Процесс изготовления машин или механизмов

Используемое приспособление: трехкулачковый патрон с пневмозажимом  ГОСТ 2675-80, втулка разрезная.

Операция 030. Сверлильная  с ЧПУ. Вертикально-сверлильный станок модели 2Р135Ф2-1.

Установ А.

Базовые поверхности: чистая база - диаметр цилиндрической бобышки 72h9мм, чистый торец цилиндрической бобышки, упор от проворота в боковую  поверхность фасонной бобышки. Использование  в качестве баз поверхностей, обработанных на предшествующей операции, позволяет  выдержать требуемое расстояние между получаемыми отверстиями  и центральным отверстием детали с заданной точностью.

Используемое приспособление: специальное приспособление.

Операция 040. Сверлильная  с ЧПУ. Вертикально-сверлильный станок модели 2Р135Ф2-1.

Установ А.

Базовые поверхности: чистая база - отверстие Ø67Н9мм, отверстие Ø14Н14мм, торцевая поверхность основания корпуса. Соблюдается постоянство базовых поверхностей с поверхностями, используемыми в качестве базовых на операции 020 токарной.

Используемое приспособление: специальное приспособление.

Операция 050. Фрезерная. Горизонтально-фрезерный  станок модели

НГФ-110-Ш4.

Установ А.

Базовые поверхности: чистая база - отверстие Ø67Н9мм, отверстие Ø14Н14мм, торцевая поверхность основания корпуса. Соблюдается постоянство базовых поверхностей с поверхностями, используемыми в качестве базовых на операции 020 токарной и 040 сверлильной.

Используемое приспособление: специальное приспособление.

 

1.6.3 Выбор режущего инструмента

Операция 015. Токарная. Токарный станок CU400.

Переход 01.

Резец проходной отогнутый (черновой) с механическим креплением твёрдосплавной ромбической пластины Т5К10 ГОСТ 29132-91.

 

Рисунок 1.6.3.1. Резец ГОСТ 29132-91 с пластиной по ГОСТ 19056-80.

 

Таблица 1.6.3.1.

h, ммb, ммl, ммl1, ммl2, ммh1, мма,  ммf, ммr, °121298032126,1160,4

Переход 02.

Резец токарный сборный расточной  подрезной с механическим креплением твердосплавной пластины Т15К6 ГОСТ 20874-75 Тип 3 (черновой).

 

Рисунок 1.6.3.2. Резец 2145-0551 ГОСТ 20874-75 с пластиной по ГОСТ 19048-80.

 

Таблица 1.6.3.2.

D, ммb, ммD1, ммH1, ммL, ммr, °262035151700,4

Операция 020. Токарная с ЧПУ. Токарный станок SK50P.

Переход 01.

Резец подрезной (черновой) с  механическим креплением твёрдосплавной пластины Т5К10 ГОСТ 20872-80.

 

Рисунок 1.6.3.3. Резец 2101-0637 ГОСТ 20872-80 с пластиной по ГОСТ 19048-80.

 

Таблица 1.6.3.3.

h, ммh1, ммh2, ммb1, ммL, ммr, °252532321500,4

Переход 02.

Резец подрезной (чистовой) с  механическим креплением твёрдосплавной пластины Т15К6 ГОСТ 20872-80 (чистовой) (r 0,8).

Переход 03.

Резец токарный сборный расточной  подрезной с механическим креплением твердосплавной пластины Т5К10 ГОСТ 20874-75 Тип 3 (черновой).

Операция 025. Токарная. Токарный станок CU400.

Переход 01.

Резец токарный сборный расточной  подрезной с механическим креплением твёрдосплавной ромбической пластины Т15К6 ГОСТ 20874-75 Тип 3 (чистовой) (r 0,8).

Переход 02.

Специальный режущий инструмент - резец канавочный ВК6.

 

Рисунок 1.6.3.4. Резец канавочный.

Таблица 1.6.3.4.

h, ммb, ммl, ммa, ммL, мм1610202,5100

Переход 03.

Резец проходной отогнутый  с пластиной из твёрдого сплава ВК8 ГОСТ 18877-73.

 

Рисунок 1.6.3.5. Резец 2102-0021 ГОСТ 18877-73.

 

Таблица 1.6.3.5.

n, ммb, ммh, ммL, мм61016110

Операция 030. Сверлильная  с ЧПУ. Вертикально-сверлильный станок 2Р135Ф2-1.

Переход 01.

Сверло спиральное Ø14 Р10К5Ф5 ГОСТ 12121-77.

Рисунок 1.6.3.6. Сверло спиральное 2301-3439 ГОСТ 12121-77.

 

Таблица 1.6.3.6.

d, ммL, ммl, мм№ конуса Морзе142301501

Операция 040. Сверлильная  с ЧПУ. Вертикально-сверлильный станок 2Р135Ф2-1.

