Разработка технологического процесса обработки вала-шестерни (стр. 6 из 8)
Сила резания:
НЭффективная мощность резания:
кВтРасчет основного времени:
мин1.11 Расчет технической нормы времени
Tв = (Ту.с.+Тз.о.+ Туп + Тиз)×1,85
Tв - вспомогательное время, мин.
Ту.с - время на установку и снятие детали, мин.
Тз.о - время на закрепление и открепление детали, мин.
Туп - время на прием управления, мин.
Тиз - время на измерение, мин.
Тоб = Ттех + Торг
Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин.
Ттех - время на техническое обслуживание рабочего места, мин.
Торг - время на организационное обслуживание рабочего места, мин.
Топ = То + Тв
Топ - оперативное время, мин.
То - основное время, мин.
Тшт = То + Тв + Тоб + Тот
Тшт - штучное время
Тот - время на отдых, мин.
Тш-к = Тп.з./n + Тшт
Тш-к – штучно-калькуляционное время, мин.
Тп.з - подготовительно-заключительное время, мин.
В серийном производстве для всех операций кроме шлифования время на обслуживание рабочего места и время на отдых по отдельности не определяются. В нормативах дается сумма двух составляющих в процентах от оперативного времени.
Все расчеты по определению штучно-калькуляционного времяни приведены в таблице 10.1.
Таблица 10.1 Технические нормы времени по операциям
| номер операции | То | Ту.с. | Тз.о. | Туп. | Тиз | Тв | Топ | Тоб | Тшт | Тп-з | Тшт-к |
| 005 Фрезерно-центровальная | 0,91 | 0,15 | 0,024 | 0,14 | 0,23 | 1,006 | 1,9 | 0,13 | 2,06 | 26 | 2,34 |
| 010 Токарная черновая | 0,60 | 0,25 | 0,071 | 0,045 | 0,21 | 1,066 | 1,7 | 0,11 | 1,78 | 7 | 1,85 |
| 015 Токарная черновая | 0,98 | 0,25 | 0,071 | 0,045 | 0,21 | 1,066 | 2,0 | 0,13 | 2,18 | 7 | 2,25 |
| 020 Улучшение | |||||||||||
| 025 Токарная чистовая. | 0,65 | 0,25 | 0,071 | 0,045 | 0,21 | 1,066 | 1,7 | 0,11 | 1,82 | 7 | 1,90 |
| 030 Токарная чистовая | 1,05 | 0,25 | 0,071 | 0,045 | 0,21 | 1,066 | 2,1 | 0,14 | 2,25 | 7 | 2,33 |
| 035 Тонкое точение | 0,20 | 0,25 | 0,071 | 0,045 | 0,16 | 0,973 | 1,2 | 0,08 | 1,25 | 7 | 1,33 |
| 040 Тонкое точение | 0,21 | 0,25 | 0,071 | 0,045 | 0,16 | 0,973 | 1,2 | 0,08 | 1,26 | 7 | 1,33 |
| 045 Зубофрезерная | 20,45 | 0,08 | 0,071 | 0,34 | 0,02 | 0,945 | 21,4 | 1,71 | 23,1 | 21 | 23,33 |
| 050 Зубошлифовальная | 5,64 | 0,08 | 0,071 | 0,615 | 0,02 | 1,454 | 7,1 | 0,28 | 7,38 | 120 | 8,7 |
| 055 Фрезерование шпоночного паза | 12,51 | 0,162 | 0,024 | 0,19 | 0,28 | 1,214 | 13,7 | 0,89 | 14,6 | 24 | 14,88 |
| 060 Шлифование конуса | 1,80 | 0,25 | 0,071 | 0,045 | 0,22 | 1,084 | 2,9 | 0,19 | 3,07 | 9 | 3,17 |
| 065 Резьбонарезная | 0,22 | 0,25 | 0,071 | 0,045 | 0,59 | 1,769 | 2,0 | 0,13 | 2,12 | 7 | 2,19 |
Раздел 2. Проектирование приспособления для фрезерования шпоночных пазов
2.1 Виды и назначения станочных приспособлений
Станочные приспособления применяют для установки заготовок на металлорежущие станки. Различают три вида станочные приспособления:
- специальные (одно-целевые, не переналаживаемые);
- специализированные (узкоцелевые, ограниченно переналаживаемые);
- универсальные (многоцелевые, широко переналаживаемые).
Обоснованное применение станочного приспособления позволяет получать высокие технико-экономические показатели. Трудоемкость и длительность цикла технологической подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счет применения стандартных систем станочных приспособлений, сократив трудоемкость, сроки и затраты на проектирование. Производительность труда значительно возрастает (на десятки - сотни процентов) за счет применения станочные приспособления: быстродействующих с механизированным приводом, многоместных, автоматизированных, предназначенных для работы в сочетании с автооператором или технологическим роботом.
