Разработка технологического процесса изготовления детали «Вал первичный»

     035 Горизонтально-фрезерная операция

     1. Определение вспомогательного времени Т_в.

     1.1. Время на операцию: 0,60 мин ([2], карта 78, поз. 2);

     1.2. Время на контрольные промеры: 

     – калибр: 0,16 мин ([2], карта 86, лист 4, поз. 86);

     – скоба: 0,05×2 = 0,1 мин ([2], карта 86, лист 2, поз. 15);

     – штангенциркуль: 0,10 мин ([2], карта 86, лист 7, поз. 158).

     Т_в = 0,96 мин.

     2. Определение оперативного времени  на операцию Т_оп.

     Т_оп = Т_о + Т_в = 3,05 + 0,96 = 4,01 мин.

     3. Определение времени на обслуживание  рабочего места Т_обс:

     Т_обс = 3% от Т_оп ([2], карта 78).

     4. Определение времени на отдых и личные надобности Т_отдлн:

     Т_отдлн = 4% от Т_оп ([2], карта 88).

     5. Определение нормы штучного времени  Т_шт: 

     Т_шт = Т_оп (1 + (а_обс + в_отдлн / 100)), мин, 

     где а_обс – % времени обслуживания от оперативного;

     в_отдлн – % времени отдыха и личных надобностей от оперативного.

     Тогда Т_шт = 4,01 (1 + (3 + 4 / 100)) = 4,29 мин.

     6. Определение подготовительно-заключительного  времени Т_пз:

     Т_пз = 12 мин ([2], карта 78).

     030 Шлицефрезерная операция

     1. Определяем вспомогательное время 

     1.1.Время  на операцию: 0,44 ([5], карта 19),

     Т_в = 0,44 мин.

     2. Определение оперативного времени  на операцию Т_оп.

     Т_оп = Т_о + Т_в = 6 + 0,44 = 6,44 мин.

     3. Определение времени на обслуживание  рабочего места Т_обс:

     Т_обс = 7% от Т_оп ([5], карта 19).

     4. Определение времени на отдых и личные надобности Т_отдлн:

     Т_отдлн = 6% от Т_оп ([5], карта 19).

     5. Определение нормы штучного времени  Т_шт:

     Т_ш = Т_о + Т_в + Т_обс =6 + 0,44 + 0,07 = 6,51 мин.

     6. Определение подготовительно-заключительного  времени Т_пз ([5], карта 19):

     а) на наладку станка инструмента и приспособления 20 мин;

     б) на дополнительные приёмы 4,0 мин;

     в) на смену оправки фрезы 4,0 мин;

     Т_п.з = 20 + 4,0 + 4,0 = 28 мин.

     070 Круглошлифовальная операция

     1. Определение вспомогательного времени.

     1.1. Вспомогательное время на операцию: 0,33 мин ([2], карта 44, лист1, поз. 15).

     2. Определение оперативного времени  на операцию Т_оп:

     Т_оп = Т_о + Т_в = 2,16 + 0,33 = 2,49 мин.

     3. Определение времени на обслуживание  рабочего места Т_обс:

     Т_обс = 9% от Т_оп ([2], карта 45).

     4. Определение времени на отдых и личные надобности Т_отдлн:

     Т_отдлн = 4% от Т_оп.

     5. Определение нормы штучного времени  Т_шт:

     Т_шт = Т_оп (1 + (а_обс + в_отдлн / 100)), мин,

     Т_шт = 2,49 (1 + (0,22 + 0,1 / 100)) = 2,5 мин.

     6. Определение подготовительно-заключительного  времени Т_пз:

     Т_пз = 10 мин ([2], карта 45).

     095 Резьбофрезерная операция

     1. Определение вспомогательного времени.

     1.1. Вспомогательное время на операцию: 0,39 мин ([5], карта 73, поз. 6);

     Т_в = 0,39 мин.

     2. Определение оперативного времени  на операцию Т_оп.

     Т_оп = Т_о + Т_в = 2,5 + 0,39 = 2,89 мин.

     3. Определение времени на обслуживание  рабочего места Т_обс:

     Т_обс = 4% от Т_оп ([2], карта 78).

     4. Определение времени на отдых  и личные надобности Т_отдлн:

     Т_отдлн = 4% от Т_оп ([2], карта 88).

     5. Определение нормы штучного времени Т_шт: 

     Т_шт = Т_оп (1 + (а_обс + в_отдлн / 100)), мин, 

     где а_обс – % времени обслуживания от оперативного;

     в_отдлн – % времени отдыха и личных надобностей от оперативного.

