Разработка технологического процесса
Технологический процесс изготовления детали «Винт» представлен в таблице 3.1.
Таблица 3.1.
Технологический процесс изготовления детали «Винт»
| Наименование операций и переходов | Эскиз операции | Наименование станка и оснастки |
000-Заготовительная
Круг
|
| Штангенциркуль ГОСТ 166-86. |
| 005-Токарная 1. Установить заготовку в трехкулачковый патрон. 2. Подрезать правый торец 22 мм. 3. Точить с 22 мм до 20,3 мм в размер 68 мм начерно. 4. Точить с 20,3 мм до 20 мм в размер 68 мм начисто. 5. Точить с 20 мм до 12,6 мм в размер 52 мм начерно. 6. Точить с 12,6 мм до 12 мм на длину 52 мм начисто. 7. Точить фаску 1х45°. |
| Станок токарно-винторезный 16К20, Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон ГОСТ 2675-80, Подрезной резец с Т15К6 ГОСТ 18871-73, Проходной упорный резец с Т15К6 ГОСТ 18879-73, Отрезной резец с Т15К6 ГОСТ 22710-73, Резец резьбовой Т15К6 ГОСТ 18885-73, Штангенциркуль ШЦ 1 ГОСТ 166-86. |
Продолжение таблицы 3.1.
| 8. Точить резьбу М12-8q на длину 27 мм. 9. Отрезать заготовку в размер 66 мм. 10. Снять заготовку. | ||
| 010-Токарная 1. Установить заготовку в трехкулачковый патрон. 2. Точить с 20 мм до 14,6 мм в размер 11 мм начерно. 3. Точить с 14,6 мм до 14 мм в размер 11 мм начисто. 4.Точить фаску до 10мм. 5. Снять заготовку. |
| Станок токарно-винторезный 16К20, Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон ГОСТ 2675-80, Проходной упорный резец с Т15К6 ГОСТ 18879-73, Штангенциркуль ШЦ 1 ГОСТ 166-86. |
| 015-Фрезерная 1. Установить заготовку в трехкулачковый патрон. 2. Фрезеровать 4 грани выдерживая размер 10 мм на глубину 10 мм. 3. Снять деталь. |
| Станок горизонтально-фрезерный 6Т82Г, Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон ГОСТ 2675-80, Две дисковые трехсторонние фрезы 100 ГОСТ 3755-78, УДГ Д-200, Штангенциркуль ШЦ 1 ГОСТ 166-83. |
| 020-Химическая 1. Покрытие хим. окс. прм. |
Расчет режимов резания, мощности, усилий и машинного времени
Точение
операция – 005. Токарная. Переход 3.
Точить наружную цилиндрическую поверхность диаметром 22 мм, закрепленного в трехкулачковом патроне, до диаметра 20,3 мм. Глубина резания t = 0,85 мм. Материал рабочей части резца – твердый сплав Т15К6.
По таблице 1.2 [7, с.11] выбираем величину подачи S0 = 0,4 мм/об.
Выбор инструмента – выбираем резец проходной упорный с Т15К6. Период стойкости резца из Т15К6 принимаем Т =120 мин.
4.1.1. Определение скорости резания
Определим скорость резания точения по формуле [7, с. 24]:
, . (4.1.1)
где Т – период стойкости резца, мин;
t – глубина резания, мм;
S0 – подача на оборот, мм/об;
Сv, Kv, m, x, y – коэффициенты, выбираем из таблицы 1.1 [7, c.9].
Откуда
м/мин.
При этом частота вращения заготовки составит величину [7, с. 24]:
, (4.1.2)
где V – скорость резания, м/мин;
– постоянная, = 3,14;
D – диаметр заготовки, мм.
об/мин.
Согласно паспорту станка 16К20 принимаем nш = 1600 об/мин[7, с. 69].
Тогда фактическая скорость резания будет равна [7, с. 24]:
, (4.1.3)
м/мин.
4.1.2 Определение силы резания
Определим силу резания точения по формуле [7, с. 25]:
, (4.1.4)
где t – глубина резания, мм;
Sо – подача за оборот; мм/об;
V – скорость резания, м/мин;
С, x, y, u, Кр – коэффициенты, выбираем из таблицы 1.3 [7, с. 12].
Н.
4.1.3 Определение мощности резания
Определим мощность резания точения по формуле [7, с. 26]:
, (4.1.5)
где Pz – окружная сила резания, Н;
Vфакт – скорость резания, м/мин.
Откуда
кВт.
