Содержание

Введение

1 Анализ исходных данных

1.1 Описание конструкции сборочного узла

1.2 Анализ материала детали

1.3. Конструкция детали и ее назначение

1.4 Анализ технологичности детали

1.5 Определение типа производства и его характеристика

2 Выбор вида и метода получения заготовки

2.1 Выбор заготовки из листа

2.1.1 Выбор заготовки из листа

2.2 Выбор заготовки выполненной штамповкой

3. Разработка технологического процесса механической обработки

3.1 Маршрут обработки поверхности, технологический маршрут

3.2 Разработка схемы базирования

4. Разработка операционной технологии

4.1 Определение операционных припусков на все поверхности изделия

4.2 Расчет режимов резания аналитическим методом на две операции

4.3 Выбор оборудования, приспособлений, режущих и контрольных инструментов

4.4 Поэлементное нормирование работ

Введение

В настоящее время вопрос развития производства в экономике серьёзная и наукоёмкая задача, но без развития производства и вложения в него средств предприятия существовать не могут. В связи с этим АвтоВАЗ ищет возможности и средства для успешной работы и дальнейшего процветания его работников. Сейчас заметно стремление завода максимально снижать себестоимость своей продукции, применять более высокопроизводительное оборудование и оснастку, оснащать станки промышленными роботами.

Темой выпускной квалификационной работы является разработка технологического процесса изготовления передней крышки электродвигателя в условиях среднесерийного производства.

В условиях нынешней экономической ситуации необходимо добиваться максимального эффекта от вложенных средств, чтобы они смогли в будущем приносить наибольший доход, это касается всех машиностроительных предприятий.

Таким образом, целью выпускной квалификационной является разработка совершенно нового технологического процесса изготовления детали, повышение качества обработки, снижение себестоимости изготовления, применение самых новейших разработок в области технологии машиностроения.

1 Анализ исходных данных

1. Описание конструкции сборочного узла

Рисунок 1 – Конструкция сборочного узла

1 – Трехфазный, асинхронный короткозамкнутый двигатель М360.

2 – Передняя крышка электродвигателя.

3 – 4 Болта М9 х 25 ГОСТ 7798-70.

4 – Вал электродвигателя.

5 – Шпонка.

Передняя крышка электродвигателя 2 закрепляется на электродвигателе 1 при помощи четырех болтов 3. После чего в приводной вал 4 вставляется шпонка 5.

Крышка электродвигателя служит для защиты двигателя от внешнего воздействия.

1.2 Анализ материала детали

Передняя крышка электродвигателя находится в условиях незначительных вибраций и переменных нагрузок, поэтому имеет достаточно не высокие требования к материалу.

Материал крышки электродвигателя : Ст3сп ГОСТ 380-71

Данная сталь применяется для изготовления ненагруженных деталей (преимущественно некрупных), и работающих без значительных динамических нагрузок: крышки, плиты, балки и т.п.

Сталь Ст3сп ГОСТ 380-71 применяется для единичного производства, а так как производство у данной выпускной квалификационной работы среднесерийное, то предлагаю использовать материал Б Ст3сп ГОСТ 380-71.

Химический состав и механические свойства стали Б Ст3сп ГОСТ 380-71 представлены в таблицах 1.1. и 1.2.

Таблица 1.1

Химический состав стали 20Х

Элемент	C	S	P
		Не более
Содержание, %	0,03	0,015	0,015

Таблица 1.2

Механические свойства стали 20Х

Т	в			KCU	НRC
МПа	МПа	%	%	Дж/см2	ед
250	380-500	26	64	157	33

1.3. Конструкция детали и ее назначение

Классификация поверхностей представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Классификация поверхностей

Данная деталь представляет собой призму и необходима в узле для защиты электродвигателя.

Таблица 3. Классификация поверхностей по служебному назначению

Вид поверхностей	№ поверхности
Исполнительные	18,39
Основные	27,34
Вспомогательные	35
Свободные	Остальные

Таблица 4. Классификация баз детали по служебному назначению

Виды баз	№ поверхности
Основные конструкторские базы	24, 25
Вспомогательные конструкторские базы	34, 29
Технологические базы	См. план

1.4 Анализ технологичности детали

В анализ технологичности конструкции детали входит технологеский контроль чертежа, технологический анализ детали, количественная оценка технологичности.

Целью анализа является выявление недостатков рассматриваемой детали по чертежу и возможное улучшение её технологичности.

