Файл: Введение 4 1 Назначение и условия работы детали в сборочной единице 5 2 Анализ технологичности конструкции детали 7.doc

Рисунок 4.5 – Типовые поковки для штамповки на ГКМ
Основной операцией при изготовлении поковок на этой машине является высадка, часто сопровождающаяся прошивкой, но возможны и другие операции.

При конструировании поковок, изготовляемых на ГКМ, необходимо соблюдать следующие правила:

– предусматривать штамповочные уклоны;

– переходы с одной поверхности на другую выполняются по радиусам величиной не менее 1,5 ÷ 2 мм;

– толщина стенок деталей со сквозными отверстиями или глубокими полостями принимается не меньше 0,15 наружного-диаметра;

– при получении полостей в поковках необходимо избегать сужения их в продольном направлении для обеспечения свободного течения металла навстречу пуансону.

– избегать конической формы выемок и хвостовиков.

Диаметр исходного прутка зависит от конфигурации поковки. Учитывая, что операция вытяжки на ГКМ не производится, следует площадь поперечного сечения прутка брать не более минимальной площади поперечного сечения поковки.

Вне зависимости от формы полости инструмента высадить на любой диаметр за один переход выступающий из зажимной части матрицы конец прутка можно лишь в том случае, когда длина этого конца не превышает трех диаметров его. При большей длине возможен изгиб заготовки, а поэтому деформирование в этих случаях осуществляется в специальных наборных ручьях.

5 Анализ базового варианта технологического процесса с обоснованием замены оборудования на более современное и прогрессивное

Анализ существующего варианта технологического процесса изготовления детали проводим с точки зрения обеспечения качества продукции.

По базовому варианту заготовка получается штамповкой на горизонтально-ковочной машине.

Масса заготовки составляет 3,23 кг, коэффициент использования материала К_им = 0,77.

Маршрут механической обработки детали:

005 Фрезерно-центровальная

010 Токарно-копировальная

015 Токарно-копировальная

020 Токарно-копировальная

025 Токарно-копировальная

030 Токарно-копировальная

040 Шлицефрезерная

045 Шлицефрезерная

---

070 Круглошлифовальная

075 Круглошлифовальная

080 Полировальная
Для анализа применяемого для обработки заданной детали оборудования составляем таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Технологические возможности применяемого оборудования

№ п.п.	Модель станка	Предельные размеры обрабатываемой заготовки			Квалитет обработки	Параметр шероховатости поверхности Rа, мкм
		Диаметр (ширина), d(b), мм.	Длина, l,мм.	Высота, h, мм.
005	2Г942	450	800	-	14…9	25…3,2
010	1Е713	500	750	-	14…8	25…2,5
015	1Е713	500	750	-	14…8	25…2,5
020	1Е713	500	750	-	14…8	25…2,5
025	1Е713	500	750	-	14…8	25…2,5
030	1Е713	500	750	-	14…8	25…2,5
040	ВС52	430	-	225	12…9	20…3,2
045	ВС52	430	-	225	12…9	20…3,2
070	3М151	315	500	-	8…5	5…0,32
075	3М151	315	500	-	8…5	5…0,32
080	3Б151	250	450	-	7…5	2,5…0,08

Процесс состоит из 11 операций механической обработки. Используемые станки соответствуют габаритным размерам обрабатываемой детали, требуемой точности и шероховатости поверхности. Физическое состояние станков удовлетворительное.

---

Заготовка получается штамповкой, все припуски на механическую обработку небольшие. Технологическими базами являются центровые отверстия, наружная поверхность и торцы, соблюдаются принципы постоянства баз. В основном используются стандартные приспособления, стандартный режущий и измерительный инструмент. Применяются станки нормальной точности.

Конечная цель технологического анализа конструкции детали — оценка предложений по ее изменению. Для этого необходимо произвес­ти расчеты, связанные как с экономией металла, так и с изменением тех­нологического процесса механической обработки.

Произведя анализ базового способа получения детали, предлагаю на операции 040 Шлицефрезерная заменить устаревший станок модели ВС52 на современный шлицефрезерный полуавтомат модели ВСН-620 (производство «Вистан», г. Витебск), позволяющий повысить режимы резания на операции и снизить себестоимость обработки детали в целом. Также повышается точность обработки на данном станке и снижается штучное время.

