмозажимом 7100-0010 ГОСТ 2675-80 позволяет выдерживать принцип постоянства баз.

ü  для сверлильной операции с УЧПУ применяем специальное приспособление с пневматическим приводом с упорами для полного базирования данной детали. Пневматический привод облегчает ручной труд рабочего и сокращает время.

ü  для вертикально-фрезерной операции применяем специальное делительное приспособление с пневматическим зажимом - более выгодное, жёстки и устойчивы в эксплуатации, а также доступен для изготовления в условиях любого завода.

. Оборудование располагают по ходу технологического процесса, т. к. производство среднесерийное. При выборе оборудования необходимо учитывать следующее:

1. рабочая зона станка должна соответствовать габаритам обрабатываемой детали;

2.      мощность, жесткость и кинематические возможности станка должны позволять вести обработку на оптимальных режимах резания.

Т.к. производство среднесерийное, то используются универсальные, станки с УЧПУ.

Важное значение при обработки деталей резанием имеет используемое оборудование. Для повышения экономического роста необходимо применение современного, точного высоконадежного оборудования, в том числе станков с ЧПУ. Они являются высокоточными автоматизированными станками.

В данном дипломном проекте использую:

ü  Токарно-винторезный станок 16Б16П, потому что этот станок повышенной точности, что необходимо для чистовой операции, так же имеет небольшие габаритные размеры, технические характеристики удовлетворяют требованиям обработки моей детали, мощность достаточна.

ü  Сверлильный станок с УЧПУ 2Д123МФ2 система «2П32-3», которая имеет собственное математическое обеспечение. Основной особенностью станка является то, что применяя их, оператор, может обрабатывать деталь, как в ручном, так и в автоматическом режиме по подготовленной программе. На данном станке можно сверлить зенкеровать, развёртывать и т.д. Имеет небольшие габаритные размеры, технические характеристики удовлетворяют требованиям обработки моей детали, мощность достаточна.

ü  Вертикально-фрезерный станок 6М12П обеспечивает обработку пазов с хорошей точностью. Технические характеристики полностью удовлетворяют требованиям обработки детали. Этот станок позволяет повысить производительность за счёт сокращения времени, так как обработка происходит за одну установку.

ü  Электро-химический станок 4А407. Данный станок обеспечивает хорошее удаление заусенцев, хорошую точность поверхности детали. Соответствует всем техническим характеристикам.

Таблица 3 - Техническая характеристика станка 16Б16П.

Таблица 4 - Техническая характеристика станка 2Д123МФ2

Выбор режущего инструмента

Выбор режущего инструмента зависит от вида станка, метода обработки, требуемой точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, назначая инструменты в зависимости от требуемой обработки, необходимо стремиться к полному использованию его режущих свойств. Это достигается тогда, когда технические возможности станка и инструмента совпадают. Правильный выбор, режущего инструмента имеет большое значение для производительности и снижение себестоимости обработки.

Режущий инструмент должен удовлетворять следующим требованиям:

иметь высокие и стабильные режущие свойства;

обеспечивать требуемую точность и качество обработки;

обеспечивать удовлетворительное формирование металла и отвод стружки;

допускать удобную замену при затуплении или переналадке;

ü  Резцы:

- резец проходной упорный 2103-0003 ВК8 ГОСТ 18879-73

резец расточной 2141-0201 ВК4 ГОСТ 1883-73

резец проходной прямой 2103-0003 ВК8 ГОСТ 18878-73

Резцы используют из твёрдых сплавов, так как они более износостойки чем резцы из быстрорежущей стали, их стойкость больше в 2-3 раза следовательно они более долговечны.

Сплав ВК обеспечивает хорошую прочность, поэтому данные резцы из материала ВК можно применять как при черновых, так и при чистовых операциях.

ü  Фрезы

- Концевая фреза ВК8 диаметром ф25 мм ГОСТ 4675-71. Обеспечивает хорошую обработку пазов (маятниковое перемещение).

Концевая фреза ВК6 диаметром ф30 мм ГОСТ 16225-81

Концевая фреза ВК8 диаметром ф20 ГОСТ 17025-71.

ü  Сверло спиральное 2300-0122 диаметр ф0,8 Р6М5 ГОСТ 10902

ü  Сверло спиральное 2300-1212 диаметр ф6,5 Р6М5 ГОСТ 22735-77 - имеет наибольшее распространение. Твердосплавные свёрла применяют для обработки различных материалов. Применяется на операции с ЧПУ, требования инструмента должны быть обеспечены: заданные период, стойкость и взаимозаменяемость инструмента; должен незначительно отличаться от стандартизованного инструмента, с тем чтобы его можно было применять на станках любого вида; настройка должна производиться вне станка на специальных приспособлениях в быстросменных инструментальных блоках; у корпусов должен быть большой срок службы; они не должны выходить из строя при поломке рабочей части и должны быстро восстанавливаться путём применения подкладок; должны обеспечить надёжное дробление стружки или формирование её без нарушения автоматического цикла работы станка.

В настоящее время, чтобы режущий инструмент сохранял свои свойства, в первую очередь режущую способность, так же, чтобы большее время не затрачивалось на переточку инструмента необходимо применять покрытие инструментов.

