Разработка технологического процесса изготовления детали "Втулка"

8. Выбор оборудования.

Наибольший усиленный вес при обработке наружных поверхностей вращения занимает обработка на станках токарно-револьверной группы.

Наиболее распространенным видом обработки наружных поверхностей на токарных станках является обтачивание при продольном перемещении суппорта с режущим инструментом: обработка торцев, обработка внутренних цилиндрических поверхностей, отверстий.

В курсовом проекте для токарно-винторезной операции применяем станок модели 16К20 (см. Приложение  ).

Для обработки отверстий применяем станок радиально-сверлильный модели                    (см.  Приложение      ).

Для обработки детали на токарно-револьверном многооперационном автомате с ЧПУ применяется станок модели СDМ 90 МС.

На автоматах можно производить следующие виды обработки: невращающимся инструментом – обточку, расточку, подрезку торцев, прорезку канавок, проточку конусов, обточку радиусных поверхностей, сверление, зенкерование, развертывание центрального отверстия, нарезку резьбы метчиком и плашкой, нарезку резьбы резцом, точение и растачивание сложных криволинейных поверхностей; вращающимся инструментом – поперечное сверление, зенкерование, развертывание, нарезку резьбы метчиком, зенкерование отверстий, фрезерование.

Техническая характеристика станка модели СDМ 90 МС (см. Приложение    ).

9. Выбор технологической оснастки.

При выборе оснастки следует учитывать тип производства, вид изделия и объем его выпуска, характер наличной технологии и возможность максимального применения имеющейся стандартной оснастки. Чем меньше объем выпуска деталей, тем более универсальной должна быть оснастка, и наоборот. Большему количеству изготавливаемых деталей соответствует специализированная и специальная оснастка. Приспособление, использующееся при изготовлении втулки – самоцентрирующийся трехкулачковый патрон. Он предназначен для закрепления детали цилиндрической формы.

Принцип действия: В радиальных пазах корпуса патрона перемещаются три кулачка с рельефной поверхностью, которая сопрягается со сменными накладными кулачками, которые крепятся винтами.

Муфта состоит из четырех секторов, каждый из которых можно самостоятельно и независимо от других перемещать в осевом направлении. Сектор имеет для сверл паз с углом наклона 150 и приводится в движение с помощью пневмопривода. При осевом перемещении муфты, кулачки получают радиальное перемещение и зажимают или освобождают заготовку. Кулачки легко заменяются. Пружинные штифты удерживают кулачки от выпадения и зацепления с муфтой. Втулка предохраняет патрон от проникновения в него грязи и стружки.

Привод патрона состоит из пневмоцилиндра, соединенного с каждым сектором муфты через воздухопроводящий шток, воздух через него под давлением поступает в левую полость пневмоцилиндра и приводит в движение сектор муфты – кулачок движется к центру патрона. Воздухопроводящая муфта состоит из опорной втулки которая соприкасается с корпусом муфты и вращается в ней с зазором 0,005-0,01 мм. На корпусе муфты установлена масленка, которая с помощью масла защищает муфту от нагрева и препятствует утечки воздуха.

10. Расчет режимов обработки.

На обрабатываемой заготовке различают три поверхности:

            обработанную, с которой уже снят слой металла

            обрабатываемую, с которой будет снят слой металла

            поверхность резания, соединяющую обработанную и обрабатываемую поверхности, и образованную непосредственно инструментом.

Главное движение определяет быстроту деформирования слоя, снимаемого с заготовки. Скорость этого движения называют скоростью резания. Движение, предназначенное для врезания инструмента в новые слои материала заготовки называют подачей. Глубиной резания называют кратчайшее расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностью.

Режим резания можно характеризовать такими элементами как скорость резания, подача и глубина резания. Расчет режимов резания для операций точения, растачивания производят в следующем порядке:

1.            Назначают глубину резания t, мм

2.            Выбирают подачу S0, мм/об

3.            Выбирают скорость резания V, м/мин

4.            Определяют частоту вращения шпинделя n, об/мин

, об/мин

D – диаметр заготовки или инструмента.

              Полученную частоту вращения корректируют по паспорту станка и принимают в качестве фактической – nф.