Точность обработки деталей по параметрам отклонений размеров, формы и расположения поверхностей увеличивается (в среднем 20 - 40 %) за счет применения станочные приспособления точных, надежных, обладающих достаточной собственной и контактной жесткостью, с уменьшенными деформациями заготовок и стабильными силами их закрепления. Применение станочные приспособления позволяет обоснованно снизить требования к квалификации станочников основного производства (в среднем на разряд), объективно регламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширить технологические возможности оборудования.
Станочные приспособления состоят из корпуса, опор, установочных устройств, зажимных механизмов (зажимов), привода вспомогательных механизмов, деталей для установки, направления и контроля положения режущего инструмента. Графические обозначения опор и зажимных механизмов регламентированы ГОСТ 3.1107-81.
2.2 Выбор оборудования
Фрезерование шпоночного паза вала-шестерни проводится на шпоночно-фрезерном станке модели 692М.
Этот станок предназначен для фрезерования шпоночных пазов на валах методом маятниковой подачи.
Размеры стола 8000´500 мм
Расстояние от торца шпинделя до стола 500 мм.
2.3 Выбор режущего инструмента.
Фрезерование методом маятниковой подачи проводится специальными шпоночными фрезами с двумя зубьями.
Материал режущей части быстрорежущий сплав Р6М5.
Фреза шпоночная Æ18, число зубьев z=2, оснащенная твердосплавными пластинами, ГОСТ 6396-78.
2.4 Расчет режимов и сил резания
Расчет режимов и сил резания, выбор элементов для расчета проводим по [2, т.2].
Глубина резания: t = 0,4 мм,
Диаметр фрезы: D = 18 мм
Подача на зуб: Sz = 0,28 мм/зуб
Число зубьев фрезы: z =2
Стойкость фрезы: T = 80 мин
По таблице выбираем значения коэффициентов и показателей степени в формуле скорости резания для шпоночной фрезы с материалом режущей части Р6М5. (Все коэффициенты взяты из [2]. т.2 стр.265—292).
По таблицам: tобщ. = 7 мм, маятниковой подачей за 17 проходов.
SZ = 0,28 мм/зуб фр.
Расчет минутной подачи фрезы:
Sм = Sz×z×n = 0,28×2×250 = 140 мм/мин.
Расчет поправочного коэффициента:
KV = KMV×KПV×KИV = 0,98×1×1 =0,98
Расчет скорости резания:
м/мин.Расчет частоты вращения:
об./мин, принимаем n = 250 об./мин.Сила резания:
Н 
Крутящий момент:
Н×мЭффективная мощность резания:
кВтИз расчета на износ фрезы до допустимых пределов:
Н 
кВтСоставляющие силы резания:
2.5 Описание конструкции приспособления
На корпус 2 крепятся призмы 5 посредством винтов 11. Призмы центрируются штифтами 19. В упор 6 ввинчивается установочный винт 12. Пневмокамеры 1 и стакан 3 крепятся к корпус с помощью болтов 9 и гаек 11, и шайб 15. А сама пневмокамеры скрепятся с помощью болтов 7 и гаек 11, и шайб 15
На резьбовой конец штока пневмокамеры наворачивается прихват 4. В стакан 3 ввинчивается установочный винт 10, и шайба 14.
2.6 Описание работы приспособления
Приспособление устанавливается на стол станка корпус 2 и закрепляется на нем посредством болтового соединения.
Обрабатываемая деталь – вал-шестерня устанавливается на призмы 5 с упором в установочный винт 12, зажимается сверху закаленной прижимной плоскостью прихвата 4. Далее можно проводить процесс обработки.
Привод зажима осуществляется следующим образом: воздух подаётся в верхнюю полость пневмокамеры 1, усилие мембраны передаётся на шток пневмокамеры, от штока на прихват 4, зажимающий деталь.
После процесса обработки воздух подается в нижнюю полость пневмокамеры. Шток с закрепленным на нем прихватом движется вверх и по винтовой канавке с помощью установочного винта 10 отводится в сторону.
2.7 Расчёт силового замыкания
Установку детали осуществляем на 2 узкие призмы. Зажим осуществляем по центру.
Усилие зажима будем рассчитывать по опоре, ближайшей к месту приложения сил резания, для обеспечения наименьших деформаций скручивания, т.к. при разнесении рассчитанной по условиям статики силы зажима касательные напряжения будут действовать по длине установленной детали до крайней опоры и будет наблюдаться скручивание по длине детали до крайней от места приложения силы резания поры. При приложении такой же силы к крайней опоре исключаются до минимума деформация скручивания и колебания установленной детали.
Опору детали (призму) располагаем так, чтобы над ней располагалась как обрабатываемая, так и зажимаемая поверхности. 
y
x
Рис. 2.1 Схема установки детали и силы, действующие на неё.
Расчет необходимой силы зажима.
Сначала найдем силу зажима W из условия отсутствия продольного перемещения детали при установке (рис. 2.2.).