МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИ И ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ » Озерский технологический институт – филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (ОТИ НИЯУ МИФИ) Кафедра ТМ и МАХП Курсовой проект по курсу «Технология машиностроения» Зав.Кафедры А.А. Комаров Преподаватель Э.Р. Логунова Выполнил студент группы (индекс группы) (дата, подпись) 2022 И.В. Мусальников (Ф.И.О.) ВВЕДЕНИЕ Технология наук, технологий, традиционно машиностроения используемых определяется в как – комплекс технических машиностроении. Машиностроение отрасль тяжёлой промышленности, изготовляющей машины и оборудование для промышленности, обороны, а также для широкого потребления. Дальнейшее опираться на развитие новые машиностроительного базовые технологии, комплекса должно обеспечивающие выпуск конкурентоспособной продукции, оживление инвестиционной активности, государственную поддержку производств с высокими технологиями. Без этого не удастся достичь технологического обеспечения развития экономики, участия страны в качестве полноправного партнера в международном разделении труда. К таким направлениям, безусловно, следует относить нанотехнологии. Они требуют малых затрат энергии, материалов, не нуждаются в обширных производственных и складских помещениях. С другой стороны, их развитие требует высокого уровня подготовки ученых, инженеров и технических работников, а также особой организации производства. В России целевое бюджетное финансирование работ в области наноматериалов и нанотехнологий осуществляется с начала 90-х годов прошлого века в рамках нескольких программ. В основе научно-технического «прорыва на наноуровне», форсируемого промышленно развитыми странами, лежит использование новых, ранее не известных свойств и функциональных возможностей материальных систем при переходе к наномасштабам, определяемым особенностями процессов переноса и распределения зарядов, энергии, массы и информации при наноструктурировании. Многие из кардинально отличных свойств наноматериалов по отношению к объемным того же химического состава обусловлены эффектами многократного увеличения доли поверхности нанозерен и нанокластеров (до сотен квадратных метров на грамм). С этим связаны новые свойства многих конструкционных и неорганических наноматериалов. Причем значительное количество таких свойств до конца еще не исследовано. В настоящее время продолжаются разработки проблем технологической наследственности и упрочняющей технологии. Разрабатываются методы оптимизации технологических производительности и процессов по экономичности. достигаемой точности, Создаются системы автоматизированного управления ходом технологического процесса с его оптимизацией по всем основным параметрам изготовления и требуемым эксплуатационным качествам. Развертываются работы по созданию гибких производственных систем на основе использования ЭВМ, станков с ЧПУ, автоматизации межоперационного транспорта и контроля и робототехники. Профессия специалиста по технологиям машиностроения считается перспективной. Связано это с постоянным внедрением новых методик и появлением современных изобретений. Данные специалисты имеют массу возможностей для успешного построения карьеры и развития, что откроет перед ними новые перспективы в построении карьеры. Для того чтобы получить возможность, важно постоянно повышать свой уровень квалификации, стремиться к достижению более высоких показателей и карьерному росту. Каждый, кто прилагает максимум усилий, со временем будет вознагражден. Также наш уровень образования в технических специальностях дает возможность трудоустройства в более экономически развитых странах. Связано это и с недостатком таких кадров за рубежом. 