2.7 Вибір різального і вимірювального інструментів .

Технологічне оснащення для даного типу виробництва повинно бути

прогресивне, яке б забезпечило високу продуктивність праці, високу якість

продукції і низьку собівартість.

Пристроями для закріплення деталі і інструмента вибираємо з пневматичним і гідравлічним приводом.

Різальні інструменти в переважній більшості із пластинками твердого сплаву в залежності від виду обробки і матеріалу деталі ОС ГОСТ 4728-96 для чорнової обробки Т5К10, для чистової обробки твердий сплав Т15К6 або Т30К4. Хвостові інструменти виготовляються із швидкорізальної сталі Р6М5.

Вимірювальні інструменти для контролювання зовнішніх циліндричних поверхонь, граничні скоби, скоби швидкої дії активного контролю, для контролю отворів застосовують граничні калібри, пробки. Для контролю канавок, шпонкових пазів застосовують шаблони, для контролю якості поверхні застосовують зразок шоркості ГОСТ

Для деталі Вісь технологічне оснащення зведене в таблицю 13.

Таблиця 13 – Технологічне оснащення для ТП Вісь.

№ операції	Технологічне оснащення
	Пристрої	Різальні інструменти	Вимірювальні інструменти
005	Пристрій для розмітки центрів торців заготовки, спеціальний; пристрій для закріплення деталі, спеціальний; упор.	Фреза торцьова Æ200 мм; свердло 2317-0112 ГОСТ 14952-75; свердло Æ10 Р6М5 ГОСТ 14952-75; свердло Æ12 Р6М5 ГОСТ 10903; зенківка 60° ГОСТ 14953-80; зенківка 90° ГОСТ 14953-80.	Пристрій для заміру глибини центрових отворів Æ12 ИК 3573; шаблон для перевірки кута 60° центрового отвору; шаблон спеціальний; шаблон L=2219мм.
№ операції	Технологічне оснащення
	Пристрої	Різальні інструменти	Вимірювальні інструменти
010	Центр плаваючий ГОСТ 13214-79;патрон повідковий ГОСТ 2571-71;центр обертання ГОСТ8742-75; копір вісі РУ1Ш;	Різець прохідний Т15К6 ГОСТ 20872-80.	Шаблон спеціальний.
015	Центр обертання Морзе 5 ГОСТ 13214-79; патрон повідковий ГОСТ 2675-80; упор; копірувальний механізм ВПС 448-00-00;	Різець прохідний ГОСТ 20872-80;	Шаблон спеціальний.
020	Патрон повідковий ГОСТ 2571-71;центр обертання ГОСТ8742-75;	Різець підрізний Т15К6 ГОСТ 20872-80; різець підрізний Т15К6 ГОСТ 20872-80;	Мікрометри МК 125-150 ГОСТ 6507-90, МК 150-175 ГОСТ 6507-90; шаблон спеціальний.
025	Центр обертання ГОСТ8742-75;	Ролик накатний зміцнюючий Æ150 мм(2).	Зразки шоркості , ГОСТ 9378-93.
030	Центр обертання ГОСТ8742-75;	Ролик накатний зміцнюючи Æ150 мм(2) ИН 172-33; ролик згладжуючи Æ150 мм(2) ИН 172-37.	Зразок шоркості, ГОСТ 9378-93.
№ операції	Технологічне оснащення
	Пристрої	Різальні інструменти	Вимірювальні інструменти
035	Пристрій для перевірки положення отворів в вісі ИИ 2319; пристрій для свердління отворів Æ17,5 мм у торці вісі РУ1-Ш	Свердло Æ17,5 мм ГОСТ 10903-77; насадка до свердла для зняття фаски 2,5 45°; мітчики М20-7Н ГОСТ 3266-81;	Калібр-пробка Æ17,5 мм ГОСТ 17758-72.
040	Пристрій для обертання вісі при шліфуванні ПС3583; пристрій для правки шліфувального круга	Круг шліфувальний ПП750×80×305 91А 7К5 50м/с А1 кл ГОСТ 2424-83;	Скоба спеціальна.
045	Пристрій для обертання вісі при шліфуванні ПС3583; пристрій для правки шліфувального круга	Круг шліфувальний ПП750×80×305 91А 7К5 50м/с А1 кл ГОСТ 2424-83;	Скоба спеціальна.

