В.А. Ванин, А.Н. Преображенский, В.Х. Фидаров
ТЕХНОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
• ИЗДАТЕЛЬСТВО ТГТУ •
Министерство образования и науки Российской Федерации
Тамбовский государственный технический университет
В.А. Ванин, А.Н. Преображенский, В.Х. Фидаров
ТЕХНОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Учебное пособие Тамбов • Издательство ТГТУ • УДК 621(075) ББК К5 я Т Рецензенты:Кандидат технических наук, профессор А.А. Коптев, Директор по производству ОАО «Тамбовполимермаш»
В.В. Белов Ванин В.А., Преображенский А.Н., Фидаров В.Х.
Т38 Технология машиностроения. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособие. Тамбов:
Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004.
84 с.
В учебном пособии даны рекомендации и указания по оформлению курсовых и дипломных проектов, разработке технологического процесса, оформлению технологической документации, определению режимов резания, выбору режущего инструмента, металлорежущего оборудования и его планированию, а также по простановке на операционных эскизах и чертежах шероховатости и допускаемых отклонений.
Предназначено для студентов, специальности 120100 «Технология машиностроения».
УДК 621(075) ББК К5 я ISBN 5-8265-0282-7 © Ванин В.А., Преображенский А.Н., Фидаров В.Х., © Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ), Учебное издание ВАНИН Василий Агафонович, ПРЕОБРАЖЕНСКИЙ Александр Николаевич, ФИДАРОВ Валерий Хазбиевич
ТЕХНОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Учебное пособие Редактор В.Н. Митрофанова Инженер по компьютерному макетированию Т.А. Сынкова Подписано к печати 22.04.2004.Формат 60 84/16. Гарнитура Times. Бумага офсетная. Печать офсетная.
Объем: 4,88 усл. печ. л.; 4,78 уч.-изд. л.
Тираж 120 экз. С. 300М Издательско-полиграфический центр Тамбовского государственного технического университета 392000, Тамбов, ул. Советская, 106, к.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Курсовое проектирование является важной составной частью учебного процесса. В ходе курсового проектирования студенты приобретают опыт самостоятельного решения практических задач, изучают современные технологические процессы изготовления изделий и тенденции их развития, приобретают навыки использования средств вычислительной техники при решении задач. Работа над курсовым проектом является тем процессом, который дает возможность студентам проявить свои творческие способности, интуицию и фантазию, поскольку принятие решений в проектах не ограничено выбором современного технологического оборудования и средств технологического оснащения.Завершающим этапом подготовки инженеров является дипломное проектирование, в процессе которого формируются и закрепляются теоретические знания студента, приобретается опыт самостоятельного решения практических задач, а в итоге обеспечивается требуемая степень подготовленности студента к инженерной деятельности.
Как показывает опыт работы кафедры «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» Тамбовского государственного технического университета, студенты много времени теряют в ходе проектирования в вопросах правильного оформления расчетно-пояснительной записки, последовательности разработки и заполнения технологической документации, расчете режимов резания, нанесения условных графических обозначений и других вопросах оформления, что снижает качество проектов.
Настоящее учебное пособие призвано облегчить работу студента при разработке и оформлении курсового и дипломного проектов, высвободить время для творческой работы и повысить качество проектов.
В пособии приведены общие правила оформления курсовых и дипломных проектов; указания по разработке технологических процессов механической обработки деталей; условные обозначения в документах и на чертежах; методика и примеры расчета режимов резания, рекомендации по выбору марки материала режущего инструмента; краткие характеристики металлорежущих станков, нормы расстояний между оборудованием и элементами зданий и другие справочные материалы.
1 ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ
КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ
ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
Основным документом курсового и дипломного проекта является пояснительная записка (ПЗ), в которой приводится информация о выполненных технических и научно-исследовательских разработках, а также об экономических обоснованиях. Правила оформления ПЗ курсового проекта должны соответствовать требованиям ГОСТ 2.105–79 и ГОСТ 7.32–81.Пояснительная записка должна отвечать следующим общим требованиям: логической последовательности изложения материалов; убедительности аргументации; краткости и точности формулировок, исключающих возможности субъективного и неоднозначного толкования; конкретности изложения результатов работы; недопустимости включения в ПЗ (без необходимости) сведений и формулировок, заимствованных из литературных источников.
Аннотация курсового проекта должна кратко отражать основное содержание и результаты разработок. Она оформляется по следующей схеме:
фамилия исполнителя проекта;
фамилии соисполнителей (если проект комплексный);
сведения об объеме ПЗ и числе иллюстрации в ней;
число чертежей формата А1 в графической части проекта;
наименование вуза, год разработки;
текст аннотации (объемом 0,5 – 0,8 страницы) должен отражать сущность выполненных разработок и краткие выводы по полученным результатам.
Слово «АННОТАЦИЯ» пишется прописными буквами. Вся аннотация располагается на одной странице.
Текст ПЗ делится на разделы, которые нумеруют арабскими цифрами; после номера ставится точка.
Введение и заключение не нумеруют.
Тексты разделов делят на подразделы, которые нумеруют арабскими цифрами в пределах каждого раздела. Номер подраздела должен состоять из номера раздела и номера подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела ставят точку, например «2.1.» (первый подраздел второго раздела).
Тексты подразделов делят на пункты, которые нумеруют арабскими цифрами. Номер пункта состоит из номеров раздела, подраздела и пункта, разделенных точками, например «2.1.3.» (третий пункт первого подраздела второго раздела). Разделы и подразделы должны иметь заголовки. Подчеркивать заголовки и переносить слова в заголовках не допускается. Расстояние между заголовками и текстом должно быть равно трем интервалам (интервал равен сумме размеров строки и расстояния между строками).
Нумерация страниц ПЗ должна быть сплошной: первой страницей является титульный лист, второй – задание на дипломное проектирование, третьей – аннотация, четвертой – содержание и т.д. Номер проставляют арабскими цифрами сверху в середине страницы. На титульном листе и задании номер страницы не ставят; следовательно, аннотация располагается на третьей странице.
Иллюстрации (таблицы, схемы, графики), которые располагают на отдельных страницах, включают в общую нумерацию страниц. Приложения и список литературы также включают в сквозную нумерацию страниц.
Иллюстрации обозначают словом «Рис.» и нумеруют последовательно в пределах раздела. Номер иллюстрации должен состоять из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой, например «Рис. 1.5.» (пятый рисунок первого раздела).
(горизонталь ные ряды) (рис. 1.1).
Таблицы нумеруют последовательно арабскими цифрами в пределах раздела. Название таблицы следует помещать над таблицей. Номер таблицы и ее название пишется слева направо следующим образом: «2.3. Механические свойства материала заготовки».
Аналогично рисункам и таблицам нумеруют формулы. Номера формул указывают с правой стороны листа на уровне формулы в круглых скобках, например «(3.2)» (вторая формула третьего раздела).
«№ пп.» в таблицу включать не следует. Рисунок или таблицу размещают после первого упоминания о них в тексте. Иллюстрация должна иметь наименование и поясняющие данные (подрисуночный текст), которое помещают под ним и располагают следующим образом: «Рис. 1.5. Схема сборки узла».
Пояснения значений символов и числовых коэффициентов приводят непосредственно под формулой в той же последовательности, в какой они даны в формуле. Первую строку начинают со слова «где»
без двоеточия, значения каждого символа и числового коэффициента следует давать с новой строки, например где v – скорость, км/ч; S – путь, м; t – время, с.
