Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КР Тс-110.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
690.18 Кб
Скачать

Пример выполнения курсовой работы

 

Вариант 0. Спроектировать заготовку для изготовления втулки (рис. 1), материал сталь 65, производство крупносерийное.

 

 

Рис. 1. Чертеж детали

 

1. Так как производство крупносерийное выберем способ изготовления заготовки − горячую объемную штамповку. Штамповочное оборудование − КГШП (кривошипный горячештамповочный пресс).

2. Исходные данные по детали: − материал − сталь 65; химический состав (по массе) 0,62÷0,7 % С; 0,5÷0,8 % Мn; 0,17÷0,37 % Si; до 0,25 % Cr; суммарная средняя массовая доля легирующих элементов (Si, Mn, Cr, Ni, Mo, W, V) 0,27+0,65+0,12=1,04 %; − масса детали ={1,2·3,14·14,02/4+6,8·3,14·12,02/4-6,0·3,14·6,52/4}·7,8=5,4 кг.

3. Исходные данные для расчета припусков и допусков:

− расчетная масса поковки, определяемая по выражению [ГОСТ 7505-89, с. 8],

Мп.р=Мд·Кр,

где Мп.р − расчетная масса поковки; Мд − масса детали; Кр − расчетные коэффициент.

В соответствии с приложением 3 (табл. 20) Кр=1,6;

Мп.р=Мд·Кр,=5,4·1,6=8,6 кг.

− класс точности Т3 [ГОСТ 7505-89, приложение 1, табл. 19];

− группа стали М3 (сталь со средней массовой долей углерода 0,68 % и суммарной массовой долей легирующих элементов 1,04 %) [ГОСТ 7505-89, табл. 1];

− степень сложности С1 [ГОСТ 7505-89, приложение 2]. Размеры описывающей поковку геометрической фигуры (цилиндра) диаметр 140·1,05=147 мм, длина 80θ1,05=84 мм (1,05 − коэффициент увеличения габаритных линейных размеров детали, определяющих положение ее обработанных поверхностей). Масса описывающей фигуры (расчетная) 8,4·3,14·14,72·7,8=11,2 кг. Отношение массы поковки к массе описывающей ее фигуры 8,6/11,2=0,78;

− конфигурация поверхности разъема штампа [ГОСТ 7505-89, табл. 1] П − плоская.

− исходный индекс 12 [ГОСТ 7505-89, табл. 2].

4. Припуски и кузнечные напуски [ГОСТ 7505-89, табл. 3]:

− основные припуски на размеры (на сторону):

диаметр 140 и чистота поверхности 12,5 − припуск 1,5 мм;

диаметр 120 и чистота поверхности 1,6 − припуск 1,8 мм;

толщина 80 и чистота поверхности 6,3 − припуск 2,0 мм;

толщина 80 и чистота поверхности 12,5 − припуск 1,7 мм;

толщина 12 и чистота поверхности 12,5 − припуск 1,6 мм;

толщина 12 и чистота поверхности 1,6 − припуск 1,6 мм;

диаметр впадины 65 и чистота поверхности 6,3 – припуск 1,7 мм;

глубина впадины 60 и чистота поверхности 12,5 – припуск 1,7 мм.

− дополнительные припуски, учитывающие:

смещение поковки по поверхности разъема штампа 0,3 мм [ГОСТ 7505-89, табл. 4];

отклонение от плоскостности 0,3 мм [ГОСТ 7505-89, табл. 5];

− штамповочный уклон [ГОСТ 7505-89, табл. 18]: для наружной поверхности − не более 7°, принимается 3°; для внутренней − не более 7°, принимается 7°.

5. Размеры поковки и их допускаемые отклонения (рис. 2):

− размеры поковки:

диаметр 140+(1,5+0,3)·2=143,6 принимаем 144 мм (с учетом округления размеров поковки с точностью 0,5 мм);

диаметр 120+(1,8+0,3)·2=124,2 принимаем 124 мм;

диаметр 65-(1,7+0,3)·2=61 принимаем 61 мм;

толщина 80+1,7+2+0,3·2=84 принимаем 84 мм;

толщина 12+1,7+1,6+0,3·2=48,8 принимаем 50 мм;

глубина 60·0,8=48,8 принимаем 50 мм (т.к. впадины и углубления в поковке, когда их оси параллельны направлению движения одной из подвижных частей штампа, а диаметр не менее 30 мм, выполняют глубиной до 0,8 их отверстий).