Рабочий чертёж даёт полное представление о детали, так как все проекции, виды и разрезы однозначно и чётко объясняют конфигурацию. Чертёж содержит все необходимые размеры и отклонения, значения шероховатостей всех поверхностей, допускаемые отклонения форм и расположения поверхностей. Представлены данные о материале детали, об обработке и массе детали.

Технологический анализ помогает улучшить технологичность детали, что снижает её себестоимость без ущерба для служебного назначения детали.

Рассматривая условия работы крышки, можно сделать вывод, что упрощение конструкции детали не требуется. Материал выбран в соответствии с рекомендациями. Для данной детали возможно применение высокопроизводительных методов обработки. При обработке используем производительный токарный станок с ЧПУ. Обработка ведется проходными и упорными резцами.

Коэффициент унификации конструктивных элементов рассчитываем по формуле

, [6, с. 23]

где - число унифицированных поверхностей, шт.;

- число всех поверхностей, шт.

Выбираем

= 30

= 39

.

При = 0,7> 0,6 – деталь технологична.

Коэффициент использования материала рассчитываем по формуле

, [6, с. 23]

где - масса детали, кг;

- масса заготовки, кг;

Выбираем

= 0,95 кг;

=4,4кг;

.

При =0,2 < 0,8 – деталь технологична.

Коэффициент точности изготовления рассчитываем по формуле

. [6, с. 23]

,

где , , - количество поверхностей, шт.

1, 2, 3…19 – номера квалитетов точности.

При =0,91 > 0,8 – деталь технологична.

Коэффициент технологичности поверхности рассчитывается по формуле

, [6, с. 23]

где - среднее числовое значение параметра шероховатости

,

где 50, 25…0,4 – числовые значения параметра шероховатости, мкм;

- число поверхностей с соответствующим значением параметра шероховатости, шт.

.

При =0,1 < 0,32 – деталь технологична.

С учётом рассчитанных коэффициентов можно сделать заключение, что деталь технологична.

1.5 Определение типа производства и его характеристика

Тип производства по ГОСТ 3.1108—74 характеризуется коэффициентом закрепления операции Кз.о, который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест. Так как Кз.о отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжения рабочего места всеми необходимыми вещественными элементами производства, то Кз.о оценивается применительно к явочному числу рабочих подразделения из расчета на одну смену:

К_ЗО = Q/P_M,

где Q - общее число операций;

Р_M – количество рабочих мест на которых они выполняются;

Исходя из приведенной формулы для коэффициента закрепления операций необходимо установить соотношение между трудоемкостью выполнения операций и производительностью рабочих мест (оборудования), предназначенных для проведения данного технологического процесса при условии загрузки этого оборудования в соответствии с нормативными коэффициентами.

С_р = N∙T_шт / (60∙F_д∙h_зн), [7, c. 20]

где N – годовая программа, шт

Т_шт – штучное время, мин;

F_д – действительный годовой фонд времени, час;

h_зн – нормальный коэффициент загрузки оборудования.

Средние значения нормативного коэффициента загрузки оборудования по отделению или участку цеха при двухсменной работе следует принимать для серийного - 0,75.

После расчета по всем операциям Т_шт, С_р устанавливают принятое число рабочих мест С_пр, округляя до ближайшего большего числа полученное значение С_р

Далее по каждой операции вычисляют значение фактического коэффициента загрузки рабочего места:

К_з = С_р/С_пр [7, c.20]

Полученные данные записывают в соответствующие графы таблицы.

Количество операций, выполняемых на рабочем месте, определяются:

О = h_зн / К_з

Упрощенно тип производства можно определить как:

Тип производства = f(m;N)

где m – масса детали;

N – годовая программа выпуска.

Тип производства зависит от массы детали и программы выпуска

При массе детали 0,95кг и годовой программе выпуска N = 10000 по [6, c.24] производство среднесерийное.

Среднесерийное производство характеризуется тем, что продукция производится периодически повторяющимися сериями (квартал, месяц), ограниченной номенклатурой изделий и сравнительно большим объёмом выпуска, используются в основном универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. Оборудование расположено как по ходу выполнения тех процесса, так и по группам однотипного оборудования. Классификция рабочих средняя и высокая. Себестоимость изготовления продукции выше, чем в массовом.

2 Выбор вида и метода получения заготовки

2.1 Выбор заготовки из листа

2.1.1 Выбор заготовки из листа

Деталь разделяется на элементарные геометрические тела.

Рисунок 3 – Разбивка детали на элементарные геометрические тела

,

где - объем одного элемента в детали, мм;

- плотность стали, кг/мм.