Ссылки в тексте ПЗ на литературные источники обозначают порядковым номером списка источников, выделенным двумя квадратными скобками. Например, [27], [51] и т.п. Ссылки на иллюстрации и таблицы указывают их порядковым номером, например, рис. 5.7, табл. 1.8. В повторных ссылках на таблицы и иллюстрации следует указывать сокращенно слово «смотри», например «см. табл. 1.3».
Основная часть ПЗ должна иметь структурное построение, соответствующее типовому содержанию. Она состоит из введения, разделов (номенклатура и последовательность изложения которых зависят от типа и особенностей темы курсового проекта) и заключения.
По всему тексту ПЗ следует соблюдать единство терминологии. Не следует применять иностранных слов и терминов, если имеются равнозначные русские слова и термины. При первом упоминании иностранных фирм и малоизвестных фамилий необходимо писать их как в русской транскрипции, так и на языке оригинала (в скобках). Цитаты, приведенные в тексте, следует заключать в кавычки и указывать точное название источника или давать номер источника по списку литературы. Наименования предприятий пишут в кавычках и не склоняют, например, завод «Гидроаппаратура». Сокращенные наименования типа ВГТЗ, ГАЗ, ЭНИМС пишут без кавычек. Знаки №, % и другие применяют только в сопровождении цифр, в тексте их пишут словами – например, процент, логарифм и т.д. Размерности одного и того же параметра в пределах ПЗ должны быть одинаковыми. Ссылки на стандарты, технические условия, инструкции и другие материалы делают на документ в целом или на его разделы с указанием обозначения и наименования документа, номера и наименования раздела. Иллюстрации в ПЗ должны придавать излагаемому тексту ясность и конкретность.
Непременным требованием является строгое соблюдение во всех материалах курсового проекта ГОСТ 8.417–81. Единицы физических величин. Этот стандарт регламентирует и правила написания обозначений единиц, некоторые из которых приводятся ниже.
В обозначениях единиц точку как знак сокращения не ставят. Обозначения единиц следует применять после числовых значений величин и помещать в строку с ними (без переноса на следующую строку). Между последней цифрой числа и обозначением единицы следует оставлять пробел, например: кВт; 80 %; 20 °С. Исключения составляют обозначения в виде знака, поднятого над строкой (...°,...',..."), перед которыми пробела не оставляют, например 15°.
При наличии десятичной дроби в числовом значении величины обозначение единицы следует помещать после всех цифр, например: 423,06 м; 5,758° или 5° 45' 28,8".
При указании значений величин с предельными отклонениями следует заключать числовые значения с предельными отклонениями в скобки и обозначения единицы помещать после скобок или проставлять обозначения единиц после числового значения величины и после ее предельного отклонения, например: (100 ± 0,1) кг.
Допускается применять обозначения единиц в заголовках граф и в наименованиях строк (боковиках) таблиц, например:
Буквенные обозначения единиц, входящих в произведение, следует отделять точками на средней В буквенных обозначениях отношений единиц в качестве знака деления должна применяться только одна черта: косая или горизонтальная. Допускается применять обозначения единицы в виде произведения обозначений единиц, возведенных в степень (положительную и отрицательную). При применении косой черты обозначения единиц в числителе и знаменателе следует помещать в строку, произведение обозначений Список литературы должен включать все использованные источники, которые следует располагать в порядке появления ссылок в тексте ПЗ. Сведения об источниках, включенных в список, необходимо давать в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1–84. Библиографическое описание документа. Приведем примеры наиболее часто встречающихся в курсовых проектах библиографических описаний.
1 Однотомное издание.
Логашев В.Г. Технологические основы гибких автоматических производств. Л.: Машиностроение, 1985. 176 с.
2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1982. 232 с. (Сер. справочников для рабочих).
Под редакцией:
Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник / Под ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера. М.: Машиностроение, 1986. 352 с.
2 Многотомное издание.
Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие для студентов втузов. Т. 1 – 3. 2-е изд., перераб.
М.: Наука, 1982.
3 Отдельный том.
Савельев И.В. Курс общей физики. В 3-х т. Т. 1. Механика. Молекулярная физика: Учеб. пособие для студентов втузов. 2-е изд., перераб. М.: Наука, 1982. 432 с.
4 Статья из книги.
Силин С.С., Безъязычный В.Ф. Определение режимов резания с учетом требуемого качества поверхности и точности обработки // Резание и инструмент: Респ. междувед. науч.-техн. сб. Харьков: Вища школа, Изд-во Харьковского ун-та, 1985. Вып. 33. С. 22 – 25.
5 Статья из журнала.
Кузнецов Ю.И. Применение технологической оснастки для совершенствования гибких станочных систем // Вестник машиностроения. 1987. № 4. С. 50 – 53.
6 Отдельно изданный стандарт.
ГОСТ 8.417–81 (СТ СЭВ 1052–78). Единицы физических величин. Введ. 01.01.82. М.: Изд-во стандартов, 1982. 40 с. (Государственная система обеспечения единства измерений).
7 Патентные документы.
А. с. 1007970 СССР. МКИ3В25 15/00. Устройство для захвата неориентированных деталей типа валов / В. С. Ваулин. В. Г. Кемайкин (СССР). № 3360585/25-08; Заявлено 23.11.81; Опубл. 30.03.83, Бюл.
№ 12. 2 с.
Центробежные герметичные электронасосы типа ЦГ 6-го конструктивного исполнения: ОКП 3113: Рек. к сер. пр-ву / Центр. ин-т НТИ и техн.-экон. исслед. по хим. и нефт. машиностроению (ЦИНТИхимнефтемаш). Разраб. ПО «Молдавгидромаш». М., 1981. 3 с. СССР.
9 Прейскурант.
Прейскурант № 19-08. Оптовые цены на редукторы и муфты соединительные: Утв. Госкомцен СССР 12.08.80: Ввод в действие 01.01.82. М.: Прейскурантиздат, 1980. 60 с.
10 Диссертация.
Белов М. А. Повышение качества шлифованных деталей из коррозионно-стойких сталей путем рационального применения технологических жидкостей: Дис. … канд. техн. наук: 05.02.08. Защищена 15.05.86.
С. 275 – 296.
В приложения включают технологическую документацию по разработанным в курсовом проекте процессам сборки изделия и изготовления деталей; спецификации конструкторских разработок; распечатки ЭВМ; протоколы и акты испытаний; протоколы экспериментальных исследований; копии авторских свидетельств и заявок на изобретения и другие материалы.
Каждое приложение начинают с новой страницы с указанием в правом верхнем углу слова «Приложение», написанного прописными буквами. Каждое приложение должно иметь содержательный заголовок. Нумерация приложений сквозная, например «Приложение 1», «Приложение 2»
и т.д. (без знака №). Рисунки, таблицы и формулы, помещаемые в приложении, нумеруют арабскими цифрами в пределах каждого приложения, например «Рис. П.1.1» (первый рисунок первого приложения); «Табл. П.1.1» (первая таблица первого приложения), «Формула (П.2.5)» (пятая формула второго приложения).
При большом объеме разработанной технологической документации приложения можно оформить в виде отдельной части (альбома). На переплете этого альбома делают такую же надпись (наклейку), как и на ПЗ, лишь под словами «... по технологии машиностроения» добавляют прописными буквами слово «ПРИЛОЖЕНИЯ».
