Местные потери давления 4 страница

мм = 140 мкм;

мм = 800 мкм.

Общие припуски z_0min и z_0max рассчитываем, суммируя промежуточные припуски и записывая их значения внизу соответствующих граф.

z_0min = 1080мкм; z_0max = 1940мкм.

Проверяется правильность произведенных расчетов и строится схема графического расположения полей припусков и допусков.

2z_max3-2z_min3 =d₃-d₄ (156)

0,276 – 0,089 = 0,25 - 0,063

Номинальный припуск в данном случае определяем с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки:

(157)

Нижнее отклонение размера заготовки находим по ГОСТ 7505—74, Н_з=700 мкм:

мкм;

мм.

H_max=152 заготовки

H_min =151 заготовки

δ заготовки 1000 мкм

Обтачивание предварительное Н_max=150.8

Обтачивание предварительное H_min=150.3

δ обтачивание предварительное 400 мкм

Обтачивание окончательное H_max=150.41

Обтачивание окончательное H_min=150.16

δ обтачивание окончательное 250 мкм

Шлифование предварительное H_max=150.134

Шлифование предварительное H_min=150.071

δ шлифование предварительное 63 мкм

Шлифование окончательное H_max=150.06

Шлифование окончательное H_min=150.02

δ шлифование окончательное 40 мкм

Рисунок 17 – График схемы припусков

Результаты вычислений заносим в таблицу 6.

Таблица 6 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска	Расчетный припуск 2zmin i, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск δ, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
Rz	T	ρ	dmin	dmax	2z	2z
Заготовка – прокат				2*1730	151,203
Обтачивание: предварительное				2*438	150,327		150,3	150,8
окончательное				2*83	150,161		150,16	150,41
Шлифование: предварительное				2*45	150,071		150,071	150,134
окончательное				2*28	150,015		150,02	150,06
ИТОГО

3.1.16 Выбор плана маршрута обработки

Производим на чертеже разбивку с нумерацией обрабатываемых поверхностей детали. Основные операции при изготовлении данного вала следующие: заготовительная; токарная; фрезерная (фрезерование шпоночных пазов); шлифовальная. Каждая операция может содержать один или несколько технологических переходов.

Заготовительная (фрезерно-центровальная):

Нарезать заготовки длиной l = 1620 ± 1мм

Подрезать торцы в размер l = 1620 ± 1мм

Центровать с двух сторон.

Токарная операция

Токарная операция выполняется за два установка и включает предварительное и чистовое точение (в зависимости от требований к конкретным поверхностям).

I установ:

Точить предварительно Ø150 на длину 300мм;

Точить предварительно Ø160 на длину 710мм;

Точить предварительно конусность 1:10 Ø125 на длину 165мм;

Снять фаски;

Точить начисто конусность 1:10 Ø125 на длину 165мм;

Точить начисто (с припуском под предварительное и окончательное шлифование) Ø150 на длину 135мм;

II установ:

Точить предварительно Ø150 на длину 300мм;

Точить предварительно Ø160 на длину 120мм;

Точить предварительно Ø180 на длину 180мм;

Точить предварительно Ø200 на длину 10мм;

Точить предварительно конусность 1:10 Ø125 на длину 165мм;

Снять фаски;

Точить начисто конусность 1:10 Ø125 на длину 165мм;

Точить начисто (с припуском под предварительное и окончательное шлифование) Ø150 на длину 135мм;

Точить начисто Ø180 на длину 180мм;

Продольно-фрезерная:

Фрезеровать 2 шпоночных паза на концевых участках вала размером 36*10*140 под ходовые колеса;

фрезеровать шпоночный паз размером 40*11*140 под зубчатое колесо.

Сверлильная:

Сверлить два глухих отверстия в торцах вала Ø 24 на длину 70мм.

Нарезать резьбу М27 на длину 70мм.

Кругло-шлифовальная операция:

Предварительное шлифование

Предварительно шлифовать следующие участки за два установа с припуском для окончательного шлифования:

Ø150 на длину 135мм;

Ø150 на длину 135мм

Окончательное шлифование

Шлифовать окончательно в размер за два установа:

Ø150m6 на длину 135мм;

Ø150m6 на длину 135мм

3.1.17 Выбор типового оборудования и типовых универсальных приспособлений

Для обработки данной детали выбираем:

1) Горизонтально - расточной станок 2620В

На горизонтально – расточном станке производится сверление, зенкерование, развертывание отверстий, растачивание отверстий консольными и двухопорными оправками, фрезерование плоскостей (в том числе по прямоугольному контуру), нарезание резьб, обтачивание торцов и цилиндрических поверхностей с помощью радиального суппорта планшайбы.