     Тогда Т_шт = 2,89 (1 + (4 + 4 / 100)) = 3,12 мин.

     6. Определение подготовительно-заключительного времени Т_пз:

     Т_пз = 19 мин ([2], карта 74).  

     Таблица 12 - Выбор режущего инструмента для детали «Вал первичный»

 

      4.12 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ 

     Таблица13

 

      5. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ  СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ 

     Для обеспечения надежного контакта детали с установочными элементами приспособления и предохранения ее от смещений и вибраций, возникающих в процессе обработки, установленную деталь необходимо закрепить. Принцип действия и конструкцию зажимного устройства выбирают исходя из конкретных условий выполнения операции: типа производства, программы выпуска деталей, величины сил резания, схемы базирования детали, конструктивных особенностей детали, типа станка и т.д.

     Надежность  закрепления проверяется расчетами, выполняемыми на стадии проектирования приспособления.

     Методика  расчетов определяется применяемым  зажимным устройством. Основная часть  расчетов является общей и включает в себя следующие этапы:

     – выбор схемы базирования и  закрепления детали;

     – определение сил и моментов резания;

     – выбор коэффициента запаса или надежности закрепления К;

     – составление расчетной схемы  и исходного уравнения для  определения потребного зажимного усилия W;

     – выбор коэффициента трения f;

     – выбор типа силового механизма и  определение необходимого исходного  усилия Q.

     Далее рассмотрим каждый из перечисленных  выше этапов более подробно.

     Деталь  базируется на основных опорах (установочных элементах) в соответствии с правилом “шести точек”. Схема базирования детали, в зависимости от условий выполнения операции, может быть полной, т.е. с лишением детали всех шести степеней свободы, и частичной (неполной), с лишением трех, четырех или пяти степеней свободы. На данной операции применяется полная схема базирования с лишением детали шести степеней свободы. Деталь устанавливается в призмах с упором в торец. Призмы лишают деталь четырех степеней свободы, упор в торец – одной.

     Расчёт  погрешности базирования ([6], стр.45): 

     Ε _б=0,5IТd(1/sinα-1), мм 

     где IТd – допуск на диаметр вала;

     α – ½ угла призмы; α=90°;

     Iтd = es – ei, мкм

     IТd =0 – (–0,46) = 0,46мкм 

     Ø45Н12(_-0,46)

     Ε _б = 0,5 · 0,46 · ((1 / sin45°) – 1) = 0,23 · (– 0,322) = 0,074мм

     IТd > Ε _б

     Вывод: Базирование выполнено правильно, обработка возможна при данной схеме установки.

     Расчёт  сил резания ([7], стр.290): 

     Р_х = 0,2…0,3Р_z

     Р_y = 1,0…1,2Р_z  

     Определяем  окружную силу Рz, действующую при  фрезеровании: 

     Р_z = [(10C_p · t^x · S_z^y · B^u · z) / D^q] · K_mp, Н, 

     где Р_z – основная сила резания;

     C_p – коэффициент учитывающий свойства обрабатываемого материала;

     T – глубина обрабатываемого шпон паза согласно чертежа;

     S_z – подача на зуб;

     B – ширина шпон паза;

     D – диаметр фрезы;

     K_mp – коэффициент зависящий от свойств обрабатываемого материала;

     z – число зубьев фрезы;

     n, x, y, q, – показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала. 

     C_p – 68,2 ([7], стр.291);

     x – 0,86 ([7], стр.291);

     n, y = 0,72 ([7], стр.291);

     u = 1 ([7], стр.291);

     q = 0,86 ([7], стр.291);

     t = 3,5 мм (по чертежу);

     S = 0,08 мм/зуб ([7], стр. 286, табл. 38);

     B = 11 мм (по чертежу);

     z = 16 ([7], стр.177, табл. 73).

     Р_z= [(10 · 68,2 · 3,5^0,86 · 0,08^0,72 · 11^0,72 · 16) / 80^0,86] · 1 = 666,223 Н

     Р_х = 0,25 · Р_z = 0,25 · 666,223 = 166,55 Н

     Р_у = 1,2 · Р_z = 1,2 · 666,223 = 800 Н

     W = (k · Р_х · ℓ) / ℓ₁, Н ([7], стр.85) 

     Так как в процессе обработки силы могут изменяться, то для обеспечения  надежности при расчете необходимых  сил закрепления их увеличивают  на коэффициент запаса К, который  может колебаться в широких пределах (1,8…9):