Текст ПЗ размещают на одной или обеих сторонах листа белой бумаги формата А4 – (210 297) мм. Поля оставляют со всех четырех сторон листа. Размер левого поля (30 – 35) мм, правого поля мм, верхнего и нижнего полей 20 мм.
Пояснительная записка обычно заполняют от руки, высота букв и цифр не менее 2,5 мм. Цифры и буквы следует писать четко, желательно черными чернилами, тушью или пастой. Однако ПЗ можно отпечатать и на пишущей машинке через полтора или два межстрочных интервала.
Разработку и оформление технологической документации в курсовом проекте осуществляют в строгом соответствии с требованиями стандартов ЕСТПП и ЕСТД.
ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК
Графические материалы курсового проекта выполняют в соответствии со стандартами ЕСКД.Исключение составляют технологические эскизы сборки изделий и обработки заготовок, методические указания по оформлению которых даны в соответствующих пособиях.
Остальные вопросы оформления курсовых и дипломных проектов указаны в стандарте предприятия СТП ТГТУ 07–97 «Проекты (работы) дипломные и курсовые. Правила оформления».
2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА
Разработка технологического процесса как таковая состоит из комплекса взаимосвязанных работ, предусмотренных Единой системой технологической подготовки производства (ЕСТПП), и должна выполняться в полном соответствии с требованиями ГОСТ 14.301–83.В зависимости от годового объема выпуска изделий и принятого типа производства решение технологических задач осуществляется по-разному. Для мелкосерийного производства разрабатывается единичный технологический процесс, дающий возможность сокращать время на подготовку производства, эффективно применять универсальное оборудование и универсально-наладочные приспособления [10].
Для серийного производства следует стремиться строить технологический процесс, ориентируясь на использование переменно-поточных линий, когда последовательно изготовляются партии деталей одних наименований или размеров, или групповых поточных линий, когда параллельно изготовляются партии деталей различных наименований. Для массового производства необходимо предусматривать возможность организации непрерывной поточной линии с использованием специальных и агрегатных станков, специальной переналаживаемой технологической оснастки и максимальной механизации и автоматизации производственных процессов.
При разработке технологического процесса руководствуются следующими принципами:
в первую очередь обрабатывают те поверхности, которые являются базовыми при дальнейшей обработке;
после этого обрабатывают поверхности с наибольшим припуском;
далее выполняют обработку поверхностей, снятие металла с которых в наименьшей степени влияет на жесткость заготовки;
в начало технологического процесса следует относить те операции, на которых можно ожидать появление брака из-за скрытых дефектов металла (трещин, раковин, волосовин и т.п.);
поверхности, обработка которых связана с точностью и допусками относительного расположения поверхностей (соосности, перпендикулярности, параллельности и т.п.), изготовляют при одной установке;
совмещение черновой (предварительной) и чистовой (окончательной) обработок в одной операции и на одном и том же оборудовании нежелательно – такое совмещение допускается при обработке жестких заготовок с небольшими припусками;
при выборе установочных (технологических) баз следует стремиться к соблюдению двух основных условий: совмещению технологических баз с конструкторскими (например, отверстие в корпусе насадной цилиндрической фрезы одновременно служит посадочным местом для оправки в процессе эксплуатации и базой для большинства операций); постоянству баз, т.е. выбору такой базы, ориентируясь на которую можно провести всю или почти всю обработку (например, центровые отверстия вала, оси или хвостовики режущего инструмента). Принцип базирования заготовок должен строго соответствовать ГОСТ 3.1107– Предварительная разработка технологического процесса обработки заданной детали заканчивается составлением и оформлением комплекта документов технологического процесса по ГОСТ 3.1404–86.
Состав и формы карт, входящих в комплект документов, зависят от вида технологического процесса (единичный, типовой пли групповой), типа производства и степени использования разработчиком (предприятием, учебным заведением) средств вычислительной техники и автоматизированной системы управления производством (АСУП).
По степени детализации описания полноты информации. Каждый из указанных видов технологических процессов предусматривает различное изложение содержания операции и комплектность документации.
В маршрутном технологическом процессе содержание операций излагается только в маршрутной карте без указания переходов (допускается включать режимы обработки, т.е. строку со служебным символом – Р). Применяется в единичном и мелкосерийном типах производства.
В операционном технологическом процессе маршрутная карта содержит только наименование всех операций в технологической последовательности, включая контроль и перемещение, перечень документов, применяемых при выполнении операции, технологическое оборудование и трудозатраты. Сами операции разрабатываются на операционных картах. Применяется в крупносерийном и массовом типах производств.
В маршрутно-операционном технологическом процессе предусматривается краткое описание содержания отдельных операций в маршрутной карте, а остальные операции оформляются на операционных картах. Для дипломного проектирования рекомендуется операционная или маршрутнооперационная степень детализации описания технологического процесса.
Все виды технологических документов содержат единую форму основной надписи, содержание и правила заполнения которой регламентируются ГОСТ 3.1103–82.
На рис. 1 приводится основная надпись для формата А4 с горизонтальным полем подшивки как наиболее часто применяемая в дипломном проектировании. Графы основной надписи заполняются в соответствии с рекомендациями (табл. 1).
Учитывая, что маршрутная карта является основным и обязательным документом любого технологического процесса, далее подробно рассматривается пример заполнения маршрутной карты по ГОСТ 3.1118–82, форма 1 (рис. 2).
1 Содержанке граф основной надписи технологических документов Номер
СОДЕРЖАНИЕ ВНОСИМОЙ ИНФОРМАЦИИ
графы 1 Наименование учебного заведения в полном или сокращенном виде, например: МИТ, МСИТ, «Комсомолец»2 Обозначение изделия (детали, сборочной единицы) по основному конструкторскому документу или код ступени классификации по конструкторскому классификатору 3 Код классификационных группировок технологических признаков для типовых и групповых технологических процессов по технологическому классификатору 4 ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТА ПО ГОСТ 3.1201– В этой графе временно допускается записывать шестизначный почтовый индекс ТГТУ:
ПЕРВЫЕ ПЯТЬ ЦИФР В НИЖНЕЙ ЧАСТИ ГРАФЫ – КОД ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОКУМЕНТА,
пять последних цифр – порядковый регистрационный В учебном процессе допускается вместо этих цифр условно записать «ХХХХХ»ЛИТЕРА, ПРИСВОЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ДОКУМЕНТУ ПО ГОСТ 3.1102–81:
И – разового изготовления в единичном производстве;
П – предварительный проект;
А – серийное производство;
Б – массовое производство и т.д.
При дипломном проектировании допускается в этой графе записывать «ДП»
6 Наименование изделия (детали, сборочной единицы) по основному конструкторскому документу 8 Номер операции 12 Характер работы, выполняемый лицами подписывающими документ 13 Фамилии лиц, участвующих в разработке, оформлении и контроле документа 1 Содержанке граф основной надписи технологических документов Номер
СОДЕРЖАНИЕ ВНОСИМОЙ ИНФОРМАЦИИ
графы 15 Дата подписи. Написание месяца римскими цифрами не допускается 26 Общее количество листов документа 27 Порядковый номер листа документа 28 УСЛОВНОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ ВИДА ДОКУМЕНТА ПО ГОСТ 3.1102 – 81, НАПРИМЕР:МК – маршрутная карта;
КТП – карта технологического процесса;
OK – операционная карта 30 Графа для сквозной нумерации листов всего комплекта или всей объяснительной записки. Графы 7, 8, 9, 10, 11, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22. 23, 24. 25, 29 и 31 при дипломном проектировании не заполняются К заполнению граф технологических документов предъявляются следующие требования.