По паспорту станка 16К20 мощность двигателя Nдв = 10 кВт; = 0,75 [7, c. 69].
Мощность на шпинделе определим по формуле [7, с. 26]:
, (4.1.6)
где – КПД станка
кВт.
Так как Nрез < Nшп, то обработка возможна.
4.1.4 Определение машинного времени точения
Определим машинное время по формуле [7, с. 22]:
, (4.1.7)
где L – длина рабочего хода резца, мм [10, с. 79]:
, (4.1.8)
где 
– длина обрабатываемой поверхности, мм;
– перебег резца, 
= 0 мм;
y – врезание резца, мм [2, с. 79]:
, (4.1.9)
где t – глубина резания, мм.
мм.
i – число проходов; i = 1;
n – частота вращения шпинделя, об/мин;
S0 – подача на оборот, мм/об.
Откуда
мин.
Резьбонарезание
Операция – 005. Токарная. Переход 8.
Точить наружную резьбу М12-8q длину 27 мм.
В качестве режущего инструмента выбираем резьбовой резец из быстрорежущей стали Р6М5 [5, с.256].
4.2.1. Выбор скорости резания
Скорость резания для стали 45 принимаем Vрез = 25 м/мин.
4.2.2. Определение глубины резания
Глубина резания общая при нарезании резьбы определяется по формуле:
где Р - шаг резьбы, Р = 1,5 мм;
a - угол при вершине резьбы, град; для метрических резьб a = 600.
Откуда
мм.
С другой стороны общая глубина резания в зависимости от числа проходов определяется по формуле:
, мм, (4.2.2)
где tчерн - глубина резания при черновом проходе, tчерн=0,04 мм;
iчерн - число черновых проходов, iчерн=3 мм;
iчист - число чистовых проходов, iчист=4 мм [7, с.42].
мм.
4.2.3. Определение частоты вращения заготовки
Частота вращения заготовки при нарезании резьбы методом точения определяется по формуле:
, об/мин, (4.2.3)
где Vрез - скорость резания, м/мин, Vрез = 25 м/мин;
Dзаг - диаметр заготовки, мм, Dзаг = 12 мм.
Откуда
об/мин.
Согласно паспорту станка 16К20 принимаем частоту вращения шпинделя 630 об/мин.
Тогда фактическая скорость резания определяем по формуле [9, с.39]:
, м/мин, (4.2.4)
Итак
м/мин.
4.2.4. Определение силы резания
Определяем силу резания при нарезании резьбы методом точения по формуле:
, Н, (4.2.5)
где tчерн - глубина резания при черновом проходе, мм;
s0 - подача на оборот, мм/об, s0 =p=1,5 [7, с.12];
Vфакт - фактическая скорость резания, м/мин;
Cp, Kp, x, y, u - коэффициенты и показатели степени, Cp = 148; Kp = 1; х = 1,0; y = 1,7; u = 0.
Откуда
Н.
4.2.5. Определение мощности резания
Мощность резания при черновых проходах определяется по формуле:
, кВт, (4.2.6)
где Рz черн - окружная сила резания, Н;
Vфакт - фактическая скорость резания, м/мин;
Откуда
кВт.
По паспорту станка 16К20 [9, с.69] мощность двигателя Nдв = 10 кВт. Nст=Nдв·0,75=10·0,75=7,5 кВт значит выполнение длинного вида обработки на станке 16К20 возможно.
4.2.6. Определение машинного времени резьбонарезания
Машинное время резьбонарезания определяется по формуле:
, мин, (4.2.7)
где L - длина резьбы, мм, L = 27 мм;
iоб - общее число проходов, iоб = 7;
nшп - частота вращения шпинделя, об/мин;
s0 - подача на оборот, s0 = 1,5 мм/об.
Откуда
мин.
4.3. Фрезерование
Фрезеровать 4 лыски выдерживая размер 10 мм на глубину 10 мм.
Выбираем 2 дисковые трехсторонние цельные фрезы Ç 100 мм шириной В=16 мм, с числом зубьев z = 20, изготовленную из быстрорежущей стали Р6М5 по таблице 80 [9, с.181]. По табл. 3.3 [7, с. 20] выбираем подачу S0 =1,8 мм/об. По табл. 3.4 [7, с. 21] период стойкости дисковой фрезы Ç 100 мм составляет величину Т=180 мин.
4.3.1. Определение скорости резания
Определим скорость резания точения по формуле [7, с. 25]:
, (4.10)
где Dф – диаметр фрезы, мм;
T – стойкость фрезы, мин;
t – глубина резания, мм;
Sz – подача на зуб, мм/зуб [7, с. 20]:
, (4.11)
мм/зуб.