Принимаем

6093,57 мм; [12, c 55]

74087 мм; [12, c 55]

10851,84 мм; [12, c 55]

10738,8 мм; [12, c 55]

22219,43 мм; [12, c 55]

5407,4 мм; [12, c 55]

2.1.2 Определяем поверхность с наибольшим размером - 119 мм

2.1.3 Составляем маршрут обработки

Маршрут обработки поверхности высотой 119 мм. Получаемые при этом квалитеты, точности и шероховатость поверхностей, снимаемые припуски [6, с 28], заносим в таблицу 5.

Таблица 5. Маршрут обработки детали

Операции	IT	Ra, мм	2Z, мм
Заготовительная	16	50	6
Токарная черновая	12	12,5 – 6,3	4

2.1.4 Определяем расчётную высоту заготовки

, [6, с 128]

где - номинальная высота обрабатываемой поверхности, мм;

- общий припуск на обработку одной стороны, мм.

Принимаем

= 119 конструктивно

мм.

2.1.5 Выбор листа

Выбираем прокат обычной точности по ГОСТ 2590-71 [6, с 43]

.

2.1.6 Рассчитываем длину заготовки

,

где - длина детали, мм;

- припуск на подрезание торцев, мм.

Принимается

; конструктивно

= 1мм. [6, с 40]

мм.

2.1.7 Составляем эскиз заготовки

Эскиз заготовки выполнен на рисунке 4, с учётом результатов расчёта и табличных данных с проставлением размеров, припусков и допусков.

Рисунок 4. Эскиз заготовки

2.1.8 Определяем массу заготовки

,

Принимаем

=698922 мм,

=5,48 кг.

2.1.9 Выбираем длину прутка

Прутки выпускают двух длин 4 и 7 м. При их разрезании на заготовки возникают неизбежные потери.

2.1.9.1 Определяем число заготовок, получаемых из одного прутка

Расчёт производим в соответствии с рисунком 5.

Рисунок 5. Схема раскроя прутка

, [6, c 37]

где - длина прутка, мм;

- потери на зажим, мм;

- длина торцевого обрезка, мм;

- ширина отрезного резца, мм;

- длина заготовки, мм.

Принимаем

= 4000 мм;

= 7000 мм;

= 80 мм; [6, c 43]

= 5 мм. [6, c 37]

Длина торцевого обрезка , мм, определяется по формуле

, [6, c 43]

где - диаметр заготовки, мм

мм,

шт;

шт.

2.1.9.2 Определяем длина прутка идущая на не кратность, мм

, [6, c 44]

мм;

мм.

2.1.9.3 Определяем длину прутка идущую на неизбежные потери, мм

,

мм;

мм.

2.1.9.4 Определяем массу неизбежных отходов, кг

,

кг;

кг.

2.1.9.5 Определяем норму расхода материала на одну деталь

,

кг;

кг.

Из расчётов видно, что применение проката длиной 7 м более экономично.

2.1.10 Определяем стоимость заготовки

, [6, c 39]

где - стоимость одного килограмма материала заготовки, руб.;

К – коэффициент приведения цен.

Принимаем

К = 40;

= 18,39 руб./кг; [6, c 141]

= 60 руб./тонн. [6, c 143]

руб.

2.2 Выбор заготовки выполненной штамповкой

2.2.1 Определяем конструктивные характеристики поковки

2.2.1.1 Определяем класс точности поковки

Т3 [4, с 28]

2.2.1.2 Определяем группу стали

М1 [14, с 28] ([4, с 145])

2.2.1.3 Определяем конфигурацию поверхности разъёма штампа

П – плоская

2.2.1.4 Определяем расчётную массу поковки

,

где - расчётный коэффициент.

Выбираем

= 1,3…1,6 [4, с 31]

кг.

2.2.1.5 Определяем массу геометрической фигуры в которую вписывается поковка

.

Диаметр описанной фигуры , мм, определяется по формуле

, [14, с 30]

мм.

Длина описанной фигуры , мм, определяется по формуле

[14, с 30]

мм.

Принимаем

= 3,5 кг, [12, с 55]

кг.

2.2.1.6 Определяем степень точности поковки

,

.

Принимаем С2 [4, с 145] ([14, с 30]).

