Разработка технологического процесса изготовления "Вала" (стр. 9 из 11)
Операция 015 Шлицефрезерная.
Основное время Т0=3,02 мин.
1. Определяем вспомогательное время
Тв=0,7 мин.
2. Топ= То+ Тв=3,02+0,7=3,72 мин. – оперативное время.
3. Определяем время на обслуживание рабочего места
Тобс=4,5% Топ Тобс=0,09 мин.
4. Определяем время на отдых и личные потребности.
Тотл=5% Топ; Тотл=0,1 мин.
5. Определяем норму штучного времени.
6. Определяем подготовительно заключительное время
Тп.з = 36 мин.
6. Определяем норму штучно-калькуляционного времени.
Операция 020 Шпоночно-фрезерная.
1. Определяем вспомогательное время на операцию
, мин 
2. Определяем оперативное время
, мин 
=3,9 мин =0,65 мин 
3. Определяем время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности.
= 3,5% 
=4%4. Определяем норму штучного времени
, мин 
=0,65 мин =0,63 мин 
5. Определяем подготовительно-заключительное время на партию деталей
=17 мин6. Определяем штучно калькуляционное время
:Операция 025 Вертикально-сверлильная
1. Определяем вспомогательное время на операцию
, мин 
=0,32 мин 
=0,05 мин 
2. Определяем время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности.
= 4% =4%3. Определяем норму штучного времени
, мин =0,25 мин =0,37 мин 
4. Определяем подготовительно-заключительное время на партию деталей
=29 мин5. Определяем штучно калькуляционное время:
Операция 035 Круглошлифовальная.
Исходные данные:
Масса заготовки 3,39 кг
Установка заготовки – в центрах с хомутиком
Величина операционной партии изделий Поп =157 шт.
Контроль диаметрального размера – скобой
Станок круглошлифовальный мод. 3Б12 (наибольший диаметр устанавливаемой заготовки 200 мм)
Подача – автоматическая.
Расчет норм времени
Основное время То = 0,169 мин
1. Туст = 0,28 мин [карта 6, поз. 2]
2. tп = 0,37 мин [карта 44, поз. 46]
3. tизм = 0,09 мин [карта 86, поз. 25]
tизм = То (0,09 = 0,09), но в данном случае время на измерения в норму включаем.
4. К = 1 [карта 87]
5. Суммарное вспомогательное время на переход:
Тп = tп + tизм · К = 0,37+0,09 · 1 =0,46 мин
6. Общее вспомогательное время на операцию:
Тв = Туст + Тп = 0,28 + 0,46 =0,74 мин
7. аобс = 9% [карта 45]
8. Тп.з = 7+6+1+7=30 мин [карта 45, поз. 2,6,7,10]
9. Определяем аот.л при автоматической подачи:
Оперативное время Топ = То + Тв = 0,169 + 0,74 = 0,91 мин
аот.л = 4% [карта 88]
10.Норма штучного времени на операцию:
11.Величина операционной партии изделий nоп = 157 шт. (по исходным данным)
12.Штучно – калькуляционное время:
.3. Конструкторская часть
3.1 Конструирование станочного приспособления
3.1.1 Силовой расчет приспособления
Проектируемое приспособление предназначено для фрезерования шпоночного паза на шпоночно-фрезерной операции.
Исходные данные для расчета:
– содержание операции: фрезерование шпоночного паза
– способ базирования заготовки: цилиндрической поверхностью
D = 25 мм на опорную призму с< б =90є
– режимные параметры обработки из п. 2.5:
t =4 мм; i = 8; Sм = 456 мм/мин; n=950 мин-1; V=14,9 м/мин; Sz = 0,24 мм/зуб
Для определения величины требуемой силы зажима разрабатываем схему действия силы на заготовку.
Со стороны шпоночной фрезы на заготовку действуют силы Рz, Рх, Ру, сдвигающие ее относительно опорной призмы.
Этим силам противодействуют:
– со стороны зажимного элемента сила зажима W, прижимающая заготовку к опорной призме;
– силы трения Wf в местах контакта базовой поверхности заготовки с зажимным и опорным элементами, удерживающими ее от сдвига.
