Расчет припусков, допусков, техническое нормирование норм времени

Министерство  образования Республики Беларусь

Министерство  образования и науки Российской Федерации

 

«БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

Кафедра «Технология  машиностроения»

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

по дисциплине

 

«Технология машиностроения»

 

 

 

 

 

Выполнил

студент гр. ТМЗ-052 Андреев Александр  Владимирович шифр 050001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Могилев 2009

 

Задача 1: Структура технологического процесса. Определение типа производства.

 

Условие: Определить тип производства для техпроцесса механической обработки шестерни конической массой 10 кг при годовом объеме выпуска 20 шт. Технологический процесс состоит из семи операций:

005. Фрезеровочная (начерно) t_шт. = 4,5 мин;

010. Фрезеровочная (начисто) t_шт. = 2,0 мин;

015. Токарная (начерно) t_шт. = 3,6 мин;

020. Токарная (начисто) t_шт. = 4,2 мин;

025. Протяжка зубьев t_шт. = 6,6 мин;

030. Термообработка t_шт. = 3,8 мин;

035. Шлифовальная t_шт. = 3,1 мин.

Обработка проводится на станках 1-30 категорий ремонтной сложности.

 

Решение

По таблице 1.1 методических указаний ориентировочно устанавливаем тип производства – мелкосерийное. Уточняем тип производства по коэффициенту закрепления операций.

Определяем расчетное количество станков по операциям, принимая F_д = 4029 ч и ŋ_з.н. = 0,8:

- для операции 005

- для операции 010:

- для операции 015:

;

- для операции 020:

 

- для операции 025:

 

- для операции 030:

 

 

 

 

- для операции 035:

 

Принятое количество станков:

• для операции 005: m _{пр 1} = 1;

• для операции 010: m _{пр 2} = 1;

• для операции 015: m _пр3 = 1;
• для операции 020: m _{пр 4} = 1;
• для операции 025: m _{пр 5} = 1;
• для операции 030: m _{пр 6} = 1;
• для операции 035: m _{пр 7} = 1.

Суммарное число рабочих мест:

ΣР_i .= m_{пр 1} + m_{пр 2} + m_пр3 +m_{пр 4} + m_{пр 5} + m_{пр 6} + m_{пр 7}  = 1+1+1+1+1+1+1 = 7.

Определяем фактические  коэффициенты загрузки:

- для операции 005:

- для операции 010:

- для операции 015:

- для операции 020:

- для операции 025:

- для операции 030:

- для операции 035:

Определяем  число операций, которые можно выполнить на каждом рабочем месте:

- для операции 005:

 

- для операции 010:

 

- для операции 015:

- для операции 020:

- для операции 025:

- для операции 030:

- для операции 035:

Суммарное число различных  операций:

ΣО_i .= О ₁ + О ₂ + О ₃ +О ₄ + О ₅ + О ₆ + О ₇  = 1702,13 + 3809,52 + 2162,16 +          + 1860,47 + 1176,47 + 2051,28 + 2500 = 15262,03.

Определяем коэффициент закрепления операций для рассматриваемого технологического процесса:

Следовательно, производство уточненно является единичным.

 

 

 

Задача 2: Точность и погрешности механической обработки

 

Условие: Определить точность обтачивания цилиндрической ступени вала ø30_-0,15 длиной 80 мм для партии деталей 40 шт. Материал детали - сталь 25ХГТ.

Условия обработки: партия заготовок обрабатывается на гидрокопировальном станке модели 1Н713. Обработка осуществляется резцом с φ = 90˚; φ₁ = 15˚ при глубине резания t = 0,5 мм, подаче S₀ = 0,15 мм/об, Р_Υ = 100 Н и скорости резания V = 85м/мин. Настройка инструмента на размер ведется по пробным деталям при              m = 5 с применением микрометра. Жесткость станка 10 МН/м; резец с пластинкой из твердого сплава ТТ7К12.

