Разработка схем базирования заготовок по операциям и выбор приспособлений

На токарно-винторезной операции 005 деталь закрепляется в одиночной опоре с зажимом за цилиндрическую поверхность. Используется одиночный зажим. Основной поверхностью является коническая цилиндрическая рабочая поверхность.

 

На вертикально-фрезерной операции 010 деталь устанавливается на неподвижную опоры с упором в торец, проводится обработка детали, обтачивание поверхности и фасок, сверление отверстия. Используется трехкулачковый патрон. Основной поверхностью является коническая цилиндрическая рабочая поверхность.

 

 

На вертикально-сверлильной операции 010 проводится обработка детали, обтачивание поверхности и фасок, сверление отверстия Используются черновая, получистовая и калибрующая протяжки. Основной поверхностью является коническая цилиндрическая рабочая поверхность.

На круглошлифовальной операции 020 деталь устанавливают на вращающуюся магнитную плиту, с другой стороны устанавливают на неподвижный центр, шлифуется плоскость. Используется подводковый патрон, шлифовальный круг. Основной поверхностью является коническая цилиндрическая рабочая поверхность.

РАСЧЕТ МАТЕРИАЛОЁМКОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

Для расчета материалоёмкости производства будем рассматривать наружную цилиндрическую поверхность Ø12,5h8, Ra=2,5 как наиболее точную. Рассчитаем припуски расчетно-аналитическим методом.

Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности Ø12,5h8 оси представлен в таблице 1.14.

Таблица 1.14 – Расчет припусков и предельных размеров

Технологическая операция обработки	Элемент припуска	2Zmin мкм	Расчётн. размер, Dр, мм	Допуск σ, мкм	Пред. р-р, мкм	Пред. значение припуска, мм
Rz	T	ρ	ε	Dmin	Dmax	2Zmin	2Zmax
Заготовка				-	-	14,675		14,7	15,4	-	-
Однократное точение						12,733		12,73	12,84	1,97	2,56
Шлифование						12,473		12,473	12,5	0,257	0,340

 

(погрешность смещения штампованных заготовок)

мкм

мкм (погрешность зацентровки)

мкм

Остаточное пространственное отклонение после точения:

мкм

Остаточное пространственное отклонение после шлифования:

мкм

На основании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой:

,

Тогда минимальный припуск под:

однократное точение: мкм;

шлифование: мкм;

Расчётный диаметр для:

шлифования: D_р=12,5-0,027=12,473 мм;

однократного точения: D_р=12,473+0,260=12,733 мм;

заготовки: D_р=12,733+1,942 =14,675 мм;

Предельные размеры:

D_min – это округлённый D_р

D_max3=12,473+0,027=12,5 мм;

D_max2=12,73+0,11=12,84 мм;

D_max1=14,7+0,7=15,4 мм;

Предельные значения припуска:

2Z_min3^пр=12,73-12,473=0,257 мм;

2Z_min2^пр=14,7-12,73=1,97 мм;

2Z_max3^пр=12,84-12,5=0,34 мм;

2Z_max2^пр=15,4-12,84=2,56 мм;

Схема графического расположения припусков и допусков представлена на Рисунке 1.13.

 

Рисунок 1.13 – Схема графического расположения припусков и допусков

Припуски на остальные поверхности произведем по таблицам, приведенным в ГОСТ 1855-55.

 

НОРМИРОВАНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

 

Расчет режимов резания

005 Токарная

Переход 1 (подрезать торец):

Глубина резания: t=3,0 мм;

Подача: S_о=S_{о табл.} ∙K_So=0,2∙0,68=0,14 мм/об, где

S_{о табл.}=0,2 мм/об – табличное значение подачи [4, стр. 262],

K_So=K_Sм∙K_Sи∙K_Sз∙K_SС=0,9∙0,8∙0,95∙1,0=0,68 – поправочный коэффициент, где

K_Sм=0,9 – поправочный коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала [4, стр. 263];

K_Sи=0,8 – поправочный коэффициент, учитывающий свойства инструментального материала [4, стр. 264];

K_Sз=0,95 – поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемых поверхностей [4, стр. 264];

K_Sз=1,0 – поправочный коэффициент, учитывающий применение СОЖ [4, стр. 263];

Скорость резания: V=V_т∙K_v=110∙0,93=102,3 м/мин, где

V_т=110 м/мин – табличное значение скорости [4, стр. 265],

K_V=K_Vм∙K_Vи∙K_Vз∙K_VС=1,05∙0,98∙0,9∙1,0=0,93 – поправочный коэффициент, где

K_Vм=1,05 – поправочный коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала [4, стр. 263];