Таблица 7 - Характеристики горизонтально - расточного станка 2620В

Техническая характеристика	Модель станка
2620В
Диаметр выдвижного шпинделя А, мм
Конус Морзе шпинделя	№ 5
Наибольшее осевое перемещение шпинделя Б, мм
Расстояние от оси шпинделя до стола В, мм	0...1000
Наибольшее перемещение радиального суппорта планшайбы, мм
Размеры рабочей поверхности стола, мм	1120´1250
Размер Т-образного паза стола Г, мм
Количество пазов
Подача шпинделя (бесступенчатое регулирование), мм/мин -	2,2...1760
Подача стола, бабки(бесступенчатое регулирование), мм/мин	1,4...1110
Подача суппорта	0,88... 700
Частота вращения, мин-1: выдвижного шпинделя	12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600
планшайбы	8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200
Мощность электродвигателя, кВт	6,7
Габариты станка, мм	4300 ´ 2075
Категория ремонтной сложности

2) Токарный станок с ЧПУ; модель 16К20Ф3С5

На токарном станке выполняются следующие операции (виды работ):

Обработка в замкнутом полуавтоматическом цикле деталей типа тел вращения, включая нарезание резьбы.

Технические характеристики станка 16К20Ф3С5:

Наибольший Ø обрабатываемой детали, мм - 400

Диапазон скоростей вращения шпинделя, об/мм – 12,5 ¸ 2000

Число скоростей - 22

Наибольшая скорость продольной подачи, мм/мин – 1200

Диапазон скоростей подач, мм/мин:

- продольная подача - 3 ¸ 1200

- поперечная подача - 1,5 ¸ 600

Скорость быстрого хода, мм/мин:

- продольная подача - 4800

- поперечная подача - 2400

Мощность электродвигателя главного движения, квт – 10

3) Продольно – фрезерный станок: модель 6608

На данном станке выполняются следующие виды работ:

- фрезерование плоскостей, уступов, пазов.

- сверловка, рассверливание отверстий.

- нарезание резьб.

Технические характеристики станка:

N об/мин 25 ¸ 800 (число оборотов шпинделя)

Рабочая подача:

стола: 20 ¸ 2000 (мм/мин)

шпинделя бабки 20 ¸ 1250 (мм/мин)

N_эл 13 х 3 (мощность

электродвигателей

главного движения, квт)

Размеры рабочей поверхности стола 800 х 3000 (ширина х длина)

3.1.18 Предварительное нормирование времени операций

Нормирование выполняем с учетом производительности, методов обработки и величины снимаемого припуска, используя приближенные формулы.

Штучно-калькуляционное время

Т_ш.к. = φ_к * Т_о, (158)

где j_к—коэффициент, учитывающий вспомогательное и допол­нительное время.

Таблица 8 - Определение основного времени

Наименование операции	Диаметр участка, мм	Глубина резания, мм	Длина обр-ки, мм	Формула для расчета основного времени, мин	То, мин
до обр-ки	после обр-ки
Токарная операция I установ
Подрезать торец					0,037*(D2-d2)*10-3	1,48
Точение наружной поверхности			3,5		0,17*(d*l)*10-3	10,2
		2,5		24,1
				4,2
Точение наружной поверхности чистовое			0,5		3,05
		0,5		3,46
Снять фаску					0,037*(D2-d2)*10-3	0,06
Токарная операция II установ
Подрезать торец					0,037*(D2-d2)*10-3	1,48
Точение наружной поверхности			3,5		0,17*(d*l)*10-3	10,2
		2,5		4,08
		3,5		6,12
				0,03
				4,2
Точение наружной поверхности чистовое			0,5		3,05
		0,5		3,46
		0,5		9,18
Снять фаску					0,037*(D2-d2)*10-3	0,06
ИТОГО токарной		87,75
Фрезерная операция
Фрезеровать шпоночный паз	125				6l*10-3	1,68
Фрезеровать шпоночный паз					6l*10-3	1,68
Фрезеровать шпоночный паз			5,5		6l*10-3	1,68
ИТОГО фрезерной		5,04
Сверлильная операция
Сверлить отверстие				70	0,52dl*10-3	0,87
Сверлить отверстие					0,52dl*10-3	0,87
Нарезать резьбу		М27			0,4dl*10-3	0,76
Нарезать резьбу		М27			0,4dl*10-3	0,76
ИТОГО сверлильной		3,26
Шлифовальная операция
Шлифование поверхности					0,15dl*10-3	3,04
Шлифование поверхности					3,04
ИТОГО шлифовальной		6,08

Таблица 9 - Штучно-калькуляционное время

Операция	То, мин	φк	Тш.к., мин
Токарная	87,75	2,14	187,8
Фрезерная	5,04	1,84	9,27
Сверлильная	3,26	3,25	10,6
Шлифовальная	6,08	2,1	12,77
Итого			8774,6

3.1.19 Выбор типа и формы организации производства

Тип производства – согласно ГОСТ 3.1108-78 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования.