 

Решение

Суммарная погрешность обработки:

В данном случае Δ_сист = Δ_И, где Δ_И – погрешность, вызванная износом резца.

Определяем Δ_И следующим образом:

где U₀ – относительный износ инструмента, принимаем U₀= 5 мкм/км [1, таблица 3.3];

l – путь резания:

Путь резания l определяется:

где D – обрабатываемый диаметр, D = 30 мм;

L – длина обработки, L = 80 мм;

n – величина партии деталей, n = 40 шт.;

S₀ – подача, S₀ = 0,15 мм/об.

тогда

Значение мгновенной погрешности Δ_М находим по [1, таблица 3.6], Δ_И = 26 мкм.

Погрешность настройки:

Δ_рег = 45 мкм [1, таблица 3.11];

Δ_изм = 8 мкм [1, таблица 3.13],

следовательно,

=47,52 мкм.

Погрешность установки: Δ_Y = 0 - установка в центрах [1, таблицы 3.19-3.21].

Суммарная погрешность  обработки:

Сравнивая Δ_обр с точностью заданного размера (Td = 0,15), можно сделать вывод о том, что в данных условиях требуемая точность обработки партии деталей 40 шт. будет обеспечена, так как Δ_обр < Td.

 

Задача 3: Расчет припусков на механическую обработку и определение межоперационных размеров

 

Условие: Назначить рациональный технологический маршрут обработки, обеспечивающий заданную точность и требуемую шероховатость, рассчитать межоперационные припуски на механическую обработку и предельные промежуточные размеры для ступени вала ø25h7, R_a = 0,6 мкм, L = 25 мм. Заготовка – пруток круглой горячекатаной стали ø35 мм.

 

Решение

Назначаем технологический  маршрут обработки поверхности  вала ø25h7 (ø25_-0,021), R_a = 0,6 мкм. Маршрут обработки ступени вала состоит из обтачивания тонкого и шлифования. Обработка ведется в центрах.

Таблица 1.1 –  Расчет припусков на механическую обработку  ступени вала ø25_-0,021

Технологический переход обработки вала ø25-0,021	Элементы  припуска, мкм				Расчетный припуск 2Zi min, мкм	Расчетный диаметр, Dр i, мкм	Допуск TD, мкм
	Rz i-1	hi-1	ρi-1	εi
Заготовка	125	150	358	0		26,527	700
Точить	63	60	18	0	2∙633	25,261	130
Шлифовать	6	12	-	0	2∙141	24,979	21
Итого					2∙774

Так как обработка  ведется в центрах, погрешность  установки для диаметральных  размеров принимается равной нулю на каждом технологическом переходе.

Суммарное пространственное отклонение ρ_i-1 для заготовки определяется геометрической суммой кривизны проката:

ρ_i-1 = Δ _к ∙L = 0.5 ∙ 25 = 125 мкм

и погрешности зацентровки заготовки Δ _ц

Δ _ц = 0,25 ∙

= 0,25 ∙ = 336 мкм.

Следовательно

ρ

= = = 358 мкм

Остаточное  пространственное отклонение после  точения можно определить при  помощи коэффициента уточнения К_у, который в данном случае можно принять равным 0,05. Поэтому после точения:.

ρ

= 358 ∙ 0,05 = 17,9 мкм ≈ 18 мкм

Теперь можно  определить минимальные расчетные  припуски, суммируя их составляющие. Полученные значения припусков внесены в  таблицу.

D_р2 = 25 + 0,021 = 24,979 мм;

D_р1 = 24,979 + 0,282 = 25,261 мм;

D_р0 = 25,261 + 1,266 = 26,527 мм.

Для шлифования TD₂ = 21 мкм (по чертежу).

Однократное точение дает 11 квалитет точности. По таблицам находим             TD₁ = 130 мкм. Для заготовки ø35 TD₀= 700 мкм.