Переход01.

Зенкер Ø16, оснащённый твёрдым сплавом Т14К8 ГОСТ 3231-71.

 

Рисунок 1.6.3.7. Зенкер 2320-5672 ГОСТ 3231-71.

 

Таблица 1.6.3.7.

d, ммL, ммl, мм№ конуса Морзе162181202Переход02.

Специальный режущий инструмент - комбинированный зенкер-зенковка, оснащённый твёрдым сплавом Т14К8.

 

Рисунок 1.6.3.8. Зенкер-зенковка.

 

Переход03.

Специальный режущий инструмент - зенковка торцевая, оснащённый твёрдым  сплавом Т14К8 ГОСТ 3231-71

 

Рисунок 1.6.3.9. Торцевая зенковка.

 

Переход 04.

Специальный режущий инструмент сверло-зенковка.

Рисунок 1.6.3.10. Сверло-зенковка.

 

Переход 05.

Метчик М3 Т5К10 ГОСТ 17927-72 черновой.

 

Рисунок 1.6.3.11. Метчик 2629-0005 ГОСТ 17927-72.

 

Таблица 1.6.3.8.

Р, ммL, ммl1, ммl2, ммd, мм?, °0,54814743

Переход 06. Метчик М3 Т30К4 ГОСТ 17927-72 чистовой.

Операция 050. Фрезерная. Фрезерный  станок НГФ-110-Ш4.

Переход 01.

Фреза дисковая Т5К10 ГОСТ 5348-69.

Рисунок 1.6.3.12. Фреза дисковая 2247-0027 ГОСТ 5348-69.

 

Таблица 1.6.3.9.

D, ммd, ммB, ммh, ммz1804020214

1.6.4 Выбор мерительного  инструмента

Выбор видов, методов и  средств измерений ограничен  требованиями обеспечения установленной  точности.

Операция 015:

Контролируемые размеры:

h12мм, Ø66H12мм, 38H14 - штангенциркуль ШЦ-I-135-0,1 ГОСТ 166-89.

 

Рисунок 1.6.4.1. Штангенциркуль.

Операция 020:

Контролируемые размеры:

Ø129h12мм; Ø50H14; Ø74h14; 47Н14 мм; 57Н14мм - штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89;

Ø72h9мм - калибр-скоба 72h9 ГОСТ 18360-93;

 

Рисунок 1.6.4.2. Калибр-скоба.

 

х30? - шаблон для контроля фаски;

образцы шероховатости ГОСТ 9378-93.

Операция 025:

Контролируемые размеры:

Н14мм; 4Н14мм - Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89;

Ø 67Н9мм - калибр-пробка 67Н9 ГОСТ 14812-69, калибр-пробка 67Н9 ГОСТ 14813-69;

 

Рисунок 1.6.4.3. Калибр-пробка.

 

Н14мм; 2,5Н14мм - шаблон для контроля канавки;

х45? - шаблон для контроля фаски;

угломер для контроля перпендикулярности;

образцы шероховатости ГОСТ 9378-93.

Операция 030:

Контролируемые размеры:

Ø14Н14мм - штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ166-89;

±0,1мм; 38±0,05мм - шаблон для  контроля расположения отверстий.

Операция 040:

Ø16Н14мм; Ø20Н14мм; 7Н14мм; 8Н14мм - штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ166-89;

М3-7Н - калибр-пробка резьбовая  М3-7Н ГОСТ 17756-72, калибр-пробка резьбовая  М3-7Н ГОСТ 17757-72;

 

Рисунок 1.6.4.4. Калибр-пробка резьбовая.

 

х45?, 1х45? - шаблоны для контроля фасок;

,5±0,1; 60±0,1мм; 32±0,1мм; 16±0,05мм - шаблон для контроля расположения  отверстий.

Операция 050:

Н14мм; 47Н14мм - Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89.

 

1.6.5 Выбор режимов резания  на операции

Режимы резания - совокупность показателей, характеризующих условия  протекания процесса резания. Обработку  металлов резанием необходимо вести  на таких режимах, при которых  наиболее полно используется мощность станка и стойкость режущего инструмента, обеспечивается высокое качество обработки, наибольшая производительность и создаются  безопасные условия работы.

Расчёт режимов резания  произведён опытно-статистическим методом. Результаты расчётов приведены в  таблице 1.6.5. Режимы резания.

Механическая обработка  детали «Корпус толкателя» представлена следующими видами обработки:

-Точение и растачивание ( 015, 020, 025 Токарная);

-Осевая обработка:

Сверление (030, 040 Сверлильная  с ЧПУ);

Нарезание резьбы метчиком (040 Сверлильная с ЧПУ);

Зенкерование (040 Сверлильная  с ЧПУ);

Зенкование (040 Сверлильная  с ЧПУ).