K_Vи=0,98 – поправочный коэффициент, учитывающий свойства инструментального материала [4, стр. 264];

K_Vз=0,9 – поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемых поверхностей [4, стр. 264];

K_Vз=1,0 – поправочный коэффициент, учитывающий применение СОЖ [4, стр. 263];

Частота вращения шпинделя: n=1000∙V/p∙D=1000∙102,3/(3,14∙18)=1810 об/мин;

По паспорту станка принимаем n=1600 об/мин;

Уточняем скорость резания: V_д=p∙D∙n/1000=3,14∙18∙1600/1000=90,4 м/мин;

Минутная подача: S_n=S_о^расч. ∙n^пр.=0,14∙1600=224 мм/мин;

Основное время: T_o=i∙L_р.х./ S_n=12/224=0,1 мин.

Переход 2 (точить ступени и фаску):

t=2,75 мм;

S_о=S_{о табл.} ∙K_So=0,4∙0,73=0,3 мм/об;

K_So=K_Sn∙K_Sи∙K_Sф∙K_Sз∙K_Sж∙K_Sм=1,0∙0,9∙0,9∙1,0∙0,9∙1,0=0,73;

V=V_т∙K_v=120∙0,81=97,2 м/мин;

K_v=K_Vм∙K_Vи∙K_Vф∙K_Vт∙K_Vж∙K_Vп∙K_Vo=1,0∙1,1∙0,98∙0,83∙0,9∙1,0∙1,0=0,81;

n=1000∙V/p∙D=1000∙97,2/(3,14∙18)=1720 об/мин;

V_д=p∙D∙n/1000=3,14∙18∙1600/1000=90,4 м/мин;

S_n=S_о^расч. ∙n^пр.=0,3∙1600=480 мм/мин;

T_o=i∙L_р.х./ S_n=2·35/480=0,15 мин.

Переход 3 (точить канавку):

t=2,5 мм;

S_о=S_{о табл.} ∙K_So=0,2∙0,65=0,13 мм/об;

K_So=K_Sn∙K_Sи∙K_Sф∙K_Sз∙K_Sж∙K_Sм=1,0∙0,9∙0,9∙1,0∙0,8∙1,0=0,65;

V=V_т∙K_v=120∙0,58=70 м/мин;

K_v=K_Vм∙K_Vи∙K_Vф∙K_Vт∙K_Vж∙K_Vп∙K_Vo=1,0∙1,0∙0,8∙0,8∙0,9∙1,0∙1,0=0,58;

n=1000∙V/p∙D=1000∙70/(3,14∙7,8)=2858 об/мин;

V_д=p∙D∙n/1000=3,14∙7,8∙1000/1000=24,5 м/мин;

S_n=S_о^расч. ∙n^пр.=0,15∙1000=150 мм/мин;

T_o=i∙L_р.х./ S_n=10/150=0,07 мин.

Переход 4 (точить резьбу):

t=0,8 мм;

S_о=P=1,5 мм (шаг резьбы);

V=V_т∙K_v=10∙0,61=6,1 м/мин;

K_v=K_Vм∙K_Vи∙K_Vф∙K_Vт∙K_Vж∙K_Vп∙K_Vo=1,0∙1,0∙0,9∙0,8∙1,0∙0,85∙1,0=0,61;

n=1000∙V/p∙D=1000∙6,1/(3,14∙10)=194 об/мин;

V_д=p∙D∙n/1000=3,14∙10∙150/1000=4,7 м/мин;

S_n=S_о^расч. ∙n^пр.=1,5∙150=225 мм/мин;

T_o=i∙L_р.х./ S_n=18/225=0,08 мин.

 

015 Вертикально-фрезерная

Переход 1 (фрезеровать лыски):

t=4 мм;

S_z=S_{z табл.}∙K_Zo=0,2∙0,6=0,1 мм/зуб;

S_о^расч.= S_z∙z=0,1∙8=0,8 мм/об;

K_Zo=K_Szc∙K_Szu∙K_Szr∙K_Szф =0,6∙1,0∙1,0∙1,0=0,6;

V=V_т∙K_v=180∙1,1=198 м/мин;

K_v=K_Vм∙K_Vи∙K_Vп∙K_Vс∙K_Vф∙K_Vо∙K_Vв∙К_Vφ=1,6∙0,95∙0,6∙1,0∙0,9∙1,1∙1,2∙1,0=1,1;

n=1000∙V/p∙D=1000∙198/(3,14∙125)=505 об/мин;

V_д=p∙D∙n/1000=3,14∙125·500/1000=196,3 м/мин;

S_n=S_о^расч. ∙n^пр.=0,8∙500=400 мм/мин;

T_o=i∙L_р.х./ S_n=2·230/400=1,15 мин.