2.2.2 Определяем припуски и допуски табличным методом по ГОСТ 7505-89

Таблица 6

Размер детали	Ra, мкм	Припуск Z, мм	Припуск на смещение штампа	Допуски Тd	Размер заготовки, мм
119	6,3	3,0	1,4	4	119+2∙3+2∙1,4=127,8
92	6,3	3,0	1,4	4	92-2∙3-2∙1,4=84,2
44	6,3	3,0	1,4	4	44+2∙3+2∙1,4=51,8
32	1,6	1	1,4	4	32-2∙1-2∙1,4=27,2
51	6,3	3,5	1,4	4	51-2∙3-2∙1,4=43,8
62	1,6	1	1,4	4	62+2∙1+2∙1,4=66,8
100	6,3-6,3	3,5-3,5	1,4	6	100+3,5+3,5-1,4+1,4=107
114	6,3-6,3	3,0-3,0	1,4	6	114+3,0+3,0-1,4+1,4=120
38	6,3-6,3	3,0-3,0	1,4	6	38+3,0+3,0-1,4+1,4=44
18	6,3	3,0	1,4	6	18-3,0+1,4-1,4=15

2.2.3 Выполняется эскиз заготовки

Рисунок 6 . Эскиз заготовки

Принимаем

= 5,38 кг; [12, c 55]

= 2 кг; [12, c 55]

= 0,5 кг; [12, c 55]

= 0,6 кг; [12, c 55]

152 мм; конструктивно

20 мм, конструктивно

50 мм; конструктивно

40 мм; конструктивно

кг

2.2.4Определяем стоимость заготовки

,

где - стоимость одного килограмма материала заготовки, руб

- стоимость одного килограмма отходов, руб

К – коэффициент приведения цен

Принимаем

К = 40;

= 38,19 руб./кг; руб; [6, c 142]

= 60руб, [6, c 143]

руб.

Так как стоимость заготовки, полученной штамповкой, дороже, следовательно, практическим способом получения заготовки является прокат.

3. Разработка технологического процесса механической обработки

3.1 Маршрут обработки поверхности, технологический маршрут

Анализ последовательности обработки поверхностей проводим с целью проверки правильности выбора метода обработки (переходов)

Перечень методов обработки каждой поверхности заносим в графу 2 таблицы 8, где обозначено:

Т – обтачивание черновое;

Тч - обтачивание чистовое;

С – сверлильная;

ТО – термообработка;

Ш – шлифование предварительное;

Шч – шлифование чистовое;

Ф – фрезерная.

Таблица 7. Маршрут обработки поверхности

№ пов.	Квалитет точности	Шероховатость Ra.	Маршрут обработки
1, 2, 3, 4	14	6,3	Ф, ТО.
5, 6, 7, 8	14	6,3	Ф, ТО.
9, 10, 11	14	6,3	Ф, ТО.
12, 13, 14	14	6,3	Ф, ТО.
15, 16, 17	14	6,3	Ф, ТО.
18, 19, 21	7	1,6	Т, Тч, ТО, Ш, Шч.
24, 27, 29	7	1,6	Т, Тч, ТО, Ш, Шч.
34, 38, 39	7	1,6	Т, Тч, ТО, Ш, Шч.
41, 42	7	1,6	Т, Тч, ТО, Ш, Шч.
20, 23, 40	14	6,3	Т, ТО.
22, 28, 33	14	6,3	Тч, ТО.
31, 32, 37	10	6,3	Т, Тч, ТО.
25, 26, 30	12	12,5	С, ТО
35	12	12,5	С, ТО

Таблица 8 Технологический маршрут обработки детали

№ операции	Название и марка оборудования	Название операции	Обрабатываемые поверхности
00	Ленточно-отрезной НДА-250	Заготовительная	Все формообразующие поверхности (см. эскиз)
05-1	Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3	Токарная (черновая)	9, 30, 34, 29, 43, 32, 27, 40.
05-2	Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3	Токарная (черновая)	9, 41, 19, 37, 23, 21, 39, 31, 38, 24, 20, 18, 42.
10- 1	Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3	Токарная (чистовая)	9, 33, 28, 34, 29, 43, 32, 27.
10-2	Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3	Токарная (чистовая)	22, 41, 19, 37, 21, 39, 31, 38, 24, 18, 42.
15	Вертикально- фрезерный с ЧПУ 6Р12РФ3	Фрезерная	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 36.
20	Вертикально-сверлильный 2Н150	Сверлильная	8, 9.
25	Термопечь	Термическая	Все поверхности
30-1	Универсальный круглошлифовальный 3А110	Кругло-шлифовальная (предварительная)	27, 29, 34.
30-2	Универсальный круглошлифовальный 3А110	Кругло-шлифовальная (предварительная)	39, 19, 41, 42, 21, 38, 18, 24.
35-1	Универсальный круглошлифовальный 3А110	Кругло-шлифовальная (чистовая)	27, 29, 34.
35-2	Универсальный круглошлифовальный 3А110	Кругло-шлифовальная (чистовая)	39, 19, 41, 42, 21, 38, 18, 24.
40	Моечная машина Ocifel	Моечная	Все поверхности
45	Контрольный стол	Контрольная	Все поверхности

3.2 Разработка схемы базирования

На операции 00 заготовительная в качестве технологических баз используем наружную цилиндрическую поверхность (9⁰⁰ и торец 29⁰⁰). Такая схема базирования (установочная, двойная опорная и опорная точки) материализуется с помощью тисков с призматическими губками и упора. Здесь и далее индекс около номера поверхности обозначает номер операции, на которой она получена. Индекс 00 относится к заготовительной операции.