6 Расчет режимов резания на проектируемую операцию

Операция 040 Шлицефрезерная, станок модели ВСН-620.

Исходные данные:

1. 
   Заготовка – сталь 35ХГСА ГОСТ 1050-88, 255…302 НВ.
   
2. 
   Инструмент – фреза червячная, Р6М5 Ø75.
   
3. 
   Длина резания L _рез = 42 мм.
   
4. 
   Расчет длины рабочего хода L _р.х. в мм.
   

L _р.х. = L _рез + Y _подв

где L _рез – длина рабочего хода, L _рез = 42 мм; Y _подв – длина подвода, Y _подв = 10 мм.

L _р.х. = 42 +10 = 52 мм.

5. 
   Назначаем подачи на оборот S_о, ^мм /_об.
   

Определение подачи по нормативам:

S_о =S_z z = 0,1*12=1,2 ^мм /_об

6. 
   Определяем стойкость инструмента по нормативам Т_Р в минутах резания
   

Т_Р = K_Ф  Т_М  

где K_Ф – коэффициент учитывающий количество инструментов в наладке, K_Ф = 1; Т_М - стойкость инструмента в минутах, Т_М = 210 мин;  - коэффициент времени резания.



Т_Р = 1  210  0,8 = 168 мин.

7. 
   Расчет скорости  в ^м /_мин. и частоты вращения n мин ^–1.
   

Определяем рекомендуемую нормативами скорость резания.

 = _табл  К₁  К₂  К₃ ;

где _табл = 78 ^м /_мин ; К₁ – коэффициент, зависящий от размеров обработки

---

, К₁ = 0,6; К₂ - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности и ее твердости; К₂ = 1,15; К₃ – коэффициент зависящий от стойкости материала инструмента, К₃ = 1,0.

 = 78  0,6  1,15 1 = 53,8 ^м /_мин

8. 
   Расчет частоты вращения шпинделя n в мин ^–1.
   

г
де  - скорость резания,  = 53,8 ^м /_мин; D – диаметр фрезы, D = 75 мм.



Принимаем n=250 мин^-1

Определение действительной скорости резания Vд

9. 
   Мощность резания
   

N_таб= 3,6 кВт; K_N=0,9.

10. 
    Проверка по мощности станка
    

N_рездв·η

N_дв=7,5 кВт; η=0,8

1
,9<7,5·0,8=6 – условие выполняется.

11. 
    Расчет основного машинного времени обработки Т₀ мин.
    

где L _р.х. – длина рабочего хода, L _р.х. = 52 мм; n - число оборотов шпинделя, n = 250 мин ^–1; S_о - подача на оборот шпинделя станка, S_о = 1,2 ^мм /_об.

7 Расчет технологической нормы времени на проектируемую операцию

Технические нормы времени в условиях массового и серийного производств устанавливаются расчетно-аналитическим методом.

В серийном производстве норма штучно-калькуляционного времени определяется по формуле:
Т_ш-к = Т_шт + Т_п.з/n, (7.1)
где Т_шт – норма штучного времени, мин.;

Т_{ПЗ –} норма подготовительно-заключительного времени, мин;

n – количество деталей в настроечной партии.
Т_шт = Т_о + Т_в + Т_об + Т_от; (7.2)
где Т_о – основное время, мин;

Т_в – вспомогательное время, мин.

Т_об – время на обслуживание рабочего места, мин. Складывается из времени на организационное и времени на техническое обслуживание рабочего места;

Т_от – время перерывов на отдых и личные надобности.
Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Т_в = Т_ус + Т_зо + Т_уп + Т_из; (7.3)
где Т_ус – время на установку и снятие детали, мин;

Т_зо – время на закрепление и открепление детали, мин;

Т_уп – время на приемы управления, мин;

Т_из – время на измерение детали, мин;

Определяем норму штучно-калькуляционного времени для операции 040 Шлицефрезерная:

Т_шт.к. = Т_п.з./n + Т_о + Т_вк + Т_об.от.; (7.4)

где Т_п.з. – подготовительно-заключительное время, мин.;

n – настроечная партия деталей, шт.;

Т_о – основное время, мин.;

Т_в – вспомогательное время, мин.;

Т_об.от. – время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, мин.