1 Каждая строка мысленно делится по горизонтали по полам, и информацию записывают в нижней ее части оставляя верхнюю часть свободной для внесения изменений 2 При записи информации допускаются сокращения, предусмотренные ГОСТ 2.316–68 и 3.1702– 79 и др.
3 Для граф, выделенных утолщенными линиями, существует три варианта заполнения:
по первому варианту графы заполняются кодами и обозначениями по соответствующим классификаторам и стандартам. Вариант используется организациями, внедрившими автоматизированную систему управления производством;
второй вариант характерен для организаций, работающих без применения вычислительной техники. Графы заполняются информацией в раскодированном виде;
по третьему варианту информация дается в виде кодов с их расшифровкой. В дипломном проектировании рекомендуется этот вариант заполнения, так как он приемлем для организаций и учебных заведений с различным уровнем оснащения техническими средствами.
Незаполненные графы свидетельствуют о наличии других документов, являющихся носителями этой информации. В случае отсутствия информации для какой-либо графы в ней ставят прочерк длиной 4...5 мм. Вертикальные штрихи в строках указывают место заполнения информации под графой. Размеры граф должны соответствовать максимальному количеству символов, например цифр, которые можно записать или напечатать на пишущем устройстве применяемой вычислительной техники с шагом печати 2,6 мм.
Информация, вносимая в отдельные графы и строки маршрутной карты, выбирается из табл. 2. Для удобства поиска соответствующих граф карты номера пунктов таблицы продублированы выносными линиями на полях (см. рис. 2).
Номер пунк- поиска
ОБОЗНАЧЕНИЕ СЛУЖЕБНЫХ СИМВОЛОВ:
А – НОМЕР ЦЕХА, УЧАСТКА, РАБОЧЕГО МЕСТА, НОМЕР ОПЕРАЦИИ, КОД И НАИМЕНОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ, ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ
Б – код, наименование оборудования и информация по трудозатратам;М – информация о применяемом основном материале и исходной заготовке, вспомогательных и комплектующих материалах с указанием их кода, кода единицы величины, количества на изделие и нормы расхода;
0 – содержание операции (перехода). Информация записывается по всей строке, при необходимости продолжение информации переносится на следующие строки. При отсутствии эскизов обработки здесь записывают размеры обработки отдельных поверхностей;
Т – информация о технологической оснастке в такой последовательности: приспособления; вспомогательный инструмент; режущий инструмент; слесарномонтажный инструмент; средства измерений. Перед наименованием оснастки указывается код в соответствии с классификатором. Код включает в себя высшую (шесть первых цифр) и низшую (четыре цифры после точки) классификационные группировки. Низшую группировку в дипломном проекте можно условно указать в виде знака «ХХХХ». Количество одинаковой одновременно работающей оснастки указывается цифрой в скобках, например:
«...; 39 1842. ХХХХ (2) – фреза угловая Р9М6»;
Р – строка вводится, если требуется указать информацию о режимах обработки Номер пунк- поиска 2 Графы: номер цеха, участка и рабочего места в дипломном проекте можно заполнить в виде условного 3 Номер операции в технологической последовательности изготовления, контроля и перемещения. Рекомендуемая нумерация операций: 005, 010, 015, 4 Код материала. Графа не заполняется – ставится прочерк 5 В графе «М01» указываются наименование, сортамент, размер и марка материала, номер стандарта, т.е. данные, которые в текстовых документах обычно записываются дробью в виде В данной графе запись выполняется одной строкой с разделительным знаком «/»
6 Код единицы величины – массы, длины, площади и т.п. детали или заготовки по классификатору, так для 7 Код операции согласно классификатору технологических операций [70, 71], например:
4220 – для расточной операции;
4221 – для горизонтально-расточной операции 8 Код оборудования включает в себя высшую (шесть первых цифр) и низшую (четыре цифры после точки) классификационные группировки. Низшая группировка оборудования в дипломном проекте условно указывается знаком «ХХХХ»
9 Код степени механизации труда указывается однозначной:
наблюдение за работой автоматов – 1;
работа с помощью машин и автоматов – 2;
вручную при машинах и автоматах – 3;
вручную без машин и автоматов – 4;
вручную при наладке машин и ремонту – 10 Код профессии согласно классификатору Номер пунк- поиска 11 Разряд работы, необходимый для выполнения операция. Код включает три цифры: первая – разряд работы по тарифно-квалификационному справочнику, две следующие – код формы и системы оплаты труда:
10 – сдельная форма оплаты труда;
11 – сдельная система оплаты труда прямая;
12 – сдельная система оплаты труда премиальная;
13 – сдельная система оплаты труда прогрессивная;
20 – повременная форма оплаты труда;
21 – повременная система оплаты труда простая;
22 – повременная система оплаты труда премиальная 12 Код условий труда включает в себя цифру – условия 3 – особо тяжелые, особо вредные и букву, указывающую вид нормы времени;
Р – аналитически-расчетная;
И – аналитически-исследовательская;
X – хронометражная;
0 – опытно-статистическая 13 Обозначение документов, применяемых при пополнении данной операции, например ИОТ – инструкция по 14 Обозначение профиля и размеров заготовок. Рекомендуется указывать толщину, ширину и длину заготовки, сторону квадрата или диаметр и длину, например, 15 Количество исполнителей, занятых при выполнении 16 Количество одновременно обрабатываемых заготовок 17 Количество деталей, изготавливаемых из одной заготовки, например прутка 18 Единица нормирования, на которую установлена норма времени, например: 1, 10, 100 шт.
19 Масса заготовки Номер пунк- поиска 20 Объем производственной партии, шт.
21 Коэффициент штучного времени при многостаночном обслуживании зависит от количества обслуживаемых 22 Норма штучного времени на операцию, мин 23 Норма подготовительно-заключительного времени 24 Коды технологической оснастки по классификатору На рис. 3 приведена форма и пример заполнения операционной карты по ГОСТ 3.1418–82 с зоной, предназначенное для размещения эскиза (форма 2); если по своим габаритам эскиз не может быть размещен на этой карте, то операционную карту оформляют на форме 3 (рис. 4), эскиз для которой выполняется отдельно на карте эскизов (рис. 5).
Большинство граф операционных карт содержат информацию, идентичную графам маршрутных карт (см. табл. 1 и 2). Эти формы предназначаются как для оформления операций выполняемых на универсальном технологическом оборудовании, так и на станках с ЧПУ.
Для большей наглядности при защите курсового проекта несколько технологических эскизов (эскизы наладок) выполняют в полуконструктивном виде; приспособления – в виде установок схем базирования, инструмент – в конечном положении, режимы обработки для каждого перехода оформляют таблицей в нижнем правом углу над основной надписью. На одном листе формата А1 размещается три или четыре эскиза наладок разнохарактерных операций (токарная, фрезерная, шлифовальная и др.). Правила записи операций и переходов обработки резанием металлов изложены в ГОСТ 3.1702–79, а слесарных и ГОСТ 3.1703–79.
Наименование операций обработки резанием должно отражать применяемый вид оборудования и записывается именем прилагательным в именительном падеже. Наименование слесарных и слесарносборочных операций следует записывать именем существительным или прилагательным в именительном падеже с указанием предмета обработки, например «разметка направляющих поверхностей» и т.п.