− минимальная величина радиусов закруглений [ГОСТ 7505-89, табл. 7] наружных поверхностей при глубине полости ручьев штампа

до 50 мм − не менее 3 мм, принимаем 5 мм;

свыше 50 мм − не менее 3 мм, принимаем 4 мм.

− допускаемые отклонения размеров [ГОСТ 7505-89, табл. 8]:

диаметр мм; диаметр мм; диаметр мм; глубина мм; толщина мм; толщина мм;

− неуказанные допуски радиусов закруглений R4 0,5 мм; R5 1,0 мм [ГОСТ 7505-89, табл. 17];

− допускаемые отклонения от плоскостности 0,6 мм [ГОСТ 7505-89, табл. 13];

− допускаемое отклонение от соосности выемки 50·0,01=0,5 мм (допускаемое отклонение от соосности не пробитых отверстий в поковках принимается не более 1% глубины отверстия);

− допускаемая величина остаточного облоя 0,8 мм [ГОСТ 7505-89, табл. 10];

         − допускаемая величина на смещение по поверхности разъема штампа 0,7 мм [ГОСТ 7505-89, табл. 9].

Рис. 2. Чертеж заготовки

 

Разработать маршрут обработки поверхности ø120 -0,054 мм, шероховатость Ra=1,6 мкм.

В соответствии с точностью размера ø 120 h8 (-0,054) мм и шероховатостью поверхности втулки Ra=1,6 мкм (рис. 1) выбираем следующий технологический маршрут:

1) обтачивание черновое, при этом достигается 12 квалитет точности, шероховатость поверхности Rz=80 мкм;

2) обтачивание чистовое – 10 квалитет точности, шероховатость поверхности Rz=80 мкм;

3) шлифование – 8 квалитет точности, шероховатость поверхности Ra=1,6 мкм.

Таблица 10

Точность и качество обработки поверхностей

Обработка

Параметр шероховатости поверхности, мкм

Дефектный

поверхностный слой, мкм

Квалитет точности размера

обработки

1

2

3

4

Обработка наружных цилиндрических поверхностей

Обтачивание:

Rz 160-80

120-60

14-12

черновое

получистовое или однократное

Rz 80-20

50-20

12-11

чистовое

Rz 40-10

30-20

10-9

тонкое, алмазное

Ra 1,25-0,63

10-5

9-7

Шлифование:

Ra 2,5-1,25

20

9-8

предварительное

чистовое

Ra 1,25-0,63

15-5

8-6

Притирка, суперфиниш

Ra 0,63-0,04

5-3

6-5

Обработка отверстий

Сверление и рассверливание

Rz 80-20

70-25

13-11

Зенкерование:

Rz 80-40

50-30

13-12

черновое

однократное литого или

прошитого отверстия

Rz 40-20

40-25

13-11

чистовое после чернового или сверления

Rz 40-20

40-25

10-9

Растачивание:

Rz 80-40

50-30

13-11

черновое

чистовое

Ra 5-2,5

25-15

10-9

тонкое, алмазное

Ra 1,25-0,32

10-4

8-6

Шлифование:

Ra 2,5

20

9-8

предварительное

чистовое

Ra 1,25-0,63

20-5

8-6

Притирка, хонингование

Ra 0,32-0,04

5-3

6-5

Обработка плоскостей

Фрезерование и строгание:

Rz 80-40

100-50

13-11

черновое

чистовое

Ra 5-1,25

50-20

11-9

Торцовое точение и подрезка:

Rz 160-80

100-50

14-12

черновое

чистовое или однократное

Rz 80-10

50-20

13-10

тонкое

Ra 2,5-1,25

30-10

10-8

Протягивание однократное

Ra 5-1,25

50-10

10-8

Шлифование:

 

 

 

предварительное

Ra 2,5

20

10-8

чистовое или однократное

Ra 1,25-0,63

15-5

8-7

 

Для обработки указанной поверхности в качестве чистовой технологической базы выберем наружную поверхность ø 140 мм. Приспособление для базирования заготовки – 3-х кулачковый самоцентрирующий патрон.

Для выполнения токарных операций будем использовать токарно-винторезный станок 16К20, для выполнения шлифовальной – круглошлифовальный станок 3М150.