При действии всех сил заготовка должна находиться в равновесии.
Учитывая способ базирования заготовки, характер и направление действия на нее всех сил, а также надежность закрепления, величину требуемой силы зажима заготовки рассчитываем по формуле:
Wсум=(К · √Рz2+Рх2+Ру2) / f1 +f2/sinб/2,
где К - коэффициент заноса
f 1, f2 – коэффициенты трения в местах контакта базовой поверхности заготовки с зажимным и опорным элементами соответственно.
б – угол призмы в градусах; б = 900
Принимаем f 1=f2 =0,16 – при контакте обработанной поверхности заготовки с опорой и зажимным элементом
К = Ко · К1 · К2 · К3 · К4 · К5 · К6,
К0 =1,5 – гарантированный коэффициент заноса
К1 =1 – при чистовой обработке
К2=1,6…1,8 – коэффициент, учитывающий затупления шпоночной фрезы при фрезеровании стали;
Принимаем К2=11,7
К3 =не учитывается при непрерывном фрезеровании
К4 =1,0 – при использовании пневмоцилиндра двухстороннего действия
К5 – не учитывается пи механизированном зажиме
К6-не учитывается при отсутствии момента, поворачивающего заготовку относительно опоры
К=1,5 · 1 · 1,7 · 1=2,55
Главную составляющую силы резания берем из п. 2.5.
Рz =263,6Н
Величины остальных составляющих силы резания радиальной Ру и осевой Рх устанавливаем из соотношения с главной составляющей Рz.
Ру=(0,3…0,4) Рz. [4, т. 42, с. 292]
Рх =(0,5…0,55) Рz.
Ру=0,4 Рz. = 0,4 · 263,6=105,44Н
Рх =0,55 Рz = 0,55 · 263,6 =144,98Н
Рассчитываем силу W по формуле.
W =2,55 · √263,62+144,982+105,442 / 0,16+0,16/0,707 = 2105Н
3.1.2 Описание конструкции и принципа действия
Анализируем исходные данные
Тип производства – среднесерийное
Тип привода – механизированный
Расчетная величина зажимной силы W=2105Н. выбираем тип зажимного механизма и привода. Для приспособления, работающего в условиях среднесерийного производства с требуемой величиной зажимной силы, принимаем рычажный зажимной механизм с передаточным отношением сил i =1,67
Выбираем тип привода.
Принимаем механизированный пневматический привод с пневмоцилиндром двухстороннего действия.
Передача сил со штока на заготовку будет производиться по схеме: шток-рычаг-заготовка.
На основании схемы действия сил по известной силе W определяем величину расчетной исходной силы на штоке пневмоцилиндра D.
Для рычажного зажимного механизма величина силы, действующей со стороны штока на рычаг рассчитываем по формуле:
Q =W /i · ŋ,
где ŋ – КПД рычажного зажимного механизма, принимаем ŋ = 0,95
Q = 2105/1,67 · 0,95=1327Н
Зная величину силы, развиваемой на штоке пневмоцилиндра двухстороннего действия, определяем расчетный диаметр пневмоцилиндра D.
Для пневмоцилиндра 2-х стороннего действия при подаче сжатого воздуха для зажима в бесштоковую полость.
Q= D2 /4 · ŋ · т, Н,
где т – давление сжатого воздуха, Па
ŋ – КПД пневмоцилиндра из формулы
D =√4 · Q/ · т · ŋ, мм
Принимаем т -0,4 МПа = 0,4 · 106 Па, ŋ =0,95
D = √4 · 1324/3,14 · 0,4 · 106 · 0,95 = 0,0667 м=66,7 мм
Принимаем стандартную величину диаметра пневмоцилиндра: D=100 мм.
3.2 Конструирование и расчет режущего инструмента
Для обработки шпоночного паза шириной 8 мм выбираем цельную шпоночную фрезу по ГОСТ 9140–78. Глубина паза 4 мм, длинна 40 мм, станок шпоночно-фрезерный модель 692М, материал заготовки сталь 45 ГОСТ 1050–88