2.8 Призначення режимів різання

Призначаємо режими різання аналітичним методом на токарно-копіювальну операцію.

I. Вибираємо різець і встановлюємо його геометричні елементи. Приймаємо токарний прохідний різець. Матеріал робочої частини – твердий сплав Т5К10, матеріал корпуса різця – сталь 45, перетин корпуса різця 25×25, довжина різця 150 мм.

Вибираємо геометричні елементи різця:

• Форма передній поверхні – радіусна з фаскою;

• Кути різця: передній кут на фаске , передній кут , задній кут , кут нахилу головної ріжучою кромки , головний кут в плані , допоміжний кут в плані , радіус при вершині r=2 мм.

II. Призначаємо режим різання:

1 Визначаємо глибину різання. При підрізанні торця і знятті припуска за один прохід t=h=6,6 мм.

2 Призначаємо подачу на оберт заготівки S_табл.=0,32 мм/об, тоді S_о= S_табл.·K_s=0,32·0,8=0,25 мм/об.

3 Призначаємо період стійкості різця. При одне інструментальній обробці Т=30…60 хв., приймаємо Т=60 хв.

4 Визначаємо швидкість головного руху різання, що допускається ріжучими властивостями різця

, (39)

де – коефіцієнти та показники степені в формулі для визначення швидкості: , , , . При зовнішньої обробці сталі різцем з пластиною з твердого сплаву при S_o<0,3 мм/об, - загальний коефіцієнт, враховуючий зміну умов різання

, (40)

де – поправочний коефіцієнт, враховуючий фізико-механічні властивості оброблює мого матеріалу.

, (41)

де - коефіцієнт і показник степені, для обробки сталі з МПа, різцями з пластиною з твердого сплаву , , тоді

– поправочний коефіцієнт, враховуючий стан поверхні заготівки, ;

– поправочний коефіцієнт, враховуючий інструментальний матеріал.

Для твердого сплаву Т5К10 ;

- поправочний коефіцієнт, враховуючий вид обробки, ;

- поправочні коефіцієнти, враховуючі геометричні параметрі різця,

5 Визначаємо частоту обертання шпинделя відповідна знайденої швидкості головного руху різання за формулою:

, (42)

Коректуємо частоту обертання шпинделя по паспортними даними верстата та приймаємо n_д=200 об/хв.

6 Визначаємо дійсну швидкість головного руху різання за формулою:

, (41)

7 Визначаємо головну складову сили різання :

, (42)

де - коефіцієнти та показники степені в формулі: , , , . При поперечному точінні визначається по формулі:

, (43)

де - поправочний коефіцієнт, враховуючий фізико-механічні властивості оброблює мого матеріалу, визначається за формулою:

, (44)

- поправочні коефіцієнти, враховуючі геометричні параметри різця, , , .

8 Визначаємо потужність, що витрачається на різання

(45)

9 Перевіряємо, чи достатньо потужності привода верстата. Необхідно щоб виконувалась умова , - потужність шпинделя верстат.

Умова виконується.

III. Визначаємо основний час

, (46)

де L – довжина робочого ходу різця

, (47)

де l – довжина обробки, ;

y – величина урізування, ;

- величина перебігу, ;

- число проходів, .

Призначаємо режими різання табличним методом на агрегатну операцію.

Вибираємо свердло і встановлюємо його геометричні елементи. Приймаємо свердло діаметром D=17,5 мм, матеріал ріжучої частини – Р6М5. Геометричні елементи: ; ; ;

Призначаємо режими різання для свердління:

1 Вибираємо подачу. S_o=0,35…0,43 мм/об. Враховуючи поправочний коефіцієнт на подачу: K_ls=0,9; так як l/D=65/17,5 4. Тоді S_o=(0,35…0,43)·0,9=0,315…0,387 мм/об. Коректуємо подачу по верстату: S_o=0,3 мм/об.

2 Назначаємо період стійкості свердла. Для свердла Р6М5 діаметром D=17,5 мм рекомендований період стійкості Т=60 хв.

3 Визначаємо швидкість головного руху різання v_табл.=14,3 м/хв. Враховуємо поправочний коефіцієнт K_lv=0.85, так як l/D 4

4 Частота обертання шпинделя відповідає знайденій швидкості головного руху різання:

(48)

де - швидкість головного руху різання, м/хв.;

D – діаметр свердла, мм;

Коректуємо частоту обертання шпинделя за паспортними даними верстата та приймаємо дійсну частоту обертання: n_д=220 об/хв.

