Разработка технологического процесса изготовления детали с использованием станков с ЧПУ (стр. 2 из 6)
В соответствии с порядком операций можно предложить следующий технологический маршрут обработки.
План обработки детали
Таблица 5.1.
| № | Наименование операции или перехода | Норма времени |
| 1 | Токарная | 8.2 |
| 1.1 | Подрезать торец Æ60 предварительно | 0.5 |
| 1.2 | Точить цилиндрическую ступень Æ85 предварительно | 2 |
| 1.3 | Точить цилиндрическую ступень Æ50 предварительно | 2 |
| 1.4 | Точить цилиндрические поверхности Æ120 и Æ60 предварительно | 0.5 |
| 1.5 | Центровать отверстие Æ13 | 0.5 |
| 1.6 | Сверлить отверстие Æ13 | 1 |
| 2 | Токарная | 7.1 |
| 2.1 | Подрезка торца Æ175 мм предварительно | 0.5 |
| 2.2 | Проточить диаметр Æ175 предварительно | 0.5 |
| 2.3 | Подрезать торец Æ175 окончательно | 0.5 |
| 2.4 | Проточить диаметр Æ175 окончательно | 0.5 |
| 2.5 | Центровать отверстие Æ62 | 0.5 |
| № | Наименование операции или перехода | Норма времени |
| 2.6 | Сверлить отверстие Æ62 | 2 |
| 2.7 | Расточить отверстие Æ62 | 1 |
| 2.8 | Снять фаску с Æ175мм | 0.1 |
| 3 | Токарная | 5.5 |
| 3.1 | Подрезать торец Æ60 окончательно | 0.5 |
| 3.2 | Точить глухую ступень Æ50 окончательно | 1 |
| 3.3 | Точить глухую ступень Æ85 окончательно | 1 |
| 3.4 | Точить канавку | 0.5 |
| 3.5 | Точить диаметр Æ60 окончательно | 0.5 |
| 3.6 | Точить диаметр Æ120 окончательно | 0.5 |
| 3.7 | Снять фаски | 0.2 |
| 4 | Сверлильная | 11.6 |
| 4.1 | Сверлить 4 отв. Æ13 | 4 |
| 4.2 | Сверлить 2 отв. Æ9 | 2 |
| 4.3 | Зенкеровать отв. Æ10 | 0.5 |
| 4.4 | Сверлить 3 отв. в углах траверсы | 3 |
| 5 | Фрезерная | 4.1 |
| 5.1 | Фрезеровать треугольное гнездо предварительно | 2 |
| 5.2 | Фрезеровать треугольное гнездо окончательно | 1 |
| 6 | Слесарная | |
| 6.1 | Зенкеровать 2 отв. Æ10 | 0.1 |
| 6.2 | Тупить острые кромки | 0.5 |
| 6.3 | Маркировка | 0.1 |
| 7 | Термообработка | 30 |
| 8 | Шлифовальная | 8.7 |
| 8.1 | Шлифовать крепежную часть | 5 |
| 8.2 | Шлифовать торец | 2 |
| 9 | Координатно-расточная | 12.2 |
| 9.1 | Расточить точные отверстия Æ10 | 10 |
| Итого: 78 мин |
Нормы времени в таблице приведены округленно. Для каждого перехода приведено только основное время операции и вспомогательное. Для каждой операции приведено полное время, т.е. время с учетом подготовительно-заключительных и контрольных операций, а также регламентированных перерывов. Методика расчета времени операций приведена в п.13.
Согласно ГОСТ 3.1108-74 для выбора типа производства необходимо рассчитать коэффициент закрепления операций, который равен отношению количества операций за последний месяц к количеству явочных мест
Кзо =
Но выбор типа производства по этой методике не представляется возможным в виду отсутствия информации о номенклатуре производства.
Для единичных технологических проектов может быть использован другой метод — расчет коэффициента загрузки оборудования ( рассчитывается время необходимое для загрузки ).
Коб =
,где
tшт.ср — средняя норма времени на операции ( 8.2 мин );
N — годовая программа выпуска ( 1000 шт. );
Fq — годовой действительный фонд времени ( 4000 часов );
n — коэффициент загрузки каждого рабочего места ( 0.75 ).
В результате расчета Коб = 0.046, т.е. полученное значение соответствует мелкосерийному производству.
В промышленности используются две основные формы организации производства: поточная и групповая.
Первая используется в крупносерийном и массовом производстве. В нашем случае целесообразно применить групповую форму организации.
Группирование станочного оборудования и рабочих мест производится либо по видам технологической обработки изделий, либо по виду технологических процессов. При втором способе группировки специализированные участки создаются по конструкторско-технологическому признаку.
В нашем случае воспользуемся группированием станочного оборудования по видам обработки. Он заключается в формировании участков станков одного наименования.
В результате группировки получается шесть участков: токарных, сверлильных, фрезерных, координатно-расточных, шлифовальных станков и участок термообработки.
Расчет припусков на обработку производится на основе аналитического метода. Учитывая форму заготовки и требования к качеству поверхности для расчета припуска выберем поверхность торца детали Æ175 мм.
Рис 7.1. Схема расположения припусков.
Величины припусков Zшл и Zток рассчитываются, остальные выбираются.
Zi = Rz,i-1 + Ti-1 + ri-1 + ei , где
Rz,i-1 — высота неровностей поверхности, оставшейся после выполнения предшествующего перехода.
Ti-1 — глубина дефектного слоя.
ri-1 — пространственные отклонения.
ei — погрешности базирования и закрепления.
После токарной операции Rz=40, T=Rz .
Тогда для шлифования:
r = 0.2 мкм/мм ×180 мм = 0.2×180 = 36 мкм.
e = 40 мкм.