Для инструментов из пластин ВК8, ВК6 применяем покрытие из CrN, так как оно преобладает наибольшей стойкостью к резанию. При точении сплава ВТ5-1 твердосплавными пластинами ВК8, ВК6 с данным покрытием, положительно трансформируются характеристики стружкообразования и контактных процессов, повышается скорость резания.

Для инструмента из материала Р6М5 применяем покрытие из TIN. Имеет соответственно в 2-5 раз более высокую стойкость, чем неупрочнённый инструмент. Повышается скорость резания.

Таким образом, покрытие, наносимое на рабочие поверхности режущего инструмента, является достаточно универсальным и надёжным средством, с помощью которого можно по-новому подойти к проблемам совершенствования свойств инструментального материала, управления резанием, повышения работоспособности режущего инструмента.

Покрытие, наносимое на контактные площадки инструмента, позволяет стабилизировать процессы трения и деформирования при резании, снижает контактные напряжения и температуры в зоне резания и режущей части инструмента. Повышается скорость резания, снижается себестоимость операции механообработки.

Выбор измерительного инструмента

Среди технического оснащения важное место занимают средства для измерения и контроля качества заготовки после выполнения ряда операций (контрольные приспособления, контрольно-измерительные инструменты).

Выбор контрольных средств зависит от вида производства, вида заготовки, параметров и показателей, подлежащих контролю, и рекомендуется максимально использовать стандартные средства технического контроля: пробки и скобы, шаблоны различного назначения; контрольные центра, эталоны шероховатости, приборы и специальные контрольные приспособления. Применение специального мерительного инструмента обеспечивает точность измерения, сокращается время контрольной операции.

В данном технологическом процессе применяют после черновых операций штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89, так как этот инструмент недорогой, и он обеспечивает необходимую проверяемость размеров, после чистовых применяем более точные инструменты - скобы по ГОСТ 18355-73.

Пробки по ГОСТ 14810-69 для проверки размеров отверстий, потому что этот способ экономически выгоден, удобен, дает необходимую точность. Для проверки труднообрабатываемых поверхностей, фасок, скруглений применяем шаблоны.

Также существуют методы измерения отклонений формы и расположения поверхностей:

ü  Метод измерения радиального биения (ECR) - для данного метода используют метод с базированием измеряемой детали в патроне, имеющем прецизионное вращение, измерительной головкой. Проверку проводить на станке при помощи: индикатора ИЧО2 класса точности 1 ГОСТ 577-68; штатив по ГОСТ 10197-70; головка 1-ИМП ГОСТ 14712-79; штатив ШМ-1 по ГОСТ 10197-70.

0,03; 0,01 - значения погрешностей, допускаемых при измерении отклонений формы и расположения поверхностей. А-база.

ü  Метод измерения позиционного допуска - в патроне с прецизионным вращением. Для измерения диаметров наружных поверхностей применяем скобы СР по ГОСТ 11098-75

0,05; 0,02 - значения погрешностей, допускаемых при измерении отклонений формы и расположения поверхностей. А-база.

Выбранные методы контроля способствуют повышению производительности труда, создают условия для улучшения качества выпускаемой продукции.

Прибор для настройки инструмента для Сверлильного станка с УЧПУ 2Д132МФ2 система программирования «2П32-3». Для данных инструментов, применяющих на операции использую прибор БВ-2013-предназначен для размерной настройки режущего инструмента с установкой координат по линейкам, установочным мерам длины, нониусам с фиксацией положения режущей кромки инструмента по индикаторам. Предварительная настройка инструмента вне станка обеспечивает значительное сокращение времени простоев станка благодаря совмещению подготовительно-заключительного времени, затрачиваемого на замену и поднастройку инструмента, с временем работы станка. По сравнению со специальными приспособлениями для настройки инструментов, ЧПУ - приспособления отличаются возможностью быстрой переналадки для настройки различных инструментов.

2.5    Описание технологического процесса по операциям

Назначение режимов резания по каждому переходу

10 операция: Токарно - винторезная 16Б16П

переход: подрезка торца

. Исходные данные: 2101-0005 ВК8 ГОСТ 18878-73

. Определение глубины резания t

t = 0,5 мм

. Определение числа проходов i

i = 1

. Назначение подачи S ([1], стр. 239, табл. 130)

S_о = S_отабл ∙К_s

S_от = 0,46 мм/об - табличное значение подачи.

К_Z - суммарный коэффициент на подачу

К_S = K_Sп ∙K_Sи ·K_Sф ·K_Sз K_Sж ∙K_Sм,

где K_Sп = 1,0 - коэффициент, учитывающий состояние обраб-й поверхности;

K_Sи = 1,0 - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_Sф = 0,85 - коэффициент, учитывающий форму обраб-й поверхности;

K_Sз = 0,83 - коэффициент, учитывающий влияние закалки;

K_Sм, =0,85 коэффициент, учитывающий материал обработки детали.

К_S = 1∙1∙0,85∙0,83∙0,85=0,59

S_Z= 0,46 0,59=0,27 мм/об

. Определение скорости резания V_РЕЗ

V_рез= V_т·K_v, м/мин

K_v= K_vм·K_vи·K_vж·K_vо·K_vп·K_vφ

K_v= 1,5*1*1*1*0,75*0,78*1*1=0,88

V_рез = 89*0,88=78,32 м/мин.