-Фрезерование (050 Фрезерная);

К основным элементам режима резания при точении и растачивании относятся:

t - глубина резания, мм;

Sо - подача на оборот, мм/об;

V - скорость главного движения  резания, м/мин;

Pz - главная составляющая  силы резания, Н;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

N - мощность резания, кВт.

Элементами режима резания  при осевой обработке являются:

t - глубина резания, мм;

Sо - подача на оборот, мм/об;

V - скорость главного движения  резания, м/мин;

Pт - осевая сила резания,  Н;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

N - мощность резания, кВт;

МКРт, - крутящий момент, Н?м;

МРт, - момент разрушения, Н?м.

Элементами режима резания  при фрезеровании являются:

t - глубина резания, мм;

B - ширина резания, мм;

Sz - подача на зуб, мм/зуб;

V - скорость главного движения  резания, м/мин;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

N - мощность резания, кВт.

Точение и растачивание.

Операция 015. Токарная.

Установ А.

Переход 01.

Подрезать торец в размер 130h12мм;

Характер обработки - получистовой.

Переход 02.

Расточить отверстие Ø66Н12

Характер обработки - получистовой.

. Глубина резания, t.

. t = 1 мм ([17] стр. 37, карта 3, лист 1);

. t = 1 мм.

. Подача, So.

. SoT = 0,49 мм/об - табличная подача ([17] стр. 38, карта 3, лист 1)

Корректируется по формуле:

= SoT ·Ksи ·Ksp ·Ksд ·Ksh ·KsM ·Ky ·Ksn ·KsJ ·Ks?, мм/об (1.6.5.1.) ([17] стр.18),

 

где:

Ksи=1,15- коэффициент, зависимый  от инструментального материала  ([17] стр. 38, карта 3, лист 1)

Ksp=1,1- коэффициент, зависимый  от способа крепления пластины ([17] стр. 303, приложение 7)

Ksд=0,8- коэффициент, зависимый  от сечения державки резца  ([17] стр. 42, карта 5, лист 1)

Ksh=1- коэффициент, зависимый  от прочности режущей части  ([10] стр. 42, карта 5, лист 1)

KsM=0,9- коэффициент, зависимый  механических свойств обрабатываемого  материала ([10] стр. 43, карта 5, лист 2)

Ksy=1,2- коэффициент, зависимый  от схемы установки заготовки([10] стр. 43, карта 5, лист 2)

Ksn=0,85- коэффициент, зависимый  от состояния поверхности заготовки  ([10] стр. 44, карта 5, лист 3)

KsJ=0,7- коэффициент, зависимый  от жесткости станка ([17] стр. 45, карта  5, лист 4)

Ks?=1,4- коэффициент, зависимый от геометрических параметров резца ([17] стр. 44, карта 5, лист 3)

So = 0,49·1,15·1,1·0,5·1,0·0,9·1,2·0,85·0,7·1,4 = 0,45мм/об .

. SoT = 0,37 мм/об - табличная подача ([17] стр. 38, карта 3, лист 1)

Корректируется по формуле:

 

So= SoT · KsM ·Ksn ·Ksl ·Ks?·KsD·Ksp·Ksи  мм/об (1.6.5.2.) ([17] стр.18),

 

где:

KsM=0,9- коэффициент, зависимый  механических свойств обрабатываемого  материала ([17] стр. 43, карта 5, лист 2)

Ksn=0,85- коэффициент, зависимый  от состояния поверхности заготовки  ([10] стр. 44, карта 5, лист 3)

Ksl=1,15- коэффициент, зависимый  от вылета резца ([17] стр. 42, карта  5, лист 1)

Ks?=0,85- коэффициент, зависимый от геометрических параметров резца ([17] стр. 44, карта 5, лист 3)

KsD=0,8- коэффициент, зависимый  от диаметра детали ([17] стр. 43, карта  5, лист 2)

Ksp=0,85- коэффициент, зависимый  от способа крепления пластины ([17] стр. 303, приложение 7)

Ksи=1,15- коэффициент, зависимый  от инструментального материала  ([17] стр. 38, карта 3, лист 1)

So = 0,37·0,9·0,85·1,15·0,85·0,8·0,85·1,15= 0,29 мм/об.

. Скорость резания, V.

. Vт =146 м/мин - табличная  скорость ([17] стр. 73, карта 21, лис 1);

. Vт =171 м/мин.