Zшл = 40 + 40 + 36 + 40 = 156 мкм.
Для горячекованных или штампованных заготовок:
Rz + T = 600 мкм.
r = 120 мкм, e = 120 мкм,
тогда Zток = 600 + 120 + 120 = 840мкм,
допуск на деталь по 9 квалитету dд = 115 мкм,
на заготовку для ковки в подкладном штампе dзаг = 1500 мкм,
на токарную операцию по 12 квалитету dток = 400 мкм.
В результате суммарный минимальный припуск равен:
Zmin = Zшл + dток + Zток = 156 + 400 + 840 = 1396 мкм,
максимальный припуск:
Zmax = Zmin + dд + dзаг = 1396 + 115 + 1500 = 3011мкм.
Общий номинальный припуск выберем
Zном = 3мм,
что соответствует параметрам заготовок полученных ковкой в подкладном штампе.
8. Выбор оборудования
Выбор металлорежущих станков для изготовления предложенной детали осуществлен на основании методики, изложенной в [1] с учетом следующих факторов:
- вид обработки;
- точность обрабатываемой поверхности;
- расположение обрабатываемой поверхности относительно технологических баз;
- габаритные размеры и масса заготовки;
- производительность операции;
- тип производства.
Таблица 8.1
| Операция | Наименование операции | Станок | Основные технические характеристики |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1,2,3 | Токарная операция | Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3С5 | 1. Макс. Диаметр обрабатыв. дет....4002. Набольшая длина продольного перемещения ......................9003. Наибольшая длина поперечного перемещения.......................250 |
| 4. Диапазон скоростей вращения | |||
| шпинделя об/мин........12.5-2000 | |||
| 5. Наибольшая скорость продольной | |||
| подачи мм/мин.. .............1200 | |||
| 6. Диапазон скоростей подач мм/мин | |||
| - продольная подача.....3-1200 | |||
| - поперечная.. .........1.5-600 | |||
| 7. Дискретность перемещения, мм | |||
| - продольная подача.....0.01 | |||
| - поперечная.. .........0.005 | |||
| 8. Мощность электродвигателя | |||
| главного движения, кВт......10 | |||
| 9. Масса станка, кг.........4000 |
Таблица 8.1. ( продолж.)
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 4 | Сверлильная операция | Сверлильный станок с ЧПУ 2Р135Ф2 | 1. Макс. диаметр сверления, мм ..... 352. Макс. расстояние от торца шпинделя до стола, мм ........ 6003. Макс. ход стола, мм: - продольный(Х) ....560 |
| - поперечный(Y) ....360 | |||
| 4. Макс. ход револьверного | |||
| суппорта(Z,R),мм .. 560 | |||
| 5. Количество скоростей шпинделя .. 12 | |||
| 6. Пределы скоростей | |||
| шпинделя, об/мин .. 32-1400 | |||
| 7. Количество рабочих подач ..... 18 | |||
| 8. Скорость перемещения | |||
| стола, мм/мин ..500-3800 | |||
| 9. Скор. перем. суппорта, мм/мин . до 4000 | |||
| 5 | Фрезерная | Фрезерный | 1. Размеры стола |
| операция | станок с | - длина, мм..................1600 | |
| ЧПУ | - ширина.....................400 | ||
| 6Р13Ф3-01 | 2. Расстояние от оси шпинделя до | ||
| вертикальных направляющих станка, | |||
| мм.........................500 | |||
| 3. Расстояние от торца шпинделя до | |||
| стола, мм................70-450 | |||
| 4. Наибольший ход стола | |||
| продольный, мм.............1000 | |||
| поперечный, мм.............400 | |||
| 5. Наибольший ход ползуна, мм 150 | |||
| 6. Вертикальный ход стола, мм 580 | |||
| 7. Диапазон скоростей вращения | |||
| шпинделя, об/мин........40-2000 | |||
| 8. Число скоростей............18 | |||
| 9. Диапазон подач стола, салазок, | |||
| ползуна, мм/мин.........20-1200 | |||
| 10. Мощность главного привода, | |||
| кВт......................7.5 |
Таблица 8.1. ( продолж.)
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 9 | Координатно- расточная | Координат-но расточной станок | 1. Размер рабочей поверхности стола (длин.´шир.), мм ... 400´700 2. Шпиндель |
| с ЧПУ | - частота вращения, об/мин. 45-2000 | ||
| 2Д132МФ2 | - вылет................. 475 мм. | ||
| 3. Мах диаметр сверления заготовки | |||
| из стали 45, мм ....... 32 | |||
| 4. Точность, мм | |||
| - отсчета координат ....... 0.001 | |||
| - установки координат ..... 0.008 | |||
| 5. Подача, мм/мин | |||
| - стола ................ 50-220 | |||
| - салазок .............. 50-220 | |||
| 6. Система программного упр. ...2П32-3 | |||
| 7. Число одновременно управляемых | |||
| координат .............. 2 | |||
| 8. Габариты, мм ........... 7000´4800 | |||
| 7,8 | Шлифоваль-ная операция | Универсальный круглошлифовальный | 1. Макс. Диаметр детали, мм ........4002. Мах длина детали, мм .........10003. Диаметр шлифования, мм - наружного ............... 8-400 |
| станок 3140 | - внутреннего ............ 30-200 | ||
| 4. Макс. Продольное перемещение | |||
| стола, мм............... 920 | |||
| 5. Скорость вращения шпинделя | |||
| передней бабки, об/мин .....40-375 | |||
| 6. Скорость вращения шлифовального | |||
| круга, об/мин | |||
| - наружное шлифование .......1650 | |||
| - внутреннее шлифование .....7000 | |||
| 7. Габариты ......... 4480´2070´1675 |
Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности и шероховатости, обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости (замены) инструмента.