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1 Назначение детали Наличие диска поворотного стола на горизонтально-фрезерных либо строгальных станках существенно расширяет диапазон их применения. Конструкция данного узла определяет жёсткость агрегата, а, следовательно, и точность производимых на нём операций. Если станок оборудован системой ЧПУ, то поворотный стол обеспечивает возможность производства металлорежущих операций на нескольких заготовках одновременно, что увеличивает производительность фрезерования. Рис.1 3D-модель детали «Диск» 1.2 Химические свойства материала детали Материал, применяемый при изготовлении детали диск, сталь 40Х является конструкционной углеродистой легированной сталью. После закалки и соответствующего отпуска сталь 40Х приобретает высокую прочность при одновременном сохранении достаточной пластичности. Заменителями являются: 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР. Химический состав стали 40Х представлен по ГОСТ 4543-71 в таблице 1. Таблица 1 Группа Марка Массовая доля элементов, % стали стали Углерод Кремний Марганец Хром Хромистая 40Х 0,36 – 0,44 0,17 – 0,37 0,50 – 0,80 0,8 – 1,10 Механические свойства представлены по ГОСТ 4543-71 в таблице 2. Таблица 2 Предел Предел Относи- Относи- прочност текучест тельное тельное ив, ит, удлинен сужение МПа МПа ие , % ,% 785 (80) 980 (100) 10 45 Твердост Удельный Модуль ь вес, упругости НВ, МПа г/см3 МПа 187-219 7,82 2·105 1.3 Анализ конструкции детали на технологичность Технологичность — это совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при его производстве, ремонте и утилизации. По количественному виду определяем следующие коэффициенты: Коэффициент точности обработки (Кт ) рассчитывается по формуле 1. Кт. = 1 − 1 Аср. (1) Где Аср. – средний квалитет точности размеров, рассчитывается по формуле2. Аср. = ∑ Ti ∗ ni ∑ ni (2) Тi – квалитет точности; ni – число размеров данного квалитета. Данные oквалитетах точности и количества размеров приведены в таблице 3. Таблица 3 Тi 7 14 ni 3 9 (7 ∗ 3) + (14 ∗ 9) 147 = = 12,25 3+9 12 1 Кт. = 1 − = 1 − 0,082 = 0,92 12,25 Аср. = Деталь является технологичной, так как выполняется условие 0,92> 0,8. Коэффициент шероховатости (Кш) рассчитывается по формуле 3. Кш. = 1 Бср. (3) Бср. – средняя шероховатость поверхности, рассчитывается по формуле 4. Бср. = ∑ Ra ∗ ni ∑ ni (4) Ra – шероховатость поверхности; ni – число размеров данной шероховатости. В таблице 4 приведены данные о шероховатости и количестве размеров. Таблица 4 Ra 0,8 3,2 6,3 ni 1 20 1 Бср. = (0,8 ∗ 1) + (3,2 ∗ 21) + (6,3 ∗ 1) 74,3 = = 3,38 20 + 1 + 1 22 1 Кш. = = 0,3 3,38 Деталь является технологичной, так как выполняется условие 0,32 > 0,3. Исходя из расчетов, данная деталь является технологичной, что позволяет изготавливать ее с применением специального оборудования. 1.4Определение вида производства В машиностроении, в зависимости от производственной программы и характера изготавливаемой продукции, различают три основных видa производства: единичное, серийное и массовое. Ориентировочный тип производства определяем в зависимости от объема выпуска и массы изготавливаемого изделия по данным приведенным в таблице 5. Таблица 5 Производство Число обрабатываемых деталей в год m>100 кг. От 10 до 100 кг. m<100 кг. Единичное до 5 шт. до 10 шт. до 100 шт. Мелкосерийное 5 - 100 10 – 200 100 - 500 Среднесерийное 100 - 300 200 - 500 500 - 5000 Крупносерийное 300 - 1000 500 - 5000 5000 – 50000 Массовое более 1000 более 5000 более 50000 По данной таблице определяем тип производства. Так как годовая программа