Исключение составляют такие наименования операций, как «слесарная», «сверлильная», «опиловочная». В содержание перехода включаются:
1) ключевое слово, характеризующее метод обработки, выраженное глаголом в неопределенной форме;
2) наименование в винительном падеже обрабатываемой поверхности, конструктивных элементов или предметов производства, например «отверстие», «фаску», «заготовку» и т.п.;
3) информация о размерах обработки резанием или их условных обозначениях, приведенных на операционных эскизах и указанных арабскими цифрами в окружности диаметром 6...8 мм;
4) дополнительная информация, характеризующая количество одновременно или последовательно обрабатываемых поверхностей, характер обработки, например «предварительно», «окончательно», «последовательно», «по копиру», «согласно эскизу» и т.п.
При записи содержания операции и переходов допускается полная или сокращенная форма записи (табл. 3 – 6). Полную запись следует выполнять при отсутствии графических изображений (эскизов, чертежей), при необходимости перечисления всех выдерживаемых размеров (такая запись характерна для промежуточных переходов). В записи содержания перехода следует указать непосредственные размеры обработки с их предельными отклонениями, например «точить предварительно поверхность 6, выдерживая d = 45-0,5 и l = 160 ±0,6».
Сокращенную запись следует выполнять при наличии достаточной информации на графических изображениях и возможности ссылки на условное обозначение конструктивного элемента обрабатываемого изделия, например «точить канавку 1».
Параметры шероховатости обрабатываемой поверхности указываются только обозначениями на операционном эскизе или на операционной карте в зоне для графической информации. Допускается указывать в тексте содержания операции информацию о параметре шероховатости предварительно обрабатываемых поверхностей (промежуточных переходов), если его нельзя указать на операционном эскизе, например «фрезеровать предварительно (Rz 100) поверхность 3, выдерживая h = 70 ±0,5».
В содержании операции должны быть отражены все необходимые действия, выполняемые в технологической последовательности исполнителем или исполнителями» по обработке заготовки на одном рабочем месте. Если часть переходов выполняют другие исполнители (контролеры, наладчики, такелажники), их действия также следует отразить в содержании операции, например:
025. Карусельно-фрезерная 1 Установить и закрепить заготовку.
2 Проверить исполнение пер. 1, ОТК.
3 Фрезеровать поверхности 1 и 2.
При оформлении операционных эскизов (рис. 3, 5) следует применять условные обозначения согласно табл. 7 – 10.
Условные обозначения допусков формы и расположения поверхности, а также рекомендуемые посадки и обозначения шероховатости поверхностей, применяемые при выполнении графической части проекта приведены в табл. 7 – 11.
3 Примеры полной и сокращенной записи содержания переходов ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛ. Продолжение табл. Продолжение табл. 4 Изображение опор, зажимов и установочных устройств ГОСТ 3.1107– 5 Обозначение формы рабочих поверхностей опор, зажимов, установочных устройств (ГОСТ 3.1107–81) 6 Примеры нанесения обозначений креплений на схемах Продолжение табл. 7 Условные обозначения допусков формы и расположения поверхности. Знаки условных обозначений на чертежах 8 Примеры указания на чертежах отклонений формы и расположения поверхностей по ГОСТ 24642– Продолжение табл. Продолжение табл. Продолжение табл. Продолжение табл. Продолжение табл. 9 Рекомендуемые посадки и обозначения параметров шероховатости. Рекомендуемые замены посадок по системе ОСТ посадками по ЕСДП для номинальных размеров 1… 500 мм Посадка по Рекомендуемая для Посадка по Рекомендуемая для системе ОСТ замены посадка системе ОСТ замены посадка 10 Поля допусков по системе ОСТ и соответствующие поля допусков по ЕСДП для номинальных размеров 1…500 мм 11 Параметры шероховатости поверхности и соответствующие им классы точности Режим резания металлов определяется следующим основными параметрами: глубиной резания t, мм; подачей S, мм/об или мм/мин; скоростью резания v, м/мин или м/с.
Исходными данными для выбора режима резания являются: данные об изготовляемой детали и ее заготовке; данные о применяемом оборудовании и инструменте.
Параметры режима резания выбирают таким образом, чтобы достичь наибольшей производительности труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции. Эти условия удается выполнить при работе инструментом рациональной конструкции, наивыгоднейшей геометрии его, с максимальным использованием всех эксплуатационных возможностей станка.
Аналитический расчет режимов резания по эмпирическим формулам с учетом всех справочных коэффициентам производят по указанию руководителя проекта только для двух-трех переходов или разнохарактерных операций, например точение, сверление, шлифование и тому подобное. Для остальных операций технологического процесса режимы резания устанавливают по таблицам нормативных справочников с учетом всех поправочных коэффициентов, учитывающих изменение условий резания. При расчете режимов резания следует пользоваться справочниками [1, 3]. При выборе из таблиц нормативных справочников той или иной величины студент обязан сослаться на данный справочник, карту, таблицу и страницу (см. методику расчета).
Допущенные ошибки при определении режимов резания (например, неучтен какой-либо поправочный коэффициент учитывающий неизмененные условия резания) ведет к переделке целых разделов проекта, а иногда даже всего проекта.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Операция – фрезерования плоскости основание приспособления. Станок вертикально-фрезерной модели 6Р13. Размер обрабатываемой поверхности LB = 500 150 мм. Материал заготовки стали 35ХМ с пределом прочности при растяжении в = 780 МН/м2 (78 гкс/мм2).Характер заготовки – поковка с предварительно обработанной поверхностью. Припуск на обработку h = 1,5 мм. Шероховатость поверхности Rz = 16 мкм. Система станок – приспособление – инструмент – деталь (СПИД) – жесткая.
Необходимо выбрать режущий инструмент, назначить режим резания (подсчитать по эмпирическим формулам), определить машинное время.
Принимаем торцовую фрезу со вставными призматическими зубьями, оснащенными пластинками твердого сплава Т15К6, см. [1] (фрезерование, карта I, с. 40). При выборе марки твердого сплава для режущего инструмента можно пользоваться табл. 12. Диаметр фрезы Принимаем стандартную фрезу диаметром D = 250 мм, с числом зубьев z = 8. Значение геометрических параметров фрезы:
1 Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один проход 2 Назначаем подачу за один оборот фрезы ([1] карта 7, с. 49). Для достижения шероховатости поверхности Rz = 16 мкм рекомендуется подача S0 = 1,0…0,7 мм/об при угле 1 = 5° и пределе прочности стали в > 70 кгс/мм.
S0 = 1,0 мм/об, или подача на зуб фрезы составит SZ = S0 / z = 1/8 = = 0,125 мм/зуб.
D = 250 мм, Т = 240 мин.
h3 = 1 мм ([1] табл. 2, с. 21).
4 Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы, м/мин Для данных условий обработки находим ([1] табл. 3, с. 22 – 23):
ДЛЯ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ СТАЛИ ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ
Прочие поправочные коэффициенты не учитываются.5 Частота вращения шпинделя станка Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 6 Действительная скорость резания 7 Минутная подача Корректируем минутную подачу по паспортным данным станка и устанавливаем действительное значение минутной подачи 8 Определяем мощность, затрачиваемую на резание, кВт Для данных условий обработки находим ([1] табл. 4, с. 26) Учитываем поправочные коэффициенты на мощность:
9 Определяем мощность привода станка.
У станка модели 6Р13 мощность Nм = 10 кВт, кпд = 0,75; Nшп = Nм = = 10 0,75 = 7,5 кВт, следовательно обработка возможна (4,65 < 7,5).