. Определение частоты вращения шпинделя

n = , мин ^-1

n = = 387 мин ^-1

По паспорту станка ([8], стр. 421) принимается действительное значение частоты вращения шпинделя n_д = 400 мин ^-1.

. Определение действительной скорости резания V_д

V_д = , м/мин

V_д = = 81,64 м/мин

. Определение основного технологического времени Т_О

Т_о = ∙i, мин

L= l+y+, мм

l = 16 мм

y = 3 мм

 = 0 мм

L= 16 + 3= 19 мм

Т_о =  ·1 = 0,17 мин

переход: Точить поверхность, выдерживая размеры 2,3 и 4

. Исходные данные: Резец проходной 2103-0003 ВК8 ГОСТ 18878-73

. Определение глубины резания t

t = 0,5 мм

. Определение числа проходов i

i = 1

. Назначение подачи S ([1], стр. 239, табл. 130)

S_о = S_отабл ∙К_s

S_от = 0,46 мм/об - табличное значение подачи.

К_Z - суммарный коэффициент на подачу

К_S = K_Sп ∙K_Sи ·K_Sф ·K_Sз K_Sж ∙K_Sм,

где K_Sп = 1,0 - коэффициент, учитывающий состояние обраб-й поверхности;

K_Sи = 1,0 - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K_Sф = 0,85 - коэффициент, учитывающий форму обраб-й поверхности;

K_Sз = 0,83 - коэффициент, учитывающий влияние закалки;

K_Sм, =0,85 коэффициент, учитывающий материал обработки детали.

К_S = 1∙1∙0,85∙0,83∙0,85=0,59

S_Z= 0,46 0,59=0,27 мм/об

. Определение скорости резания V_РЕЗ

V_рез= V_т·K_v, м/мин

K_v= K_vм·K_vи·K_vж·K_vо·K_vп·K_vφ

K_v= 1,5*1*1*1*0,75*0,78*1*1=0,88

V_рез = 89*0,88=79 м/мин.

. Определение частоты вращения шпинделя

n = , мин ^-1

n = = 387 мин ^-1

По паспорту станка ([8], стр. 421) принимается действительное значение частоты вращения шпинделя n_д = 400 мин ^-1.

. Определение действительной скорости резания V_д

V_д = , м/мин

V_д = = 81,64 м/мин

. Определение основного технологического времени Т_О

Т_о = ∙i, мин

L= l+y+, мм

l = 45 мм

y = 4 мм

 = мм

L= 45 + 4= 49 мм

Т_о =  ·1 = 0,26 мин

операция - Вертикально-фрезерная 6М12П

переход: фрезеровать поверхность, выдерживая размер 1,2 3

. Определение глубины резания t

t = 1,8 мм

. Определение числа проходов i

i = 1

. Определение подачи S_Z

S_Z = S_Zтабл ∙К_Z, мм/зуб,

где S_Zтабл = 0.13 мм/зуб - табличное значение подачи на зуб ([5], стр. 281, табл. 32)

К_Z - суммарный коэффициент на подачу

К_SZ = K_SZС ∙K_SZМ ·K_SZШ ·K_SZФ,

где K_SZС = 0,85 - коэффициент, учитывающий шифр схемы резания

K_SZМ = 1 - коэффициент, учитывающий материал фрезы

K_SZШ = 0,25 - коэффициент, учитывающий шероховатость обрабатываемой поверхности,

K_SZФ = 1,0 - коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности.

К_SZ = 10,85*1*0,25*1=0,21

S_Z= 0,13 * 0,21= 0,03 мм/зуб

. Определение скорости резания V_РЕЗ

V_РЕЗ = V_Т · K_V, м/мин,

где V_Т = 47 м/мин - табличное значение скорости ([1], стр. 308, табл. 118)

K_V - суммарный коэффициент

K_V = K_Vм · K_Vи · K_Vп · K_Vφ · K_V0 · K_Vβ,

где K_Vм = 0,1,5 - коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала ([1], стр. 13, табл. 1)

K_Vи = 1,0 - коэффициент, учитывающий материал фрезы ([1], стр. 318, табл. 128)

K_Vφ = 1,0 - коэффициент, учитывающий главный угол в плане ([1], стр. 318, табл. 128)

K_V0 = 1,0 - коэффициент, учитывающий условия обработки ([1], стр. 318, табл. 128)

K_Vβ = 1.3 - коэффициент, учитывающий отношение фактической ширины фрезерования к нормативной ([1], стр. 318, табл. 128)

K_V = 0,15*1*1*1*1,3=1,95

V_РЕЗ = 47*·1,95 = 91,95 м/мин.

. Определение частоты вращения фрезы n_Ф

n_Ф = , мин^-1,

где D_Ф = 30 мм - диаметр фрезы

n_Ф = = 972 мин^-1

По паспорту станка ([8], стр. 421) принимается действительное значение частоты вращения фрезы n_д = 1000 мин ^-1.