выпуска равна 7000 деталей в год, то производство для данной детали является крупносерийным. Крупносерийное производство – это переходная форма к массовому производству. Выпуск изделий происходит крупными партиями в течении длительного промежутка времени. На заводах обрабатывающие и сборочные цеха специализируются на последовательность обработки, а заготовительные – на технологический процесс. Для данного производства определим партию запускаемых деталей по формуле 5. (5) Nгод. ∗ 𝑓 𝑁= D Nгод. – годовая программа выпуска в шт.; f – количество рабочих дней, на которое разрешено незавершенное производство (f = 5); D – число рабочих дней в гoду (при 5 дневной рабочей недели составляет 247 дней). Подставим значения и подсчитаем: 𝑁= 7000 ∗ 5 35000 = = 142 247 247 Такт выпуска определяем по формуле 6. Ф ∗ 60 N где: Ф – действительный годовой фонд времени (Ф = 1974 часа). t в. = tв = Для выполнения (6) 1974 ∗ 60 = 834 142 операций, длительность которых превышает установленный такт, применяют дополнительное оборудование. При непрерывном потоке передача с позиции на позицию осуществляется непрерывном принудительном порядке, что обеспечивает параллельное выполнение всех операций на технологической линии. 1.5 Проектирование заготовки В настоящее время существует большое количество способов получения заготовок. Это многообразие, с одной стороны, даёт возможность существенно повысить эксплуатационные характеристики машин и механизмов, а в некоторых случаях и улучшить свойства исходного материала, с другой – создаёт большие трудности при выборе рационального, экономичного способа получения той или иной детали. Правильно выбрать способ получения заготовок – значит, определить рациональный технологический процесс ее получения с учетом материала детали, требований точности ее изготовления, технических условий, эксплуатационных характеристик и серийности выпуска. Решение задачи максимального приближения геометрических форм и размеров заготовки к размерам и форме готовой детали стало одной из главных тенденций технического прогресса в заготовительном производстве. Также одним из этапов выбора способа формообразования является выбор материала. Материал должен обеспечивать требуемые технические характеристики, нормальную работу в заданных условиях. При выборе материала следует стремиться к минимальной его стоимости, так как низкая стоимость материала снижает себестоимость самого изделия. Коэффициент используемого материала (КИМ)определяется по формуле 7. КИМ = mд mз (7) где: mд - масса детали; mз – масса заготовки. Определим КИМ для штамповки: КИМ = 3,25 = 0,53 6,16 Определим КИМ для отливки: КИМ = 3,25 = 0,66 4,94 Получили, что КИМшт.<КИМотл.. Следовательно, для уменьшения расхода материала, сокращения времени обработки и простоты в изготовлении, принимаем метод получения заготовки – отливка, показанный на рисунке 2. 30 2 паза 135 R15 30 45 224 Рис. 2 Отливка «Диска» 1.7 Составление плана обработки 005 Заготовительная. Отливка получена в песчано-глинистой форме при машинной формовке. 010 Токарная. Торцевать поверхность Ø218,5, Проточить наружную поверхность 218,5х17,5, снять 2 фаски 2,5х45°, точить поверхность Ø218,5 на глубину 2,5, проточить поверхность Ø 40. 015 КРС. Сверлить на глубину 15; 2 отверстия Ø8,5, 2 отверстия Ø8,4, отверстие Ø12, нарезать резьбу М10х1,0, 2отверстия. 020 Слесарная. Притупить острые кромки от окалины, маркировать деталь ударным способом Му. 025 Термообработка. Нагрев до температуры (830-850 ̊С); выдержка 30 мин; охлаждение в масле (30-70 ̊С) 030 КШС. Шлифовать отверстие Ø12 до Н7. 035 Электроэрозионная. Вырезать 11 пазов 7,5х10 на всю глубину, вырезать отверстие Ø35, на глубину 30. 