5 Дійсна швидкість головного руху різання:

6 Визначаємо потужність, що витрачається на різання. N_табл.=1,3 кВт, поправочні коефіцієнти в таблиці не приведені, тоді N_різ= N_табл.=1,3 кВт

7 Перевіряємо чи достатньо потужності привода верстата: N_різ≤ N_шп. У верстата АМ199 N_шп=N_д·η=5·0,8=4 кВт.

1,3 кВт ≤4 кВт, обробка можлива.

Визначаємо основний час на свердління отворів:

де y=0,3·D; y=0,3·17,5=5,25 мм

при свердлінні глухих отворів =0;

Вибираємо мітчик і встановлюємо його геометричні елементи. Приймаємо мітчик М20-7Н з швидкорізальної сталі Р6М5. Геометричні елементи: ; ; ; λ=0°.

Призначаємо режими різання для нарізання різьби:

1 Визначаємо швидкість головного руху різання, що допускається ріжучими властивостями мітчика. Для Сталі ОС ГОСТ 4728-96 і діаметром різьби 20 мм v_табл.=12 м/хв. Поправочні коефіцієнти на швидкість головного руху різання для заданих вимог обробки дорівнюють одиниці. Тоді v_и= v_табл. =12 м/хв.

Частота обертання шпинделя верстата відповідає знайденій швидкості головного руху різання:

Коректуємо частоту обертання за паспортними даними верстата та приймаємо дійсну частоту обертання шпинделя: n_д=200 об/хв.

Дійсна швидкість головного руху різання:

2 Визначаємо потужність, що витрачається на різання. N_табл.=1,4 кВт, поправочні коефіцієнти на потужність для заданих умов дорівнюють одиниці. Тоді N_різ= N_табл.=1,4 кВт.

Перевіряємо чи достатньо потужності привода верстата: N_різ≤ N_шп.

У верстата АМ199 N_шп=N_д·η=5·0,8=4 кВт.

1,4 кВт ≤4 кВт, обробка можлива.

Визначаємо основний час на нарізання різь:

де врізання і перебіг мітчика l₁ скаладаються з довжини заборной частини мітчика і частини, що калібрує. Приймаємо l₁=4Р+2Р=6Р=6·2,5=15 мм; частота обертання мітчика при зворотному ході n₁=1,25·n_д=1,25·200=250 об/хв. По даними верстата n₁=250 об/хв.

Визначаємо загальний основний час на агрегатну операцію:

2.9 Розрахунок норм часу.

2.9.1 Технічне нормування токарно-копіювальної операції.

Для визначення штучного часу операції потрібно знайти оперативний час Т_оп, який складається з основного і допоміжного:

де Т_уст – час на установлення та зняття деталі, Т_уст=1,8 хв;

Т_пер – час на прийняття керування, Т_пер=0,22 хв;

Т_вим =0,36 хв; Т_о=9,72 хв.

Розраховуємо штучний час:

де а_відп ; а_обсл час на організаційне і технічне обслуговування робочого місця і особисті потреби приведений у відсотковому відношенні від оперативного часу і складає 8%.

2.9.2 Технічне нормування агрегатної операції №035.

Для визначення штучного часу операції потрібно знайти оперативний час Т_оп, який складається з основного і допоміжного:

де Т_уст – час на установлення та зняття деталі, Т_уст=1,8 хв;

Т_пер – час на прийняття керування, Т_пер=0,22 хв;

Т_вим =0,34 хв; Т_о=2,68 хв.

Розраховуємо штучний час:

де а_відп ; а_обсл час на організаційне і технічне обслуговування робочого місця і особисті потреби приведений у відсотковому відношенні від оперативного часу і складає 8%.

3. Спеціальна частина

3.1 Розробка шліфувальної операції №045 методом шліфування з повздовжньою подачею.

На круглошліфувальному верстаті моделі 3М175 методом повздовжньої подачі на прохід шліфується ділянка валу діаметром (мм) і довжиною l=165 мм, довжина валу l₁=2216 мм. Параметр шоркості оброблюваної поверхні мкм. Припуск на сторону h=0,25 мм. Матеріал заготовки Сталь ОС ГОСТ 4728-96, твердість 950 HB. Спосіб закріплення заготовки – в центрах.