Коэффициент закрепления операций определяется по формуле:

К_ЗО = Q/P_М (159)

где Q – число различных операций;

Р_М – число рабочих мест на которых выполняются данные операции.

Определяем количество станков, необходимых для каждой операции по формуле:

М_Р = (N · t_ШТ) / 60 · F_d · η, (160)

где N- годовая программа выпуска, шт. (примем 1000 штук в год);

F_d – действительный годовой объем времени, час (примем 4015 час);

η – нормативный коэффициент загрузки оборудования (примем 0,8).

Токарная операция:

Мр = (1000 · 187,8) / (60 · 4015 · 0,8) = 0,98

принимаем 1 станков m = 1.

Сверлильная операция:

Мр = (1000 · 10,6) / (60 · 4015 · 0,8) = 0,055

принимаем 1 станок m = 1.

Фрезерная операция:

Мр = (1000 · 9,27) / (60 · 4015 · 0,8) = 0,048

принимаем 1 станок m = 1.

Шлифовальная опрация:

Мр = (1000 · 12,77) / (60 · 4015 · 0,8) = 0,07

принимаем 1 станок m = 1.

Определяем коэффициент загрузки оборудования:

η _З.фр. = 0,048/1 = 0,048;

η _З.ток = 0,98/1 = 0,98;

η _{З.сверл} = 0,055/1 = 0,055;

η _з.шл = 0,07/1 = 0,07.

Определяем количество операций выполняемых на каждом станке:

Q₁ = 0,8/0,048 = 16,6;

Q₂= 0,8/0,98 = 0,8;

Q₃ = 0,8/0,055 = 14,5;

Q₄ = 0,8/0,07 = 11,4;

∑Qi = 16,6 +0,8 +14,5+11,4 = 43,3.

Коэффициент закрепления операций:

Кзо = 43,3/ 4 = 10,8

Полученный коэффициент закрепления операций соответствует массовому производству, так как (Кзо >10).

Определяем количество деталей в партии:

n = (N · а) / F, (161)

где а - периодичность запуска в день;

F – число дней в году.

n = (1000 · 10) / 240 = 40 шт

План специализированного участка для изготовления приводного вала стапельной тележки

3.1.20 Выбор состава технологических переходов

Данные в таблице технологических переходов, выбора режущего инструмента и режимов резания (см. таблицу 11).

3.1.21 Выбор режущих инструментов

Данные в таблице выбора режущего инструмента и средств измерения (см. таблицу 10).

Таблица 10 – Режущие инструменты

Операция и переходы	Режущие инструменты	Материал режущей части	ГОСТ инструмента
Заготовительная	Торцевая фреза с вставными ножами: правосторонняя 2214-0155; левосторонняя 2214-0156	ВК6 ВК6	ГОСТ 3473-80 ГОСТ 3473-80
Токарная	Резцы токарные: проходной упорный левый с шестигранной твердосплавной пластинкой	Т15К6	ГОСТ 21151-75
Резцы токарные: проходной упорный левый с шестигранной твердосплавной пластинкой	Т15К6	ГОСТ 21151-75
Мерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ 0-200 ГОСТ 164-80, скоба рычажная СРП 0-200 ТУ 2-044-366-82
Фрезерная	Шпоночная фреза Ø36 и Ø40мм,	Р6М5
Мерительный инструмент: линейка ШП 250х5 ГОСТ 8026-75, штангенциркуль ШЦ 0-150 ГОСТ 164-80
Сверлильная	Сверло Ø24 мм, метчик М27 (№1 и №2)	Р6М5
Мерительный инструмент: линейка ШП 250х5 ГОСТ 8026-75, штангенциркуль ШЦ 0-150 ГОСТ 164-80
Кругло-шлифовальная	Круг абразивный ПП 350х40х76 15А СМ1-2 К	15А	ГОСТ 2424-83
Мерительный инструмент: настроенный на размер микрометр, возможно применение скоба рычажная СРП 0-150 ТУ 2-044-366-82, прибор для измерения параметров шероховатости поверхности (профилометр цеховой с отсчетом цифровым и индуктивным преобразователем).

3.1.22 Выбор режимов резания

1) Токарно – винторезная операция

При черновом (предварительном) точении назначаем подачу в зависимости от выбранной глубины резания и жесткости системы.

S=0,5 мм/об. Допускаемая скорость резания составляет V – 90-110 м/мин.