040 Слесарная. Притупить острые кромки. 045 Гальваника. Поместить заготовку в ванну обезжиривания на 10 мин, поместить заготовку в ванну для промывки Н2О на 1 мин, поместить заготовку в ванну для декапирования на 1 мин, поместить заготовку в ванну для промывки Н2О на 30 сек, поместить заготовку в ванну для оксидирования на 60 мин, поместить заготовку в ванну для промывки Н2О на 1 мин. 050 Контрольная. Контроль всех размеров. Клеймить годные детали. 055 Слесарная. Затереть маркировку белым наполнителем. 1.8 Выбор оборудования Технические характеристики Токарно-обрабатывающего центра F.O.R.T. MT-65 Зона обработки Наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над станиной ……………………………………………………………….….500 мм суппортом ……………………………………………………….………..210 мм Длина обрабатываемой заготовки …………………………..………..…460 мм Угол наклона станины ……………………………………..……….……30 град Шпиндель Максимальная частота вращения шпинделя ……………….………4000 об/мин Мощность главного двигателя ……………………………..………......11/15 кВт Диаметр гидравлического патрона …………………….…….……..210(250) мм Диаметр отверстия в шпинделе …………………………….………………65 мм Перемещения Перемещение по оси Х ………………………………………...….………215 мм Перемещение по оси Z …………………………………………………….520 мм Подачи Ускоренное перемещение по оси X ……………………………………30 м/мин Ускоренное перемещение по оси Z ………………………….………....30 м/мин Револьверная головка (стандарт) Количество позиций револьверной головки ……………………….…….12 или 8 шт. Сечение резца …………………………………………………………...25х25, Ø32 мм Револьверная головка с приводным инструментом VDI30/12 инструментов или VDI40/8 инструментов (опция) Крепление инструмента ……………………………………….....VDI40 (VDI30) Количество позиций револьверной головки ……………………….....8 (12) шт. Мощность привода оси «С» ………………………………………………3,7 кВт Максимальная скорость вращения инструмента …………………..4000 об/мин Задняя бабка Перемещение пиноли задней бабки …………………………...…………..50 мм Диаметр пиноли задней бабки ………………………………………..……65 мм Конус пиноли задней бабки ……………………………………………...Морзе 4 Масса и габариты Масса станка ………………………………………………..……………..3200 кг Длина ……………………………………………………….………..…....2500 мм Ширина …………………………………………………………..………..1820 мм Высота …………………………………………………………...………..1680 мм Потребление электроэнергии ………………………………………..……30 кВт Технические характеристики Координатно-расточного станка 2Л50А Размеры рабочей поверхности стола, мм длина ………………………………………………………………………………....1100 ширина ………………………………………………………………………………...630 Наибольшее перемещение стола, мм продольное …………………………………………………………………………...1000 поперечное ………………………………………………………………………….....630 Число Т-образных пазов……………………………………………………………...… 7 Расстояние между пазами, мм ………………………………………………………...80 Ширина паза, мм …………………………………………………………………….....14 Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм наибольшее ……………………………………………………………………...…….770 наименьшее ………………………………………………………………………..….200 Наибольший ход гильзы шпинделя, мм…………………………………………..... 260 Вылет шпинделя, мм ………………………………………………………………....710 Пределы частоты вращения шпинделя, мин ……………………………….....10...2000 Число скоростей шпинделя ……………………………………………………..……..24 Пределы рабочих подач шпинделя, мм/мин ……………………………….1,25....1000 Число рабочих подач шпинделя ……………………………………………………..30 Скорость перемещения шпиндельной коробки, м/мин ……………………………3,15 Скорость рабочего перемещения стола, мм/мин ……………………………....2...7000 Число рабочих скоростей перемещения стола …………………………………...…..32 Скорость быстрого перемещения стола м/мин ……………………………………..