Вибираємо шліфувальний круг ПП 750×80×305 91А 7К5 50 м/с.

Призначаємо режими різання

1 Швидкість головного руху різання( шліфувального круга) v=30…50 м/с. Приймаємо v_к=50 м/с

де D_к – діаметр круга, мм;

n_к - частота обертання круга, об/хв;

За паспортними даними верстата 3М175 n_к=1270 об/хв.

Швидкість знаходиться у межах діапазону.

2 Швидкість руху окружної подачі v_{s окр.}=15…55 м/хв.. Приймаємо 50 м/хв.

4 Визначаємо частоту обертання заготовки, відповідно прийнятій швидкості руху окружної подачі.

Знайдене значення може бути встановленим на верстаті моделі 3М175, який має безступінчасте регулювання частоти обертання в межах 40-360 об/хв.

4 Поперечна подача круга S_x=0,005…0,015 мм/об. Враховуючи високі вимоги до обробки деталі та шоркості поверхні приймаємо S_x=0,005 мм/об.

5 Визначаємо повздовжню подачу на оберт заготовки

Для остаточного шліфування S_д=0,2…0,4. Приймаємо S_д=0,3, тоді:

6 Визначаємо швидкість руху повздовжньої подачі:

На даному верстаті використовується безступінчасте регулювання швидкості повздовжнього ходу стола, тоді

7 Визначаємо потужність, що витрачається на різання:

C_n , x, y, r, q – коефіцієнт та показники степеня;

C_n = 2,2; x = 0,5; y = 0,55; r = 0,5; q =0.

8 Перевіряємо чи достатньо потужності двигуну шліфувальної бабки. У верстата моделі 3М175 , (6,25˂14,8). Обробка можлива.

Визначаємо основний час:

де L – довжина ходу стола, L=l=165 мм;

h – припуск на сторону, h=0,25 мм;

K – коефіцієнт точності, враховуючий час на шліфування без поперечної

подачі, К=1,4.

4 Економічна частина

4.1 Розрахунок економічного ефекту

Таблиця 14 ─ Порівняння двох варіантів технологічного процесу

Назва операції	Перший варіант			Другий варіант
	Штучний час	Розряд робіт	Вартість операції	Штучний час	Розряд робіт	Вартість операції
Токарно- копіювальна	12,3	4		─	─	─
Токарно- копіювальна	─	─	─	9,72	3

Вартість операції розраховуємо за формулою:

(61)

де С_п.з - вартість всіх затрат, необхідних для виконання операції;

К_в - коефіцієнт, що враховує тип виробництва К_в= 1,1

С_п.з= С_т ·К_в; (62)

де С_т - часова тарифна ставка певного розряду;

К - коефіцієнт, що враховує категорію механічної і електричної групи складності, К= 1,8.

С_п.з.1= 5,4·1,8 = 9,72 грн/год

С_п.з.2= 4,05·1,8 = 7,29 грн/год

Визначаємо економічний ефект:

Е_О = (С_о1 - С_о2) ·N, (63)

де С_о1; С_о2 – вартість зіставлених операцій, грн.;

N - кількість виготовляємих деталей, шт.

Е_О = (1,81 - 1,07)·5000 = 3700 грн.

Річний економічний ефект становить 3700 грн., отже запропонований варіант заміни обладнання на операції по розрахункам виявився доцільним.

Висновок

В даному курсовому проекті виконується обробка Вісі РУ1Ш 100.10.049-0

Спроектовано новий технологічний процес і порівняв його з базовим робимо наступні висновки.

Новий технологічний процес по багатьом показникам кращий за базовий. При заміні обладнання досягнута більш вища продуктивність праці, підвищилась точність обробки за рахунок використання спеціальних пристосувань.

Так як коефіцієнт закріплення операцій =2, то розрахунки виконувалися для умов багатосерійного виробництва. В даній роботі ми порівнюємо заготівку прокат і заготівку штамповку. Обираємо заготівку штамповку, так як при цьому методі витрачається менше матеріалу, а отже і менше відходів.

Річний економічний ефект становить 3700 грн, отже запропонований варіант заміни обладнання на операції по розрахункам виявився доцільним.