Корректируется по формуле:

= Vт · Kvи ·Kvc ·Kvо ·Kvj ·KvM ·Kvf ·Kvт ·Kvж, м/мин (1.6.5.3.) ([17] стр. 22),

 

где:

Kvи=0,85; 1,1- коэффициент, зависимый  от инструментального материала([17] стр. 73, карта 21, лист 1)

Kvc=0,9; 0,9- коэффициент, зависимый  от группы обрабатываемости материала  ([17] стр. 82, карта 23, лист 1)

Kvо=1; 1- коэффициент, зависимый  от вида обработки ([17] стр. 82, карта  23, лист 1)

Kvj=0,7; 0,7- коэффициент, зависимый  от жесткости станка ([17] стр. 83, карта  23, лист 2)

Kvм=0,8; 0,8- коэффициент, зависимый  от механических свойств обрабатываемого  материала ([17] стр. 83, карта 23, лист 2)

Kv?=1,4; 1,15- коэффициент, зависимый  от геометрических параметров  резца ([17] стр. 84, карта 23, лист 3)

Kvт=1; 1- коэффициент, зависимый  от периода стойкости режущей  части резца ([17]стр. 84, карта 23, лист 3)

Kvж=1; 1- коэффициент, зависимый  от наличия охлаждения ([17] стр. 84, карта 23, лист 3)

01. Vф =146·0,85·0,9·1,0·0,7·0,8·1,4·1·1 = 88 м/мин

. Vф =171·1,1·0,9·1,0·0,7·0,8·1,15·1·1 = 105 м/мин

. Частота вращения шпинделя, n.

Определяется по формуле:

 

, об/мин (1.6.5.4.) ([4] стр.280),

 

где:

V - скорректированная скорость  резания, м/мин;

D - диаметр обрабатываемой  поверхности заготовки, мм;

p = 3,14 - математическая константа.

.

V = 88 м/мин;

D = 136,5 мм;

об/мин .

.

V = 105 м/мин;

D = 64 мм;

об/мин.

По паспортным данным станка из ряда частот вращения шпинделя принимается  ближайшее меньшее значение:

. nф=200 об/мин;

. nф=500 об/мин.

. Фактическая скорость  резания, Vф.

Определяется по формуле:

 

, м/мин (1.6.5.5.) ([17] стр. 78, карта  56, лист 6),

 

где:

D - диаметр обрабатываемой  поверхности заготовки, мм;

p = 3,14 - математическая константа  .

nф - фактическая частота  вращения шпинделя, об/мин.

.

D = 136,5 мм;

nф=200 об/мин

 

, м/мин,

 

.

D = 64 мм;

nф=500 об/мин.

 

, м/мин.

 

. Мощность резания, N.

По значению мощности резания  можно судить о правильности выбранных  режимов резания. Мощность резания  должна удовлетворять условию:

?Nд×? (1.6.5.6.),

 

где:

Nд=11 кВт - мощность двигателя  станка;

?=0,68 - КПД двигателя;

N - мощность резания, кВт  ([17] стр. 78, карта63, лист 1),

определяется по формуле:

,кВт (1.6.5.7.) ([4] стр. 67),

 

где:

Nт - табличная мощность, кВт; ([17] стр. 73, карта 21, лист 1)

КN - коэффициент, зависимый  от механических свойств обрабатываемого  материала; [17 стр.143, карта 53, лист 1]

Vт - табличная скорость, м/мин;

Vф - фактическая скорость  резания, 85,7 м/мин.

.

Nт = 6,5 кВт;

КN=1,05;

Vт =146 м/мин;

Vф = 85,7 м/мин;

кВт.

.

Nт = 4,8 кВт;

КN=1,05;

Vт =171 м/мин;

Vф = 100,5 м/мин;

кВт.

.

<11?0,68 ;

<7,5 .

.

,9<11?0,68;

,9<7,5 .

Следовательно, режимы резания  выбраны корректно.

. Сила резания, Pz.

Для обеспечения требуемой  силы зажима на операции необходимо определить силу резания.

Максимальная сила резания  будет возникать на переходе 01, поскольку  на этом переходе обработка производится .

Главная составляющая силы резания  определяется по формуле:

 

, Н (1.6.5.8.) ([4] стр. 19),

 

где

Vф = 85,7 м/мин - фактическая  скорость резания;

N=4 кВт - мощность резания;

кгс=2856 Н.

Расчёт режимов резания  на остальные переходы и операции производится аналогичным образом.

 

Таблица 1.6.5. Режимы резания.

Операцияпереходt, ммSo, мм/обSz, мм/зубVф , м/минnпасп, об/минМКРт, Н?мМРт, Н?мPz , НPт,Н015.Токарная0110,45-88200--2856-0210,29-105500020. Токарная с ЧПУ0110,24-79315--2319-0210,24-733150310,24-73160050,50,18-1686300610,34-57315025. Токарная010,50,17-216400--2481-0240,29-113500030. Сверлильная  с ЧПУ0170,24-15,635515--5725040. Сверлильная  с ЧПУ0110,63-12,6250 0,23 0,9-14350220,69-11,31800310,20-9,563041,250,08-25,1160005-0,5-3,335506-0,5-3,3355050.Фрезерная0123,5-0,0670125----