…4 Допускаемая масса обрабатываемого изделия, кг ……………………………….....600 Наибольший крутящий момент на шпинделе Нм ………………………………....300 Наибольший диаметр сверления в стали, мм ………………………………………..30 Дискретность отсчета координат по осям Х, Y ………………………………….0,001 Габаритные размеры станка, мм длина ………………………………………………………………………………....3350 ширина …………………………………………………………………………….....3200 высота ………………………………………………………………………………...3250 Технические характеристики Координатно-шлифовального станка Hauser S3-DR Максимальный диаметр шлифования………………………………………..… 170 мм раздвижная пластина (банка) ………………………………………………….....300 мм длина, ширина……………………………………………………………..…600х380 мм нагрузка стола ……………………………………………………………..………..300кг продольное перемещение стола ……………………………………………..…..400 мм боковое перемещение стола …………………………………………………...…250 мм вертикальное перемещение шпиндельной бабки ……………………………....450 мм наибольшее расстояние между столом и электродвигателем ………...60 мм - 500 мм Наибольший угол с землей под углом …………………………………..…16 градусов расширение шпинделя макс………………………………………………..……..120 мм бесступенчатая скорость подачи…………………………………………… 0 - 6 м/мин число оборотов планетарной головки………………………………….. 5 - 250 об/мин шлифовальная скорость вращения шпинделя……………..…… 9000 - 80 000 об/мин общая установленная мощность 7,5 кВт Масса…………………………………………………………..…………………..3800 кг Размеры………………………………………………………..…..1700 x 3165 мм 1400x Технические характеристики Электроэрозионного станка Sodick LP 2 WH Производитель ……………………………………………..…………...Sodick (Япония) Модель ………………………………………………………..…………………LP 2 WH Система управления …………………………………………...……………CNC Sodick Кол-во управляемых осей……………………………………...………………………..5 Максимальный размер детали при струйной обработке (ДхШхВ) ………………………………………………………..……960 х 670 х 245 мм Максимальный размер детали при погружной обработке (ДхШхВ)…………………………………………………………..…. 960 х 670 х 230мм Максимальный вес заготовки при струйной обработке………..………………..850 кг Максимальный вес заготовки при при погружной обработке…..………………700 кг Перемещения по осям X/Y/Z………………………………………..500 x 350 x 250 мм Перемещения по осям U/V…………………………………………..……….80 х 80 мм Угол резания (толщина резания 120 мм)……………………………..…………... ± 15° Диаметр проволоки……………………………………………………..…..0,15 - 0,3 мм Натяжение проволоки…………………………………………………...………..3 -23 Н Макс. скорость промотки проволоки……………………………………..…420 мм/сек Расстояние от пола до поверхности стола………………………………..……...930 мм Общие требования к сети электропитания3 фазы……………………. …..….50/60 Гц Габариты станка………………………………………………….2300 х 2590 х 2040 мм Рабочее пространство……………………………………………...…….3000 х 3300 мм Вес станка……………………………………………………………..…………..2950 кг Емкость диэлектрика………………………………………………….……………550 л Размеры диэлектрического бака……………………………….....710 x 2070 x 1800 мм Пустой вес диэлектрического бака………………………………..………………370 кг 1.9 Расчет и назначение режимов резания Расчёт режимов резания является основным звеном при разработке технологических процессов формирования геометрических поверхностей детали. От этого во многом зависит качество изделия и затраты на его изготовление. На режимы резания оказывают влияние многие факторы, которые следует учитывать при расчётах. Виды расчетов и способы расчетов: Назначение режимов резания может быть выполнено двумя способами: расчетно – аналитический метод– режимы резания подсчитывают по полученным опытным путём формулам теории резания; статистический метод – режимы резания назначают по справочным таблицам общемашиностроительных нормативов режимов резания. Расчет режимов резания включает в себя определение следующих элементов: скорости резания (υ); число оборотов шпинделя станка (n); подача (S); глубина резания (t); сила резания (Рz); эффективная мощность резания (N). Обязательно должно выполняться условие: N<Nст., в этом случае режимы резания подходят. Расчет режимов резания: Для чернового растачивания: Глубина резания – t = 0,74 мм; Подача – S = 0,5 мм/об; Средне значение стойкости Т = 60 мин. Рассчитываем скорость резания υ м/мин, по формуле 8. cv υ = m x y ∗ Kv T ∗t ∗S (8) где: cv – коэффициент зависящий от условия обработки, cv = 350 m, x, y – показатель степени,m = 0,20; х = 0,15; у = 0,35; Кv – общий поправочный коэффициент представляющий собой произведение отдельных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на скорость резания, и рассчитывается поформуле 9. (9) K v = K𝜇v ∗ K nv ∗ K uv ∗ K φv ∗ K rv ∗ K qv ∗ K ov ∗ K φiv где: K𝜇v – общий поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико – механических свойств обрабатываемого материала, и находится по формуле 10. K𝜇v 75 1,25 =( ) НВ где: НВ – твердость обрабатываемого материала. (10) K nv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания, K nv = 0,80 K uv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания, K uv = 0,4 K φv , K φiv , K rv , K qv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние параметров резца на скорость резания; K φiv , K rv , K qv – не учитываются для инструмента, режущая часть которого является твердым сплавом; K φv = 0,7 K ov – поправочный коэффициент, учитывающий влияние на скорость резания, K ov = 1,0 Определим коэффициент K𝜇v : K𝜇v 75 1,25 =( = 0,081,25 = 0,077 ) 948 Следовательно: K v = 0,077 ∗ 0,8 ∗ 0,4 ∗ 0,7 ∗ 1,0 = 0,17 Определим скорость резания: υ= 350 ∗ 0,017 = 206 ∗ 0,17 = 35 м/мин 600,20 ∗ 0,740,15 ∗ 0,50,35 Рассчитаем число оборотов шпинделя станка, по формуле 11. n= 1000 ∗ υ π∗D (11) где: υ – скорость резания; π – 3,14; D – диаметр обрабатываемого отверстия. n= 1000 ∗ 35 35000 = = 937 об/мин 3,14 ∗ 11,892 37,34 Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка и корректируем в ближайшую меньшую сторону n = 900 об/мин. Найдем фактическую скорость резания Vф по формуле 12. vф = π ∗ D ∗ nст 1000 (12) где: nст – частота вращения шпинделя станка. 3,14 ∗ 11,892 ∗ 900 = 33,6 м/мин 1000 Определим силу резания Рz по формуле 13. vф = Pz = 10 ∗ Cp ∗ t x ∗ S y ∗ υn ∗ K p (13) где: Cp – коэффициент учитывающий свойства обрабатываемого материала, материала режущей части резца, а также условия обработки, Cp = 300; х, у, n – показатели степени: х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15; K p – общий поправочный коэффициент, численно равный произведению ряда коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на силы резания, и определяется по формуле 14. Кр = Кμр ∗ Кφр ∗ Кγр ∗ Кλр ∗ Кrp (14) где: Кμр – поправочный коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала и определяется по формуле 15. Кμр НВ n =( ) 75 (15) где: n – показатель степени, равный 0,75; Кφр – поправочный коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца, Кφр = 0,89; Кγр – поправочный коэффициент, учитывающий передний угол резца Кγр = 1,1; Кλр – поправочный коэффициент, учитывающий угол наклона режущей кромки Кλр = 1,0; Кrp – поправочный коэффициент, учитывающий радиус при вершине резцаКrp = 0,93; Определяем коэффициент Кμр : Кμр 980 0,75 =( = 130,75 = 6,8 ) 75 Коэффициент Кр равен: Кр = 6,8 ∗ 0,89 ∗ 1,1 ∗ 1,0 ∗ 0,93 = 6,2 Определим силу резания Pz : Pz = 10 ∗ 300 ∗ 0,741,0 ∗ 0,50,75 ∗ 33,6−0,15 ∗ 6,2 = 4955 Н Определим мощность для резания по формуле 16. Pz ∗ υ 1020 ∗ 60 4955 ∗ 33,6 = = 2,72кВт 1020 ∗ 60 Nрез = Nрез (16) Nрез = 2,72 кВт < Nст = 26,2 кВт , следовательно режим резани подобран и рассчитан правильно. Для чистового растачивания: Глубина резания – t = 