. Определение действительной скорости резания V_д

V_д = , м/мин

V_д = = 94,2 м/мин

. Определение минутной подачи S_МИН

S_МИН = S_Z ·z ·n_д, мм/мин,

где z = 5 - число зубьев фрезы

S_МИН = 0,03 ·5 ·1000 = 150 мм/мин

По паспорту станка ([8], стр. 421) принимается действительное значение минутной подачи S_МИНд = 160 мм/мин

. Определение основного технологического времени Т_О

Т_О =  ∙i, мин,

где L - длина перемещения инструмента, мм

L = l + y + , мм,

где l = 32 мм - длина обработки

 = 0 мм - перебег фрезы

y =0 мм величина врезания

Т_О =  = 0,2 мин

70 ЭХО

Плотность тока на аноде согласно закону Ома можно определить:

ia=, А/см,

где - это значение межэлектродного зазора, измеряется по перпендикуляру;

эффективная удельная электропроводность электролита с учётом его нагрева и газозаполнения; UЭФ-эффективное напряжение измеряется в Вольтах.

UЭФ=UЭ -, В

где UЭ - напряжение электродов; - разность потенциалов

ф = к+ а, В

а-потенциал анода - 2,5-4 В.

а=2,5 В; к=1,5 Вэ=9…12В,э=9В = =0,97=1,033 г./см

<0,02 мм

=0,01 мм, следовательно, 0,01<0,02

л=Kл*ia* э*, см/мин,

где Vл-скорость электрохимического растворения =0,61

Кл=1,05

э=0,3 мин

=1,5+2,5=4ВЭФ=9-4=5В= 85 А/смл=1,05*485*0,3*0,61=93 см/мин.

Расчет основного, вспомогательного времени и штучного времени на операции

Токарно-винторезная

Т_шт=(Т_мо+Т_всп) ·(1+), мин

Т_всп=(Т_{всп.уст} + Т_{всп.пер} + Т_{всп.доп}+ Т_{всп.изм}) ·К_tв, мин

Т_мо = 0,17+0,26=0,43 мин - общее машинное время

Т_{всп.уст} = 0,13 мин - время на установку и снятие детали ([9], стр. 211, табл. 72)

Т_{всп.пер} = 0,6 мин - время связанное с переходами ([9], стр. 221, табл. 84)

Т_{всп.доп} = 0,07 мин - время на дополнительные приемы (изменение частоты вращения шпинделя, скорости резания, подачи и т.д.) ([9], стр. 194, табл. 52)

T_{всп.изм} = 0.05 + 0.04 = 0.09 мин ([9], стр. 195, табл. 53)

К_tв= 1 - коэффициент, учитывающий величину партии деталей ([9], стр. 194, табл. 52)

t_обс= 3% - время на обслуживание ([9], стр. 202, табл. 67)

t_отд= 4% - время на отдых ([9], стр. 202, табл. 67)

Т_п-з= 16+7=23 мин - подготовительно-заключительное время ([9], стр. 198, табл. 56)

Т_всп = (0,13 + 0,6 + 0,07 + 0.09)·1= 0,89 мин

Т_шт = (0,43 + 0,89) ·(1 + ) = 1,4 мин

операция-Токарно-винторезная 16Б16П

Т_{всп.уст}= 0,13 мин ([9], стр. 191, табл. 48)

Т_{всп.пер}= 0.17 + 0,24 + 0.19 = 0.6 мин ([9], стр. 191, табл. 48)

Т_{всп.доп} = 0,07 мин ([9], стр. 192, табл. 49)

t_{всп.изм} = 0.05 + 0.04 = 0.09 мин ([9], стр. 195, табл. 53)

К_tв= 1 ([9], стр. 194, табл. 52)

Т_п-з= 14 + 9 = 23 мин

t_обс = 4% ([9], стр. 192, табл. 50)

t_отд = 3.5% ([9], стр. 192, табл. 50)

Т_мо = Т_м1 +Т_м2 =0,29+1,22+1,12=2,63

Т_всп=(0.13+0,6+0,07+0,09) ·1 = 0,89 мин

Т_шт = (2,63 + 0,89) ·(1 + ) = 3,77 мин

операция: Токарная с ЧПУ 16К20Т1 [14], [16]

. Определение основного технологического времени

Всего То = åТо = 0,04+0,12+0,02+0,03+0,03=0,21 мин.

. Вспомогательное время

а) Вспомогательное время на установку и снятие детали tуст. При установке детали массой до 1 кг в самоцентрирующем патроне с пневмозажимом без выверки tуст=0,13 мин.

б) Вспомогательное время, связанное с переходом, tпер.

переход 1 При поперечном точении с установкой резца по лимбу tпер =0,23 мин;

переход 2 При продольном точении с установкой резца по лимбу измеряемый размер до 25 мм tпер = 0,17 мин;

переход 3 Условия те же. что в переходе 2-до 100 мм tпер = 0,19 мин;

переход 4 Условия те же, что в переходе 1 tпер = 0,23 мин;

переход 5 Условия те же, что в переходах 2 и 3 tпер =0,19.

в) Вспомогательное время, связанное с переходом на приёмы, не вошедшие в комплексы, t'пер

переход 1 После обработки предыдущей детали необходимо изменить пвр = 0,08 мин; изменить величину S = 0,07 мин; повернуть резцовую головку = 0,07 мин;

переход 2 В данном переходе число оборотов и S остаются теми же, что в переходе 1. Необходимо только повернуть резцовую головку = 0,07 мин.

