3.2 План построения и содержание разделов пояснительной записки

Типовые разделы пояснительной записки:

Аннотация

Содержание

Введение.

Анализ исходных данных (постановка задачи проектирования).

Составление операционного эскиза.

Технологическая часть

- выбор наименования и модели станка в зависимости от вида выполняемых работ, требуемой точности обработки и объема производства;

- выбор типа, размеров и геометрических параметров, марки инструментального материала режущего инструмента;

- выбор схемы установки заготовки и типа станочного приспособления;

- расчет режима резания (подача, скорость резания, глубина резания) и его проверки по допустимой мощности оборудования;

- расчет основного времени как составляющей штучного времени выполнения операции

Заключение.

Библиографический список.

3.3 Методические указания по выполнению разделов ккр. Пример выполнения технологической части задания

3.3.1 Краткое содержание разделов пояснительной записки

Коротко рассмотрим содержание и методологию изложения материала в разделах пояснительной записки ККР. Более подробно вопросы оформления пояснительной записки изложены в методическом пособии 18

- Введение.

Во введении определяются цели и задачи выполнения КР, и обосновывается их актуальность.

- Анализ исходных данных.

а) краткое описание теоретических основ обработки заготовок на станках, лежащих в решении поставленной задачи, с обязательными ссылками на используемые библиографические источники.

б) анализ исходных данных с учетом особенностей конструкции предлагаемой в качестве задания детали и предполагаемого типа производства.

- Составление операционного эскиза.

Операционный эскиз составляется на основе чертежа детали, выданного в качестве задания. Выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД, карандашом, на листе соответствующего формата. Обрабатываемая поверхность выделяется красным цветом. На чертеже указывается схема базирования заготовки в приспособлении (наносятся базовые точки).

- Технологическая часть. (см. пример выполнения раздела п.3.3.2).

- Заключение.

В заключении делают основные выводы по результатам выполненных в КР разработок и решений, в частности обобщают полученные ранее частные выводы.

Библиографический список.

Список используемых теоретических и программных источников оформляют в соответствии с требованиями пособия по оформлению библиографии. В него включают все справочники, стандарты и другие материалы, на которые сделаны ссылки в тексте пояснительной записки.

3.3.2 Пример выполнения технологической части

В качестве примера рассматривается выполнение задания согласно чертежу детали 12 «Вилка» из приложения П1. Материал детали – сталь 40Х ГОСТ 4543-71, _в = 650МПа.

Операция фрезерная:

фрезеровать паз в размер 20Н9; Rа 12,5 мкм

Операционный эскиз представлен на рис. 1

Требуется:

- выбрать оборудование;

- технологическую оснастку (станочное приспособление, режущий инструмент);

- рассчитать режим резания;

- определить основное операционное время.

Выбор оборудования

Фрезерование паза выполняется на горизонтально-фрезерном станке 6Т804Г 14, с.54 с двигателем мощностью N=2,2 кВт. Схема к расчету режима резания и основного времени представлена на рис. 1.

Рисунок 1. Фрезерование паза в заготовке детали «Вилка

Станок, согласно паспортным данным, имеет 12 частот вращения шпинделя и скоростей подач стола. Частота вращения шпинделя изменяется от 63 до 2800 мин^-1, а скорости продольного движения подачи стола – от 11,2 до 500 мм/мин.

Находим ряды частот вращения шпинделя и скоростей подач стола. Знаменатели геометрических рядов частот и подач стола

,

где а_max, a_min ,U – предельные значения и число членов ряда соответственно.

Промежуточные члены ряда определяются соотношениями:

а₂ = a_min  , а₃ = a_min  ² ,… a_min  ^u-1

Выполняя расчеты, получим для частот вращения знаменатель

и ряд n_c = 63, 89, 126, 177, 250, 355, 500, 705, 995, 1405, 1985, 2800 мин^-1.