0,058 мм; Подача – S = 0,2 мм/об; Средне значение стойкости Т = 60 мин. По формуле 10 определим коэффициент K𝜇v : K𝜇v 75 1,25 =( = 0,081,25 = 0,077 ) 948 По формуле 9 определим коэффициент K v : K v = 0,077 ∗ 0,8 ∗ 0,4 ∗ 0,7 ∗ 1,0 = 0,17 где: K nv = 0,80; K uv = 0,4; K φv = 0,7; K оv = 1,0. По формуле 8 определим υ м/мин где: cv = 420; х = 0,15; у = 0,20; m = 0,20. υ= 420 ∗ 0,17 = 71,4 м/мин 600,20 ∗ 0,0580,15 ∗ 0,20,20 По формуле 11 определим число оборотов шпинделя станка: n= 1000 ∗ 71,4 71400 = = 1894 об/мин 3,14 ∗ 12,008 37,7 Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту станка и корректируем в ближайшую меньшую сторону n = 1800 об/мин. По формуле 12 определяем фактическую скорость резания: 3,14 ∗ 12,008 ∗ 1800 = 67,9 м/мин 1000 vф = По формуле 15 определим коэффициент Кμр : Кμр 980 0,75 =( = 130,75 = 6,8 ) 75 где: n = 0,4 По формуле 14 определим коэффициент Кр : Кр = 6,8 ∗ 0,89 ∗ 1,1 ∗ 1,0 ∗ 0,93 = 6,2 где: Кφр = 0,89; Кγр = 1,1; Кλр = 1,0; Кrp = 0,93: По формуле 13 определим силу резания Pz : Pz = 10 ∗ 300 ∗ 0,0581,0 ∗ 0,20,75 ∗ 67,9−0,15 ∗ 6,2 = 171,5 Н где: Cp = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0,15. По формуле 16 определим мощность резания Nрез : Nрез = 171,5 ∗ 67,9 = 0,19кВт 1020 ∗ 60 Nрез = 0,19 кВт < Nст = 26,2 кВт, следовательно режим резания подобран и рассчитан правильно. Для шлифования: Основными элементами режима резания при шлифовании являются: окружная скорость рабочего круга (υк), скорость вращательного или поступательного движения детали (υд), глубина шлифования (t), продольная подача (S) перемещение шлифовального круга вдоль его оси, радиальная подача (Sp) перемещение шлифовального круга в радиальном направлении. По таблице определяем данные параметры: υк = 30 м/сек; υд = 20 м/мин; S = 0,3*В где В – ширина круга, мм. В = 10 мм; S = 0,3*10 = 3 мм; Sp – не учитывается. Эффективная мощность при шлифовании рассчитывается по формуле 17. Nшлиф = CN ∗ υrд ∗ t x ∗ S y ∗ dq (17) где: CN – коэффициент зависящий от условия обработки,CN =0,27; r, x, y, q – показатели степени: r = 0,5; х = 0,4; у = 0,4; q = 0,3. Nшлиф = 0,27 ∗ 200,5 ∗ 0,0050,4 ∗ 30,4 ∗ 12,0180,3 = 0,45 кВт. следовательно Nрез = 0,45 кВт < Nст = 22,6 кВт, режим резания подобран и рассчитан правильно. Следовательно для обработки данного размера, подобранные режимы резания соответствуют выбранному оборудованию. Режимы резания на остальные операции назначаем статическим методом и сводим в таблицу 6. Таблица 6 ОбрабатыОперация t, S, n, υ, мм мм/об об/мин м/мин 1 3,25 0,25 500 351 1 2,5 0,25 500 343 1 2 0,09 200 21,7 1 2,5 0,09 200 21,7 1 3,25 0,25 500 343 10 1 2,5 0,25 500 73,8 40 1 3,25 0.25 500 62,8 2 4,25 0,1 200 5,3 2 4,2 0,1 200 5,3 1 5,8 0,1 200 7,3 2 0,75 1,5 40 1,3 - - - - - - - - - - ваемый Оборудование i размер 224 218,5 010 Токарная 34,5 2,5x45° 90 Ø 8,5 015 КРС Ø 8,4 Ø 12 Токарнообрабатывающи й центр F.O.R.T. MT-65 Координатнорасточной станок 2Л450А M10 020 Слесарная 025 Термообработка Ø218,5х30 Ø218,5х30 Верстак слесарный Печь СНО-342,5/1342 Координатно030 КШС Ø 12 шлифовальный 20 0,02 0,005 2000 - Ø35 станок 20 0,25 0,005 200 - 11 15 1,5 200 137,2 - - - - - - - - - - - - - - - HauserS3-DR Станок 035 Электроэрозион b=7,5; h=10 ная электроэрозионн ый SodickLP 2 WH 040 Слесарная Верстак Ø218,5х30 слесарный Гальванические 045 Гальваника Ø218,5х30 ванны с подогревом 055 Слесарная Ø218,5х30 Верстак слесарный 1.10 Расчет норм времени Важнейшей задачей производства является систематическое повышение производительности труда. Высокая производительность труда является основным показателем производства. Уровень производительности труда определяется количеством