переход 3 Перед растачиванием поверхности, необходимо изменить пвр =0,08 мин; изменить величину S = 0,07 мин; повернуть резцовую головку = 0,07 мин;

переход 4 Условия те же, что в переходе 1

переход 5 Условия те же, что в переходе 3

Вспомогательное время, рассчитанное по элементам, суммируется переход А tуст=0,13 мин.

переход 2 tпер +å t'пер = 0,17+0,22 = 0,39 мин;

переход 3 tпер +å t'пер = 0,19+(0,08+0,07+0,07) = 0,41 мин;

г) Вспомогательное время на контрольные измерения tизм

поверхность 1 tизм =0,13 мин-измерение МК 150-1;

поверхность 2 tизм =0,10 мин - измерение МК 150-1;

поверхность 3 tизм =0,07 мин - измерение Калибр-пробка специальная;

поверхность 4 tизм =0,10 мин - измерение МК 150-1;.

Периодичность контроля при установке резца на размер по лимбу для размеров до 200 мм коэффициент периодичности = 0,9.

Таким образом, tизм = (0,13+0,10+0,07+0,10+0,05)*0,9 =0,4 мин

Поправочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от размера партии: при размере партии п = 200 шт. и оперативного времени на одну деталь Кtв =0,81.

. Оперативное время

Топ =То+Тв = 3,8+2 = 5,8 мин

1.      Вспомогательное время на операцию

Тв = (tуст+å tпер+å t'пер+å tизм)* Кtв = (0,13+0,24+0,45+0,35)*0,81 = 1,12 мин

2.     
Время на обслуживание рабочего места

Тобс=(То+Тв)* =(0.21+1,12)*

где аобс - время на обслуживание рабочего места в процентах от оперативного времени; аобс =4%

. Время перерывов на отдых и личные надобности

Тотл=(То+Тв)* =(0.21+1,12)*

где аотл - время перерывов на отдых и личные надобности в процентах от оперативного времени; аотл =4%

. Штучное время определяется следующим образом:

Тш =То+Тв+Тобс+Тотл =0.21+1,12+0.05+0.05=1.44 мин

. Подготовительно-заключительное время Тп.з.

Тп.з. =Тп.з. 1+ Тп.з. 2

Тп.з. 1=16 мин.-при установке детали в универсальном приспособлении, при количестве РИ в наладке до 2 шт., наибольшем диаметре детали, устанавливаемого над станиной до 400 мм.

Тп.з. 2=7 мин-при получение инструмента и приспособлений исполнителем работы до начала и сдача их после окончания обработки партии деталей.

Тп.з. =16+7=24 мин.

и 35 операции Токарно-винторезные 16К20Т1 - расчёт нормы времени производится аналогическим способом.

операция - Фрезерная 6520Ф3 [14], [16]

. Определение основного технологического времени

Т_о=

. Вспомогательное время определяется по элементам:

а) Вспомогательное время на установку и снятие детали tуст. При установке детали массой до 1 кг в специальное делительное приспособление с пневмозажимом tуст=1,13 мин.

б) Вспомогательное время, связанное с переходом, tпер.

При фрезеровании контура группа станка №1 tпер=0,5 мин

в) Вспомогательное время, связанное с переходом на приёмы, не вошедшие в комплексы, t'пер =0

г) Вспомогательное время на контрольные измерения tизм

Определяем периодичность контрольных измерений. При фрезеровании пазов инструментом-концевой фрезой, установленной по лимбу, с точностью измеряемом размере до 50 мм коэффициент ко времени на контрольные измерения =0,6

Время на измерение tизм =0,10 мин. Время на контрольные измерения, включаемые в норму вспомогательного времени, будет

tизм = 0,10*0,8=0,08 мин

Поправочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от размера партии: при размере партии п = 200 шт. и оперативного времени на одну деталь Кtв =0,81.

. Оперативное время

Топ =То+Тв = 0,05+0,4 = 0,45 мин

3.      Вспомогательное время на операцию

Тв = (tуст+å tпер+å t'пер+ tизм)* Кtв = (1,3+0,5+0,6)*0,81 =1,7 мин

4.      Время на обслуживание рабочего места аобс и время перерывов на отдых и личные надобности аотл определяется в процентах от оперативного времени: для №1 группы станков аобс =3%, аотл =4%

8. Штучное время определяется следующим образом:

Тш =(То+Тв)*() = (2,85+1,7)*()=4,23 мин

. Подготовительно-заключительное время Тп.з.

Тп.з. =Тп.з. 1+ Тп.з. 2

Тп.з. 1=14 мин.-при установке детали в специальное делительное приспособление, при количестве РИ в наладке до 1 шт., наибольшем диаметре детали, устанавливаемого над станиной до 400 мм.

Тп.з. 2=7 мин-при получение инструмента и приспособлений исполнителем работы до начала и сдача их после окончания обработки партии деталей.

Тп.з. =14+7=21 мин.

3. Проектирование технологической оснастки

3.1 Конструирование и расчет приспособления для установки и крепления детали на станке

Описание спроектированного приспособления

Патрон с гидропластмассой.