Находим наибольшие предельные размеры, прибавляя к минимальным расчетным  размерам величины соответствующих  допусков и округляя полученный размер до того знака десятичной дроби, с каким дан допуск:

D_{max 2} = 24,979 + 0,021 = 25,0 мм;

D_{max 1} = 25,261 + 0,13 = 25,39 мм;

D_{max 0} = 26,527 + 0,7 = 27,23 мм.

 

 

 

 

Задача 4: Техническое  нормирование операций механической обработки

Условие: Для ступени вала ø 25_-0,021, R_a = 0,6 мкм, L = 25 мм, заготовка – пруток круглой горячекатаной стали ø 35 назначить технологический маршрут механической обработки, обеспечивающий заданную точность и шероховатость, выбрать требуемое оборудование, рассчитать рациональные режимы резания и установить норму штучно-калькуляционного времени на изготовление данной ступени для условий среднесерийного производства при партии обрабатываемых заготовок 100 шт.

 

Решение

1. Токарная – точить  ступень вала до ø 25,26_-0,13 на токарном многошпиндельном горизонтальном прутковом автомате 1Б240-6К, резец проходной 2100-0423, Т15К6 ГОСТ 18878-73 (h = 20 мм, b = 12 мм, L = 120 мм, n = 9 мм, (при φ = 45˚) и n = 7 (при φ = 60˚), n₁ = 8 мм (при φ = 45˚) и n₁ = 6,5 (при φ = 60˚), l = 12 мм, R = 1,0 мм).

Глубина резания t = 9,74 мм.

Длина резания l_рез = 25 мм (по условию).

Подачу на оборот S₀ выбираем по [3, с.266, таблица 11]справочникам. S₀ = 0,35 мм/об.

Скорость резания

V =

,

где С_v – коэффициент (постоянная величина), зависящая от ряда факторов: материала инструмента, обрабатываемого материала, вида обработки, характера обработки, С_v = 350;

m, x, y - показатели степени (m = 0,20; x = 0,15; y = 0,35);

t – глубина резания, t = 9,74 мм;

Т – среднее значение стойкости (при одноинструментальной обработке                 Т = 30…60 мин). Примем Т = 60 мин;

К_v – коэффициент

К_v = К_мv ∙К_пv ∙К_иv,

где К_мv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки

К_мv = К_г ∙(

)^nv,

где К_г –коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

n_v – показатель степени.

По таблицам находим  К_г = 1,0; n_v = 1,0.

К_мv = 1,0 ∙(

)^1,0 = 1,67

К_пv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, К_пv= 0,9;

К_иv – коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента на скорость резания, К_иv = 1,00.

К_v = 1,67 ∙ 0,9 ∙ 1,0 = 1,5

Скорость резания

V =

.

Расчетная частота вращения шпинделя

n_p =

где D- диаметр детали, D = 25,26 мм.

n_p =

об/мин.

Принимаем n = 2500 мин^-1 (по характеристике станка).

По принятой частоте  вращения определяем действительную скорость резания:

 м/мин.

Минутная подача S_м = 875 мм/мин (исходя из того, что за 1 оборот подача 0,35 мм при частоте вращения 2500 мин^-1).

 

2. Шлифовальная – шлифовать  ступень вала до ø 25_-0,021 на круглошлифовальном станке 3М150, шлифовальный алмазный круг А8 по ГОСТ 16168-80 (диаметр 150 мм, высота 10 мм, отверстие d = 15 мм).

Глубина резания t = 0,26 мм.

Длина резания l_рез = 25 мм (по условию).

Радиальную подачу  S_Р выбираем по [3, с.301, таблица 55]. S_Р = 0,005 мм/об.

Скорость резания

V =

,

где С_v – коэффициент (постоянная величина), зависящая от ряда факторов: материала инструмента, обрабатываемого материала, вида обработки, характера обработки, С_v = 350;