где L = l + y + ; y = D = 255 мм (для получистового торцового фрезерования); = 4 мм; L = 500 + 250 + 4 = 754 мм; Тм = 754 / 300 = 2,52 мин.
В случае, когда режим резания определяется по таблицам нормативных справочников, пункты и 8 расчета выполняют следующим способом.
Z = 8; t до 5 мм; Sz 0,13 мм/зуб находим vтабл = 266 м/мин.
Каждый поправочный коэффициент для заданных условий обработки равен единице. Следовательно, vu = vтабл = 266 м/мин 4,43 м/с.
По таблицам нормативов ([1] карта 10, с. 54 – 55) находим для стали:
Поправочные коэффициенты на мощность Следовательно
МНОГОИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТАХ
Расчет режимов резания при многоинструментальных работах на токарных многошпиндельных и многорезцовых автоматах, фрезерных, сверлильных и других станках имеет ряд специфических отличий от расчета одноинструментальной обработки, приведенной выше. Основным пособием для расчетов при многоинструментной обработке служит справочник [2, с. 800 – 890].Операция – чистовая токарная обработка заготовки зубчатого колеса на многорезцовом одношпиндельном полуавтомате модели 1А730. Материал заготовки – сталь 45, в = 65 кгс/мм (650 МП/м2). Операционные размеры и размеры заготовки показаны на рис. 6 (где а – наладка, б – заготовка, в – обработанная деталь).
Режущие инструменты – резцы с пластинками твердого сплава Т15К6. Необходимо назначить режимы резания; определить машинное время.
Режим резания металлов определяется следующим основными параметрами: глубиной резания t, мм; подачей S, мм/об или мм/мин; скоростью резания v, м/мин или м/с.
Исходными данными для выбора режима резания являются: данные об изготовляемой детали и ее заготовке; данные о применяемом оборудовании и инструменте.
Параметры режима резания выбирают таким образом, чтобы достичь наибольшей производительности труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции. Эти условия удается выполнить при работе инструментом рациональной конструкции, наивыгоднейшей геометрии его, с максимальным использованием всех эксплуатационных возможностей станка.
Аналитический расчет режимов резания по эмпирическим формулам с учетом всех справочных коэффициентам производят по указанию руководителя проекта только для двух-трех переходов или разнохарактерных операций, например точение, сверление, шлифование и тому подобное. Для остальных операций технологического процесса режимы резания устанавливают по таблицам нормативных справочников с учетом всех поправочных коэффициентов, учитывающих изменение условий резания. При расчете режимов резания следует пользоваться справочниками [1, 3]. При выборе из таблиц нормативных справочников той или иной величины студент обязан сослаться на данный справочник, карту, таблицу и страницу (см. методику расчета).
Допущенные ошибки при определении режимов резания (например, неучтен какой-либо поправочный коэффициент учитывающий неизмененные условия резания) ведет к переделке целых разделов проекта, а иногда даже всего проекта.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Операция – фрезерования плоскости основание приспособления. Станок вертикально-фрезерной модели 6Р13. Размер обрабатываемой поверхности LB = 500 150 мм. Материал заготовки стали 35ХМ с пределом прочности при растяжении в = 780 МН/м2 (78 гкс/мм2).Характер заготовки – поковка с предварительно обработанной поверхностью. Припуск на обработку h = 1,5 мм. Шероховатость поверхности Rz = 16 мкм. Система станок – приспособление – инструмент – деталь (СПИД) – жесткая.
Необходимо выбрать режущий инструмент, назначить режим резания (подсчитать по эмпирическим формулам), определить машинное время.
Принимаем торцовую фрезу со вставными призматическими зубьями, оснащенными пластинками твердого сплава Т15К6, см. [1] (фрезерование, карта I, с. 40). При выборе марки твердого сплава для режущего инструмента можно пользоваться табл. 12. Диаметр фрезы Принимаем стандартную фрезу диаметром D = 250 мм, с числом зубьев z = 8. Значение геометрических параметров фрезы:
1 Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один проход 2 Назначаем подачу за один оборот фрезы ([1] карта 7, с. 49). Для достижения шероховатости поверхности Rz = 16 мкм рекомендуется подача S0 = 1,0…0,7 мм/об при угле 1 = 5° и пределе прочности стали в > 70 кгс/мм.
S0 = 1,0 мм/об, или подача на зуб фрезы составит SZ = S0 / z = 1/8 = = 0,125 мм/зуб.
D = 250 мм, Т = 240 мин.
h3 = 1 мм ([1] табл. 2, с. 21).
4 Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы, м/мин Для данных условий обработки находим ([1] табл. 3, с. 22 – 23):
ДЛЯ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ СТАЛИ ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ
Прочие поправочные коэффициенты не учитываются.5 Частота вращения шпинделя станка Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 6 Действительная скорость резания 7 Минутная подача Корректируем минутную подачу по паспортным данным станка и устанавливаем действительное значение минутной подачи 8 Определяем мощность, затрачиваемую на резание, кВт Для данных условий обработки находим ([1] табл. 4, с. 26) Учитываем поправочные коэффициенты на мощность:
9 Определяем мощность привода станка.
У станка модели 6Р13 мощность Nм = 10 кВт, кпд = 0,75; Nшп = Nм = = 10 0,75 = 7,5 кВт, следовательно обработка возможна (4,65 < 7,5).
где L = l + y + ; y = D = 255 мм (для получистового торцового фрезерования); = 4 мм; L = 500 + 250 + 4 = 754 мм; Тм = 754 / 300 = 2,52 мин.
В случае, когда режим резания определяется по таблицам нормативных справочников, пункты и 8 расчета выполняют следующим способом.
Z = 8; t до 5 мм; Sz 0,13 мм/зуб находим vтабл = 266 м/мин.
Каждый поправочный коэффициент для заданных условий обработки равен единице. Следовательно, vu = vтабл = 266 м/мин 4,43 м/с.
По таблицам нормативов ([1] карта 10, с. 54 – 55) находим для стали:
Поправочные коэффициенты на мощность Следовательно
МНОГОИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТАХ
Расчет режимов резания при многоинструментальных работах на токарных многошпиндельных и многорезцовых автоматах, фрезерных, сверлильных и других станках имеет ряд специфических отличий от расчета одноинструментальной обработки, приведенной выше. Основным пособием для расчетов при многоинструментной обработке служит справочник [2, с. 800 – 890].Операция – чистовая токарная обработка заготовки зубчатого колеса на многорезцовом одношпиндельном полуавтомате модели 1А730. Материал заготовки – сталь 45, в = 65 кгс/мм (650 МП/м2). Операционные размеры и размеры заготовки показаны на рис. 6 (где а – наладка, б – заготовка, в – обработанная деталь).
Режущие инструменты – резцы с пластинками твердого сплава Т15К6. Необходимо назначить режимы резания; определить машинное время.
1 Устанавливаем значения глубины резания для каждого резца наладки, при снятии припуска за один проход:
суппорта где l – длина резания по лимитирующему инструменту, мм; у – величина врезания и перебега инструмента, мм; lдоп – дополнительная длина хода, вызванная особенностями наладки и конфигурации заготовки.