Корпус 3 патрона с каналами для массы прикреплен к переходной планшайбе 2. В корпусе помещена тонкостенная втулка 5, для центрирования и зажима поршня при прорезании в нем канавок под поршневые кольца. Давление в полости создается плунжером 9, связанным через тягу 11 со штоком пневмоцилиндра. Вспомогательный плунжер 7 служит для регулирования объема полости и, следовательно, давления и силы зажима. В корпусе патрон закреплена направляющая втулка 10. К корпусу крепится кольцо 4 винтом 13 для точного базирования детали. При действии силы на плунжер 9 гидропластмасса деформирует тонкостенную часть втулки 5. Последняя центрирует и зажимает закладываемую деталь в патрон обрабатываемую деталь.

Расчет гидропластового зажима:

. Длина тонкостенной части втулки

L=(1,0…1,3) l₃=1.1*54=59

l₃ - длина заготовки

. Толщина тонкостенной части втулки

Т.к. l≥0.5D 59≥21, то h=0,015*42+0.5=1,13 мм

. Максимальный зазор S_max между заготовкой и втулкой в свободном состоянии

S_max = D_зmax + D_втmin = 42-41.973 = 0.027

4. Допускаемая упругая деформация втулки D

Для втулок из хромистой стали D=0,003D=0,003*42=0,126

5. Зажимной натяг

δ=D - S_max

. Гидростатическое давление

Т.к. l>0,3D 59>12,6, то р=2DEh/D ² =2*0,126*2,1*10 ⁷*1,13/42 ²=3390 МПа

7. Зажимное усилие

Q = 5*10 ⁵*2h|D*(√2h/D)*δ*D = 5*10 ⁵ *0,054*0,232*0,099*42=26045,7Н

. Сила F, удерживающая заготовку от осевого перемещения и поворота

F=fQ=0,2*26045,7=5209,14Н

. Максимальный передаваемый крутящий момент

М_max = F*D|2*2,5*10 5*2h|D*(√2h/D)*δ*D ²*f=5209,14*21*2,5*10 ⁵*0,232*0,099*0,099*1,764*0,2=2,19*1010 Нм

. Исходное усилие Рн, которое необходимо приложить к плунжеру, чтобы создать зажимное усилие Q

Pн = nd₀²|4p= 3,14*12 ²/4*3390=383205,6

. Сила резания

P_z=9,8Cpz*t^xpz*S^ypz*Vⁿ*Kpz=9.8*55*1,25*0,55*126*0,77=35951,97Н

где С_р= 55 - коэффициент;

х= 1 - показатель степени;

у= 0,75 - показатель степени;

t= 1,25 мм - глубина резания;

S_z= 0,45 мм/зуб - подача на зуб фрезы;

V= 126 м/мин - скорость резания.

3.2 Конструирование и расчет режущего инструмента

Расчет сверла, для сверления отверстия под резьбу М6-5Н6Н.

. Определение диаметра сверла

По ГОСТ19257-73 определяется диаметр сверла и проверяется наличие диаметра по ГОСТ885-77*. Принимаем сверло 5 мм.

. Определение режимов резания по нормативам ([3], стр. 270).

.1 Подача на оборот: S0 = 0,07 мм/об.

.2 Скорость резания: V = VT*Kv, м/мин,

где VT - табличное значение скорости резания, м/мин- суммарный коэффициент на скорость резания

= Kvи*Kvd*Kv0*KvT*Kvl,

где Kvu - коэффициент, учитывающий материал инструмента- коэффициент, учитывающий тип отверстия- коэффициент, учитывающий условия обработки- коэффициент, учитывающий длину просверливаемого отверстия.= 0,7*1*0,73*0,9=0,45= 17,8*0,45 = 8,02 м/мин

. Расчет осевой силы резания Px

= 9.81*Cp*D ^х*S ^у*KМp,

где Cp - постоянная силы резания- диаметр сверла, y - показатели степениМp - коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала= 66

у = 0.7= 1= 9.81*66*5 ²*0,07 ^0,75 *0,83=376,1Н

. Расчет крутящего момента

Mcр = 9.81*Cм*D ^х *S ^у*Kmр,

где Cм - коэффициент- показатель степенир = 9.81*0,3*5 ² *0,07 ^0,8 *0.83 =7,3 Н/м

. Определение длины сверла.

По ГОСТ12122-77 принимаем длину сверла: L = 140 мм, l = 75 мм

. Определение геометрических и конструктивных параметров рабочей части сверла.

По нормативам находим форму заточки - нормальная с подточкой оперечной кромки (НП). Углы между режущими кромками 118°, задний угол 12°, угол наклона поперечной кромки 55°

. Расчет шага винтовой канавки.

Н= = 3,14*5/tg30=27,1 мм

. Определяем толщину dc сердцевины сверла.

Выбираем в зависимости от диаметра сверла.= 0.17*10 = 1,7 мм

. Определение утолщения сердцевины к хвостовику.

Утолщение сердцевины по направлению к хвостовику 1.6 мм на 100 мм длины рабочей части сверла.