На операции 05 токарная (черновая) на двух установах в качестве технологических баз используем наружную цилиндрическую поверхность (9⁰⁰ и торец 24⁰⁰), (9⁰⁵ и торец 29⁰⁵) . Такая схема базирования (установочная, двойная опорная и опорная точки) материализуется с помощью трёхкулачкового самоцентрирующего патрона.

На операции 10 токарная (чистовая) на двух установах в качестве технологических баз используем внутреннюю и наружную цилиндрическую поверхность (39⁰⁵ и торец 24⁰⁵), (9¹⁰ и торец 29¹⁰) . Такая схема базирования (установочная, двойная опорная и опорная точки) материализуется с помощью трёхкулачкового самоцентрирующего патрона с разжимными кулачками.

На операции 15 фрезерая в качестве технологических баз используем внутреннюю цилиндрическую поверхность, (39¹⁰ и торец 24¹⁰) . Такая схема базирования (установочная, двойная опорная и опорная точки) материализуется с помощью трёхкулачкового самоцентрирующего патрона, установленного на поворотный стол.

На операции 20 сверлильная в качестве технологических баз используем внутреннюю цилиндрическую поверхность, (39¹⁰ и торец 24¹⁰) . Такая схема базирования (установочная, двойная опорная и опорная точки) материализуется с помощью специального разжимного патрона и опорной плиты.

На операции 30 круглошлифовальная на двух установах в качестве технологических баз используем внутреннюю и наружную цилиндрическую поверхность (39²⁵ и торец 24²⁵), (27²⁵ и торец 29²⁵) . Такая схема базирования (установочная, двойная опорная и опорная точки) материализуется с помощью трёхкулачкового самоцентрирующего патрона с разжимными кулачками.

На операции 35 круглошлифовальная на двух установах в качестве технологических баз используем внутреннюю и наружную цилиндрическую поверхность (39³⁰ и торец 24³⁰), (27³⁰ и торец 29³⁰) . Такая схема базирования (установочная, двойная опорная и опорная точки) материализуется с помощью трёхкулачкового самоцентрирующего патрона с разжимными кулачками.

Принятые схемы базирования обеспечивают нулевую или минимальную погрешность базирования при обработке.

Теоретические схемы базирования приведены на «Плане обработки детали».

4. Разработка операционной технологии

4.1 Определение операционных припусков на все поверхности изделия

Расчёт припусков состоит в определении толщины слоя материала, удаляемого в процессе обработки заготовки. Припуск должен быть минимальным, чтобы уменьшить количество снимаемого материала и расходы на обработку, и в то же время достаточным, чтобы исключить появление на обработанной поверхности дефектов (шероховатость, чернота, отбеленный слой и т. п.) черновых операций.

Припуск на самую точную поверхность 27 Æ25h7 рассчитаем аналитическим методом по переходам [1]. Результаты расчета будем заносить в таблицу 9.

1) В графы 1 и 2 заносим номера и содержание переходов по порядку, начиная с получения заготовки и кончая окончательной обработкой; заготовительной операции присваиваем № 00.

2) В графу 3 записываем квалитет точности, получаемый на каждом переходе. По таблице 18.2. [1] определяем величину Td допуска для каждого квалитета и записываем в графу 4.

3) Для каждого перехода определяем составляющие припуска. По таблице 18.2. [1] определяем суммарную величину, a = h_д + R_z, где R_z - высота неровностей профиля мм, h_д - глубина дефектного слоя мм. Значение a заносим в графу 5 таблицы 9.

По формуле D = 0,25Td [5] определяем суммарное отклонение формы и расположения поверхностей после обработки на каждом переходе. Значение D заносим в графу 6 таблицы 5.

Погрешность установки e заготовки в приспособлении на каждом переходе, где совпадают технологическая и измерительная база принимаем равной нулю.

Для случаев несовпадения баз значения e имеются в литературе [1]. Значение e заносим в графу 7 таблицы 9. Для переходов 00 в графе 7 делаем прочерк.

4) Определяем предельные значения припусков на обработку для каждого перехода, кроме 00.