B – ширина фрезерования, мм;
Z – число зубьев фрезы;
Cv, Kv, q, m, x, y, u, p – коэффициенты, выбираем по табл. 3.5 [7, с. 21].
Откуда
м/мин.
При этом частота вращения фрезы будет равна [7, с. 29]:
, (4.12)
где V – скорость резания, м/мин;
– постоянная, = 3,14;
Dф – диаметр фрезы, мм.
м/мин.
По паспорту горизонтально-фрезерного станка 6Т82Г [7‚ с. 71], принимаем nш = 125 об/мин.
Тогда фактическая скорость резания составит величину [7, с. 25]:
, (4.13)
м/мин.
4.3.2. Определение окружной силы фрезерования
Определяем окружную силу фрезерования по формуле [7, с. 29]:
, (4.14)
где t – глубина резания, мм;
Sz – подача на зуб, мм/зуб;
B – ширина фрезерования, мм;
zф – число зубьев фрезы;
Dф – диаметр фрезы, мм;
nш – частота вращения шпинделя, об/мин;
Cp, Kp, x, y, u, q, w – коэффициенты, выбираем по табл. 3.6 [7, с. 22].
Откуда
Н.
4.3.3. Определение мощности резания
Определяем мощность резания точения по формуле [7, с. 30]:
, (4.15)
где Pz – окружное усилие фрезерования, Н;
Vфакт – фактическая скорость резания‚ м/мин.
Откуда
кВт.
По паспорту станка 6Т82Г мощность двигателя Nдв = 7,5 кВт [7,с.71], поэтому фрезерование возможно при выбранных режимах обработки.
4.3.4. Определение машинного времени фрезерования
Машинное время фрезерования находим по формуле [7, с. 26]:
, (4.16)
где L – длина фрезерования, мм; здесь по чертежу L 44,24 мм;
L=Lврез+Lобр+Lпер
Lврез=29,24 мм;
Lобр=10 мм;
Lпер=5 мм;
S0 – подача на оборот‚ мм/об;
nш – частота вращения шпинделя‚ об/мин.
Откуда
мин.
Заключение
Данная курсовая работа имела своей целью закрепление теоретического материала по курсу «Обработка конструкционных материалов» и его практического применения в процессе разработки технологии изготовления детали «Винт».
В процессе выполнения работы были углублены знания и навыки по выбору заготовки, разработке технологического процесса, расчетам режимов резания, усилий, мощности и машинного времени работы.
Также в процессе выполнения данной курсовой работы были получены навыки по составлению карт наладок.
В ходе выполнения работы были решены следующие задачи:
Проанализирована справочная и техническая литература.
1. Разработан технологический процесс изготовления детали «Винт».
2. Рассчитаны режимы резания на три операции.
3. Составлены карты наладок на три операции и технологическая карта на весь процесс изготовления детали.
Особенно ценным я считаю знания и умения, приобретенные при составлении карты наладок, разработке технологического процесса, так как они пригодятся в будущем.
Была достигнута цель: по чертежу детали была разработана технология изготовления детали «Винт».
Список литературы
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Под ред. Жестковой И.Н. – Т. 1. – М.: Машиностроение, 1980. – 559 с.
2. Блюмберг В.А, Зазерский Е.М. Справочник фрезеровщика. - Л.; Машиностроение, 1984 – 288 с.
3. Косилова А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога Машиностроителя: В 2 т. – М.: Машиностроение, 1985.– Т.2. – 496 с.
4. Краткий справочник металлиста. Изд. 2-е, М., Машиностроение, 1971. Авт.: Малов А.Н. – 342 с.
5. Маталин А.А. Технология механической обработки. – Л.: Машиностроение, 1977. – 496 с.
6. Могилев В.К., Лев О.Н. Справочник литейщика. - М.: Машиностроение, 1988 – 272 с.
7. Мунасыпов И.М. Обработка конструкционных материалов резанием – Стерлитамак: Стерлитамак. гос. пед. акад., 2006 – 85 с.
8. Орлов П.Н., Скороходов Е.А. Краткий справочник металлиста. – М: Машиностроение. 1986. – 960 с.
9. Панов А.А., Аникина В.В., Бойм Н.Г., Справочник технолога. Под общ. ред. Панова А.А. – М.: Машиностроение‚ 1988 – 490 с.
10. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. – М.: Машиностроение, 1990. – 448 с.
11. Федотиков А.П. Краткий справочник технолога - машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1960. – 391 с.