Расчет метчика, для нарезания резьбы М6-5Н6Н

1.      Диаметр d₃ заборной части на переднем торце метчика делается меньше внутреннего диаметра резьбы: при диаметре до 18 мм - на 0,1-0,15 мм

dз= 6-0,1=5,9 мм

2.      Основные конструктивные и габаритные размеры ручных метчиков выбираем по ГОСТ 3266-81.

Длина метчика L=66 мм

Длина режущей части l=19 мм

Длина заборной части l₁=4,5 мм

Диаметр хвостовика d₁=4,5h9 мм

3.      Размеры профиля резьбы черновых метчиков определяют по стандартам на определенный тип резьбы.

Наружный диаметр:

Наибольший

Наименьший

Средний диаметр

Наибольший

Наименьший

Внутренний диаметр

Наибольший

Наименьший не нормируется

4.      Допустимое отклонение для половины угла профиля резьбы чернового метчика ±20’ (по ГОСТ 16925-71)

5.      Допустимые отклонения шага на длине до 10 мм

Р=±0,030 мм; на длине до 25 мм Р=±0,050 мм

6. Геометрические параметры режущей части метчиков выбираем по ГОСТ 3266-81: число стружечных канавок z=4; передний угол =10°, задний =6°

Затылование

мм

. Профиль и размеры канавок метчиков выбираем по ГОСТ 3266-81. По найденным размерам строим профиль канавочной фрезы - выбираем четырехканавочный метчик.

4. Организационная часть

4.1 Планировка оборудования и рабочих мест на участке механического цеха

Планировка оборудования и рабочих мест на участке механического цеха, с учетом серийного производства, особенностей и объема производственного задания, габаритных размеров и массы обрабатываемых заготовок.

В состав механических цехов входят производственные помещения или участки, вспомогательные отделения, служебные помещения, бытовые помещения. Производственный участок служит для размещения на нем оборудования, служащего для выполнения технологических процессов обработки и сборки изделий. К вспомогательным относятся заготовительные, ремонтные, заточные, контрольные отделения, а также складские помещения для материалов, заготовок, деталей. В служебных и бытовых помещениях располагаются кабинеты административно-технического персонала, гардеробные, уборные, душевые, буфеты, медпункты, красные уголки.

При планировке механического цеха все его отделения, участки и вспомогательные помещения располагают так, чтобы обеспечить прямоточность и последовательность прохождения материалов, заготовок и изделий по стадиям обработки, максимальное использование производственной площади, удовлетворять требования охраны труда, техники безопасности и противопожарной безопасности.

Для среднесерийного производства применяется планировка по порядку технологических операций. Станки располагают в порядке последовательности операции технологического процесса изготовления деталей определенной группы.

При расположении станков рабочие места желательно предусматривать со стороны проходов, что облегчает обслуживание рабочего места.

4.2 Организация транспортного хозяйства на участке

Организация транспортировки изделий на участке имеет целью ликвидацию тяжелых и трудоемких работ и сокращение продолжительности производственного цикла. Выбор транспортных средств зависит от характера обрабатываемых на участке заготовок, массы и габаритов, типа производства.

При обработке малогабаритных заготовок передача их по операциям производится не поштучно, а небольшими, так называемыми транспортными партиями.

Для удаления стружки из рабочей зоны многие современные станки имеют специальные устройства шнекового, скребкового или инерционного типа, которые перемещают стружку в короб (бачок) или в люк, расположенные с тыльной стороны станка. Витая (сливная) стружка для удобства ее транспортирования предварительно измельчается.

Наиболее целесообразно транспортировать стружку непосредственно от станка к участку ее переработки и брикетирования системой шнековых и скребковых транспортеров или конвейеров, расположенных под полом цеха вдоль линии станков.

4.3 Организация инструментального хозяйства на участке

Организация инструментального хозяйства на проектируемом участке механического цеха включает в себя расчет потребного количества инструмента и приспособлений, определение порядка выдачи, хранения, заточки и ремонта инструмента и приспособлений.

Основными задачами организации инструментального хозяйства являются: полное и своевременное обеспечение рабочих мест нужным и высококачественным инструментом, освобождение основных рабочих от работ по заточке и ремонту инструмента, внедрение рациональной эксплуатации инструмента и прогрессивных режимов резания.

4.4 Организация ремонта оборудования на участке

Основой организации ремонта оборудования на участке является проведение планово-предупредительного ремонта (ППР). Он включает в себя совокупность различного вида работ по техническому уходу и ремонту оборудования, мероприятия межремонтного обслуживания. Наблюдение за правилами эксплуатации оборудования, своевременное устранение мелких неисправностей и осмотры между плановыми ремонтами выполняют как рабочие, обслуживающие данное оборудование, так и дежурный персонал ремонтной службы цеха (слесари, электрики, смазчики). Межремонтное обслуживание выполняют во время перерывов в работе оборудования, без остановки технологического процесса.

4.5 Организация рабочих мест

При организации рабочих мест решаются вопросы научной организации труда (НОТ), внешней и внутренней планировки рабочего места, создания необходимых условий для нормального хода производственного процесса в нормальных условий труда.

Рабочее место оснащено инструментальным шкафом, в котором храниться инструмент постоянного пользования и средства по уходу за станком. Стеллаж на котором размещаются тары с заготовками и готовыми деталями. Под ногами у рабочего имеется решетка.