Тв= (Тус + Тзо + Туп + Тиз), (7.5)

где Тус—время на установку и снятие детали, мин;

Тзо—время на закрепление и открепление детали, мин;

Туп—время на приемы управления станком, мин;

Тиз—время на измерение детали, мин.;

к – коэффициент, учитывающий увеличение норм времени в массовом производстве к = 1,0 [6, с.101];

Тус+ Тзо = 0,2 мин; [6, с.197] – установка и снятие детали в приспособлении;

Туп = 0,04 мин; [6, с.202,205] – включить, выключить станок; переместить стол в горизонтальном направлении.

Тиз = 0,16 мин; [6, с.206] – время на измерение размеров согласно эскизу,

Т.к. Время на измерение меньше основного времени, то его при расчете не учитываем.

Тв = (0,2 + 0,04 +0,16)∙1,0 = 0,4 мин

Топ = То + Тв; (7.6)

Топ - оперативное время, мин;

Топ = 1,08 + 0,4 = 1,48 мин.

В массовом производстве Т_об и Т_от по отдельности не определяются. В нормативах дается сумма этих двух составляющих в процентах от оперативного времени.



Т_п.з. = 0,08 мин.

Т_шт.к. = 0,08 + 2,48 +0,1 = 2,66 мин.

8 Разработка маршрутного технологического процесса механической обработки детали с учетом внесенных изменений

Проанализировав базовый вариант техпроцесса, было предложено на операции 040 Шлицефрезерная заменить станок модели ВС52 на современный шлицефрезерный полуавтомат модели ВСН-620. После внесенных изменений технологический маршрут примет вид, представленный в таблице 8.1.

Таблица 8.1 – Маршрут обработки детали

№ операции	Название операции	Модель станка
005	Фрезерно-центровальная	2Г942
010	Токарно-копировальная	1Е713
015	Токарно-копировальная	1Е713
020	Токарно-копировальная	1Е713
025	Токарно-копировальная	1Е713
030	Токарно-копировальная	1Е713
040	Шлицефрезерная	ВСН-620
045	Шлицефрезерная	ВСН-620
070	Круглошлифовальная	3М151
075	Круглошлифовальная	3М151
080	Полировальная	3Б151

Заключение

В данном курсовом проекте был изучен и усовершенствован технологический процесс механической обработки детали 80-1601113 «Вал».

В результате проведенного анализа заводского технологического процесса установлено, что процесс является современным, применяемое оборудование соответствует данному типу производства, для повышения производительности и снижения себестоимости изготовления детали было предложено на операции 040 Шлицефрезерная заменить устаревший станок модели ВС52 на современный полуавтомат модели ВСН-620.

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Технология машиностроения. Курсовое проектирование: учеб. пособие/ М. М. Кане [и др.]; под ред. М. М. Кане, В. К. Шелега. – Минск: Вышэйшая школа, 2013. – 311 с.
   
2. 
   Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование: учеб. пособие / под ред. Е.Э. Фельдштейна. Минск: Дизайн ПРО, 2002.
   
3. 
   Режимы резания металлов: справочник / под ред. Ю.В. Барановского. М.: Ма­шиностроение, 1972.
   
4. 
   Справочник инструментальщика / под ред. А.А. Ординарцева. Лд.: Машино­строение, 1990.
   
5. 
   Справочник технолога машиностроителя. Т. 1 / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985.
   
6. 
   Справочник технолога машиностроителя. Т. 2. / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985.
   

7. А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. – 4-е изд., перераб. и доп. – Мн.: «Вышэйшая школа», 1983. – 256 с., ил.

8. Обработка металлов резанием: Справочник технолога /А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А. А. Панова. – М.: «Машиностроение». 1988. – 736 с.: ил.

9. Проектирование технологических процессов в машиностроении: Учебное пособие для ВУЗов/И. П. Филонов, Г. Я. Беляев, Л. М. Кожуро и др.; Под общ. ред. И. П. Филонова. – УП «Технопринт», 2003. – 910 с.

---