5.            Определяют фактическую скорость резания

, м/мин

              Режимы резания операций точения и растачивания поверхностей 1,2,3,6,10,11,12 показаны в таблице

                                                                                              Таблица

Определение режима резания операции точения и растачивания

Расчет режимов резания для операции сверления проводят в следующем порядке:

1.   Определяют отношение длины рабочей части сверла к диаметру.

2.   Выбирают подачу S0, мм/об.

3.   Выбирают скорость резания V, м/мин.

4.   Определяют частоту вращения шпинделя n, об/мин. Полученную частоту вращения корректируют по паспорту станка и принимают в качестве фактической nф.

5.   Определяют фактическую скорость резания Vф, м/мин.

Режимы резания операции сверления поверхностей 7, 8, 9 приведены в табл.

Таблица

Определение режимов резания операции сверления поверхностей 7, 8, 9

Обработка отверстий ведется по часовой стрелке, отсчет их ведется от отверстия обозначенного на чертеже под номером.

11. Техническое нормирование операций.

Разработка технологического процесса обычно завершается установлением технических норм времени для каждой операции. Техническую норму времени определяют на основе расчета режимов резания с учетом полного использования режущих свойств инструмента и производственных возможностей оборудования.

Техническая норма времени характеризует время, необходимое для выполнения определенной работы в условиях данного производства с учетом передового опыта и современных достижений техники, технологии и организации производства. Вместе с тем техническая норма является переменной во времени величиной, так как по мере совершенствования технологического процесса ее следует проверять и пересматривать, отображая тем самым улучшение организации труда, внедрение новой техники и накопление опыта работниками завода в соответствие с их культурным и техническим ростом.

Расчет технически обоснованной нормы времени в минутах производится по штучно-калькуляционному времени ТШ-К.

1) Расчет технической нормы времени для первого варианта ТП

,

где               Т0 – основное время, затрачиваемое на непосредственное изменение размеров и форм внешнего вида обрабатываемой заготовки, мин,

,

где               LР – расчетная длина обработки, мм;

                            i – число рабочих ходов;

                            SM – минутная подача, мм/мин,

,

где               S0 – подача, мм/об;

                            n – обороты шпинделя, об/мин.

,

где               L – длина обрабатываемой поверхности, мм;

                            LВ и LСХ – размеры врезания и схода инструмента, мм.

Таким образом

.

Операция токарно-винторезная 005

,

где               К=2,14.

Операция радиально-сверлильная 010

,

где               К=1,72.

,

где              d – диаметр обработанной поверхности, мм;

                            l – длина обработки, мм;

                            tВ – время подвода инструмента, мин;

tСХ – время схода инструмента, мин;

tП – время перехода к другой обрабатываемой поверхности, мин;

Штучно-калькуляционное время на обработку детали определяют по формуле:

.

.

Штучно-калькуляционное время на изготовление деталей в год определяют по формуле:

,

где N – годовой объем выпуска деталей (N=2000).

.

2) Расчет технической нормы времени для второго варианта ТП, реализуемого на РТК с применением ТОЦ GDM 90 MC.

Время цикла обработки детали на РТК определяют по формуле:

,

где               Т0 – суммарное основное время по операциям первого варианта ТП, с;

                            ТМВ – машинно-вспомогательное время, с,

.

Машино-вспомогательное время определяют следующим образом:

,

где               ТУ.С – время установки и снятия детали, с;

                            ТС.И – время смены инструмента, с;

                            ТС.П.О – время смены позиций обработки, с;

                            ТПЕР – время одной перестановки на ТОЦ, с,

.

.

3) Сравнение трудоемкости обработки детали по двум вариантам ТП

Для сравнения берется время

,

.

Отношение .

Трудоемкость по сравнению параметров сократилась более чем в 15 раз.

Заключение

В пояснительной записке к курсовому проекту изложена последовательность всех этапов разработки технологического процесса обработки втулки. В ходе данного курсового проекта были разработаны два варианта ТП, реализуемых на универсальных станках и РТК с токарно-обрабатывающим центром GDM 90 MC. В результате проделанной работы был проведен сравнительный анализ разработанных вариантов ТП. Он позволил сделать следующий вывод: трудоемкость обработки в РТК значительно (более чем в 15 раз) ниже, чем обработки той же детали на универсальных станках. Очевидно, что снижение трудоемкости обусловит и снижение себестоимости изготовления детали.