 

020 Вертикально-сверлильная

Переход 1 (сверление отверстий):

t=4,5 мм;

S_о=S_{о табл.} ∙K_So=0,4∙0,78=0,31 мм/об;

K_So=K_Sn∙K_Sи∙K_Sф∙K_Sз∙K_Sж∙K_Sм=1,0∙1,2∙0,9∙0,9∙0,8∙1,0 =0,78;

V=V_т∙K_v=30∙0,63=18,9 м/мин;

K_v=K_Vм∙K_Vи∙K_Vф∙K_Vт∙K_Vж∙K_Vп∙K_Vo=1,4∙1,0∙1,0∙0,75∙0,6∙1,0∙1,0=0,63

n=1000∙V/p∙D=1000∙18,9/(3,14∙9)=668,8 об/мин;

V_д=p∙D∙n/1000=3,14∙9∙500/1000=14,1 м/мин;

S_n=S_о^расч. ∙n^пр.=0,3∙500=150 мм/мин;

T_o=i∙L_р.х./ S_n=2·32/150=0,43 мин.

 

Переход 2 (сверление отверстия):

t=1,25 мм;

S_о=S_{о табл.} ∙K_So=0,3∙0,76=0,23 мм/об;

K_So=K_Sn∙K_Sи∙K_Sф∙K_Sз∙K_Sж∙K_Sм=1,0∙1,1∙0,86∙0,9∙0,89∙1,0 =0,76;

V=V_т∙K_v=15∙0,84=12,6 м/мин;

K_v=K_Vм∙K_Vи∙K_Vф∙K_Vт∙K_Vж∙K_Vп∙K_Vo=1,3∙1,0∙1,0∙0,82∙0,79∙1,0∙1,0=0,84

n=1000∙V/p∙D=1000∙12,6/(3,14∙2,5)=1605 об/мин;

V_д=p∙D∙n/1000=3,14∙2,5∙1000/1000=7,9 м/мин;

S_n=S_о^расч. ∙n^пр.=0,2∙1000=200 мм/мин;

T_o=i∙L_р.х./ S_n=15/150=0,1 мин.

025 Круглошлифовальная

Переход 1 (шлифовать ступень):

t=0,25 мм;

n_д=1000∙V_д/π∙D=1000∙25/(3,14∙12,5)=637 об/мин;

S_t=S_ztтабл. ∙K_St=0,0012∙0,63=0,0008 мм/об;

K_St=K_м∙K_r∙K_д∙K_Vк∙K_т∙K_lт∙K_h =1,0∙0,85∙0,9∙0,95∙0,74∙0,9∙1,3=0,63

S_tм=S_t∙ n_д =0,0008∙637=0,51 мм/мин;

V_д=p∙D∙n/1000=3,14∙12,5∙637/1000=25,0 м/мин;

T_o= i∙L_р.х./ S_n=i∙t/ S_tм=0,25/0,51=0,49 мин.

 

 

Таблица 1.15 – Режимы резания по операциям и переходам

№ опер.	Наименование операции	Глуби-на реза-ния, t, мм	i	Подача, So, мм/об	Подача, Sz, мм/зуб	Скорость, Vд, м/мин.	Скорость, Vи, м/мин.	Частота вращения, мин^-1	Мин. Подача, Sn, мм/мин	Осн. время, Tо, мин.
nд	nи
	Токарная			0,14	-	90,4	-		-		0,1
2,75		0,3	-	90,4	-		-		0,15
2,5		0,15	-	24,5	-		-		0,07
0,8		1,5	-	4,7	-		-		0,08
	Токарная			0,14	-	90,4	-		-		0,1
	Вертикально-фрезерная			0,8	0,1	-	196,3	-			1,15
	Вертикально-сверлильная	4,5		0,3	-	-	14,1	-			0,43
1,25		0,2	-	-	7,9	-			0,1
	Круглошлифо-вальная	0,25		0,0008	-		-		25 м/c	0,51	0,49