Проектирование технологического процесса на изготовление рычага кзс 18090, режущего инструмента и оснастки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После расчета скорости резания, определяется расчетная частота вращения шпинделя:

 

                                (14)

 

Принимаем по паспорту стнака n_ф=314 об/хв., тогда фактическая скорость:

 

 

                                (15)

 

В дальнейших расчетах используется только Vф.

Сила резания. Главная составляющая силы резания при фрезеровании окружная сила, Н

 

                                         (16)

де К_мр - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала (см. табл.13). [1]

Значение коэффициента Ср и показателей степени приведены в

табл.29 [5].

 

 

 

 
После расчета Рz устанавливается возможность реализации на вы бранном станке.

Для этого определяется сила Рx,, которая сравнивается по паспорту станка с допустимой силой подачи Рx.

Для цилиндрических дисковых, прорезных и отрезных фрез

Рx = (1,1-1,2) Pz, а для торцевых Рx = (0,3-0,4) Pz.

Мощность резания, кВт. Сначала рассчитывается эффективная мощность резания:

                               (17)

 

а затем определяется потребная мощность на шпинделе станка

 

                                            (18)

 

где η - КПД станка.

Для выводов об эффективности рассчитанных режимов устанавливается коэффициент использования станка по мощности:

 

                                              (19)

 

где Nст - мощность главного электродвигателя станка, кВт.

Значение К не должны превышать единицы. Наиболее рациональное значение К = 0,85-0,9.

В случае существенного  отклонения коэффициента от рациональных величин, расчет режимов следует  осуществить снова, скорректировав при этом параметры, принятые автором (t, S, тип станка и др.).

Основное технологическое  время определяется по формуле:

 

                                          (20)

 

де L - расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм;

S_м - минутная подача, мм/мин;

i - число проходов.

 

                                  (21)

 

Таблица №1.10

Режимы резания на другие обрабатываемые поверхности.

Содержание операции перехода	Глубина резания  t, мм	Подача            S, мм/об (S, мм/зуб)	Частота вращения шпинделя n, об/хв	Скорость резания V,м/хв
Расточить поверхность „	5	0,9	80	18
Фрезеровать поверхность і †	2	0,7	400	150
Сверлить поверхность ˆ	10	0,23	210	14
Сверлить поверхности ‡ і 	4	0,12	180	3
Расточить начерно поверхность „	1	0,12	250	55
Расточить на чисто поверхность „	0,8	0,07	300	66

 

 

1.7.3 Выбор режущего инструмента и  приспособлений

 

При проектировании технологического процесса обработки детали, когда  составляется план и выбирается метод  обработки, одновременно с выбором  станка необходимо установить, какой  режущий инструмент и приспособления необходимы для выполнения на данном станке намеченной операции.

Если нужное приспособление является принадлежностью станка (тиски, люнет, и т.п.), то указывается только его наименование. При использовании  универсально-сборного приспособления (УСП) делается соответствующее указание.

Одновременно с выбором  станка и приспособления для каждой операции выбирается необходимый режущий  инструмент, который обеспечивает достижение наибольшей производительности, что  требует точности шероховатости  обработанной поверхности; указывается  короткая характеристика инструмента, наименование и размер, марка материала  и номер стандарта или нормали  в случае применения стандартного или  соответственно нормализованного  инструмента.

Если для данной операции нужен специальный инструмент, то в технологической документации подчеркивается - «специальный инструмент», и в этом случае должны быть разработаны  чертежи его конструкции. При  выборе и установлении метода обработки  вместе с режущим инструментом указывается  измерительный инструмент, необходимый  для измерения детали в процессе ее обработки или после нее  с короткой его характеристикой:

Фреза 2214-0155 ВК8 ГОСТ 9473-80

Сверло 2301-3627 Р18 ГОСТ 10903-77

Головка   тип 1 2009-0001  ГОСТ 23022-78

Сверло 2300-5873 Р9 ГОСТ 4010-77

Метчик 2629-0025  ГОСТ 17927-72

Сверло 2301-3551 Р18 ГОСТ 10903-77

При проектировании технологического процесса изготовления рычага были использовании  лишь стандартные режущие инструменты  согласно стандартам ДСТУ. Все инструменты  были выбраны в зависимости от типа операции и сложности и занесены в операционные карты.

1.7.4  Выбор металлорежущих станков

 

Выбор метода обработки  и оборудования обусловлен, прежде всего, типом производства, но не осталось без внимания и стремление повысить производительность труда.

Некоторые из методов обработки  были обусловлены конструкционными особенностями самой детали.

Станок сверлильно-фрезерный с ЧПУ СС2В05ПМФ4. Станок предназначен для комплексной обработки деталей сложной криволинейной формы в условиях мелкосерийного и серийного производства. Станок выполняет операции сверления, прямолинейного контурного и объемного фрезерования, растачивания, нарезания резьб и т.д.

 Модель СС2В05ПМФ4

Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н,П,В,А,С) П

Длина рабочей поверхности  стола, мм  1000

Ширина стола, мм  500

Перемещение стола X,Y,Z, мм  800_500_710

Габариты станка Длинна Ширина Высота (мм) 4040_3660_3350

Масса 5800

Мощность двигателя кВт 5.5

Пределы частоты вращения шпинделя Min/Max об/мин 28/4500

Число инструментов в магазине 12.

Рис.3 Станок сверлильно-фрезерный с ЧПУ СС2В05ПМФ4.

 

1.7.5.  Нормирование технологического процесса

 

После определения содержания операций, выбора оборудования, инструментов и расчёта режимов резания  нормы времени определяются в  такой последовательности.

1. На основании рассчитанных  режимов резания работы оборудования  по каждому переходу вычисляется  основное (технологическое) время   .