При чистовом точении назначаем подачу в зависимости от требуемой шероховатости и радиуса скругления на вершине резца.

Подача S=0,25 мм/об. Допускаемая скорость резания V – 120-160 м/мин.

2) Продольно – фрезерная операция

Фрезеровать 2 шпоночных паза под ходовые колеса (окончательная обработка)

t = 5мм, s = 0,8 мм/об, v = 45 м/мин,

Пример расчета: рассчитаем число оборотов шпинделя n (об/мин)

n = (1000 · v) / (π · D), (162)

где D – диаметр шпоночной фрезы, принимаем 36мм

n = (1000 · 45) / (3,14 · 36) = 398 об/мин

по паспорту станка выбираем ближайшее значение – 400 об/мин.

v_действ = (n · D · n_действ) / 1000 (163)

v_действ = (3,14· 36 ·400) / 1000 = 45,2 м/мин

Фрезеровать шпоночный паз под зубчатое колесо (окончательная обработка)

t = 5,5мм, s = 0,8 мм/об, v = 45 м/мин, n = 400 об/мин

3) Сверлильная операция

1. Сверлить 2 отверстия Ø 24

t = 70мм, s = 0,35 мм/об, v = 21 м/мин, n = 250об/мин

5 Нарезать в отверстиях резьбу М27

v = 4 м/мин, n = 16об/мин

4) Круглошлифовальная операция

Скорость круга V_кр – 30-35 м/сек, скорость заготовки V_з – 15-55 м/мин.

Принимаем V_кр = 32 м/сек; V_з = 50 м/мин; t=0,015 мм

Все данные сведем в таблицу 11.

Таблица 11 - Режимы резания

Наименование перехода	t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, об/мин
Подрезка торца		0,5	100,5
Черновое точение конуса		0,5	63,3
Черновое точение Æ150	3,5	0,5	75,9
Черновое точение Æ160	2,5	0,5	80,4
Черновое точение Æ180	3,5	0,5	90,9
Черновое точение Æ200		0,5	100,5
Снятие фаски 3* 45°	3,0	0,5	51,7
Чистовое точение конуса	0,5	0,25	123,6
Чистовое точение Æ150	0,5	0,25	148,4
Чистовое точение Æ180	0,5	0,25	178,0

3.1.23 Техническое нормирование времени операций

Основное (машинное) время, затрачиваемое непосредственно на изменение размера и формы заготовки определяют по следующей формуле:

Т_О = (L · i) / S_m, (164)

где L – полный путь, который проходит инструмент

L = L_О + L₁ + L₂, (165)

где L_О – длина поверхности обработки;

L₁ – длина врезания инструмента;

L₂ – длина перебега инструмента;

i – количество проходов;

S_m – минутная подача, мм/мин

S_m = S_О · n (166)

где S_О – подача, мм/об;

n – частота вращения шпинделя, об/мин.

Вспомогательное время определяют по формуле:

Т_В = Т_УС + Т_ЗО + Т_УП + Т_ИЗ (167)

где Т_В – вспомогательное время;

Т_УС – время на установку и снятие детали;

Т_ЗО – время на закрепление и открепление детали;

Т_УП – время на приёмы управления;

Т_ИЗ – время на замер размеров;

Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности устанавливается в % к оперативному времени.

Т_ОП = Т_О + Т_В (168)

где L – полный путь, который проходит инструмент

L = L_О + L₁ + L₂, (169)

где L_О – длина поверхности обработки;

L₁ – длина врезания инструмента;

L₂ – длина перебега инструмента;

i – количество проходов;

S_m – минутная подача, мм/мин

S_m = S_О · n (170)

где S_О – подача, мм/об;

n – частота вращения шпинделя, об/мин.

Вспомогательное время определяют по формуле:

Т_В = Т_УС + Т_ЗО + Т_УП + Т_ИЗ (171)

где Т_В – вспомогательное время;

Т_УС – время на установку и снятие детали;

Т_ЗО – время на закрепление и открепление детали;

Т_УП – время на приёмы управления;

Т_ИЗ – время на замер размеров;

Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности устанавливается в % к оперативному времени.

Т_ОП = Т_О + Т_В (172)

Т_ОР берём 8 % от Т_ОП

Норма штучного времени на операцию определяется по формуле:

Т_ШТ = Т_О + Т_В+ Т_ОП (173)

Расчёт производим по операциям.

1) Заготовительная операция (не нормируется).

2) Токарно-винторезная операция:

Т_О1 = (100+5+5) / 160 = 0,7мин;

Т_О2 = (300+5+0)*7 / 160 = 13,3мин;

Т_О3 = (710+0+0)*8 / 160= 35,5мин;

Т_О4 = (165+5+0)*7 / 160 = 7,4мин;