Аналогично определяем знаменатель и члены ряда скоростей движения подачи стола:

,

V_S = 11,2; 15,8; 22,4; 31,6; 44,5; 63; 89; 126; 177; 250; 356; 500 мм/мин.

Выбор приспособления

При выполнении операции фрезерования паза заготовку будем устанавливать в специальном фрезерном приспособлении.

Выбор материала и типа режущего инструмента, геометрических параметров его режущей части

Согласно табл. 1, с. 22 сталь 40Х относится по обрабатываемости к YI группе.

Шероховатость поверхности Rz  20мкм можно обеспечить при чистовом фрезеровании 3, с.597.

При чистовом фрезеровании углеродистых и легированных сталей рекомендуется использовать твердые сплавы Т15К6, Т14К8Ю Т120К9 2, с.57 и быстрорежущие стали Р6М5, Р6М5Ф3, Р9К5 2, с. 45. Твердые сплавы обладают большими, чем быстрорежущие стали, твердостью, теплостойкостью, износостойкостью. Поэтому выбираем в качестве материала режущей части фрезы твердый сплав Т15К6 как позволяющий работать с повышенными скоростями резания 2,с. 45.

Пластины твердого сплава могут припаиваться или прикрепляться механическим способом. Фрезы с механическим креплением пластин обеспечивают:

- повышение стойкости на 30%, что позволяет увеличить скорость резания на 8-10% и производительность труда на 6,5%;

- экономию твердого сплава (на переработку возвращается до 90% твердого сплава по сравнению с 15% при использовании напайных пластин) 2, с.138.

Поэтому выбираем для проектируемой операции механический способ крепления пластин твердого сплава.

Для обработки пазов можно использовать трехсторонние дисковые фрезы. Выбранному способу крепления режущих элементов соответствуют трехсторонние дисковые фрезы типа 1 по ГОСТ 28437-90 4 (тип 2 – двухсторонние фрезы, предназначенные для обработки уступов). Эти фрезы выпускаются с ромбическими и трехгранными пластинами соответственно исполнений 1 и 2. Выбираем фрезу исполнения 2, поскольку трехгранные пластины допускают большее число переустановок.

Диаметр фрезы 5, с. 62

D  2t + d₁ + (12…16),

где d₁ – диаметр ступицы фрезы, t - глубина паза, которая в соответствии с рис.1 равна 30 мм.

Согласно табл. 2 4 ступица дисковой фрезы может иметь диаметр, равный 47, 55, 69…мм. Для нашего случая определяем минимальные диаметры фрез с соответствующими размерами ступиц

D_d1 = 47 230 + 47 + 15 = 122 мм

D_d1 = 55 230 + 55 + 15 = 130 мм

D_d1 = 47 230 + 69 + 15 = 144 мм

В табл.2 4 наименьшее значение диаметра фрезы, удовлетворяющее этим неравенствам, равно 160 мм. При ширине паза В=20 мм выбираем для выполнения операции по табл. 2 дисковую трехстороннюю фрезу диаметром 160 мм, типа 1 исполнения 2 с механическим креплением трехгранных пластин и обозначением 2241-0754 Т15К6 ГОСТ 28437-90.

Общее число зубьев фрезы z равняется 10. Из них половина обрабатывают левую, а половина – правую стороны паза. Поэтому, число зубьев, используемое в последующих расчетах, принимается z = 5.

По табл.17 2, с. 225 устанавливаем геометрические параметры режущей части зубьев фрезы с пластинами из твердых сплавов. Для У1 группы материалов передний угол  = 05, задний угол  = 12 16, угол наклона винтовых канавок  = 510, главный и вспомогательный углы в плане  = 90,   = 3  5 и фаски f = 1,5 2 мм. Принимаем  = 3,  = 7,  = 90,  = 4 и f = 2 мм.

Определение режима резания

Исходные данные.

Оборудование – горизонтально-фрезерный станок модели 6Т804Г с двигателем мощностью N=2,2 кВт.; пределы частот вращения инструментального шпинделя 50…2240 мин^-1.