Минимальное значение припуска определяем по формуле [1]:

[2, стр. 59]

Здесь и далее индекс i относится к данному переходу, i-1 - к предыдущему переходу, i+1 - к последующему переходу.

;

;

;

.

Определим расчётный минимальный размер D_р для каждого перехода по формуле [1]:

; [2, стр. 59]

;

;

;

.

Округлим значение D_p для каждого перехода до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для этого перехода, в сторону увеличения.

;

;

;

;

.

Округлённые значения D_р заносим в графу 8 таблицы 9.

Определим максимальный размер для каждого перехода по формуле [1]:

; [2, стр. 60]

;

;

;

;

.

Максимальное значение размера заносим в графу 9 таблицы 9.

Максимальное значение припуска определяем по формуле [1]:

; [2, стр. 60]

;

;

;

.

Минимальное значение припуска на диаметр:

;

;

;

.

Значение 2z_min и 2z_max заносим в графы 10 и 11 таблицы 9. В строке, соответствующей переходу 00, делаем прочерк.

Определяем общий припуск на обработку z₀, суммируя промежуточные припуски:

; [2, стр. 61]

;

;

Значение z_0max и z_0min заносим в строку 7 таблицы 9.

Проверим правильность расчётов по формулам [1]:

; [2, стр. 59]

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

,

где Td_заг – допуск на размер заготовки; Td_дет – допуск на размер готовой детали.

Проверка сходится, следовательно, припуски рассчитаны, верно.

Схема расположения припусков, допусков и операционных размеров для поверхности 27 Æ25h7 представлена на рисунке 1. Припуски и допуски на остальные поверхности определяем табличным методом по ГОСТ 7505-89 «Ковка и объёмная штамповка». В качестве заготовки используем поковку. Все интересующие допуски и припуски на остальные размеры смотреть в разделе 2.2. данной работы.

Таблица 9 - Расчёт припусков на обработку

№ оп	Название операции	JT	Td	α	Δ	ε	Dmin	Dmax	2zmin	2zmax
00	Заготовитель-ная	16	1,900	0,27	0,475	-	27,715	29,615	-	-
10	Токарная (черновая)	12	0,210	0,23	0,053	0	25,493	26,435	1,490	3,180
15	Токарная (чистовая)	10	0,120	0,08	0,030	0	25,659	25,779	0,566	0,656
45	Шлифовальная (предваритель-ная)	8	0,033	0,05	0,008	0,06	26,225	25,526	0,166	0,253
50	Шлифовальная (чистовая)	6	0,013	0,03	0,003	0,05	27,715	25,400	0,106	0,126
2z0min		2,328			2z0max			4,215

Рис. 1. Схема расположения припусков, допусков и операционных размеров для поверхности 25, Æ62h7

4.2 Расчет режимов резания аналитическим методом на две операции

Рассчитаем режимы резания на операцию 05 токарную (черновую). Для выбранной операции - токарная - применим аналитический метод определения режимов резания [1]. Данную операцию выполним за два установа.

Разработку режима резания на токарной (чистовой) операции начинают с установления характеристики режущего инструмента. Режущий инструмент – резец прямой проходной левый ВК8 φ = 60˚ ГОСТ 18878-73, резец прямой подрезной левый ВК8 φ = 60˚ ГОСТ 18880-73.

Основные параметры резания при точении:

Установ 1

- глубина резания: t = 2 мм;

- подача: S = 0,6 мм/об выбираем по таблице 14 [1];

- скорость резания: ,

где С_υ – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 17 [1];

Т – период стойкости инструмента;

t – глубина резания;

S – подача;

x_, y, m – показатели степени, выбираем по таблице 17 [1];

K_υ – поправочный коэффициент на скорость резания равен:

,

где коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

- коэффициент на инструментальный материал, выбираем по таблице 6 [1];

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, выбираем по таблице 5 [1];

,

где коэффициент, характеризующий, группу стали по обрабатываемости, выбираем по таблице 2 [1];

- коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал.

;

- частота вращения инструмента:

;

По паспорту станка принимаем S = 0,5 мм/об и n = 600 об/мин.

- сила резания: ,[1]

где – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 22 [2];

поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала:

,

где коэффициенты, учитывающие фактические условия резания, выбираем по таблицам 9, 10 и 23 [1];

;

- мощность резания: .<Nст (мощности хватает для этой работы).

Станок по мощности проходит.

Установ 2

- глубина резания: t = 2 мм;

- подача: S = 0,6 мм/об выбираем по таблице 14 [1];

Рассчитаем режимы резания на операцию 15 фрезерную. Для выбранной операции - фрезерная - применим аналитический метод определения режимов резания [1]. Данную операцию выполним за два перехода.