времени, затрачиваемым на выполнение заданной работы. Время, в течении которого должна быть выполнена определенная работа называется нормой времени. Количество продукции, которое должно быть изготовлено в единицу времени называется нормой выработки. Норму времени подчитывают исходя из наилучшей организации труда, наиболее эффективного оборудования и инструмента, применение наиболее производительных режимов резания и опыта рабочих. Такая норма – является технической нормой времени. Делаем расчет норм времени на операции для обработки отверстия ø12Н7 Норма штучного времени определяется по формуле 18. Тшт = То + Твсп + Тоб + Тотд (18) где: То – основное время обработки поверхности; Твсп – вспомогательное время; Тоб – время на техническое обслуживание; Тотд – время перерывов и отдыха. Основное время определяем по формуле 19. То = L ∗j n∗S (19) где: – длинна рабочего хода направления подачи; – частота вращения шпинделя; – подача; – число проходов. Длину рабочего хода направления подачи определяем по формуле 20 .𝐿 = 𝑙 + 𝑙1 + 𝑙2 (20) где: – длина обрабатываемой поверхности детали; l1 – величина врезания; l2 – величина перебега инструмента. По формуле 21 определяем вспомогательное время: Твсп = Туст + Тз + Туп + Тизм (21) где: Туст – время установки и снятия заготовки, Тз – время закрепления и открепления заготовки, Туп – время на прием управления, Тизм – время на измерение, Время на техническое обслуживание, определяем по формуле 22. Тоб = (3 ÷ 8%)Топер (22) Оперативное время определяем по формуле 23. Топер = То + Твсп (23) Время на отдых определяем по формуле 24. Тотд = (4 ÷ 9%) ∗ Топер (24) Для чернового растачивания: То = 35 ∗ 1 = 0,08мин; 0,5 ∗ 900 Туст = 0,7 мин; Тз = 0,45 мин; Туп = 1,6 мин; Тизм = 0,2 мин. Твсп = 0,7 + 0,45 + 1,6 + 0,2 = 2,95 мин. Топер = 0,08 + 2,95 = 3,03 мин. Тотд = 3,03 ∗ 5% = 0,15 мин. Тшт = 0,08 + 2,95 + 0,15 + 0,15 = 4,05 мин. Для чистового растачивания: То = 35 ∗ 1 = 1,5мин; 0,2 ∗ 1800 Туп = 1,6 мин; Тизм = 0,2 мин. Твсп = 1,6 + 0,2 = 2 мин; Топер = 1,9 мин; Тоб = 1,9 ∗ 5% = 0,1 мин; Тотд = 1,6 ∗ 6% = 0,1 мин. Тшт = 0,1 + 1,9 + 0,1 + 0,1 = 2,2 мин. Для шлифования: Основное время при шлифовании определяем по формуле 25. То = 2L ∗ h ∗k n∗S∗t (25) где: – длина хода на обработку, – припуск на обработку, – частота вращения детали, – подача, – глубина резания, – коэффициент учитывающий точность шлифования и износ круга, k = 1,4. Длину хода на обработку определяем по формуле 26. (26) L=l+B где: – длина обрабатываемой поверхности, – ширина круга. L = 30 + 10 = 40 мм; То = 2 ∗ 40 ∗ 0,01 0,8 ∗ 1,4 = ∗ 1,4 = 1,54 мин; 50 ∗ 5 ∗ 0,005 0,75 Твсп = 2,95 мин. Топер = 1,54 + 2,95 = 4,5 мин, Тоб = 4,5 ∗ 4% = 0,18 мин, Тотд = 4,5 ∗ 6% = 0,27 мин, Тшт = 1,54 + 2,95 + 0,18 + 0,27 = 4,94 мин. Штучное время для обработки отверстия ø12Н7 Тшт = 4,05 + 2,2 + 4,94 = 11,19 мин. Время для обработки остальных поверхностей определяем табличным способом и вносим в таблицу 7. Тоб Тотд 5% от Топ 6% от Топ 0,025 0,05 0,06 0,15 0,045 0,01 0,01 1,8 0,06 0,09 0,1 0,1 0,05 0,008 0,009 90 0,72 0,02 0,04 0,04 10 0,8 0,024 0,04 0,05 40 0,12 0,036 0,008 0,009 1,5 0,045 0,08 0,09 Размер,мм Операция То Твсп 224 0,9 218,5 34,5 2,5x45° Ø 8,5 010 Токарная 015 КРС Ø 8,4 1,5 0,045 0,08 0,09 Ø 12 0,75 0,025 0,04 0,05 M10 0,5 0,015 0,03 0,03 12 0,36 0,6 0,7 48 1,44 2,5 3 3 0,9 1,5 1,9 3 0,9 1,5 1,9 1,8 5,4 9,3 11,1 Ø218,5х30 Ø218,5х30 Ø 12 Ø35 020 Слесарная 025 Термообработка 030 КШС 035 b=7,5; h=10 Электроэрозионная Ø218,5х30 040 Слесарная 18 0,54 0,9 1,1 Ø218,5х30 045 Гальваника 74 0,5 3,7 4,5 Ø218,5х30 050Контрольная 15 - 0,75 0,9 Ø218,5х30 055 Слесарная 0,1 0,05 0,008 0,009