Охлаждение – эмульсия.

Паз фрезеруем за один рабочий ход

Для обработки поверхности выбираем фрезу дисковую трехстороннюю диаметром 160 мм, типа 1 исполнения 2 с механическим креплением трехгранных пластин и обозначением 2241-0754 Т15К6 ГОСТ 28437-90.

Ширина обработки В = 20 мм, В  0,6 D = 160 (мм), где D – диаметр фрезы.

Выбираем подачу на зуб фрезы:

Для легированной стали 40Х с НВ > 180, S_z = 0,14 мм [2, стр. 959] при мощности станка от 5 до 10 кВт

S_zф = S_z  К₁  К₂;

где К₁ – поправочный коэффициент в зависимости от установки фрезы, К₁=1 [2, стр. 959];

К₂ – поправочный коэффициент в зависимости от главного угла в плане,

К₂=1 [2, стр. 982].

S_zф = 0,14  1 1 = 0,14 мм

Подача на оборот фрезы:

S_о = S_z  z = 0,14  18 = 2,52 мм

Выбор скорости резания:

V = V_табл  К₁  К₂  К₃  К₄  К₅  К₆ ,

где V _табл = 165 м/мин [1, стр. 962];

К₁ = 0,89 – коэффициент, зависящий от твёрдости чугуна [2, стр. 962];

К₂ = 0,88 – коэффициент, зависящий от периода стойкости [2, стр. 963];

К₃ = 1 – коэффициент, зависящий от марки твёрдого сплава [2, стр. 963];

К₄ = 0,8 – коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности [1, стр. 963];

К₅ = 1 – коэффициент, зависящий от ширины фрезерования [2, стр. 963];

К₆ = 1 - коэффициент, зависящий от главного угла в плане  [2, стр. 963].

Тогда V = 165 089  0,88  1  0,8  1  1 = 103,4 м/мин

Частота вращения фрезы:

мин^-1

Принимаем частоту вращения шпинделя по паспорту станка:

n = 160 мин^-1

Уточняем скорость резания по принятой частоте вращения шпинделя:

м/мин

Минутная подача:

S_м = S_о  n = 2,52  90,4 = 228 мм/мин

Выбор мощности:

N_т = 7,8 кВт, при В = 160 мм, t = 3 мм, Sм = 370 мм/мин [2, стр. 967]

N = N_т  К₁  К₂,

где К₁ = 1 – коэффициент, зависящий от главного угла в плане  [2, стр. 982];

К₂ = 1 – коэффициент, зависящий от переднего угла [2, стр. 982].

N = 7.8  1  1 = 7.8 (кВт) < N_ст = 9 (кВт)

Определение основного времени

Расчет технически обоснованных норм времени в минуту производится по значениям времени Т_шт, которое слагается из оперативного времени Т_оп на одну операцию, времени на обслуживание рабочего места Т_об и времени на отдых и естественные надобности Т_пер.

Т_шт = Т_оп + Т_об + Т_пер

Оперативное время складывается из технологического и вспомогательного времени.

Технологическое (основное) время Т_о - это время, затрачиваемое непосредственно на изготовление детали, т.е. на изменение формы, размеров, состояния заготовки и т.д.

Т_шт= Т_о + Т_всп + Т_{регл.пер}.

Т_о = l + l₁ + l₂/S_м,

где l – длина обрабатывающей поверхности, мм; l₁ – длина врезания, мм; l₂ – длина перебега инструмента, мм; l = 200 мм

l₁ = 0,5  (D² - D²) + 2, табл.13-16, стр. 137

l₁ = 0,5  +3/tg 60 = 53,1 мм

Для обеспечения свободного подхода фрезы обрабатываемой поверхности с рабочей подачей.

Принимаем l₁ = 55 мм, l₂ = 5 мм 2, табл.13-16, стр. 137

Т_{0 =} = 1,17 мин