Разработку режимов резания на фрезерной операции начинают с установления характеристики режущего инструмента.

Основные параметры резания при фрезеровании:

Переход 1

- глубина резания: t = 3,0 мм;

- подача: S _z = 0,25 мм/зуб выбираем по таблице 33 [1];

- скорость резания: , [1]

где С_υ – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 39 [1];

D – диаметр фрезы;

z – число зубьев фрезы;

Т – период стойкости инструмента;

t – глубина резания;

S_z – подача;

В – параметр срезаемого слоя;

x_, y, q, m, u, p – показатели степени, выбираем по таблице 39 [1];

K_υ – поправочный коэффициент на скорость резания равен:

,

где коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

- коэффициент на инструментальный материал, выбираем по таблице 6 [2];

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, выбираем по таблице 5 [1];

,

где коэффициент, характеризующий, группу стали по обрабатываемости, выбираем по таблице 2 [1];

- коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал.

;

- частота вращения инструмента:

;

По паспорту станка принимаем S = 0,25 мм/об и n = 2000 об/мин.

- сила резания: , [1]

где – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 41 [2];

z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения фрезы;

поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала, выбираем по таблице 9 [2].

;

.

- мощность резания: .

Станок по мощности проходит.

На остальные операции режимы резания назначаем по справочным данным [1], подача, глубина резания и обороты.

Операцию 10 токарную (чистовую). Данную операцию выполним за два установа.

Основные параметры резания при точении:

Установ 1, Установ 2

- глубина резания: t = 2 мм;

- подача: S = 0,6 мм/об выбираем по таблице 14 [1];

- частота вращения заготовки 600 об/мин.

- глубина резания: t = 6 мм;

- подача: S = 1,2 мм/мин выбираем по таблице 14 [1];

- подача: S_{обкатки} = 0,2 об/мин выбираем по таблице;

Операцию 30 круглошлифовальную (предварительную). Данную операцию выполним за два установа.

Основные параметры резания при шлифовании:

Установ 1

- глубина резания: t = 0,3 мм;

- подача: ;

- скорость резания: ;

- частота вращения инструмента: n = 10000 об/мин.

Установ 2

- глубина резания: t = 0,3 мм;

- подача: ;

- скорость резания: ;

- частота вращения инструмента: n = 10000 об/мин

Операцию 35 круглошлифовальную (чистовую). Данную операцию выполним за два установа.

Основные параметры резания при шлифовании:

Установ 1

- глубина резания: t = 0,3 мм;

- подача: ;

- скорость резания: ;

- частота вращения инструмента: n = 10000 об/мин.

Установ 2

- глубина резания: t = 0,3 мм;

- подача: ;

- скорость резания: ;

- частота вращения инструмента: n = 10000 об/мин

Основные параметры резания при сверлении:

Переход 1, переход 2

- глубина резания: t = 3 мм;

- подача: ;

- скорость резания: ;

- частота вращения инструмента: n = 500 об/мин.

¨ частота вращения инструмента: n = 10000 об/мин.

4.3 Выбор оборудования, приспособлений, режущих и контрольных инструментов

Таблица 10 - Выбор средств технологического оснащения (СТО)