4.6 Организация охраны труда и безопасности на рабочем месте

Организация охраны труда и безопасности на рабочем месте включают в себя заземление оборудования, нормальное освещение, применение системы отопления вентиляции, и кондиционирование воздуха и рециркуляцию воздуха. Обучение работающих безопасности труда, пропаганда вопросов охраны труда - важный резерв профилактики травматизма и заболеваемости. Организация обучения работающих безопасности труда регламентируется ГОСТ 12.0.004 - 79, в соответствии с которым это обучение проводят при подготовке новых рабочих (вновь принятых, не имеющих профессии или меняющих профессию), проведении различных видов инструктажа, повышении квалификации.

Для сохранения жизни и здоровья работающих, повышение производительности и качества труда необходимо обеспечить оптимальное условие труда, т.е. поддержание параметров микроклимата и чистоты воздуха рабочей зоны производственного помещения, которые изложены в ГОСТ 12.2005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования и воздуху рабочей зоны»…

Необходимо обеспечить следующие параметры микроклимата:

1)  Оптимальная температура воздуха для физического труда средней тяжести от 16 до 24°С в зависимости от времени года;

2)      Оптимальная влажность воздуха от 40 до 60%;

3)      Оптимальная скорость движения воздуха от 0,1 до 0,4 м/с ПДК до 2 гр./ .

Там где применяются жидкости необходимо установить воздухоприменители зонт.

Минимальная естественная освещенность при боковом освещении при 2 разряде напряжённости зрительной работы минимальный КЕО=1,5%; дополнительные установки местное освещение с напряжением 36В.

4.7 Организация противопожарной защиты на участке

Организация противопожарной защиты на участке: установка пожарной сигнализации, огнетушители, бочки с водой, ведра, лунки с песком, ломы, топоры, лопаты. Стационарные установки пожаротушения, которые представляют собой разветвленную сеть трубопроводов со спринклерными и дренчерными оросителями, размещаемые над защищаемым объектом.

Пожарная безопасность СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и «Правилам пожарной безопасности» ППБ-01-03.

4.8 Решение вопросов экологической защиты окружающей среды

Наиболее эффективной формой защиты природной среды от выбросов промышленных предприятий является разработка и внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов во всех отраслях промышленности. Разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду, замену токсичных отходов нетоксичными, замену неутилизируемых отходов на утилизируемые, применение аппаратов и систем, уменьшающих воздействие на природу.

Очистка станочных вод от механических примесей осуществляется процеживанием, отстаиванием, фильтрованием.

Ликвидацией и переработкой твердых отходов является вывоз и захоронение на полигонах, сжигание, складирование и хранение на территории промышленного предприятия до появления новой технологии переработки их в полезные продукты (сырье).

5. Экономическая часть

Экономика - наука, занимающаяся поведением хозяйствующих субъектов при использовании ими ограниченных ресурсов, в которые могут быть по-разному применены в сфере производства, распределения. Обмена и потребления.

Хозяйственный расчёт представляет собой один из важных экономических рычагов воздействия на производство.

Сущность хозрасчёта предприятия проявляется через его основные принципы. К ним относятся: материальная заинтересованность и материальная ответственность производственных коллективов за результаты работы, самоокупаемость и рентабельность производства, оперативно - хозяйственная самостоятельность, контроль рублём.

Организация оплаты труда работникам цеха.

Одной из важнейших функций управления является организация заработной платы как конкретной формы осуществления закона распределения по труду.

Повышение производительности труда должно опережать рост заработной платы, что является законом расширенного воспроизводства и источником непрерывного повешения материального благосостояния трудящихся.

Основной организации и планирования з/п рабочих является тарифная система, принципы которой устанавливаются и регулируются государством. В сочетании с нормированием труда она включает тарифные ставки, тарифные сетки тарифно-квалификационные справочники.

Тарифные ставки вводятся правительством и определяют абсолютный размер оплаты труда рабочего в час, день или месяц. Тарифные ставки дифференцируют оплату труда в зависимости от народнохозяйственной важности предприятий, характера работ и т.д.

Тарифные сетки-шкалы соотношений расчётной (тарифной) заработной платы рабочих квалификации. С помощью этих шкал регулируется з.п. рабочих в зависимости от квалификации. Тарифные сетки включают определённое число разрядов и соответствующие каждому разряду тарифные коэффициенты. Первому разряду присваивается коэффициент, равный 1,0. Каждый тарифный коэффициент сетки показывает, во сколько раз тарифный заработок рабочего данного разряда больше тарифного за-работка первого разряда.

Тарифно-квалификационные справочники содержат комплекс профессионально - квалификационных характеристик которым должен соответствовать по уровню профессиональных знаний и производственных навыков рабочий определённой профессии и разряда.

Тарифный разряд рабочему присваивается на основе результатов проверки его теоретических знаний на квалификационной комиссии и выполнения им квалификационной пробной работы.

По мере усложнения производства, увеличения его объёма резкого возрастания числа элементов, из которых изготавливается продукция, всё больше возрастает значение показателя надёжности. Это наиболее общий показатель, применяющийся для оценки качества машин, аппаратов, приборов станков, узлов, деталей и ряда других изделий.

Исходные данные