а) определяем Lр.х, у продольного суппорта: в продольном суппорте наибольшую (лимитирующую) длину резания имеет резец 1, lрез = 24 мм. Величину определяем по ([1] табл. 1, с. 809) где Yврез = 1,5 мм (при t = 1,5 мм и = 45о); Yподв + Yп = 4 мм; Yдоп = 0; тогда б) определяем Lр.х поперечного суппорта; в поперечном суппорте наибольшую (лимитирующую) длину резания имеют резцы 3 и тогда 3 Определяем подачу суппортов за оборот шпинделя. Подача назначается для каждого инструмента наладки в зависимости от суммарной глубины резания обрабатываемого материала, шероховатости поверхностей и точности обработки ([2] карта 1, с. 813).
Суммарная глубина резания резцов составляет:
– для продольного суппорта – для поперечного суппорта Для этих значений суммарной глубины резания рекомендуется подачи:
– для продольного суппорта S0 = 0,6 мм/об;
– для поперечного суппорта S0 = 0,4 мм/об.
В соответствии с [1] примечание 6, к карте 1 необходимо при назначении подачи также учитывать заданный параметр шероховатости поверхности.
v > 100 м/мин).
в = 65 кгс/мм, поправочный коэффициент Ks = 0,75), подача Speз = Sтабл Ks = = 0,4 0,75 = 0,3 мм/об.
Корректируя принятую подачу по паспортным данным станка для поперечного суппорта, получаем Так как время работы продольного суппорта значительно меньше, чем поперечного (Lр.х.прод < Lр.х.поп) работают они одновременно, то можно уменьшить величину подачи продольного суппорта без снижения производительности станка. Это достигается выполнением условия выравнивания продолжительности работы продольного и поперечного суппортов (т.е. равенство частот вращения шпинделя за ход каждого суппорта):
При окончательном выборе величины подачи не лимитирующего суппорта не рекомендуется, несмотря на результаты расчета, уменьшать подачу твердосплавного инструмента ниже 0,15…0,20 мм/об ([2], карта 1, с. 812) при точении стальных заготовок. Поэтому при корректировании подачи продольного суппорта по станку принимаем S0 прод = 0,17 мм/об.
4 Определяем периоды стойкости лимитирующих инструментов ([2], карта 2, с. 814 – 815).
Период стойкости в минутах времени резания для каждого предположительно лимитирующего инструмента наладки, по которому ведется расчет скорости резания, где Тм – период стойкости в минутах машинной работы станка – для нашего случая принимаем II т.е. Тм = 120 мм; – коэффициент времени резания определяется ([2], карта 2, с. 815) как отношение частоты вращения шпинделя за время резания к количеству оборотов шпинделя за время рабочего хода суппорта на рабочей подаче.
Предположительно имитирующими инструментами в многоинстру-менальных наладках являются обычно инструменты, расположенные на наибольших диаметрах обрабатываемых поверхностей (наибольшая скорость резания), или имеющие наибольшую длину резания. Такими резцами в рассматриваемом случае может быть резец 1 или резцы 3 и 4.
с. 815) для резца 1. Количество оборотов шпинделя за время резания равно отношению длины резания к подаче Количество оборотов шпинделя за время рабочего хода суппортов при их параллельной работе равно наибольшему отношению длины рабочего хода к подаче Тогда коэффициент времени резания = 141 / 219 = 0,65.
Период стойкости резца 1 в минутах времени резания составит Для резцов 3 и 4 расположенных на суппорте, имеющем наиболее продолжительное время работы (при условии параллельной работы суппортов станка) коэффициент времени Т Тм ([2], карта 2, с. 814). Таким образом, для резцов 3 и 4 период стойкости Т = Тм = 120 мин.
5 Определяем скорости резания для предположительно лимитирующих режимов наладки ([2], карта 3, с. 816).
Для резцов 3 и 4 vтабл = 110 м/мин (при t до 2,5 мм; S0 до 0,3 мм/об; обработке стали и угле = 90°).
скорость резания ([2], с. 817 – 818) равны: K м v = 1 (для стали 45 НВ 180, в = 65 кгс/мм); KU v = 115 (для материала инструмента Т15К6; найден путем интерполирования значений KU v = 1,25 для Т = 100 мин и = 1 для Т = 150 мин); K Bv = 1,35 (для поперечного точения при отношении диаметров обработки d / D = 70 / 193 = 0,37). Расчетная скорость резания Для резца 1 vтабл = 130 м/мин (при t 2,5 мм, S0 0,2 мм/об; обработке стали и угле = 45°).
Поправочные коэффициенты на скорость резания K м v = 1 (для стали 45, НВ 180, в = 65 кгс/мм);
= 1,4 (для материала инструмента Т15К6, найден путем интерполирования значений); KU v = 1,5 для = 60 мин и KU v = 1,25 для Т = 100 мин.), K Bv = 1 (для продольного точения). Расчетная скорость резания Таким образом лимитирующими по скорости резания являются резцы 3 и 4 (vрас = 171 м/мин).
6 Расчетная частота вращения шпинделя станка Корректируя значение n по паспорту станка, устанавливаем действительное значение nд шпинделя:
nд = 280 мин–1.
7 Действительные скорости резания равны:
для резцов 1, 3, 8 Определяем суммарную мощность резания по всем инструментам наладки ([2], карта 5, с.
Для резца 1 Nтабл = 1,4 кВт (при t = 1,5 мм; S0 = 0,17 мм/об).
Поправочные коэффициенты на мощность резания:
KмN = 0,7 (для стали 45, обрабатываемой твердосплавным инструментом);
KмN = 0,9 (для скорости резания до 200 м/мин и угла = 10°).
Расчетная мощность резания Для резца 2 Nтабл = 1,4 кВт (при t = 1,5 мм; S0 = 0,17 мм/об).
Поправочные коэффициенты на мощность резания: K v N = 0,7 (для скорости резания до 100 м/мин и угла =10°); K м N = 0,7.
Для резцов 3 и 4 Nтабл = 2,7 кВт (при t =2 мм; S0 = 0,29 мм/об).
Поправочные коэффициенты на мощность резания: K v N = 0,7 (для скорости резания до Расчетная мощность резания для каждого резца Для резца 5 Nтабл = 1,3 кВт (при t = 1 мм; S0 = 0,29 мм/об).
Поправочные коэффициенты на мощность резания: K v N = 1 (для скорости резания до 100 м/мин и угла = 10°); K м N = 0,7.
Расчетная мощность резания Суммарная мощность резания для всей наладки 9 Определяем достаточность мощности привода станка у станка модели 1А730 Nм = 13,0 кВт; кпд станка = 0,8;
(8,5 < 10,4).
Коэффициент использования мощности станка где Nр – потребная (расчетная) мощность резания на данной операции;
Nм – мощность станка 13,0 кВт;
KN = 10,5 / 13,0 = 0,82.
При наибольшей длине хода поперечного суппорта Lp.x = 63,5 мм
МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ НА АГРЕГАТНЫХ СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКАХ
Основным пособием для расчетов режимов резания при обработке на агрегатных станках служит [2, с. 800 – 890].Операция – обработка четырех отверстий диаметром 16 Н8 мм (сверление, зенкерование и развертывание) на специальном 12-шпиндельном агрегатном вертикально-сверлильном станке. Заготовка – корпусная деталь из серого чугуна, HВ 230. Размеры обрабатываемых поверхностей приведены на рис.
7. Обработка производится на четырехпозиционном поворотном столе станка (рис. 8, 9):
I позиция – загрузочная;
II позиция – сверление четырех отверстий диаметром 14 мм с зенкерованием фасок 2 90°;
III позиция – зенкерование четырех отверстий диаметром 15,7+0,12 мм;
IV позиция – развертывание четырех отверстий диаметром 16Н8 мм.