2. По содержанию каждого  перехода устанавливается необходимый  комплекс приемов вспомогательной  работы и определяется вспомогательное  время  с учётом возможных и целесообразных совмещений и перекрытий.

3. По нормативам в  зависимости от операций и  оборудования устанавливается время  на обслуживание рабочего места,  отдых и естественные надобности  и .

4. Определяется норма  штучного времени 

5.Для серийного производства  устанавливается состав подготовительно-  заключительной работы, вычисляется  подготовительно-заключительное время  и штучно-калькуляционое

Поскольку предыдущее определение  типа производства показало, что мы имеем мелкосерийное производство, то нормой времени будет штучно-калькуляционое время Тшт.к (2.приложение 2)

 

(22)

 

(23)

 

Минимальное значение основного  времени То конкретными видами обработки будем находить, пользуясь данными (2. приложение 2)

(24)

Выбор вспомогательного времени  ведём по (4,стр.84).

  Выбор подготовительно-заключительного  времени производим по (4,с.142).

 равны по 7% от Т_опер.

Топер.=То+Тв

(25)

Аналогично рассчитываются То для остальных операций. Расчёты заносим в операционную карту.

2) Вспомогательное время  расходуется рабочим на действия, обеспечивающие выполнение основной работы. Вместе с основным временем оно составляет оперативное время. При расчёте нормы штучного времени, учитывается только часть вспомогательного времени, не перекрываемая машинным временем. При определении нормы вспомогательного времени суммируют следующие его элементы: время на установку и снятие детали, время на приемы управления станком. Сюда входит время затрачиваемое на пуск и остановку станка, включение и выключение подачи, изменение числа оборотов шпинделя и др. , время на измерение деталей(если оно не может быть перекрыто машинным).

Выбор вспомогательного времени  ведём по (4,стр.84). Выбранное вспомогательное  время заносим в операционную карту.

3) Время на обслуживание  рабочего места    в серийном производстве задаётся в процентах от оперативного времени (суммы вспомогательного и основного времени).

4) Время на отдых зависит  от веса обрабатываемой детали, процента машинного времени, величины  оперативного времени, характера  подачи( ручная или механическая) и определяется в процентах от оперативного времени как в массовом так и в серийном производстве.

5) Подготовительно заключительное  время  нормируется на партию деталей, и часть его, приходящейся на одну деталь, включается в норму штучно-калькуляционного времени (только при серийном и единичном производстве). В состав подготовительно заключительного времени входит

ознакомление с работой, настройка оборудования на выполнение данной работы, настройка оборудования на выполнение данной работы и на требуемые  режимы резания, пробная обработка  деталей, получение, сдача продукции. Подготовительно-заключительное время  задается по нормативам в минутах  и зависит от характера и объема подготовительных работ. Выбор подготовительно-заключительного  времени производим по (4,стр.62,122,142). Выбранное время заносим в  операционную карту.

По выше изложенной методике производим расчёт нормированного времени  и заносим в таблицу 9.

Таблица №1,11

Технологическое время  обработки

№ операции	То, хв	Тв, хв	Тобс, хв	Тодх, хв	Тп.з., хв	Тшк, хв
Расточить поверхность „	0,25	1,5	0,088	0,6	0,084	3.28
Фрезеровать поверхность   и †	0,45	1,7	0,095	0,7	0,090	2.95
Сверлить поверхность ˆ	0,29	1,7	0,04	0,6	0,04	2.66
Сверлить поверхности ‡ і 	0,14	2,3	0,099	0,5	0,097	3.25
Расточить черновое поверхность „	1,5	1,2	0,002	0,7	0,002	3.42

 

Таблица № 1.11 (продолжение)

Расточить  чистовое поверхность „

2,5

1,2

0,002

0,7

0,002

4.48

 

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Описание конструкции  приспособления.

 

Приспособление предназначено  для закрепления заготовки на сверлильно-фрезерном станке, при обработке рычага КЗС - 18090. Оно лишает деталь 6 степеней свободы, что достаточно для обработки детали. Зажим осуществляется с помощью пневматического механизма с поворотным Г - образным прихватом. Схема базирования изображении на рисунке 4.

1. Плита, на которой крепится деталь, лишает трех степеней свободы.
2. Две призмы, одна с которых регулируемая лишают три степени свободы.

                                                                   Р

Рис. 4 Схема базирования.

 

Принцип работы ЗМ следующий: при повороте рычага клапана что направляет поток воздуха с нижней в верхнюю камеру Г- образный рычаг поворачивается на 90⁰ и прижимает деталь к плите приспособления. В дальнейшем при повороте рычага перепускного клапана происходит действия в обратном порядке и деталь освобождается.

 Преимущества:

1. Значительно уменьшается  время смены заготовки, что  на прямую влияет на цену  изготовления детали, а также  нет необходимости следить рабочим  за силой закрепления так как данное ЗМ приводится в движение при помощи давления воздуха из воздушной магистрали.

2. При использовании подобных  устройств рабочий освобождается  от необходимости применять свою  мускульную силу для закрепления  заготовки, поскольку это происходит автоматически.

Недостатки:  1. Зависимость от воздушной магистрали, и сложность изготовления пневматической камеры.

2.2. Расчет усилия  закрепления.

 

Как известно, равновесие заготовки, как твердого тепа, находящегося под  действием совокупности сил, описывается  системой уравнения, включающей, в общей  случае, шесть уравнений. Три уравнения  характеризуют соотношение проекций сил, а три - соотношение моментов сил относительно осей выбранной  системы координат. При выборе системы  координат необходимо учитывать  принятую схему базирования (целесообразно  совмещать базовые плоскости  и оси с элементами системы  координат).