№ и название операции	Марка и название оборудования	Приспособление	Режущий инструмент	Средства контроля
00 Заготовительная	Ленточно-отрезной НДА-250	Тиски с призматическими губками, упор.	Ленточная пила зубья Т5К10	Штангенциркуль Шц-1 (0-320) ГОСТ 166
05 Токарная (черновая) Установ 1	Токарно-винторезный С ЧПУ 16К20Ф3	Патрон трехкулачковый ГОСТ 2572-53,	Резец прямой проходной левый ВК8 φ = 45˚ ГОСТ 18869-73	Штангенцир- куль Шц-1 (0-320) ГОСТ 166-63
05 Токарная (черновая) Установ 2	Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3	Патрон трехкулачковый ГОСТ 2572-53,	Резец прямой проходной левый ВК8 φ = 45˚ ГОСТ 18869-73, резец прямой подрезной левый ВК 8 φ = 45˚ ГОСТ 18871-73.	Штангенцир- куль Шц-1 (0-320) ГОСТ 166-63
10 Токарная (чистовая) Установ 1	Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3	Патрон трехкулачковый ГОСТ 2572-53,	Резец прямой проходной левый ВК8 φ = 60˚ ГОСТ 18878-73, резец прямой подрезной левый ВК8 φ = 60˚ ГОСТ 18880-73.	Штангенцир- куль Шц-1 (0-320) ГОСТ 166-63, синусная линейка ГОСТ 4046-61
10 Токарная (чистовая) Установ 2	Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3	Патрон трехкулачковый ГОСТ 2572-53,	Резец прямой проходной левый ВК8 φ = 60˚ ГОСТ 18878-73, резец прямой подрезной левый ВК8 φ = 60˚ ГОСТ 18880-73.	Штангенцир- куль Шц-1 (0-320) ГОСТ 166-63, синусная линейка ГОСТ 4046-61
15 Фрезерная	Вертикально-фрезерный с ЧПУ 6Р12РФ3 Стол 1250*320	Патрон трехкулачковый ГОСТ 2572-53, поворотный стол	Концевая монолитная твёрдосплавная фреза ВК8 ГОСТ 17870-85	Микрометр (0-300мм) ГОСТ 6507-60
20 Сверлильная	Вертикально-сверлильный 2Н150	Специальное приспособление и плита.	Сверло спиральное и ступенчатое Т15К10 ГОСТ 3215-89	Микрометр (0-300мм) ГОСТ 6507-60, калибр на отв
25 Термическая	Термопечь	-----------	----------	Твёрдомер
30 Круглошлифовальная (предварит) (1 установ)	Универсальный кругло- шлифовальный 3А110	Патрон трёхкулачковый ГОСТ 14903-69,	Круг шлифовальный ПП 24А12НСТ26Б ГОСТ 2424-67	Микрометр (0-300мм) ГОСТ6507-60, синусная линейка ГОСТ 4046-61
30 Круглошлифовальная (предварит) (2 установ)	Универсальный кругло- шлифовальный 3А110	Патрон трёхкулачковый ГОСТ 14903-69,	Круг шлифовальный ПП 24А12НСТ26Б ГОСТ 2424-67	Микрометр (0-300мм) ГОСТ6507-60, синусная линейка ГОСТ 4046-61
35 Круглошлифовальная (чистовая) (1 установ)	Универсальный кругло- шлифовальный 3А110	Патрон трёхкулачковый ГОСТ 14903-69,	Круг шлифовальный ПП 24А12НСТ26Б ГОСТ 2424-67	Микрометр (0-300мм) ГОСТ6507-60, синусная линейка ГОСТ 4046-61
35 Круглошлифовальная (чистовая) (2 установ)	Универсальный кругло- шлифовальный 3А110	Патрон трёхкулачковый ГОСТ 14903-69,	Круг шлифовальный ПП 24А12НСТ26Б ГОСТ 2424-67	Микрометр (0-300мм) ГОСТ6507-60, синусная линейка ГОСТ 4046-61

4.4 Поэлементное нормирование работ

В нашем случае следует рассчитать нормы времени на две операции 05 токарную (черновая) и на 15 Фрезерную.

05 – Токарная (черновая):

1 Установ

Основное время Т_о - время непосредственно на обработку, определяется по [2].

где 0,06 – переустановка детали;

d – диаметр обрабатываемой детали;

l – длина обрабатываемого участка.

Т_в – вспомогательное время на установку, включение и выключение станка, измерение и организационное время, определяется по [2]

;

Штучное время - время на выполнение операции, определяется суммированием основного, вспомогательного времени, время на обслуживание и время на отдых.

2Установ

Основное время Т_о - время непосредственно на обработку, определяется по [2].

где 0,06 – переустановка детали;

d – диаметр обрабатываемой детали;

l – длина обрабатываемого участка.

Т_в – вспомогательное время на установку, включение и выключение станка,

Штучное время - время на выполнение операции, определяется суммированием основного, вспомогательного времени, время на обслуживание и время на отдых.

Общее штучное время на операцию 15

15 – Фрезерная:

1 Переход

Основное время Т_о - время непосредственно на обработку, определяется по [2].

где d – диаметр обрабатываемой детали;

l – длина обрабатываемого участка.

Т_в – вспомогательное время на установку, включение и выключение станка, измерение и организационное время, определяется по [2].

;

Штучное время - время на выполнение операции, определяется суммированием основного, вспомогательного времени, время на обслуживание и время на отдых.

На остальные операции механической обработки время назначаем по справочным материалам [1] при этом, не деля операции на переходы и установы.

05 – Токарная (черновая):

; ;

10 – Токарная (чистовая):

; ;

15 - Фрезерная:

; ;

20 - Сверлильная:

; ;

30 –Круглошлифовальная (предварительная):

; ;

35 – Круглошлифовальная (чистовая):

; ;