Все режущие инструменты изготовлены из быстрорежущей стали Р6М5.
Необходимо: назначить режимы резания; определить машинное время.
1 Определяем максимальную длину рабочего хода многошпиндельной головки исходя из длин рабочих ходов отдельных инструментов где lрез – длина обработки данным инструментом наибольшей поверхности детали (по чертежу 23 и мм); принимаем lрез = 29 мм; у – величина подвода, врезания и перебега инструмента (принимаем по [2], табл. 3, с. 866); для сверл y = 6 мм; для зенкеров y = 3 мм; для разверток y = 15 мм; lдоп – дополнительная длина хода, вызванная особенностями конфигурации заготовки, в данном случае lдоп = 0.
Длина хода инструментов составит: для сверл Lp.x = 29 + 6 = 35 мм; для зенкеров Lp.x = 29 + 3 = мм; для разверток Lp.x = 29 + 15 = 44 мм. Таким образом, длина рабочего хода многошпиндельной головки равна наибольшей длине хода инструмента Lp.x = 44 мм.
2 Определяем подачу инструментов за оборот шпинделя ([2], карта 11, с. 867 – 868): для сверл S0 = 0,3 мм/об (с учетом работы комбинированным сверлом в многоинструментальной наладке – по II группе подач); для зенкеров S0 = 0,4 мм/об (с учетом зенкерования отверстия 4-го класса точности под последующее развертывание – по III группе подач); для разверток S0 = 1,0 мм/об (с учетом однократного развертывания – по II группе подач).
Рис. с. 868). Период стойкости в минутах времени резания для отдельных инструментов 12 инструментах в наладке); – коэффициент времени резания, для всех инструментов lрез = 29 мм Период стойкости этих инструментов времени резания, мин, составит 4 Определяем скорости резания при сверлении, зенкеровании и развертывании ([2], карта 13, с. – 874).
Скорость резания при сверлении и зенкеровании рассчитывается по найденной скорости Т = мин. Скорость резания при развертывании назначается исходя из требований, предъявленных к точности и шероховатости поверхности, независимо, от рассчитанных значений стойкости.
Для сверл диаметром 14 мм vтабл = 19 м/мин (для S0 = 0,3 мм/об v = 20 м/мин при диаметре 16 мм).
K м v = 0,9 (для чугуна серого НВ 230); K Т v = 1 (для стойкости Т = 100 мин, близкой к Т = 106 мин); K Bv = 1 (для отношения глубины сверления к диаметру l / d = 29 / 14 < 3). Расчетная скорость резания = 0,4 мм/об и диаметра до 20 мм). Поправочные коэффициенты на скорость резания принимаем те же, что и при сверлении. Расчетная скорость резания Для разверток диаметром 16 мм vтабл = 12 м/мин ( 0,2 м/с) (принятая по [2], карта 13, с. 874, для развертывания отверстий 3-го класса точности).
5 Расчетная частота вращения шпинделей станка:
– сверл n = 1000 vрас / d = 1000 17,1 / (3,14 14) = 390 мин–1;
– зенкеров n = 1000 vрас / d = 1000 24,3 / (3,14 15,7) = 493 мин–1;
– разверток n = 1000 vрас / d = 1000 12 / (3,14 16) = 239 мин–1.
6 Расчетное значение минутных подач инструментов:
– сверл Sм = Sм n = 0,3 390 = 117 мм/мин;
– разверток Sм = Sм n = 1 239 = 239 мм/мин.
Принимаем Sм многошпиндельной головки по наименьшей рассчитанной минутной подаче, т.е. S – 117 мм/мин.
7 Корректируем частоту вращения зенкеров и разверток в соответствии с принятой Sм мпогошпиндельной головки:
– зенкеров n = S м = 117 / 0,4 = 294 мин–1;
– разверток n = S м = 117 / 1 = 117 мин–1.
Действительная скорость резания:
– зенкеров – разверток 9 Суммарная осевая сила резания ([2], карта 14, с. 877):
– для сверл Ртабл = 300 кгс (найдена путем интерполирования значений Ртабл при S0 = 0,3 мм/об для d = 12 мм и d = 16 мм), поправочный коэффициент на материал K м р = 1,1 для чугуна серого НВ 230, тогда – для зенкеров Ртабл = 48 кгс (для S0 =0,4 об/мин при t = 1 мм), поправочный коэффициент K м р = 1,1, тогда Для разверток осевая не учитывается, ввиду ее незначительности Суммарная осевая сила резания для всех инструментов головки 10 Суммарная мощность резания ([2], карта 15, с. 878 – 879):
– для сверл Nтабл = 1,7 кВт (найдена для S0 = 0,3 мм/об путем интерполирования значений Nтабл при d = 12 мм и d = 16 мм); поправочный коэффициент на материал K м N = 1, тогда – для зенкеров Nтабл =1,9 кВт (для S0 = 0,3 мм/об при t = l мм), поправочный коэффициент на материал K м N = 1, тогда – для разверток мощность резания не учитывается ввиду ее незначительности.
Суммарная мощность резания для всех инструментов головки Мощность электродвигатели специального агрегатного станка с учетом кпд привода = 0,75 должна быть не меньше Определение машинного времени. При наибольшей длине хода инструментов Lр.х, мм Для облегчения работы при выборе конкретного вида оборудования для выполнения данной технологической операции в табл. 13 приведены краткие технологические характеристики наиболее распространенных отечественных металлорежущих станков.
При разработке планировки автоматизированного участка, линии, механического цеха и расстановке технологического оборудования рекомендуется пользоваться условными обозначениями и нормативами, приведенными в табл. 14 – 19.
4 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРИ
РАЗРАБОТКЕ ПЛАНИРОВКИ
14 Условное обозначение элементов подъемно-транспортного и технологического оборудования Продолжение табл. 15 Условное обозначение строительных элементов подъемно-транспортного и технологического оборудования Продолжение табл. Продолжение табл. Продолжение табл. 16 Нормы расстояний между оборудованием и элементами зданий Продолжение табл. Продолжение табл. Продолжение табл. Продолжение табл. 18 Нормы расстояний между поточными линиями станков (рабочих мест) с механизированным транспортом 19 Нормы расстояний между сборочными конвейерами и стационарными рабочими местамиСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Общемашиностроительные нормативы резания для технического нормирования работ: Выпуски на все виды резания. М.: Машиностроение, 1974. 354 с.2 Справочник нормировщика-машиностроителя. М.: Машиностроение, 1974. Т. 2. 416 с.
3 Режимы резания металлов: Справочник / Под ред. Ю.В. Барановского. М.: Машиностроение, 1972. 509 с.
4 Худобин Л.В. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностр. спец. вузов / Л.В. Худобин, В.Ф. Гурьянихин, В.Р. Берзин. М.: Машиностроение, 1989.
288 с.
5 Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. М.: Изд-во стандартов, 1992.
464 с.
6 Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах: Учеб. пособие. 2е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1986. 239 с.
7 Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения»: Учеб.
пособие. М.: Машиностроение, 1985. 184 с.
8 Справочник технолога машиностроителя. В 2 т. 4-е изд., перераб. и доп. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. Т. 1: 656 с.; Т. 2: 496 с.
9 Стандарт предприятия. Проекты (работы) дипломные и курсовые. Правила оформления. СТП ТГТУ 07–97. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. 40 с.
«