Выберем следующие инструменты:

резец проходной упорный отогнутый Т15К6 ГОСТ 18879-73;

шлифовальный круг 24А 32Н С2 6 К5 А2 ПП 100 м/с;

штангенциркуль ШЦЦ-II-250-0,01 ГОСТ 166-89.

         Расчет припусков.

Общий припуск на обработку поверхности:

номинальный 2Zном=Dзаг-Dдет=124-120=4 мм;

максимальный 2Zmax=Dзаг max-Dдет min=125,3-119,946=5,354 мм;

минимальный 2Zmin=Dзаг min-Dдет max=123,3-120=3,3 мм.

 

В соответствии с выбранным маршрутом обработки данной поверхности разобьем общий припуск на межоперационные, определив номинальные межоперационные припуски по справочнику [3],:

припуск на диаметр на чистовое точение при креплении заготовки в патроне равен 2Zном=0,30 мм; на шлифование – 2Zном=0,15 мм.

Припуск на черновое точение определим по выражению (6)

2Zчерн=2Zобщ-(2Zном ток+2Zном шл)=4-(0,45+0,15)=3,4 мм.

Максимальные и минимальные операционные припуски определим следующим образом:

где  – наибольший предельный размер до обработки;  – наименьший предельный размер после обработки на данной операции.

где  – наименьший предельный размер до обработки;  – наибольший предельный размер после обработки на данной операции.

Результаты всех вычислений запишем в табл. 11

Таблица 11

Результаты расчетов

 

Расчет режимов резания и норм времени выполним для чернового точения: диаметр заготовки D=124 мм, глубина резания t=1,7 мм; длина L=68 мм; материал заготовки – сталь углеродистая конструкционная 65.

Для выполнения данной операции выберем проходной упорный отогнутый резец (материал режущей части – твердый сплав Т15К6) ГОСТ 18879-73 со следующими параметрами: главный угол резца в плане φ=90°; вспомогательный угол резца в плане φ1=10°; главный передний угол γ=10°; угол наклона главной режущей кромки λ=0°; сечение державки резца h=25 мм; b=16 мм; угол при вершине резца r=1,0 мм.

Зададим стойкость резца Т=60 мин.

Выберем подачу в соответствии с S=0,8 мм/об.

Рассчитаем скорость резания, определив все необходимые коэффициенты по справочнику:

Коэффициент Kv равен

Скорость резания равна

Частота вращения шпинделя

Уточнив по паспортным данным станка 16К20 ближайшее меньшее значение, примем n=900 мин-1.

Тогда действительная скорость резания равна

         Рассчитаем составляющую силы резания Pz.

         Значения коэффициентов выберем из справочника [4]:

Коэффициент

Составляющая силы резания

Мощность Nрез, потребляемую на резание, определим следующим образом:

Мощность электродвигателя главного привода станка 16К20 Nдв=11 кВт. Мощность на шпинделе станка с учетом К.П.Д. станка равна Nшп= Nдв·ηст=11·0,85=9,35 кВт. Условие NрезNшп выполняется, следовательно, станок выбран верно.

Норма штучного времени состоит из следующих составляющих:

где То – норма основного времени; Тв – норма вспомогательного времени; Тобс – время обслуживания рабочего места; Тотд – время на отдых и личные потребности.

Норма основного времени:

где l1+l2 – величина врезания и перебега инструмента; i – число проходов инструмента, необходимое для снятия припуска.

Величина врезания и перебега инструмента равна 3,5 мм, для удаления припуска необходим один проход инструмента, следовательно

Норма вспомогательного времени состоит из времени на установку и закрепление детали в приспособлении tуст, времени, связанного с переходом (включение и выключение подачи, подвод и отвод инструмента и т.п.) tпер, и времени на контрольные измерения tизм.

В случае установки заготовки в патроне, измерении размеров при помощи штангенциркуля получим:

Основное и вспомогательное время в сумме дают оперативное время

В справочнике нормативы времени на обслуживание рабочего места и отдых приведены в процентах от оперативного, для типоразмера станка 16К20 (высота центров 200 мм), а также для механической подачи процент от оперативного времени на обслуживание рабочего места аобс=4 %, на отдых – аотд=4 %.

Норма штучного времени определится следующим образом: