Методичка КР Технология полный и исправленный (1)

Методические рекомендации
для выполнения курсовой работы
по технологии производства и
ремонта машин и их элементов
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Сибирская государственная автомобильно-дорожная
академия (СибАДИ)»
Кафедра эксплуатации и сервиса транспортно-технологических
машин и комплексов в строительстве
Технология производства и ремонта
ПТСДМ и их элементов
Методические рекомендации
для выполнения курсовой работы
Составители: С.В. Мельник, А.И. Злобин,
Л.А. Шапошникова
Омск
СибАДИ
2014
УДК 621
ББК 34.5
Рецензент канд. техн. наук А.С. Байда
Работа одобрена научно-методическим советом специальностей направлений
190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» и 190100
«Наземные транспортно-технологические комплексы»в качестве методических указаний.
Технология производства и ремонта ПТСДМ и их элементов:
методические рекомендации для выполнения курсовой работы / сост.:
С. В. Мельник, А. И. Злобин, Л.А. Шапошникова.– Омск : СибАДИ, 2014.– 123 с.
ISBN 978-5-93204-709-5
Приведены общие требования к составу, содержанию и оформлению курсовой работы по технологии производства и ремонта машин и их элементов, а также необходимые рекомендации по разработке технологических процессов изготовления и восстановления деталей, по проектированию приспособлений в соответствии с требованиями
ЕСКД и ЕСТД.
Методические указания составлены в соответствии с государственным
образовательным стандартом. Предназначены для студентов всех форм обучения по
дисциплинам «Основы технологии производства и ремонта ТТМО. Технологические
процессы технического обслуживания », «Технология и организация восстановления
деталей и сборочных единиц при сервисном сопровождении» направлений 190600.62
«Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» и 190100.62
«Наземные транспортно-технологические комплексы», специальности 190109.65.
УДК 621
ББК 34.5
© ФГБОУ «СибАДИ», 2014
ISBN 978-5-93204-709-5
Оглавление
Введение………………………………………………………………………..4
1.Цель и задачи курсовой работы………………………………………..........5
2. Самостоятельная работа студента над КР и ее защита……………............6
3. Расчетная часть курсовой работы….……………………………….............8
3.1. Проектирование технологического процесса изготовления детали в
курсовой работе …………………………………………………….................8
3.1.1. Анализ исходных данных...………………………………………8
3.1.2. Выбор заготовки..……………………………………………….10
3.1.3. Выбор технологических баз и схем установки заготовки……20
3.1.4. Выбор методов обработки и разработка технологического
маршрута обработки заготовки.……………………………………………..22
3.1.5. Разработка технологических операций мехобработки….…….28
3.1.6. Расчет и назначение припусков и операционных размеров…..31
3.1.7. Расчет режимов резания...………………………………………34
3.1.8. Определение норм штучного времени…………………………40
3.1.9. Расчет экономической эффективности ТП……………………43
3.1.10. Оформление технологических документов………………….45
3.2. Разработка технологии восстановления детали …................................47
3.2.1. Характеристика дефектов и назначение способов их устранения по технологическому критерию…………….………………………….47
3.2.2. Оценка назначенных способов устранения дефектов
по техническому критерию…………………………………………………..52
3.2.3. Выбор рационального способа устранения дефекта детали
по технико-экономическому критерию…………………………………….52
3.2.4. Сопутствующая технологическая документация……………...54
3.2.5. Расчет режимов выполнения основных технологических операций и техническое нормирование..………………………………….…….58
3.2.6. Оформление технологической документации…………………71
3.3. Проектирование и расчёт приспособлений……………………....…….74
4.Требования к оформлению курсового проекта……………………...........87
4.1. Содержание пояснительной записки .............................................87
4.2. Требования к оформлению пояснительной записки ....................89
4.3. Требования к оформлению графической части ............................97
Библиографический список..……………………………………………102
Приложение 1…………………………………………………………….104
Приложение 2……………………………………………………………...
Приложение 3……………………………………………………………...
Приложение 4……………………………………………………………...
Приложение 5……………………………………………………………...
Приложение 6…………………………………………………………….
3
Введение
Согласно учебному плану по направлению «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» 190600.62, направлению «Наземные транспортно-технологические комплексы» профиля 190100.62,
специальности 190109.65 при изучении дисциплин «Основы технологии
производства и ремонта ТТМО. Технологические процессы технического
обслуживания», «Технология и организация восстановления деталей и
сборочных единиц при сервисном сопровождении», предусматривается
выполнение курсовой работы с объемом графической части 2 листа формата А1. Вариант задания выдается преподавателем.
Работы допускаются к защите только после нормоконтроля и отсутствия замечаний, о чем свидетельствует подпись руководителя на титульном
листе пояснительной записки и в штампах листов графической части.
4
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа (или курсовой проект) по технологии производства и
ремонта машин и их элементов – первая самостоятельная конструкторскотехнологическая работа студента в академии, цели которой – изучение и
освоение технологии изготовления или ремонта элементов машин, а также
конструирование приспособления для разработанного технологического
процесса.
Полученные при этом знания и опыт будут необходимы студенту при
работе над дипломным проектом и послужат приобретению необходимых
навыков практического использования теоретических знаний при решении
практических задач.
В процессе работы над курсовой работой студент должен по исходным
данным суметь разработать высокоэффективный и экономичный технологический процесс изготовления или восстановления детали с применением
прогрессивных технологий; рассчитать технические нормы времени на изготовление (или ремонт) детали; сконструировать станочное приспособление, а также приобрести навыки пользования технической литературой,
справочными и нормативными материалами.
Тематику курсовой работы по технологии производства машин и их
элементов составляют так, чтобы студент мог освоить основы разработки
технологического процесса производства (или ремонта) детали, а также
спроектировать приспособление для своего технологического процесса.
5
2. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА
НАД КУРСОВОЙ РАБОТОЙ И ЕЕ ЗАЩИТА
Курсовая работа содержит расчетную и графическую части. Расчетная
часть оформляется в виде пояснительной записки объёмом 35 – 40 страниц
рукописного текста или 20 - 25 страниц печатного текста. Титульный лист
пояснительной записки выполняется по форме, представленной в прил. 1.
Графическая часть выполняется на двух листах формата А1. Подробное
содержание проекта излагается ниже.
При выполнении курсовой работы студент должен проявить максимум
самостоятельности, творческой инициативы при разработке технологического процесса, используя прогрессивные способы восстановления и изготовления деталей машин, применяя современные режимы обработки деталей и высокоэффективную технологическую оснастку.
Конструктивные схемы и типовые конструкции приспособлений для
изготовления (или ремонта) деталей, предложенные в атласах и учебниках,
а также предложенная последовательность изготовления (или ремонта)
деталей не должны рассматриваться как неизменяемые образцы, подлежащие слепому копированию, они лишь должны помочь студенту освоить
опыт проектирования конструкций приспособлений и технологического
процесса изготовления (или ремонта). На основе этого опыта студент должен создать свою конструкцию приспособления, удовлетворяющую требованиям задания и предложить свой вариант технологии изготовления (или
ремонта) детали с использованием современных технологий.
Самостоятельная работа студента систематически контролируется преподавателем-консультантом. Студент должен являться на консультации и
практические занятия по дисциплине, имея при себе задание на работу и
все выполненные им расчетные или графические разделы. Консультант
проверяет работу студента, помогает разобраться в неясных вопросах, дает
советы и указания по улучшению конструкции, по графическому оформлению чертежей, а также утверждает законченные этапы проектирования.
Каждый этап работы должен быть выполнен студентом в строго установленный срок.
Выполнение курсовой работы в установленный срок свидетельствует
об умении студента организовать и спланировать свою работу, что является одним из важных элементов подготовки бакалавра и специалиста в вузе.
Защита курсовой работы является завершающей формой оценки качества выполненной работы. К защите допускается студент, работа которого
выполнена в соответствии с заданием и требованиями настоящих методических указаний и имеет подпись преподавателя на пояснительной записке
6
и на всех листах графической части. Студент является на защиту строго в
установленный срок, имея при себе зачетную книжку.
Защита состоит в коротком докладе (5 – 6 минут) студента по выполненному работе и в ответах на вопросы. В докладе излагается разработанная технология изготовления (или ремонта) детали, устройство спроектированного приспособления для изготовления (или ремонта), принципы его
работы.
Студент, не выполнивший курсовую работу в установленный срок или
не защитивший ее, считается имеющим академическую задолженность.
7
3. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
3.1. Проектирование технологического процесса изготовления
детали в курсовой работе
Последовательность разработки технологического процесса отражена в
стандартах единой системы технологической подготовки производства
(ЕСТПП) ГОСТ Р 50995.3.1-96, ГОСТ Р 50995.0.1-96, ГОСТ Р 15.000-94 и
единой системы технологической документации (ЕСТД) по ГОСТ 3.110982. Проектирование технологического процесса содержит ряд взаимосвязанных и последовательных этапов:
1. Анализ исходных данных (подробное изучение чертежа детали и задания на курсовую работу).
2. Определение типа производства.
3. Выбор заготовки.
4. Выбор технологических баз.
5. Выбор методов обработки и разработка технологического маршрута
обработки заготовки.
6. Разбивка технологических операций на составляющие их переходы с
выбором режущего инструмента, металлообрабатывающего оборудования
и оснастки (приспособлений).
7. Расчет и назначение припусков и операционных размеров.
8. Расчет режимов резания.
9. Определение норм штучного времени.
10. Расчет экономической эффективности ТП.
11. Подготовка технологических документов (маршрутная карта (МК),
операционная карта (ОК), карта технологического процесса (КТП), карта
эскизов (КЭ)).
12. Оформление пояснительной записки.
Последовательность выполнения курсовой работы должен соответствовать данным требованиям.
3.1.1. Анализ исходных данных
Исходная информация для разработки технологического процесса подразделяется на базовую, руководящую и справочную (ГОСТ 14.301-83).
Базовая информация включает данные, содержащиеся в задании на
проектирование (задании на курсовую работу), как правило, это рабочий
чертеж детали и годовая программа выпуска.
Руководящая информация включает данные стандартов ЕСКД и ЕСТД,
классификаторов, инструкций и других нормативных материалов.
8
Справочная информация представляет собой данные заводской, отраслевой и ведомственной документации, справочной и учебно-методической
литературы, периодических изданий, электронных средств.
Анализ следует начинать с чтения рабочего чертежа детали, установления размеров, требований к точности и шероховатости обработки отдельных поверхностей, требований к погрешности формы и взаимного расположения поверхностей, материала детали и ее термообработки. Следует
выяснить служебное назначение детали в узле машины и определить степень ее важности для функционирования машины. Из описания назначения и конструкции детали должно быть ясно, какие поверхности и размеры
имеют основное значение, а какие – второстепенное. Если назначение детали неизвестно, то следует описать ее назначение как типовой детали.
В процессе анализа проверяют, содержит ли рабочий чертеж все сведения о детали: необходимые проекции, разрезы и сечения, размеры с допусками, требования к точности формы и взаимного расположения поверхностей, требования к качеству поверхности.
При этом необходимо произвести оценку технологичности конструкции детали по правилам, установленным ГОСТ 14.201 - 83. Конструкция
детали считается технологичной, если она обеспечивает простое и экономически эффективное изготовление и удовлетворяет следующим основным требованиям: конфигурация и материал позволяют применять наиболее прогрессивные заготовки; в детали используются простые геометрические формы; обоснованы требования к точности размеров и формы; использована стандартизация и унификация детали и ее элементов; предусмотрены допуски только на размеры посадочных поверхностей; деталь
имеет достаточную жесткость; имеется возможность подвода инструмента
к зоне обработки детали; обеспечены свободные вход и выход инструмента из зоны обработки; учтена возможность одновременной обработки нескольких деталей.
По результатам анализа исходных данных допускается вносить корректирующие изменения в рабочий чертеж детали (по согласованию с преподавателем). Все изменения и предложения обосновываются и отражаются
в пояснительной записке.
В пояснительной записке следует привести описание детали и ее служебное назначение, технические требования к точности и шероховатости,
а также данные о материале. Например: «Сталь 20Х ГОСТ 4543 - 71 легированная конструкционная применяется для деталей средних размеров с
износоустойчивой поверхностью при достаточно прочной и вязкой сердцевине». Желательно указать химический состав и основные механические
свойства материала.
На основе анализа исходных данных необходимо сформулировать основные технологические задачи, которые необходимо решать при изготов9
лении данной детали: обеспечение требований к точности и шероховатости основных поверхностей, к технологическому оборудованию и оснастке, к квалификации исполнителей и др. В задании на курсовую работу указывается годовая программы выпуска изделий, которая в значительной
степени определяет тип машиностроительного производства.
Тип производства – это классификационная категория производства
(единичное, серийное, массовое), определяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности и объема выпуска изделий (ГОСТ 14.004 - 83).
Тип производства ориентировочно может быть определен в зависимости от
массы детали годовой программы выпуска (табл. 1).
Таблица 1
Зависимость типа производства от массы и объема выпуска деталей
Масса
детали,
кг
Годовая программа выпуска деталей, шт.
Тип производства
Менее 1,0
1,0 - 2,5
Единичное
Менее 10
Менее 10
Мелкосерийное
10 - 2 000
10 - 1 000
Среднесерийное
1 500 - 10 0000
1 000 - 50 000
Массовое
200 000
100 000
2,5 - 5,0
5,0 - 10,0
Более 10
Менее 10
Менее 10
Менее 10
10 - 500
10 - 300
10 - 200
500 - 35 000
300 - 25 000
200 - 10 000
75 000
50 000
25 000
Разрабатываемый в курсовой работе технологический процесс ориентирован на единичный или мелкосерийный тип производства.
Согласно ГОСТ 14.312 -74 форма организации производства может
быть поточной или групповой. Для единичного или мелкосерийного типа
производства характерна групповая форма организации производства, характеризующаяся периодическим запуском производства деталей партиями. Количество деталей в партии (n, шт.) определяется по формуле
n=
N
,
12
где N – годовая программа выпуска деталей, шт.
3.1.2. Выбор заготовки
Выбор заготовки для дальнейшей механической обработки является
одним из важнейших этапов проектирования технологического процесса
изготовления детали.
10
На выбор заготовки влияют следующие показатели: назначение детали;
материал; технические условия; объем выпуска и тип производства; тип и
конструкция детали; размеры детали и оборудования, на котором она изготовляется; экономичность изготовления заготовки, выбранной по предыдущим показателям. Все эти показатели должны учитываться одновременно, так как они тесно связаны.
Наиболее часто в курсовых проектах применяют заготовки из проката,
штампованные заготовки и отливки.
Заготовки из проката. Для изготовления деталей методами резания
может применятся сортовой и специальный прокат. Сортовой прокат следует использовать в тех случаях, когда профиль детали приближен к профилю проката.
Простые сортовые профили общего назначения - круглые и квадратные
(ГОСТ 2590-71), шестигранные (ГОСТ 2879-69) и полосовые (ГОСТ 10376) - используют для изготовления гладких ступенчатых валов с небольшим перепадом диаметров ступеней, стаканов диаметром до 50 мм, втулок
диаметром до 25 мм, рычагов, клиньев, фланцев (табл. 2, 3, 4, 5).
Фасонные профили общего назначения - сталь угловую равнополочную
и неравнополочную (ГОСТ 8509-72 и ГОСТ 8510-72), балки двутавровые
(ГОСТ 8239-72) и швеллеры (ГОСТ 8240-72) - применяют при изготовлении металлоконструкций (рам, плит, подставок, кронштейнов).
Трубный прокат - стальной бесшовный холодный, горячекатаный, холоднотянутый (ГОСТ 8732-78; ГОСТ 8734-75) - служит для изготовления
цилиндров, втулок, гильз, шпинделей, стаканов, барабанов, роликов, пустотелых валов (табл. 6).
Профили продольной прокатки (ГОСТ 8319.0-75; ГОСТ 8319.13-75 и
ГОСТ 8531-78) служат для изготовления балок передних осей автомобилей, лопаток, осей; поперечно-винтовой (ГОСТ 8320.0-83; ГОСТ 8320.1383) - для изготовления валов электродвигателей, шпинделей машин, осей
рычагов; поперечно-клиновой прокатки - для изготовления валов коробки
передач автомобилей, валиков и других деталей типа тел вращения крупносерийного и массового производства; поперечной прокатки (ГОСТ 752483) - для изготовления шариков подшипников качения, профилированных
трубчатых деталей (втулки).
Точность горячекатаного проката ориентировочно соответствует 12-14му квалитетам, холоднотянутого - 9-12 - му квалитетам (табл. 7).
Для получения заготовок для деталей из проката пруток разрезают на
мерные части. Выбор диаметра заготовки для деталей, изготавливаемых из
круглого сортового проката производят по ГОСТ 2590-88 (табл. 8) в зависимости от номинального диаметра детали и соотношения ее длины и диаметра. Обработка давлением обеспечивает получение заготовок с помощью ковки, штамповки и других специальных процессов.
11
Таблица 2
Сталь горячекатаная круглая обычной точности
(из ГОСТ 2590-88)
Диаметр, мм
5; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20
21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 30; 31; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38; 39; 40
42; 44; 48; 50; 52; 54; 55; 56; 58; 60; 62; 65; 68; 70; 72; 75; 78; 80
85; 90; 95; 100; 110; 115; 120; 125; 130; 140; 150; 160; 170; 180; 190; 200
Таблица 3
Сталь горячекатаная квадратная
(из ГОСТ 2591-88)
Сторона квадрата, мм
5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 22; 24; 25;
26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 53; 56; 60; 63; 65; 70; 75;80;
85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125; 130; 140; 150; 160; 170; 180; 190; 200
Сталь горячекатаная шестигранная
(из ГОСТ 2879-88)
Таблица 4
Диаметр вписанного круга, мм
8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 27; 28; 30; 32;
34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 53; 56; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100
Сталь прокатная толстолистовая
(из ГОСТ 19903-74)
Толщина листов,
мм
Ширина листов, мм
600; 710; 1 000; 1 250; 1 400; 1 500;
1 600
1 250; 1 400; 1 500; 1 600
Таблица 5
Длина листов, мм
2 000; 2 500; 2 800;
4,0; 4,5
3 500
5,0; 5,5
2 500; 2 800; 3 500
2 800; 3 500; 4 500;
6,0; 7,0
1 250; 1 400; 1 500; 1 600; 1 800
5 000
4 500; 5 000; 5 500;
8,0; 9,0; 10,0; 11,0 1 250; 1 400; 1 500; 1 600; 1 800; 2 000 6 000
5 000; 5 500; 6 000;
12,0; 13,0
1 400; 1 500; 1 600; 1 800; 2 000
7 000
16; 18; 20; 22; 25; 1 400; 1 500; 1 600; 1 800; 2 000; 2 200; 5 000; 5 500; 6 000;
28; 30; 32
2 400
7 000; 8 000
36; 40; 45; 50; 56;
5 000; 5 500; 6 000;
60
1 500; 1 600; 1 800; 2 000; 2 200; 2 500 7 000; 8 000
12
Кованые и штампованные заготовки. Кузнечно-штамповочное производство уступает литейному в возможной сложности конфигурации получаемых деталей, но имеет преимущества в прочности и надежности выпускаемой продукции.
Таблица 6
Трубы стальные бесшовные холоднотянутые и холоднокатаные
(из ГОСТ 8734-75)
Наружный
диаметр,
мм
Толщина стенки, мм
0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0;
10,0; 11,0 3,2; 3,5
0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0;
12,0; 14,0 3,2; 3,5; 4,0
0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0;
16,0; 18,0 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0
19; 20
0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0;
3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0
22; 25; 28 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5;
4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0
30; 32; 34; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5;
36
4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0
38; 40
0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5;
4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0
42; 45; 48 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5;
6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0
50; 53; 56;
60; 63; 65; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5;
70; 75
6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 11; 12
80; 85; 90;
95; 100;
1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5;
110
7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 11; 12
1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0;
120
7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 11; 12
125
1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5;
8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 11; 12
2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0;
130
9,5; 10,0; 11; 12
3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0;
140;150
11; 12
160; 170;
180
3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 11; 12
190; 200 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 11; 12
13
Таблица 7
Предельные отклонения по диаметру сортового круглого проката, мм
Диаметр проката,
мм
Точность прокатки
высокая
обычная
повышенная
5; 5,5; 6; 6,5; 7...9
+
0,1
0,2
+
0,2
0,5
+
0,3
0,5
10... 19
0,1
0,3
0,2
0,5
0,3
0,5
20...25
0,2
0,3
0,2
0,5
0,4
0,5
26...48
0,2
0,5
0,2
0,7
0,4
0,7
50; 52...58
0,2
0,8
0,2
1,0
0,4
1,0
60; 62; 63; 65; 67; 68
0,3
0,9
0,3
1,1
0,5
1,1
70; 72; 75; 78; 80; 82; 85; 90; 95
0,3
1,1
0,3
1,3
0,5
1,3
100;105; 110; 115
-
-
0,4
1,37
0,6
1,7
120; 125; 130; 135
-
-
0,6
2,0
0,8
2,0
140; 150; 160; 170; 180; 190; 200
-
-
-
-
0,9
2,5
210; 220; 230; 240; 250
-
-
-
-
1,2
3,0
Поэтому наиболее ответственные детали машин изготавливают из кованных и штампованных заготовок, так как механические свойства металла
выше, чем у литых материалов. Технологический процесс получения заготовок обработкой давлением отличается также и высокой производительностью.
Ковкой получают поковки простой формы до 350 кг с большими припусками в единичном и мелкосерийном производствах.
Поковки массой до 500-1 000 кг получают на паровоздушных молотах,
а более крупные - на гидравлических прессах. Припуски и допуски на поковки из углеродистой и легированной стали при ковке на молотах определяют по ГОСТ 7829-79, а для поковок, изготовляемых ковкой на прессах, - по ГОСТ 7062-90.
Штамповка на кривошипных прессах в 2-3 раза производительнее по
сравнению со штамповкой на молотах, при этом припуски и допуски
уменьшаются на 20-35%, расход металла снижается на 10-15%. Припуски
и допуски на поковки, получаемые горячей объёмной штамповкой, определяют по ГОСТ 7505-89 в зависимости от массы поковки (не более 250 кг
с линейным габаритным размером не более 2 500 мм), группы материала,
степени сложности, класса точности и шероховатости поверхности детали.
14
Таблица 8
Выбор диаметра заготовки для деталей, изготавливаемых из круглого
сортового проката по ГОСТ 2590-88 (размеры, мм)
Номи- Отношение длины дета- Номинальный
ли к ее диаметру,
нальный
диаметр
L/D
диаметр
вала, мм <4
<8 <12 <20 вала, мм
5
7
7
7
8
46
6
8
8
8
8
48
7
9
9
9
9
50
8
10
10
10
11
52
9
11
11
11
11
54
10
12
12
13
13
55
11
13
13
13
13
58
12
14
14
15
15
60
13
15
15
16
16
62
14
16
16
17
17
65
15
17
17
18
18
68
16
18
18
18
19
70
17
19
19
20
20
72
18
20
20
21
21
75
19
21
21
22
22
78
20
22
22
23
24
80
21
24
24
24
25
82
23
26
26
26
27
85
24
27
27
27
28
88
25
28
28
28
30
90
26
30
30
30
30
92
27
30
30
32
32
95
28
32
32
32
32
98
30
33
33
34
34
100
32
35
35
36
36
105
34
38
38
38
38
110
35
38
38
39
39
115
36
39
40
40
40
120
38
42
42
42
43
125
40
43
45
45
45
130
42
45
45
48
48
135
44
48
48
50
50
140
Отношение длины детали к ее диаметру,
L/D
<4
<8
<12
<20
50
50
52
52
52
52
54
54
54
54
55
55
55
55
56
56
58
60
60
62
60
60
62
65
62
62
65
68
65
65
68
70
68
68
70
72
70
70
72
75
72
72
76
78
75
75
78
80
78
78
80
85
80
80
80
90
85
85
90
90
85
90
95
95
90
95
95
95
90
95
95
100
95
100
100
100
95
100
105
105
100
100
105
110
100
105
110
110
105
110
110
115
105
110
115
115
110
115
120
120
115
120
125
125
120
125
130
130
125
130
135
135
130
130
135
140
135
140
140
150
140
140
150
150
150
150
160
160
Стандартом предусмотрено 5 классов точности поковок: T1, Т2, ТЗ, Т4
и Т5 (наиболее точный класс Т1). Класс точности выбирают в зависимости
от применяемого оборудования (табл. 9).
15
Таблица 9
Выбор класса точности поковок
Основное технологическое оборудование,
технологические процессы
Кривошипные горячештамповочные прессы, открытая штамповка, закрытая штамповка
Горизонтально-ковочные машины
Штамповочные молоты
Калибровка
Т1
Класс точности
Т2
Т3
Т4
Т5
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Стандарт делит штампуемые стали на три группы: Ml, М2 и М3. Ml - с
содержанием углерода до 0,35% включительно и суммарным содержанием
легирующих элементов до 2% включительно; М2 - с содержанием углерода свыше 0,35 до 0,65% включительно или суммарным содержанием легирующих элементов свыше 2,0 до 5,0% включительно; М3 - с содержанием
углерода свыше 0,65% или суммарным содержанием легирующих элементов свыше 5%.
Стандартом предусмотрено 4 степени сложности штамповок: С1, С2,
СЗ и С4. Степень сложности определяют путем вычисления отношения
массы (объема) GП поковки к массе (объему) Gф геометрической фигуры,
в которую вписывается форма поковки. Геометрическая фигура может
быть шаром, параллелепипедом, цилиндром с перпендикулярными к его
оси торцами или правильной призмой. Степеням сложности соответствуют
следующие числовые значения отношения GП /Gф :
С1 - св. 0,63;
С2 - св. 0,32; до 63 вкл.;
С3 - св. 0,16; до 0,32 вкл.;
С4 - до 0,16.
Расчетная масса поковки определяется исходя из размеров детали по
формуле
GП = Gg ⋅ K р ,
где Gg - масса детали, кг; K р - расчетный коэффициент, устанавливаемый
по ГОСТ 7505-89 (табл. 10).
Расчетная масса Gф геометрической фигуры, в которую вписывается форма
поковки, определяется произведением объема фигуры на плотность материала
(плотность стали составляет 7,8 г/см3).
Объем фигуры простейших профилей заготовок можно рассчитать по следующим формулам:
круглое сечение V = 0,78 ⋅ d 2 ⋅ l;
квадратное сечение V = а 2 ⋅ l;
16
прямоугольное сечение V = b ⋅ а ⋅ l ;
шестигранное сечение V = 0,87 ⋅ c 2 ⋅ l;
кольцевое сечение V = 0,78 ⋅ D 2 ⋅ d ⋅ l ,
где d – диаметр круглого сечения; l – длина; а – сторона квадрата или
прямоугольника; b – сторона прямоугольника; с – диаметр вписанного в
шестигранник круга; D, d – диаметры внешней и внутренней окружностей
кольца.
Таблица 10
Коэффициент Кр для определения
ориентировочной расчетной массы поковки
Характеристика детали
Типовые представители
(виды, типы деталей)
Удлиненной формы
С прямой осью
Валы, оси, цапфы, шатуны
С изогнутой осью
Рычаги,
сошки рулевого управления
Круглые и многогранные в плане
Круглые
Шестерни, ступицы, фланцы
Квадратные, прямоуголь- Фланцы, ступицы, гайки
ные, многогранные
С отростками
Крестовины, вилки
Комбинированной
Кулаки поворотные, коленчатые
конфигурации
валы
С большим объемом
Балки передних осей, рычаги пенеобработанных поверхно- реключения коробок передач,
стей
буксирные крюки
С отверстиями, углублеПолые валы, фланцы, блоки шесниями, не оформляемыми в терен
поковке
КР
1,3 -1,6
1,1-1,4
1,5- 1,8
1,3 -1,7
1,4-1,6
1,3-1,8
1,1-1,3
1,8 – 2,2
По стандарту при определении припусков и допусков штампованной
поковки используют исходный индекс, который определяют в зависимости
от массы, группы стали, степени сложности и класса точности поковки
(прил.2). Стандартом предусмотрено 23 исходных индекса (1-23).
Согласно стандарту имеются два вида припусков на механическую обработку: основной и дополнительный (учитывает отклонение формы поковки). Основные припуски на механическую обработку поковок определяют по ГОСТ 7505-89 (табл. 11) в зависимости от исходного индекса, линейных размеров и шероховатости поверхности детали.
17
Основные припуски на механическую обработку поковок
Исходходный
индекс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Таблица 11
Толщина детали
до 25
25-40
40-63
63 - 100
100-160
Длина, ширина, диаметр, глубина и высота детали
до 40
400-100
100-160
160-250
250-400
Шероховатость, мкм
100 10
100 10
100 10
100 10
100 10
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
12,5 1,6
12,5 1,6
12,5 1,6
12,5 1,6
12,5 1,6
0,4
0,4
0,5
0,6
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,1
2,8
3,0
3,4
0,6
0,6
0,6
0,8
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,3
2,5
2,7
3,0
3,2
3,5
3,8
4,3
0,7
0.7
0,7
0,9
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,2
2,5
2,7
3,0
3,3
3,5
3,8
4,1
4,7
0,4
0,5
0,6
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,7
1,9
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,4
3,7
0,6
0,6
0,8
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1, 6
1,8
1,9
2,0
2,3
2,5
2,7
3,0
3,2
3,5
3,8
4,3
4,7
0,7
0,7
0,9
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,2
2,5
2,7
3,0
3,3
3,5
3,8
4,1
4,7
5,1
0,5
0,6
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,7
1,9
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,4
3,7
4,1
0,6
0,8
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,3
2,5
2,7
3,0
3,2
3,5
3,8
4,3
4,7
5,1
0,7
0,9
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,2
2,5
2,7
3,0
3,3
3,5
3,8
4,1
4,7
5,1
5,6
0,6
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,7
1,9
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,4
3,7
4,1
4,5
0,8
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,3
2,5
2,7
3,0
3,2
3,5
3,8
4,3
4,7
5,1
5,7
0,8
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,3
2,5
2,7
3,0
3,5
3,8
4,1
4,7
5,1
5,6
6,2
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,7
1,9
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,4
3,7
4,1
4,5
4,9
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,3
2,5
2,7
3,0
3,2
3,5
3,8
4,3
4,7
5,1
5,7
6,2
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,3
2,5
2,7
3,0
3,5
3,8
4,1
4,7
5,1
5,6
6,2
6,8
Отливки. Одним из методов получения заготовок в машиностроении
является литье. Преимущество литых заготовок заключается в том, что их
можно изготовить максимально приближенными к заданной форме и размерам и практически любой конфигурации.
Отливки применяют для изготовления корпусных и других деталей
сложной формы (корпусов, кронштейнов, стоек, фланцев и т.п.). Для получения отливок наиболее широко применяется литье:
- в песчаные формы;
18
- в кокиль;
- по выплавляемым моделям;
- под давлением;
- в оболочковые формы.
Выбор того или иного метода литья зависит от материала детали, точности размеров и шероховатости поверхностей, от конфигурации, размеров и массы детали, а также от типа производства.
Литьё в песчаные формы является наиболее универсальным методом.
Однако изготовление формы требует больших затрат времени.
Литьём в землю по металлическим моделям при машинной формовке
получают отливки массой до 10-15 т при наименьшей толщине стенок 3-8
мм. Параметр шероховатости Ra 20-5.
Литье в оболочковые формы применяют главным образом при получении ответственных фасонных алюминиевых и стальных отливок массой до
100 кг. Параметр шероховатости Ra 20-2,5.
Литье в кокиль экономически целесообразно при величине партии менее 300-500 шт. для мелких отливок и 30-50 шт. для крупных отливок.
Этим способом можно получать отливки массой 0,25-7 т. Параметр шероховатости Ra 20-2,5.
Литье по выплавляемым моделям экономически целесообразные для
литых деталей сложной конфигурации из любых сплавов и массой 50-100
кг при партии свыше 1000 шт. Параметр шероховатости Ra 10-2,5.
Литье под давлением применяется в основном для получения фасонных отливок из цинковых, алюминиевых, магниевых и латунных сплавов.
Способ считается целесообразным при величине партии в 1000 и более деталей и массе отливки до 100 кг. Параметр шероховатости не более Ra 5.
Центробежное литье может применяться при выполнении заготовок,
имеющих форму тел вращения и массу 0,01-3 т. Параметр шероховатости
не более Ra 40-10.
Припуски и допускаемые отклонения на литые заготовки, припуски на
механическую обработку отливок из чугуна, стали, цветных металлов и
сплавов, а также допускаемые отклонения от номинальных размеров устанавливают по ГОСТ 26645-85.
Согласно ГОСТ 26645-85 точность отливки характеризуется четырьмя
показателями:
классом размерной точности (22 класса);
степенью коробления (11 степеней);
степенью точности поверхностей (22 степени);
классом точности массы (22 класса).
и 18 рядами припусков отливок.
Обязательному применению подлежат классы размерной точности и
точности массы отливок.
19
Припуски на механическую обработку отливок и допуски на размеры
назначают по ГОСТ26645-85 или по рекомендуемым значениям (табл.
12,13) в зависимости от размеров детали, материала и способа литья.
Таблица 12
Припуски на механическую обработку чугунных отливок
НаиЛитье
больпо выплавляемым модеший га- в кокиль и в металлилям, в оболочковые
в песчаные формы
баритческие формы
формы
ный
Номинальный размер, мм
разДо 5020
60
До 5020
60 До 50- 20 60
мер, мм 50 120 260 500 50 120 260 500 50 120 260 500
До 120 2,5 2,5
3,5 4,0
4,5
2,0 2,0
2,5 3,0
3,5
121- 2,5 3,0 3,0
4,0 4,5 5,0
5,0 5,5
260
2,0 2,5 2,5
3,0 3,5 4,0
4,0 4,5
261- 3,5 3,5 4,0 4,5 4,5 5,0 6,0 6,5
6,0 7,0
500
2,5 3,0 3,5 3,5 3,5 4,0 4,5 5,0
4,5 5,0
501- 4,5 4,5 5,0 5,5 5,0 6,0 6,5 7,0
7,0 7,0
800
3,5 3,5 4,0 4,5 4,0 4,5 5,0 5,0
5,0 5,0
8011250
5,0
3,5
5,0
4,0
6,0
4,5
6,5
5,0
6,0
4,0
7,0
5,0
7,0
5,5
7,5
5,5
-
-
7,0
5,5
8,0
6,0
Примечание. Значения припусков в числителе указаны для поверхности расположенной при заливке сверху, в знаменателе - для поверхности, расположенной
при заливке снизу или сбоку.
3.1.3. Выбор технологических баз и схем установки заготовки
Правильный выбор технологических баз для закрепления заготовки при её механической обработке определяет точность размеров и
взаимное расположение обработанных поверхностей.
Технологические базы делятся на черновые (необработанные поверхности) и чистовые (обработанные поверхности). Черновые базы
используют только для первой установки заготовки (первая операция
или переход), чистовые – для последующих установов. Заготовку, как
правило, не снимают со станка до тех пор, пока не подготовлена чистовая база для последующего установа.
20
Таблица 13
Припуски на механическую обработку стальных отливок
НаиЛитье
больпо выплавляемым моший га- в кокиль и в метал- делям, в оболочковые в песчаные формы
баритлические формы
формы
ный
Номинальный размер, мм
размер, До 121- 261- 501- До 121- 261- 501- До 121- 261- 501мм
120 260 500 800 120 260 500 800 120 260 500 800
До 120 3,5
- 4,0
- 5,0
4,0
4,0
3,0
121-260 4,0 5,0
- 5,0 6,0
- 5,0 6,0
4,0 4,0
4,0 4,0
3,0 3,5
261-500 5,0 5,0 6,0
- 6,0 7,0 7,0
- 6,0 8,0 9,0
4,0
4,0
5,0
5,0
6,0
5,0
6,0
6,0
3,0
501-800 5,0 6,0 7,0 7,0 7,0 8,0 9,0 10,0 7,0 8,0 10,0 11,0
4,0 4,5 5,0 5,0 5,0 6,0 6,0 7,0 5,0 6,0 7,0 7,0
8017,0 7,0 8,0 8,0 8,0 9,0 10,0 10,0 9,0 10,0 11,0 12,0
1 250
5,0 5,0 6,0 6,0 6,0 7,0 7,0 8,0 6,0 7,0 8,0 8,0
1 251- 10,0 11,0 12,0 13,0 9,0 10,0 10,0 11,0 10,0 11,0 12,0 13,0
2 000
6,0 6,0 6,0 7,0 7,0 7,0 8,0 8,0 7,0 8,0 9,0 9,0
Требования к черновым базам:
- должны быть ровными и чистыми, надёжно закреплять заготовку;
- должны иметь минимальный припуск на обработку, или вообще
не подвергаться механической обработке;
- должны стабильно располагаться относительно других поверхностей и позволять подготовить чистовую базу.
Требования к чистовым базам:
• наибольшая точность размеров и геометрической формы;
• наименьшая шероховатость поверхности;
• наибольшая жёсткость, чтобы не деформироваться под действием сил зажима и силы резания.
В зависимости от сложности детали может быть несколько схем
базирования, поэтому при выборе следует ориентироваться на общепринятые схемы базирования (табл.14).
21
Таблица 14
Примеры выполнения схем базирования
Способ установки
заготовки
Установка заготовки в
трёхкулачковом
самоцентрирующемся
патроне с упором
по торцу
Условное изображение на эскизе
(по ГОСТ 3.1107-81)
3
Установка заготовки в
неподвижном и вращающемся центрах, в
поводковом патроне
и в неподвижном люнете
Установка заготовки на
цилиндрической оправке
с гайкой
Установка
цилиндрической заготовки в призмах
с упором в торец
3.1.4. Выбор методов обработки и разработка технологического
маршрута обработки заготовки
Построение маршрута обработки детали обычно начинается с установления последовательности и способов обработки отдельных поверхностей.
При этом технологический процесс разделяют на этапы в соответствии с
принципом возрастания точности и качества механической обработки.
Различают три укрупненные стадии обработки: черновую (черновое точение, черновое фрезерование); чистовую (чистовое точение, растачивание);
отделочную (шлифование, полирование, алмазное точение).
22
В процессе черновой обработки снимают основную массу металла
и обеспечивают взаимное расположение поверхностей. Эта стадия
связана с действием силовых и температурных факторов. После черновой обработки часто вводят операции термообработки для снятия
внутренних напряжений. Целью чистовой обработки является достижение заданной точности поверхностей детали и точности их взаимного расположения. Основное назначение отделочной обработки –
обеспечение требуемой точности и шероховатости особо точных поверхностей.
В общем случае обработку поверхностей детали рекомендуется
производить в следующей последовательности:
1) создать базы для дальнейшей обработки, т.е. обработать поверхности, принятые за базы, используя первые операции технологического маршрута; при этом черновыми базами служат необработанные
поверхности;
2) обработать поверхности, определяющие контур и габариты детали. На этом этапе следует снимать массу металла;
3) определить дальнейшую последовательность обработки поверхностей, руководствуясь системной простановки размеров. Прежде
всего желательно обрабатывать те поверхности, относительно которых координировано большинство других поверхностей;
4) обработать все поверхности детали в последовательности обратной их точности; самая точная поверхность обычно обрабатывается в последнюю очередь;
5) учесть влияние термической обработки на технологический
процесс путём введения дополнительных операций, так как после
термообработки точность понижается;
6) выполнить обработку неосновных поверхностей (нарезание
резьбы, снятие фасок и пр.) на стадии чистовой обработки;
7) обработать легко повреждаемые поверхности (наружные зубчатые или шлицевые поверхности и т.п.).
Сведения о характеристиках обрабатываемой поверхности и методах её обработки, о детали в целом дают возможность выбрать тип
станка, вид инструмента, средства и методы контроля.
Количество возможных вариантов маршрута обработки детали
может быть довольно большим. Все они различны по эффективности
и рентабельности. Выбор варианта по этим показателям важен, но
сложен и трудоёмок. Поэтому выбор окончательного варианта маршрута целесообразно основывать на типовом или заводском
23
Ïåðâ. ïðèìåí.
ÝÎ-3322.3542.007
115
Ç46-0,065
Ç40-0,05
Ç10
1.25
Ç100
Ç15
Ç48
Rz40
Ç36
Ïîäï. è äàòà
Âçàì. èíâ. ¹ Èíâ. ¹ äóáë.
Ïîäï. è äàòà
Èíâ. ¹ ïîäë.
24
ñ. 1
Рис. 1. РабочийÐèчертёж
фланцевой втулки
Ñïðàâ. ¹
101
15
Ç75
Rz40
2
28
20
130
ÝÎ-3322.3542.007
Èçì. Ëèñò ¹ äîêóì.
Ðàç ðàá.
Ïðîâ.
Ò. êîíò ð.
Í. êîíò ð.
Óò â.
Ïîäï. Äàò à
Ë èò .
Ôëàíöåâàÿ âòóëêà ó
Ì àññà Ì àñø ò àá
1.2
Ëèñò 1
1:2
Ëèñòîâ
Ñòàëü 45ÃÎÑÒ 1050-74
Êîïèðîâàë
Ô îðìàò
A3
1
(базовом)
маршруте с учётом типа производства (как правило, единичное или мелкосерийное производство) и использования универсального технологического оборудования.
Рекомендуемые принципы разработки маршрута не являются обязательными и допускают творческий подход в каждом конкретном
случае. Образец типового технологического маршрута механической
обработки фланцевой втулки (рис.1) приведён в табл. 15.
Окончательный вариант маршрута оформляется в пояснительной
записке в формате таблицы (табл.16). Содержание операций описывается в соответствии с Правилами записи операций и переходов (ГОСТ
3.1702-79). Операции нумеруются числами 005, 015 и т.д.
Таблица 15
Технологическая схема обработки фланцевой втулки
Наименование
операции
1
Обтачивание в
два прохода
буртикаØ46-0,065,
обтачивание
фланца Ø 100,
подрезание торца фланца Ø100,
выдержав размеры 15 и 20
Сверление отверстия Ø 15
Выбор баз
2
Поверхность А (обеспечивающая концентричность буртика Ø 46-0,065) и торец Ø100,
обеспечивающий размер 15мм
Буртик Ø 46-0,065 (обеспечивающий концентричность отверстия
Ø15 относительно буртика
Ø 46-0,065) и подрезанный торец
Ø 100 (обеспечивающий перпендикулярность оси отверстия
Ø 15 относительно подрезанного торца Ø 100)
25
Назначение операции
3
Обеспечение точного расположения поверхностей, выбранных в качестве технологической базы (буртикØ46-0,065
и торец Ø 100) относительно
поверхностей, которые останутся у окончательно обработанной детали черновыми (поверхность 1 и торец 2), с тем
чтобы буртик Ø 46-0,065 был
обточен концентрично поверхности А и торец Ø 100
был подрезан в размер 15мм
Обеспечение концентричности
расположения отверстия
Ø 15 относительно буртика
Ø 46-0,065 и перпендикулярность оси отверстия Ø 15 относительно подрезанного торца Ø 100
1
Сверление четырех отверстий Ø
10
Обтачивание Ø
40,5 под шлифование, подрезание
торца, выдержав
размер 130 от
подрезанного торца Ø 100, и протачивание канавки
Ø 37 × 2, выдержав размер 101
Сверление двух
отверстий Ø 8
Шлифование
поверхности
Ø 46-0,065
2
Буртик Ø 46-0,065 (обеспечивающий расположение отверстия Ø 10 на окружности Ø
70) и подрезанный торец Ø
100 (обеспечивающий перпендикулярность отверстий относительно подрезанного торца
Ø 100). Взаимное расположение отверстий под углом 90º
обеспечивается соответствующим расположением направляющих втулок для сверл
в приспособлении
Буртик Ø 46-0,065 (обеспечивающий концентричность расположения поверхности Ø
40,5 относительно буртика
Ø 46-0,065) и подрезанный торец Ø 100 (обеспечивающий
линейные размеры 130 и 101)
Буртик Ø 46 –0,065 (обеспечивающий пересечение оси отверстий Ø 8 с осью детали),
подрезанный торец Ø 100 и
одно из отверстий Ø 10 (обеспечивающее расположение
осей отверстий Ø 8 и Ø 10 в
одной плоскости)
Буртик Ø 46-0,065 (обеспечивающий концентричность поверхности Ø 40-0,05 относительно буртика Ø 46-0,065)
Окончание табл. 15
3
Обеспечение точного расположения отверстий Ø 10 на
окружности Ø 70, концентричной наружной поверхности буртика Ø 46-0,065 и перпендикулярность их осей относительно подрезанного торца Ø 100; обеспечение взаимного расположения отверстий
Ø 10 под углом 90º
Обеспечение концентричности расположения Ø 40,5 относительно буртика Ø 46-0,065 и
линейных размеров 130 и 101
от подрезанного торца Ø 100
Оси отверстий Ø 8 должны
пересекать ось детали и лежать в одной плоскости с осями отверстий Ø 10 на расстоянии 115 мм от подрезанного
торца
Обеспечение концентричности расположения поверхности Ø 40-0,05 относительно
буртика Ø 46-0,065
Примечание. Все неуказанные размеры заданы в миллиметрах (мм).
Запись операции начинается с глагола в неопределённой форме,
характеризующего вид, метод обработки, затем идут названия поверхности, размерных данных и необходимой дополнительной информации.
Правила предусматривают полную форму записи (например: точить поверхность ∅42 до ∅ 41,4 предварительно под шлифование) и
сокращённую (точить поверхность ∅42 до ∅ 41,4).
26
Таблица 16
Маршрут обработки детали
Номер
операции
Содержание
Оборудование
операции
Токарная: подрезать и зацентрировать два торца
005
Приспособление
Точить поверхности:∅42 до ∅41,4,
∅38 и ∅25 окончательно
Патрон 7100-0035 ГОСТ
2675-80
Токарновинторезный
станок 1К62
Центр А-1-2-Н
ГОСТ 874275
Станок выбирают в соответствии с характером обработки, требованиями к точности поверхности на данной операции, размерами обрабатываемой детали, масштабом производства.
Размеры станка должны соответствовать размерам обрабатываемой детали. Необходимо стремиться к максимальному использованию производственных возможностей станка, т.е. наиболее эффективной эксплуатации станка по мощности и времени.
При выборе станка важными факторами являются его стоимость и
себестоимость обработки на нём детали. При прочих равных условиях
отдают предпочтение более дешёвому станку или станку, обеспечивающему минимальную себестоимость обработки. При выборе станков следует также учитывать необходимость использования имеющихся в наличии станков и реальную возможность приобретения того
или иного станка.
В единичном производстве применяют универсальные станки, при
серийном – специализированные, а при массовом – специальные (полуавтоматы, агрегаты и др.). В настоящее время широкое распространение получают многооперационные станки с ЧПУ, а для обработки
корпусных деталей – обрабатывающие центры (ОЦ). Как правило, в
станках такого типа смена инструмента производится автоматически:
либо путем поворота револьверной головки, либо при помощи оператора.
Применение такого оборудования является одним из основных
средств автоматизации механической обработки. Следует помнить,
27
что данное оборудование является высокопроизводительным и при
его использовании необходимо оценивать степень его загрузки.
В работах [2, 18] приведены паспортные данные токарных, сверлильных, фрезерных, протяжных, зубофрезерных и зубодолбёжных,
шлифовальных, хонинговальных и других станков.
3.1.5. Разработка технологических операций механической
обработки
На данном этапе производится разбивка технологических операций на составляющие их переходы с выбором режущего инструмента,
металлообрабатывающего оборудования оснастки (приспособлений).
Кроме этого, определяются режимы обработки, настроечные размеры, нормы времени на обработку, определяются точность обработки и соответствующий разряд работы, разрабатываются операционные эскизы и схемы наладок.
При уточнении содержания операции окончательно устанавливается, какие поверхности детали будут обрабатываться в процессе данной операции. Содержание каждой операции маршрута оформляется
в виде табл.17.
Таблица 17
Содержание операции в переходах
Номер
перехода
1
2
3
4
Содержание
перехода
Режущий и
измерительный
инструмент
-
005 Токарная
Установить заготовку
в трехкулачковом
патроне
Подрезать торец 1
Резец 2102-0006 Т15К6
ГОСТ18877-73
Точить поверхность 2 Резец 2103-0008 Т15К6
ГОСТ 18879-73
ШЦ1-125-01
…
…
Технологический эскиз
Эскиз,
поясняющий
переход
Эскиз,
поясняющий
переход
…
При составлении табл. 17 следует учитывать следующее:
28
1. В графе «Содержание перехода» указывается номер наименования операции.
2. При наличии технологических эскизов запись содержания перехода допускается делать в сокращённой форме («Точить поверхность
2»).
3. Обрабатываемая поверхность обозначается символом (номером)
в круге диаметром 6…8 мм, размещённом на выносной линии по
нормали от контура поверхности в верхнем поле эскиза.
4. Контур обрабатываемой поверхности обводится сплошной линией удвоенной толщины (2S).
5. На технологическом эскизе указываются схема установки по
ГОСТ 3.1107-81, размеры обрабатываемой поверхности, шероховатость.
6. Режущий и измерительный инструмент, выбранный для выполнения перехода, вписываются в соответствующую графу условным
обозначением по ГОСТу.
Для каждого перехода операции выбирают соответствующий режущий инструмент. По справочной литературе определяют материал
режущей части инструмента (например, твёрдый сплав Т15К6 или
быстрорежущая сталь Р18 и др.), основные размеры. Тип и исполнение инструмента регламентируются ГОСТом. Например, при точении
и растачивании могут применяться следующие типы резцов:
- токарный проходной отогнутый резец с пластиной из твёрдого
сплава (ГОСТ 18877-73), (рис.2, позиция 1а);
- токарный проходной прямой резец с пластиной из твердого сплава при угле φ, равном 45, 60 и 750 (ГОСТ 18878-73), (рис.2, позиция 1б);
- токарный прорезной резец с пластиной из твёрдого сплава
(ГОСТ 18894-73), (рис.2, позиция 2);
- токарный резьбовой резец с пластиной из твёрдого сплава для нарезания наружной резьбы (ГОСТ 18885-73), (рис.2, позиция 3);
- токарный проходной упорный резец с пластиной из твёрдого
сплава (ГОСТ 18879-73), (рис.2, позиция 4);
- токарный подрезной отогнутый резец с пластиной из твёрдого
сплава (ГОСТ 18880-73), (рис.2, позиция 5);
- токарный расточной резец с пластиной из твёрдого сплава для
обработки глухих отверстий (ГОСТ 18883-73), (рис.2, позиция 6);
- токарный расточной резец с пластиной из твёрдого сплава для
обработки сквозных отверстий (ГОСТ 18882-73), (рис.2, позиция 7);
29
- токарный резьбовой резец с пластиной из твёрдого сплава для нарезания резьбы в отверстиях (ГОСТ 18885-73), (рис.2, позиция 8);
- токарный прорезной резец с пластиной из твёрдого сплава для
нарезания канавок в отверстиях, (рис.2, позиция 9).
Резцы проходные отогнутые и прямые с φ = 450 используются для
снятия фасок (рис.2, позиция 1а).
8
7
9
60Å
0Å
6
30Å
5Å
15Å
6
60Å
10Å
45Å
10Å
3
4
j
45Å
1,à
1,á
1,à
2
10Å
5
Рис. 2. Типы токарных резцов
3.1.6. Расчет и назначение припусков и операционных размеров
Расчёт припусков на механическую обработку производится только после установления варианта технологического процесса и выбора метода
получения заготовки расчётно-аналитическим или опытно-статистическим
методами.
Расчётно-аналитический метод определения припусков, разработанный
В.М. Кованом, учитывает конкретные условия выполнения технологического процесса обработки и позволяет получать более точные значения
припусков.
При определении припусков по опытно-статистическому методу общий и операционные припуски берутся по таблицам справочных данных,
30
составленных на основании обобщения и систематизации производственных наблюдений ряда предприятий. Припуски устанавливают на номинальные размеры деталей, указанных на чертеже.
Операционный припуск (промежуточный) – слой материала оставляемый для снятия на данной операции должен быть достаточным, чтобы при
чистовой или окончательной обработке детали не оставалось черноты или
следов от предыдущей обработки, но вместе с тем он должен быть возможно малым, чтобы не увеличивать время обработки и не удорожалась
операция. Припуск выбирается по табл. 18-20.
Таблица 18
Операционные припуски на диаметр детали при обтачивании, мм
Интервалы
диаметров, мм
> 6 < 10
> 10 < 18
> 18 < 30
> 30 < 50
> 50 < 80
> 80 < 120
> 120 < 180
> 180 < 260
> 260 < 320
Черновое
обтачивание
<200
1,5
1,5
2,0
2,0
2,3
2,5
2,5
2,8
3,0
> 200
1,7
1,7
2,2
2,2
2,5
2,8
2,8
3,0
3,3
Чистовое обтачивание
без термообработки после термообработки
Длина детали, мм
<200 > 200 < 400
0,8
1,0
1,0
1,3
1,3
1,3
1,4
1,5
1,5
1,8
1,5
1,8
1,8
2,0
2,0
2,3
2,0
2,3
<200
1,0
1,3
1,3
1,5
1,8
1,8
2,0
2,3
2,3
> 200 < 400
1,3
1,5
1,5
1,9
2,0
2,0
2,3
2,5
2,5
Операционные припуски назначают на технологические операции и
переходы в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки
поверхности заготовок, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки.
Величина операционного припуска на каждом последующем переходе
меньше, чем на предыдущем, поскольку повышается точность и уменьшается шероховатость поверхности.
На основании результатов определения припусков расчётноаналитическим методом для рассчитываемых поверхностей вращения (наружная или внутренняя) и одного линейного размера строится графическая
схема расположения общего и межоперационного припусков и допусков
на размеры.
При разработке технологического процесса общий припуск разбивают
по отдельным операциям и определяют операционные (межоперационные)
размеры.
31
Таблица 19
Припуски на наружное шлифование в центрах, мм
6…10
10…18
18…30
30…50
50…80
80…120
120…180
180…260
260…300
0,25…0,3
0,3…0,35
0,35…0,4
0,4
0,45
0,5…0,6
0,6…0,65
0,7…0,8
0,8…0,85
>700<1300
>500<700
>300<500
<100
Диаметр
детали,
мм
>100<300
Длина детали, мм
0,3…0,35 0,35…0,4
0,35…0,4 0,4…0,45
0,4…0,45 0,45…0,5
0,45
0,5
0,55
0,6
0,5
0,55
0,6
0,65…0,7
0,55…0,65 0,6…0,7 0,65…0,75 0,7…0,8
0,6…0,7 0,65…0,75 0,7…0,8 0,75…0,85
0,7…0,8
0,7…0,85 0,75…0,85 0,8…0,9
0,8…0,85
0,8…0,9 0,85…0,95 0,9…1,0
Таблица 20
Усредненные припуски на фрезерование плоскостей, мм
Толщина
детали,
мм
Фрезерование черновое
Ширина фрезерования
Фрезерование чистовое
Ширина фрезерования
<200
<200
> 200 < 400
>200<400
<100
>100
<260
>260
<400
<100
>100
<260
>260
<400
<100
>100
<260
>260
<400
<100
>100
<260
>260
<400
Длина фрезерования
1,0
1,2
1,5
1,2
1,5
1,7
1,7
1,0
1,0
1,0
1,0
1,5
> 30 < 50 1,0
1,5
1,7
1,5
1,5
2,0
1,0
1,0
1,2
1,0
1,2
1,7
1,7
2,0
1,7
2,0
2,5
1,0
1,3
1,5
1,3
1,5
2,0
>6<30
>50
1,5
При чистовом точении валов (после чернового точения) припуск на
диаметр равен: при диаметре вала d = 6…10 мм – 1...1,5 мм; при d =50…80
мм – 1,5…2 мм; при d = 360…500 мм – 3…4 мм.
Припуски на диаметр на шлифование валов (после чистового точения)
равны: при диаметре вала d ≤ 10 мм – 0,3…0,4 мм; при d = 50..80 мм –
32
0,4…0,8 мм; при d = 360…500 мм – 0,8…1,2 мм. Причём припуски для сырых валов на 0,1 мм меньше, чем для закалённых.
Припуски (на сторону) на чистовое строгание и фрезерование после
чистовой обработки составляют 1…3 мм.
При зенкеровании припуск на диаметр равен 1…4 мм.
Припуск (на диаметр) при черновом развёртывании 0,2…0,5 мм, при
чистовом развёртывании 0,1 мм.
Пример расчёта операционных размеров обрабатываемой заготовки за
несколько операций и переходов приведён в табл.21.
Таблица 21
Расчет операционных размеров обрабатываемой поверхности
Маршрут
обработки
поверхности
Обработка
поверхности
ступенчатого
вала из стали
45,
∅ 50 k6
Заготовка –
поковка
штампованная
Точение
черновое
Точение
чистовое
Шлифование
черновое
Шлифование
чистовое
Экономическая точность
Квалитет Шероховатость
Операционный размер, мм
Припуск
на диаметр, мм
6
Ra0,32
-
-
13
160
∅ 5 6 +1,3
− 0,7
3,0
11
Rz80
∅ 5 2,30 h11
9
Rz20
∅ 50,54 h9
7
Ra2,5
∅ 50,085 h 7
6
Ra0,32
( − 0,160 )
( − 0,054 )
( − 0,025 )
∅ 50 k6
1,60
0,45
0,40
0,06
Пример. Деталь типа ступенчатого валика длиной 320 мм изготавливается штамповкой на горизонтально-ковочной машине. Расчётный номинальный диаметр заготовки 35 h6, класс шероховатости поверхности 7
(Rа 1,25 мкм). Диаметр заготовки (штамповки) при расчёте получен рав1,3 . По справочным данным, для получения 6-го квалитета точным 41,5 +
− 0 ,6
ности вал должен быть обточен 2 раза (начерно и начисто) и прошлифован.
Шлифование также обеспечит 7 класс шероховатости поверхности. Таким
образом, для обработки вала необходимы три операции: токарная черно33
вая, токарная чистовая и шлифование (возможную термическую обработку
не рассматриваем).
По справочным материалам припуск на шлифование составляет 0,6 мм
на диаметр. Тогда номинальный диаметр вала после чистового точения равен 35,6 мм.
По справочным данным припуск на чистовое точение (на диаметр) равен 1,5 мм. Следовательно, номинальный диаметр вала после чернового
точения должен быть равен 37,1 мм. Таким образом, припуск на черновое
1,3 −37 ,1 = 4,4 + 1,3 .
точение (на диаметр) равен 41,5 +
− 0,6
− 0,6
Следовательно, максимальная глубина резания при черновом точении t = 4,4 + 1,3 = 2,85 ≈ 2,9 мм. Минимальная глубина резания
2
t=
4, 4 − 0,6
= 1,9 мм.
2
3.1.7. Расчет режимов резания
Назначение режимов резания является важным элементом при разработке технологических процессов изготовления или ремонта деталей на
металлорежущих станках, причем самой распространенной является обработка на токарных станках.
В курсовых и дипломных проектах и работах расчет режимов резания
выполняют, как правило, для 3 - 4 технологических операций. Для каждого
перехода определяют элементы режима резания и основное технологическое время .
Исходными данными для расчета режимов резания являются:
- наименование и марка материала обрабатываемой заготовки, а также
его физико-механические свойства;
- размеры (допуски, погрешности формы детали, относительное положение поверхностей) и геометрическая форма обрабатываемой заготовки;
- технические требования на изготовление детали;
- материал, типоразмер и геометрические параметры режущей части
инструмента;
- паспортные характеристики выбранного оборудования.
Выбор режимов резания выполняют в следующей последовательности.
На первом этапе необходимо выбрать рациональные марки инструментального материала и геометрические параметры инструмента. Точение и
растачивание деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов рекомендуется производить резцом с пластинками твердых сплавов. Резцы из
быстрорежущей стали, в большинстве случаев марок Р6М5 и Р9К5, применяют при обработке прерывистых поверхностей, поверхностей сложного
34
профиля, а также при нарезании специальных резьб. Марки режущей части
режущего инструмента для точения деталей из сталей и сплавов можно
найти в специальной литературе [2]. Рекомендуемые геометрические параметры режущей части резцов приведены в работах [2, 4].
Классификация токарных резцов. Токарные резцы классифицируют
по ряду отличительных признаков: виду обработки, инструментальному
материалу, характеру обработки и др. (см. рис. 2). Большинство резцов изготовляют составными: режущая часть - из инструментального материала,
крепежная часть - из обычных конструкционных сталей (У7, сталь 45 и
др.).
Основные виды точения. К основным видам точения относят: продольное наружное точение, поперечное наружное точение (подрезка торца), отрезание, прорезание, внутреннее продольное точение (расточка).
Выбор материала режущей части резца. На выбор материала режущей части токарных резцов оказывают влияние условия и вид обработки
(прерывистое или непрерывное резание, наличие литейной корки, чистовое, черновое и др.), а также обрабатываемый материал.
Режущая часть токарных размеров изготавливается из металлокерамических, минералокерамических, безвольфрамовых твердых сплавов, реже
из быстрорежущей стали и сверхтвердых материалов.
Твердые сплавы в виде пластин соединяют с крепежной частью с помощью пайки или специальных высокотемпературных клеев, многогранные твердосплавные пластины закрепляют прихватами, винтами и т. п. Рекомендуемые материалы для режущей части токарных резцов приведены в
табл. 22.
Определение геометрических параметров режущей части и размеров резца. Размеры резцов определяют в зависимости от их отличительных признаков (см. рис. 2). В условиях серийного и массового производства применяют резцы с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин и минералокерамики. Применение многогранных твердосплавных неперетачиваемых пластин на резцах обеспечивает: сокращение вспомогательного времени на смену и переточку резцов; повышение
стойкости на 20–25% по сравнению с напаянными резцами; сокращение
затрат на инструмент в 2–3 раза; упрощение инструментального хозяйства;
уменьшение расхода абразивов на заточку.
Выбор инструмента и оборудования обычно записывают так: выбираем
станок токарно-винторезный модели I6K20, режущий инструмент - резец
проходной с пластинкой из твердого сплава TI5K6, размер державки резца
25×16 мм, главный угол в плане φ = 45о. Стойкость резца 45 мин при работе с охлаждением.
Назначение глубины резания. Глубину резания t следует брать равной припуску на обработку на данной операции. Если припуск нельзя
35
снять за один рабочий ход, то число проходов должно быть возможно
меньшим (два рабочих хода: черновой и чистовой).
Таблица 22
Материалы режущей части резца
Марка сплава при обработке
стали
чугуна
Характер обработки
углеродистой закаленной
и легированной
Черновое точение при
Т5КШ
корке и окалине при преТ5К12В
рывистом резании с удаВК8
рами
ВК83
Черновое точение по корке при неравномерном сечении среза и непрерывном резании
Получистовое и чистовое
точение при прерывистом
резании
HB 240
HB 400700
ВК8
ВК8В
ВК4
ВК8
ВК8В
Т14К8
-
ВК4
ВК8
ВК6
ВК6М
ВК4
Т15К6
Т14В8
Т5К10
ВСК-60
ВСК-63
Т5К10
ВК4
ВК8
ТНМ-20
ВЗ
ВК4
ВК6
ВК8
ВК6М
Точное точение при прерывистом резании
Т30К4
Т15К6
Т14К8
Т5К10
ВК4
ВК3
БК3
ВК4
ВК6М
ВК3
Точное точение при непрерывном резании
ТЭ0К4
ВК3
ВК3М
ВК6М
ВК3М
ВК3
Отрезка и прорезка канавок
Т15К6
Т14К3
Т5К10
Т30К4
Т15К6
ВК6М
ВК3М
ВК6М
ВК4
ВК3
ВК3М
ВК6М
ВК3М
При чистовой обработке глубина резания зависит от требуемой точности и шероховатости обработанной поверхности. При параметре шероховатости поверхности до Rz = 20 мкм включительно глубина резания рекомендуется 0,5–2 мм, при Rz < 0,8 мкм - 0,1–0,4 мм.
Назначение величины подачи. При черновой обработке выбирают
максимально возможную подачу, исходя из прочности и жесткости систе36
мы «станок–приспособление–инструмент–деталь», мощности привода
станка и других ограничивающих факторов.
При чистовой обработке подачу выбирают в зависимости от требуемой
степени точности и шероховатости обработанной поверхности. Значения
подач приведены в табл. 39-41.
После выбора подачи по справочным таблицам ее уточняют по паспорту станка и выбирают фактическую - ближайшую (меньшую).
Определение скорости резания. Скорость резания, допускаемую режущими свойствами инструмента, рассчитывают по следующим формулам:
1) при наружном продольном и поперечном точении и растачивании:
;
(1)
2) при отрезании, прорезании и фасонном точении:
,
(2)
где Vp - скорость резания, м/мин; Cv - коэффициент, зависящий от механических свойств и структуры обрабатываемого материала, материала режущей части резца, а также от условий обработки; T - стойкость инструмента,
мин (среднее значение стойкости проходных резцов при одноинструментной обработке 30–60 мин; для резьбовых, фасонных резцов 120 мин); t глубина резания, мм; S - подача, мм/об; m, x, y - показатели степеней; Kv общий поправочный коэффициент.
Значения постоянной Cv для данных табличных условий резания и показатели степени x, y, m приведены в табл. 43, 44.
Общий поправочный коэффициент Kv представляет собой произведение отдельных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на скорость резания:
Kv = Kmv ⋅ Knv ⋅ Kuv ,
(3)
где Kmv - поправочный коэффициент, учитывающий физико-механические
свойства обрабатываемого материала (табл. 23, 24); Knv - коэффициент
учитывает состояние поверхности заготовки (табл. 25) Kuv - материал режущей части (табл. 26);.
По установленной скорости резания определяют частоту вращения
шпинделя станка n, мин-1:
37
где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.
Таблица 23
Поправочный коэффициент
Обрабатываемый материал
Расчетная формула
Сталь
Серый чугун
Ковкий чугун
Таблица 24
Коэффициенты для определения
Обрабатываемый
материал
Коэффициент
для
материала инструмента
Показатели степени nv,
при обработке резцами
из быстрорежущей
стали
из быстрорежущей стали
из твердого
сплава
из твердого
сплава
Сталь углеродистая (С ≤ 0,6%)
1,0
1,0
-1,0
-
1,0
1,0
1,75
-
1,0
1,0
1,75
-
По паспортным данным станка принимают ближайшее значение частоты вращения шпинделя, обычно в сторону занижения (табл. 27). После чего определяют фактическую скорость резания, решая обратную задачу пересчета скорости резания.
Найденное значение скорости резания, как правило, принимается и для
обработки прочих поверхностей детали (в том числе и имеющих другой
диаметр).
38
По аналогичной методике определяют режимы прочих методов механической обработки (фрезерование, шлифование, сверление, строгание,
протягивание и т.д.) [2].
Таблица 25
Поправочный коэффициент
Состояние поверхности заготовки
С коркой
Без корки
Прокат
Поковка
0,9
0,8
1,0
Стальные и чугунные отливки при корке
нормальной
сильно загрязненной
0,8 – 0,85
Медные и
алюминиевые сплавы
0,5 – 0,6
0,9
Таблица 26
Поправочный коэффициент
Обрабатываемый
материал
Сталь
конструкционная
Серый и
ковкий чугун
Значение коэффициента
в зависимости от материала
режущей части
Т5К12
Т5К10 Т14К8 Т15К6 Т15К6 Т30К4
0,35
0,65
0,8
1,0
1,15
ВК8
ВК6
ВК4
ВК3
ВК3
0,83
1,0
1,1
1,15
1,25
ВК8
1,4
0,4
-
-
Таблица 27
Основные паспортные данные станка 16К20
Частота вращения шпинделя n, 1/мин
12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125;
160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000;
1200; 1600
Продольная подача S,
мм/об
0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175;
0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7
39
Наибольшее усилие резания, допускаемое механизмом подачи, Н
5884
Наибольшая допустимая
мощность, кВт
10
3.1.8. Определение норм штучного времени
Нормой времени называют установленное (нормированное) количество
труда надлежащей квалификации и нормальной интенсивности, необходимое для выполнения операции или целого технологического процесса в
данных производственных условиях.
Техническая норма времени на операцию состоит из двух основных
частей:
1) нормы подготовительно-заключительного времени ;
2) нормы штучного времени .
Подготовительно-заключительное время - время, которое рабочий затрачивает на собственную подготовку и подготовку средств производства
к выполнению нового производственного задания (новой партии деталей)
и выполнению всех работ, связанных с его окончанием. В состав подготовительно-заключительного времени входят затраты времени на получение
задания и ознакомление с ним, получение инструментов и приспособлений, наладку оборудования, сдачу инструмента, сдачу выполненной работы и т.д.
Подготовительно-заключительное время затрачивается один раз на всю
партию деталей, обрабатываемых на одном рабочем месте за смену, и не
зависит от числа деталей в партии. Это время зависит от сложности задания (в частности, от сложности настройки станка).
Штучное время - это интервал времени, необходимый для изготовления детали. Оно определяется по формуле
Òøò = to + tâ + tä .
(5)
Рассмотрим составляющие штучного времени.
- основное технологическое время, затрачиваемое на количественное
или качественное изменение предмета труда: его размеров, свойств, формы
и состояния поверхностей. При расчете основного времени пользуются
формулой, общей для всех видов обработки [4]:
tî =
L⋅i
,
S ⋅n
40
(6)
где L - полная длина перемещения инструмента в направлении подачи, мм;
i - число рабочих ходов инструмента; S - подача за оборот, мм/об; п - частота вращения, об/мин.
Полная длина перемещения заготовки или инструмента в направлении
подачи
(7)
L = l + l1+ l2 ,
где l - длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 - величина врезания инструмента, для проходных и расточных резцов с углом в плане φ = 600
можно принимать равной глубине резания t, мм; l2 - величина перебега инструмента или заготовки в направлении подачи, мм (1 - 3 мм).
Величины l1 и l2 берут по нормативам [6].
• - вспомогательное время, затрачиваемое работником на вспомогательные действия, обеспечивающие выполнение основной работы. Оно
включает в себя время на измерение заготовки; установку заготовки в приспособлении, подвод инструмента, включение станка, выключение станка,
отвод инструмента, снятие детали и т.д. Оно может быть перекрываемым и
неперекрываемым. Перекрываемое вспомогательное время - это время на
вспомогательную работу, производимую в процессе выполнения основной
работы. Неперекрываемое вспомогательное время — это время, затрачиваемое на вспомогательные работы, выполняемые не в процессе обработки
(например, установка и снятие заготовки). При расчете нормы времени
учитывают лишь неперекрываемую часть вспомогательного времени.
Вспомогательное время обычно определяется по нормативам (табл.28, 29).
Сумма основного и вспомогательного времени образует оперативное
время:
tîï = tî + tâ .
(8)
• - время технического обслуживания рабочего места, затрачиваемое
на обслуживание рабочего места и уход за оборудованием или инструментом в процессе данной конкретной работы (смена затупившегося инструмента, подналадка оборудования в процессе работы, сметание стружки и
уборка отходов производства и т.д.). Начисляется в процентах к основному
времени (2 – 4%).
• - время организационного обслуживания рабочего места, затрачиваемое на поддержание рабочего места в рабочем состоянии в течение всей
смены (прием и сдача смены; раскладывание в начале и уборка в конце
смены инструмента, документации и других предметов, т.е. время чистки,
мойки, смазки оборудования, перемещение тары и т.д.). Начисляется в
процентах к оперативному времени (2 – 4%).
41
• - время перерывов на отдых и физические потребности, предоставляемое рабочим в течение рабочей смены для отдыха, производственной
гимнастики в целях поддержания нормальной работоспособности и предупреждения утомления, а также время перерывов, затрачиваемых рабочим
на личную гигиену и естественные надобности. Начисляется в процентах к
оперативному времени (4%).
Таблица 28
Вспомогательное время на установку и снятие детали при точении, мин
Способ установки обрабатываемой заготовки
В центрах:
с хомутиком
с люнетом
На гладкой оправке
На оправке с гайкой
В патроне:
без выверки
с выверкой
с люнетом
Масса заготовки, кг
до 1
до 3
до 5
до 8
до 12
до 20
0,35
0,44
0,44
0,5
0,54
0,64
0,64
0,78
0,72
0,91
0,87
1,12
0,42
0,53
0,67
0,79
0,91
1,1
0,53
0,61
0,7
0,75
0,8
0,86
0,2
0,22
0,27
0,33
0,38
0,39
0,4
0,4
0,47
0,41
0,56
0,53
0,63
0,6
0,7
0,67
0,84
0,78
Для определения полных затрат времени на выполнение операции рассчитывают штучно-калькуляционное время, в которое, кроме штучного,
входит часть подготовительно-заключительного времени, приходящаяся на
единицу продукции.
Штучно-калькуляционное время - полное рабочее время, затрачиваемое
на изготовление одного предмета (детали) и применяемое при расчете себестоимости изделия для определения затрат на сдельную зарплату основных рабочих:
t
Т шт.к = t o + t в + t д + пз ,
(9)
n
где tпз – подготовительно-заключительное время на операцию, мин; n - количество деталей в партии.
Подготовительно-заключительное время устанавливается на партию
деталей, зависит от количества режущего инструмента на станке, способа
установки детали (в центрах или патроне), высоты центров станка и складывается из следующих составляющих: времени на наладку станка, инст42
рументов и приспособлений (6…21 мин); времени на дополнительные
приемы по установке упоров, копиров, люнетов (1…5,2 мин); времени на
получение и сдачу инструмента (7…10 мин). Обычно принимают равным
13…20 мин.
Таблица 29
Вспомогательное время на установку и снятие детали для фрезерования, мин
Способ установки
обрабатываемой
заготовки
На столе:
с выверкой в 1-й
плоскости
с выверкой в 2-3-х
плоскостях
В тисках с винтовым
зажимом:
с выверкой
без выверки
В патроне с креплением
ключом
В патроне с поджатием
центром
В тисках с пневмозажимом:
с выверкой
без выверки
Масса заготовки, кг
До 1
До 3
До 5
До 8
До 12
1,76
2,40
2,80
3,30
3,70
2,60
3,50
4,10
4,70
5,30
0,46
0,60
0,66
0,74
0,81
1,10
1,20
1,20
1,43
1,65
0,36
0,55
0,66
0,80
0,93
0,41
0,60
0,73
0,88
1,04
0,33
0,44
0,49
0,56
0,62
0,68
0,79
0,88
1,05
1,20
3.1.9. Расчет экономической эффективности ТП
Обычно критерием целесообразности технологического процесса служит его экономичность, в редких случаях выполняют анализ технической,
социальной или организационной эффективности.
Экономическая эффективность, как правило, оценивается абсолютными показателями, наиболее значимый из которых – себестоимость. В технологии механической обработки наиболее часто применяют следующие
методы определения себестоимости: метод прямого калькулирования; бухгалтерский метод; расчет по приведенным затратам (нормативный метод).
В учебных проектах наиболее часто используется метод прямого калькулирования. Сущность метода заключается в том, что по формулам и
43
нормативам определяют значения каждого составляющего элемента себестоимости обработки детали:
i
 α +α2 
C = M + ∑ З о ⋅ K Д ⋅ 1 + 1
,
(10)
100


1
где М – стоимость материала заготовки, руб.; Зо – основная заработная
плата рабочего на i – й операции, руб.; i – число операций данного технологического процесса; - процент накладных расходов (цеховые и обще= 200-250% и может достигать 600%;
- процент
заводские расходы),
начислений на социальные расходы,
= 36-38%; KД – коэффициент дополнительной заработной платы, в учебных целях можно принять
KД = 1,15.
Затраты на материал заготовки определяются ориентировочно произведением массы заготовки на стоимость единицы массы сортового проката
(штампованной или литой заготовки).
Основная заработная плата определяется по формуле
Зо = Т шт.к ⋅ t ⋅ k ,
(11)
где Тшт.к - штучно-калькуляционное время операции, ч; t - часовая тарифная ставка рабочего первого разряда, определяется отношением минимального уровня оплаты труда к среднемесячному фонду рабочего времени, например: Т = 5554 / 170 = 32,67 руб.; k - тарифный коэффициент соответствующего разряда (табл. 30, 31).
Таблица 30
Средние разряды работ станочников-операторов
Профессия
Разряд ЕТС
(серийное производство)
Токарь
3-5
Токарь-расточник
Токарь-револьверщик
Фрезеровщик
Шлифовщик
Сверловщик
Строгальщик
3-5
3
3-4
3-5
3-4
2
Резьбофрезеровщик
Протяжчик
Зуборезчик
Полировщик
3
3
3-5
3
Таблица 31
44
Единая тарифная сетка (ЕТС) и тарифный коэффициент
Разряд рабочего
Тарифный коэффициент
1
2
3
4
5
6
1
1,3
1,69
1,91
2,61
3,44
Расчет основной заработной плата целесообразно представить в табличной форме
Таблица 32
Расчет основной заработной платы рабочих
Тшт.к
Наименование операции
Разряд
Тарифный
коэффициент
k
Основная
заработная
плата Зо,
руб.
мин
ч
Черновое точение
16,8
0,28
3
1,69
15,5
Чистовое точение
13,2
0,22
4
1,91
13,7
Сверление
9,1
0,15
3
1,69
8,4
Шлифование
33,2
0,55
5
2,61
46,9
4
∑Ç
î
= 84,5
1
При расчете себестоимости механической обработки детали следует
принимать наибольшие значения разрядов работы и накладных расходов,
что в большей степени соответствует мелкосерийному и единичному производству.
3.1.10. Оформление технологических документов
В соответствии с Единой системой технологической документации
(ЕСТД) при разработке технологических процессов изготовления деталей
основными документами являются: маршрутная карта (МК) по
ГОСТ 3.1118-82; операционная карта (ОК) по ГОСТ 3.1404-86; карта технологического процесс (КТП) по ГОСТ 3.1404-86; карта эскизов (КЭ) по
ГОСТ 3.1105-84.
45
При разработке технологического процесса в курсовой работе обязательными являются МК и ОК, карты эскизов оформляют при необходимости.
При составлении документации следует применять операционное описание технологического процесса - полное описание всех операций в последовательности их выполнения с указанием технологических переходов
и режимов обработки.
Основные требования к оформлению документов:
1. Операции нумеруют числами 005, 010, 015 и т. д.
2. Установы обозначают прописными буквами русского алфавита (А, Б,
В и т. д.).
3. Переходы нумеруют числами натурального ряда (1, 2, 3 и т. д.).
4. Обозначение единиц физических величин указывают в головках
граф.
5. Содержание перехода можно делать в сокращенной или полной форме записи.
6. Запись информации выполняют построчно, в начале строки указывают служебный символ (А, Б, О, Т, Р) и номер строки (_1, _2, _3, ..., _11,
_12 и т. д.).
А - номер цеха, участка, рабочего места, где выполняется операция,
номер операции, код и наименование операции, обозначение документов,
применяемых при выполнении операции.
Б - код, наименование оборудования и информация по трудозатратам.
О - содержание операции (перехода) (ГОСТ 3.1703-79).
Т - информация о применяемой оснастке. Запись информации строки Т
выполняют в следующей последовательности: приспособление; вспомогательный инструмент; режущий инструмент; специальный инструмент;
средства измерения. Запись начинается с наименования, затем условное
числовое обозначение (или информация о материале, форме, размерах),
ГОСТ по всей длине строки (допускается продолжение записи на следующей строке).
Форма операционной карты на изготовление детали приведена в
прил. 3.
Карту эскизов (КЭ) разрабатывают для пояснения содержания технологического процесса, операций или переходов. На ней указывают размеры
обрабатываемой поверхности, шероховатость, установочные базы, опоры,
зажимы, технические требования. Эскизы можно выполнять без соблюдения масштаба, но с примерными пропорциональными размерами поверхностей детали. На одной КЭ допускается выполнять несколько эскизов,
при этом в графе указывают номера операций, для которых выполнены эскизы. Номер операции проставляется и над эскизом, подчеркивается чер46
той. Обрабатываемую поверхность на эскизе обозначают арабской цифрой
(символом) в окружности диаметром 6...8 мм.
3.2. Разработка технологии восстановления детали
Проектирование технологического процесса восстановления деталей
выполняется в следующей последовательности:
1) изучаются техническая характеристика и технические требования к
детали; характеризуется деталь, указываются ее наименование, число деталей в сборочной единице, твердость, масса, функции детали в сборочной
единице; указываются, с какими деталями сопрягаются поверхности, подлежащие восстановлению; рассматриваются условия работы детали (вид
трения, характер действия нагрузки и агрессивной среды);
2) определяется сочетание дефектов, входящих в каждый маршрут;
3) делается анализ возможных способов устранения отдельных дефектов, определяется наиболее рациональный из них;
4) выбираются технологические базы;
5) составляются планы технологических операций для каждого машрута;
6) выбираются средства технологического оснащения (оборудование,
приспособления и измерительный инструмент);
7) выбираются и рассчитываются технологические режимы (резания,
наплавки и других процессов);
8) обосновываются операционные допуски и припуски на обработку;
9) проводится нормирование операций;
10) разрабатывается технологическая документация.
Выбор рационального способа устранения дефекта детали определяется тремя критериями:
–технологическим (критерием применимости);
–техническим (критерием долговечности);
–технико-экономическим.
3.2.1. Характеристика дефектов и назначение способов
их устранения по технологическому критерию
По технологическому критерию производят выбор способов на основании возможности их применения для устранения конкретного дефекта заданной детали с учетом величины и характера износа, материала детали и
ее конструктивных особенностей. По этому критерию назначают все возможные способы, которые в принципе могут быть применены для устранения этого дефекта. Оценка способов восстановления и упрочнения деталей приведена в табл. 33.
47
выносливости
сцепляемости
долговечности
Удельная трудоемкость
восстановления, ч/м2
Удельная себестоимость
восстановления, руб./м2
2
3
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Микротвердость,
кг/мм2
1
внутренний
коэффициенты
48
Обработка под
ремонтный размер
Не ограничен
–
–
0,81,0
0,91,0
1,0
0,72
-1,0
Ном.
1023
31-44
–
–
Установка дополнительной
детали
Не ограничен
–
–
1,0
0,8
1,0
0,8
Ном.
4865
141273
3155
–
До номинала
2,0
1,0
1,0
1,0
Ном.
1025
31,0
–
–
–
–
Электромеханическая высадка
15-18
Не огр.
Не
огр.
3,0
2,0
1,25
1,0
2,5
320650
10,8
19,0
–
–
–
–
0,15
1,02,0
–
0,71,0
0,72,0
300650
15,9
26-27
4,7
–
Полимеры
Не
огр.
Таблица 33
Пластическое
деформирование
Характеристика способов восстановления детали
износостойкости
наружний
толщина наращивания,
мм
Техническая характеристика
Удельная энергоемкость,
кВт·ч/м2
макс.
Способы восстановления
мин. доп. диаметр восстан.
пов-ти, мм
Удельный расход материала, кг/м2
мин.
4
Техническая характеристика
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
– в жидкой среде
15-18
45
0,5
3,0
0,85
0,62
0,751,0
0,40,53
225500
33,336,0
66,568,0
3540
234
– под флюсом
40-50
-
0,5
4,0
0,85
0,62
0,9-1,0
0,480,53
450600
33,336,0
66,568,0
3950
234
– в среде СО2
15-18
45
1,0
3,0
1,15
0,9
0,8-1,0
0,81,0
500600
33,336,0
67,069,0
3540
234
– в воздушной
среде
15-18
45
1,0
3,0
0,85
0,62
0,9-1,0
0,480,53
325450
33,336,0
66,568,0
3540
234
– с термомех.
обработкой
15-18
45
0,5
3,0
2,0
0,95
0,9-1,0
1,721,9
450550
34-37
70-72
3540
234
10-12
45
0,8
3,0
1,31,6
0,7
1,0
0,91,0
230360
17,321,4
31,543,0
3145
256
»
45
1,0
3,0
1,31,6
0,85
1,0
1,11,6
320340
14,417,5
25,037,0
3045
256
Вибродуговая
наплавка:
49
– в среде СО2
– в среде СО2 +
+ аргон
Продолжение табл. 33
Наплавка в среде
защитных газов:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
– плавленым
4455
250
1,52,0
3-4
0,91
0,6-1
1,0
0,550,91
400600
21,324,0
38,647,0
3851
286
– керамическим
4455
250
1,52,0
3-4
0,95
0,85
1,0
0,81
500600
21,324,0
38,647,0
3952
286
– порошковой
проволокой
4455
250
1,52,0
3-4
0,92
0,85
1,0
0,8
560800
21,324,0
38,647,0
3851
286
– с термомех.
обработкой
4455
250
1,52,0
3-4
1,41,8
1,21,5
1,0
1,72,7
500800
21,324,0
38,647,0
3848
286
– дуговая
4050
120
1,5
5-6
0,7
0,6
1,0
0,42
200400
34,6
66-84
4857
580
– газовая
1012
120
1,0
3-4
0,7
0,7
1,0
0,5
200600
37,0
74,080,4
3851
80
1012
120
1,0
4-5
0,7
0,7
1,0
05
250
29,4
58,063,5
36
520
Автоматическая наплавка под флюсом:
50
Ручная наплавка:
Продолжение табл. 33
– аргонно-дуговая
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Электроконтактная приварка ленты (порошка)
10
70
0,1
1,5
1,02,3
0,71,0
0,70,8
0,5-1,8
300800
22-24
3040
3,515,6
100110
1012
-
0,03
15,0
1,11,3
0,71,3
0,40,5
0,310,86
310395
22,724,0
40,748,1
16-24
117175
– газоплазменная
»
-
0,4
15,0
1,11,3
0,61,1
0,30,4
0,200,57
310395
22,724,0
40,748,1
16-24
117175
– электродуговая
»
-
0,4
15,0
1,11,3
0,61,1
0,20,3
0,130,43
300600
22,724,0
40,748,1
16-24
117175
Не
огр.
4050
Не
огр.
0,6
0,91,3
0,8
0,650,8
0,50,83
300600
26-33
61,980,0
4,79,4
80220
– ванное
»
»
»
2,0
0,951,3
0,88
0,70,9
0,6-1,0
300680
15-17
29,734,8
4,79,4
80220
– проточное
»
»
»
0,8
1,01,6
0,8
0,751,0
0,61,25
300680
20-25
4551
4,79,4
80220
– в обычном
электролите
»
4050
»
0,3
1,67
0,550,9
0,9
0,91,35
8001200
72129
110156
1,54,5
220600
– в саморег. хол.
электролите
»
»
»
1,0
2,04,0
0,880,95
1,0
1,6-3,8
8001200
44-61
120160
1,5
100300
Металлизация:
– плазменная
51
Железнение:
– вневанное
(местное)
Окончание табл. 33
Хромирование:
3.2.2. Оценка назначенных способов устранения дефектов
по техническому критерию
Технический критерий оценивает технические возможности детали,
восстановленные каждым из намеченных по техническому критерию
способом, т.е. этот критерий оценивает эксплуатационные свойства детали
в зависимости от способа ее восстановления.
Оценка производится по таким основным показателям, как:
1) сцепляемость;
2) износостойкость;
3) усталостная прочность;
4) микротвердость.
По результатам оценки исключаются из числа ранее назначенных те
способы устранения дефекта, которые не обеспечивают выполнения
технических требований на восстановленную деталь хотя бы по одному из
показателей.
Для каждого выбранного способа дается качественная оценка по
значению коэффициента долговечности K q , определяемому по формуле
K q = Ki ⋅ K B ⋅ KC ⋅ K n ,
(12)
где Ki , K B , KC – коэффициенты износостойкости, долговечности и
сцепляемости; K n = 0,8…0,9 – поправочный коэффициент, учитывающий
фактическую работоспособность восстановленной детали в условиях
эксплуатации.
По физическому смыслу коэффициент долговечности пропорционален
сроку службы деталей в эксплуатации, следовательно, рациональным по
этому критерию будет способ, у которого K q – max.
3.2.3. Выбор рационального способа устранения дефекта детали
по технико-экономическому критерию
После разработки технологического процесса и технического нормирования операций необходимо определить себестоимость изготовления или
восстановления детали и технико-экономическую целесообразность ремонта.
Определение себестоимости ремонта. Себестоимость является экономическим критерием и представляет сумму денежных затрат, приходящихся на единицу продукции. Себестоимость ремонта или изготовления детали, а также сборки (разборки) узла, агрегата или машины скла52
дывается из заработной платы производственных рабочих, накладных
расходов и стоимости основных материалов, израсходованных на ремонт
или изготовление детали. Себестоимость (руб.) определяется по формуле
С=Зо+Н+Мо ,
(13)
где Зо–заработная плата производственных рабочих (основная), руб.;
Н - накладные расходы, руб.; Мо – стоимость основных материалов, руб.
Основная заработная плата (руб.) определяется по формуле
Зо = Зп + Зд + Нс.с ,
(14)
где Зо – прямая заработная плата, руб.; Зд – дополнительная заработная
плата, руб.; Нс.с – начисления на заработную плату (отчисления на социальное страхование), руб.
Прямая заработная плата (руб.) подсчитывается по формуле
Зп = ∑Тш.к Сч ,
(15)
где Тш.к – техническая норма штучно-калькуляционного времени на каждую операцию, ч, мин; Сч – часовая тарифная ставка соответствующего
разряда.
Дополнительная заработная плата Зд является среднестатистической
величиной и составляет 8 – 10 % к прямой заработной плате Зп. Начисления на заработную плату Нс.с для ремонтных предприятий составляют
5,1 % к сумме прямой и дополнительной заработной плат.
Накладные расходы Н складываются из цеховых Нц и общезаводских
Но.з расходов и принимаются в соответствии с утвержденными накладными расходами для предприятий. Для расчетов в учебных целях можно принять цеховые расходы 120 – 160 %, а общезаводские – 40 – 45 % к прямой
заработной плате.
Стоимость основных материалов Мо определяется количеством израсходованного материала в килограммах и его прейскурантной ценой в зависимости от размера и качества. К основным материалам относятся: материал, из которого изготовляются деталь, электроды при сварке и наплавке,
хром при хромировании и т. п. Расход воды, сжатого воздуха, моечных и
изоляционных материалов при гальванических и металлизационных покрытиях раздельно на деталь не рассчитывается и входит в состав цеховых
накладных расходов.
Определение технико-экономической целесообразности ремонта или
изготовления детали. Экономическая эффективность разработанного
53
технологического процесса может определяться путем сравнения следующих показателей:
а) себестоимости ремонта или изготовления детали со стоимостью детали по прейскуранту;
б) себестоимости ремонта детали разными способами;
в) себестоимости механической обработки детали разными методами.
Эффективность ремонта детали выражается коэффициентом эффективности (коэффициентом экономической целесообразности ремонта) Кэ, который определяется по формуле
Сн К д
Кэ = –––––––
≥ 1,
Св
(16)
где Сн – стоимость новой детали по прейскуранту, руб.; Св – себестоимость
восстановления детали, руб.; Кд – коэффициент долговечности детали, восстановленной принятым способом.
Оптимальный вариант механической обработки детали определяется
путем сравнения себестоимости обработки ее различными методами. Наиболее эффективным способом восстановления детали является такой, у которого отношение себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности детали, восстановленной этим способом, будет меньше:
СВ1
CВ2
——
> или< ——
и т.д.
КД1
КД2
(17)
3.2.4. Сопутствующая технологическая документация
Установив рациональный способ устранения дефектов (групп
дефектов) и мер, повышающих механические свойства детали, необходимо
выполнить ремонтный чертеж детали ( рис. 3).
Ремонтные чертежи выполняют в соответствии с правилами,
предусмотренными ГОСТ 2.604-68 «Чертежи ремонтные» и
ОСТ 70.0009.006-85 «Чертежи ремонтные. Порядок разработки,
согласования и утверждения».
Карты
технологического
процесса
восстановления
детали.
Оформление карт технологических процессов производится в
соответствии с требованиями ГОСТ 3.1118-82, ГОСТ 3.1404-86 и др.
Планы операций технологических процессов восстановления детали
по
маршрутам.
План
операций
технологического
процесса
разрабатывается для каждого в отдельности маршрута на основании
изучения ремонтного чертежа детали.
54
ÝÎ-3322.03.02.015
Ïåðâ. ïðèìåí.
Á (2:1)
2 ôàñêè 1,3•45Å
17
0,8 Â
Rz 40
2•45Å
Ï îäï. è äàò à
Ç147,42
Rz 80
+ 0 , 0 35
2,5
22,5
+0,052
28,35
63,8
87*
2.5
2,8
1.HB 131...157.
2.*Ðàçìåðû äëÿ ñïðàâîê.
IT14
3.Íåóêàçàííûå ïðåäåëüíûå îòêëîíåíèÿ H14,h14,± 2 .
4.Íåñîîñíîñòü ïîâåðõíîñòåé Á,Â,Ã íå áîëåå 0.06ìì.
5.Äîïóñêàåòñÿ íå óñòðàíÿòü äåôåêòû, âåëè÷èíà êîòîðûõ íå âûõîäèò çà ïðåäåëû
äîïóñòèìûõ çíà÷åíèé, óêàçàííûõ â òàáëèöå äåôåêòîâ.
6.Íà îáðàáîòàííûõ ïîâåðõíîñòÿõ äîïóñêàþò ðàññðåäîòî÷åíèå ðàêîâèí (íà ðàññòîÿíèè
íå ìåíåå 15ìì äðóã îò äðóãà) äèàìåòðîì íå áîëåå 3ìì è ãëóáèíîé 2ìì.
7.Îñòàëíûå òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ ïî ÃÎÑÒ 70.0009.003-84.
2 îòâ.Ç11,37
Âçàì. èíâ. ¹ Èíâ. ¹ äóáë.
Ïîäï. è äàò à
Á
Ç93,15K7(-0+0,0,02150)
0,045
2.5
2,5
5
2,5
Èíâ. ¹ ïîäë.
55
Ðèñ.2 чертёж детали
Рис. 3 Ремонтный
Ñïðàâ. ¹
0,1 Â
0,01
È ç ì . Ë èñ ò ¹ ä î ê ó ì .
Ðàçðàá.
Ïðîâ.
Ò.êîíòð.
Í.êîíòð.
Óòâ .
Ïîäï. Äàòà
ÝÎ-3322.03.02.015
Ëèò. Ìàññà Ìàñøòàá
Êîðïóñ ìóôòû
1:1
ðåìîíòíûé ÷åðòåæ Ëèñò Ëèñòîâ
Ñòàëü 30 ÕÃÑ
ÃÎÑÒ 5632-72
Êîïèðîâàë
Ô îðìàò
A3
Намечая план операций для каждого маршрута, необходимо исходить
из условий правильного базирования детали, чтобы обеспечить
необходимую точность обработки, удобство, простоту и надежность
закрепления детали.
При выборе базовых поверхностей необходимо учитывать следующие
положения:
1) рекомендуется принимать основные поверхности, при помощи которых определяется положение детали в изделии;
2) базирование детали по поверхности с износами повышает погрешности базирования и снижает точность обработки;
3) базирующая поверхность должна обеспечивать наибольшую жесткость детали при установке ее на станке или в приспособление;
4) в качестве установочной базы может быть принята вспомогательная
база. Она может быть использована для исправления основных базовых
поверхностей;
5) за черновые базы необходимо принимать поверхности, которые не
обрабатываются или обрабатываются с минимальной точностью;
6) за черновую базу рекомендуется принимать основные базирующие
поверхности;
7) необходимо соблюдать принцип постоянства баз, целесообразно
использовать те же базы, что и при изготовлении детали.
При составлении плана операций для каждого маршрута первоначально
необходимо выделить наиболее ответственные (точные) поверхности, а
также дефекты, требующие многократной обработки для их устранения.
Затем для устранения каждого дефекта, входящего в маршрут, намечают
состав и последовательность выполнения технологических операций.
На основании последовательности выполнения операций по
устранению каждого в отдельности дефекта составляется план операций
для отдельного маршрута (сочетание дефектов) путем выявления
операций, которые можно совместить, и поверхностей, которые можно
обработать совместно.
Технологические операции каждого маршрута располагают одна за
другой в наиболее рациональной последовательности из условий
выполнения требований ремонтного чертежа наиболее экономичным
способом.
При составлении плана технологических операций маршрута можно
исходить из таких основных положений:
1) тепловые операции (кузнечные, сварочные, наплавочные и т.д.)
выполняются в первую очередь, т.к. при этом вследствие остаточных
внутренних напряжений возникает деформация деталей;
2) операции, при выполнении которых производится съем металла
большой толщины, также планируются в числе первых, т.к. при этом
56
выявляются
возможные
внутренние
дефекты
и
происходит
перераспределение внутренних напряжений, что сопровождается
деформациями деталей;
3) механическую обработку необходимо начинать с исправления базовых поверхностей, а при использовании в качестве установочных баз
работавших поверхностей необходимо ориентироваться на изношенные
участки;
4) в первую очередь необходимо обработать ту поверхность, относительно которой на чертеже координировано большее количество других
поверхностей;
5) в числе последующих операций назначают механические (слесарные) и окончательные обработки сначала менее точных поверхностей, а
затем более точных;
6) если при восстановлении детали применяется термическая обработка, то операции выполняются в такой последовательности: черновая
механическая, термическая, чистовая механическая;
7) не рекомендуется совмещать черновые и чистовые операции, т.к. они
выполняются с различной точностью;
8) в последнюю очередь выполняются чистовые операции;
9) заканчивают обработку детали обработкой наиболее точной поверхности;
10) последними в маршруте часто назначают обработку легко повреждаемых поверхностей (резьба и т.п.).
В качестве примера в табл. 34 приведен примерный план технологического процесса восстановления гильзы двигателя СМД-14.
Выбор средств технологического оснащения. Средства технологического оснащения включают:
– технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное);
– технологическую оснастку (в том числе инструменты и средства контроля);
– средства механизации и автоматизации производственных процессов.
Выбор технологического оборудования производится исходя из следующих основных условий:
1) возможности формирования требуемых поверхностей деталей, возможности выполнения технических требований, которые предъявляются к
детали;
2) соответствия основных размеров оборудования габаритным размерам детали;
3) обеспечения наиболее эффективных методов обработки поверхностей (выполнения работы).
57
Таблица 34
Примерный план технического процесса восстановления гильзы двигателя
СМД-14
Номер
операции
1
Наименование и содержание операции
2
Токарно-винторезная. Зачистить наружные посадочные пояски, расточить фаски
Внутришлифовальная. Шлифовать внутреннюю поверхность гильзы
3
Токарно-винторезная. Подрезать внутренний бурт гильзы
4
Хонинговальная. Предварительно хонинговать внутреннюю поверхность гильзы
Хонинговальная. Окончательно хонинговать внутреннюю поверхность
гильзы
Виброобработочная. Обработать вибрационно-механическим методом
внутреннюю поверхность гильзы
Контрольная. Заключительный контроль
5
6
7
Выбор технологической оснастки производится на основе анализа возможности реализации технологического процесса при выполнении технических требований к детали, технических возможностей, а также конструктивных характеристик детали (габаритные размеры, материал, точность, конструктивные характеристики поверхностей и т.д.) и организационно-технологических условий ее ремонта (схема базирования и фиксации, вид технологической операции, организационная форма процесса ремонта).
Выбранные средства технологического оснащения заносят в сводную
ведомость оборудования и оснастки.
3.2.5. Расчет режимов выполнения основных
технологических операций и техническое нормирование
Автоматическая наплавка под слоем флюса. Скорость наплавки Vн ,
м/ч:
Vн =
ан ⋅ I
h ⋅ S ⋅γ
Частота вращения детали n Ä , мин-1 :
58
.
(18)
nÄ =
1000 ⋅ Ví
,
60 ⋅ π ⋅ d
(19)
Таблица 35
Зависимость силы тока от диаметра детали
Диаметр детали, мм
Сила тока, А, при диаметре электродной
проволоки, мм
1,2-1,6
2-2,5
50-60
120-140
140-160
65-75
150-170
180-220
80-100
180-200
230-280
150-200
230-250
300-350
250-300
270-300
350-380
Скорость подачи проволоки VПР , м/ч :
4 ⋅ ан ⋅ I
.
VПР =
2
π ⋅ d ПР
⋅γ
Шаг наплавки S , мм/об :
S = ( 2 − 2 ,5 ) ⋅ d ПР .
Вылет электрода δ , мм :
δ = (10 − 12) ⋅ d ПР
.
(20)
(21)
(22)
Смещение электрода l , мм :
l = ( 0 ,05 − 0,07 ) ⋅ d ,
(23)
где ан – коэффициент наплавки, г/А· ч (при наплавке постоянным током
обратной полярности ан =11– 14); h – толщина наплавленного слоя, мм;
γ – плотность электродной проволоки, г/см3 , γ =7,85; d ПР – диаметр электродной проволоки, мм; I – сила тока, А (табл. 35); d – диметр детали, мм.
Параметры режима наплавки следует подставлять в формулы без изменения размерностей.
Толщина слоя наплавки h, мм, наносимого на наружные цилиндрические поверхности, определяется по следующей формуле:
И
h = + z1 + z 2 ,
(24)
2
где И – износ детали, мм; z1 – припуск на обработку перед слоем наплавки, мм (на сторону). Ориентировочно z1 =0,1…0,3 мм; z2 – припуск на ме-
59
ханическую обработку после нанесения слоя наплавки, мм (на сторону,
табл. 36).
Таблица 36
Припуск на механическую обработку при восстановлении деталей
различными способами
Минимальный односторонний
припуск z2 , мм
Способ восстановления
Ручная электродуговая наплавка
1,4…1,7
Наплавка под слоем флюса
0,8…1,1
Вибродуговая наплавка
0,6…0,8
Наплавка в среде углекислого газа
0,6…0,8
Плазменная наплавка
0,4…0,6
Аргонно-дуговая наплавка
0,4…0,6
Электроконтактная наплавка
0,2…0,5
Газотермическое напыление
0,2…0,5
Осталивание
0,1…0,20
Хромирование
0,05…0,1
В зависимости от необходимой твердости наплавленного слоя применяют следующие марки проволок и флюсов.
Наплавка проволоками Св-08А, НВ-30, НП-40, НП-60, НП-30ХГСА под
слоем плавленых флюсов (АН-348А, ОСЦ-45) обеспечивает твердость НВ
187-300. Использование керамических флюсов (АНК-18, ШСН) с указанными проволоками позволяет повысить твердость до HRC 40-55 (без термообработки).
Норма времени на выполнение наплавочных работ под слоем флюса и
другими механизированными способами наплавки Т н складывается из
следующих элементов затрат времени:
Т
Т н = Т о + Т вс + Т доп + пз ,
(25)
n
где Т о – основное время, определяется по следующей формуле:
То =
π ⋅d ⋅l
1000 ⋅ Vн ⋅ S
,
(26)
здесь l – длина направляемой поверхности детали, мм; n – количество наплавляемых деталей в партии, шт.; Т вс – вспомогательное время наплавки
(в учебных целях для механизированных способов наплавки принимается
60
равным 2– 4 мин); Т доп – дополнительное время, определяется по следующей формуле:
( Т + Т вс ) ⋅ К
Т доп = о
,
(27)
100
где К=10 – 14 % – коэффициент, учитывающий долю дополнительного
времени от основного и вспомогательного; Т пз – принимается (в учебных
целях) равным 16 – 20 мин.
Вибродуговая наплавка. Сила тока:
2
π ⋅ d ПР
.
(28)
I = ( 60...75 )
4
Скорость подачи электродной проволоки может быть подсчитана по
формуле
0 ,1 ⋅ I ⋅ U
,
(29)
V ПР =
2
d ПР
где VПР – скорость подачи проволоки, м/ч; I – сила тока, А; U – напряжение, U =14 – 20 В; d ПР – диаметр электродной проволоки, мм (табл. 37).
Скорость наплавки рассчитывается по формуле
2
0 ,785 ⋅ d ПР
⋅ VПР ⋅ η
VН =
,
(30)
h⋅S ⋅a
где VН – скорость наплавки, м/ч; η – коэффициент перехода электродного
материала в наплавленный металл, принимают равным 0,8 – 0,9; h – заданная толщина наплавленного слоя (без механической обработки), мм; S –
шаг наплавки, мм/об; a – коэффициент, учитывающий отклонения фактической площади сечения наплавленного слоя от площади четырехугольника с высотой h, a = 0,8.
Между скоростью подачи электродной проволоки и скоростью наплавки существует оптимальное соотношение, при котором обеспечивается хорошее качество наплавки. Обычно VН = ( 0 ,4 − 0 ,8 )V ПР . Частота
вращения детали определяется по формуле (19).
Шаг наплавки:
(31)
S = ( 1,6 − 2 ,2 ) ⋅ d ПР .
Амплитуда колебаний:
(32)
A = ( 0 ,75 − 1,0 ) ⋅ d ПР .
Индуктивность L, Гн:
61
L=
2
51 ⋅ π ⋅ d ПР
⋅ V ПР ⋅ γ
,
(33)
I max 2 ⋅ f
где I max – максимальная сила тока в цепи, А (ее берут в два раза больше
силы тока по амперметру); f – частота колебаний, Гц.
Таблица 37
Сварочная проволока,
выпускаемая для механизированной сварки и наплавки
по ГОСТ 2246-70, ГОСТ 10543-82
Марка проволоки
и краткая характеристика
Диаметр сварочной
проволоки, мм
Св 08;
низкоуглеродистая, для деталей
из низкоуглеродистых сталей
Св 08 Г2С;
низкоуглеродистая, кремнемарганцовистая
Нп 30;
среднеуглеродистая, содержание С ≈0,3 %, для осей, валов
Нп 80;
высокоуглеродистая, С≈0,8 %,
для коленчатых валов, крестовин, деталей ходовой части
ПП-АН 1;
порошковая, низкоуглеродистая, с порошком ферромарганца
ПП-АН 122;
порошковая, легирующие элементы: Mn – 08 %, Cr – 4,5 % и
др. для валов, осей, коленчатых
валов
0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6;
2,0; 2,5; 3,0; 3,2; 3,5
Краткая
характеристика поверхностного слоя после наплавки
Твердость НRC20
Твердость HRC20
-//Твердость HRC30
-//-//-
Твердость HRC 40
-//-
Твердость HRC50,
повышенная износостойкость
-//-
Твердость HRC50, повышенная износостойкость
Применяются следующие марки электродных проволок: Нп-65, Нп-80,
Нп-30ХГСА и др.
Твердость наплавленного слоя зависит от химического состава электродной проволоки и количества охлаждающей жидкости (среды). При наплавке проволокой Нп-60, Нп-80 и др. с охлаждением обеспечивается
твердость 35 – 55 HRC. Расчет нормы времени для вибродуговой наплавки
следует выполнять по формулам (25), (26), (27).
Наплавка в среде углекислого газа. Сила тока выбирается в зависимости от диаметра электрода и диаметра детали (табл. 35).
62
Скорость наплавки VН , частота вращения n, скорость подачи электродной проволоки VПР , шаг наплавки S, смещение электрода l определяются
по тем же формулам, что и при наплавке под слоем флюса. При определении режимов наплавки следует учитывать практические рекомендации
(табл. 38).
Таблица 38
Режимы наплавки в углекислом газе
Диаметр
проволоки, мм
Диаметр
детали, мм
I, А
U, В
До 0,8
10…20
70…95
18…19
0,8…1
20…30
90…120
18…19
1,0
30…40
110…140
18…19
1…1,2
40…50
130…160
18…20
1,2…1,4
50…70
140…175
19…20
1,4…1,6
70…90
170…195
20…21
1,6…2
90…120
195…225
20…22
Коэффициент наплавки при наплавке на обратной полярности
аН = 10...12 г/ А ⋅ ч . Вылет электрода равен 8…15 мм. Расход углекислого
газа составляет 8…20 л/мин. Наплавка осуществляется проволоками
Нп-30ХГСА, Св-18ХГСА, Св-08Г2С, в состав которых должны обязательно входить раскислители – кремний, марганец.
Твердость слоя, наплавленного низкоуглеродистыми проволоками марок Св-08Г2С, Св-12ГС, составляет HB 200-250, а проволоками с содержанием углерода более 0,3 % (30ХГСА и др.) после закалки достигает 50
HRC. Норму времени следует рассчитывать по формулам (25), (26), (27).
Гальванические покрытия. Сила тока
(34)
I = Dk ⋅ Fk ,
2
где Dk – катодная плотность тока, А/дм (определяется условиями работы
детали, видом покрытия, температурой и концентрацией электролита). При
хромировании принимают Dk =50 – 75 А/дм2, при осталивании –
20…30 А/дм2 ; Fk – площадь покрываемой поверхности, дм2.
Норма времени Т н определяется выражением
( Т + Т1 ) ⋅ К пз
Тн = o
,
(35)
n Д ⋅ ηИ
где Т o – продолжительность электролитического осаждения металлов в
ванне, ч; Т1 – время на загрузку и выгрузку деталей, Т1= 0,1 – 0,2 ч; К пз –
63
коэффициент, учитывающий дополнительное и подготовительнозаключительное время (при работе в одну смену К пз =1,1 – 1,2; в две смены К пз =1,03 – 1,05); n Д – число деталей, одновременно наращиваемых в
ванне (для учебных целей можно принять 10 – 40); η И – коэффициент использования ванны, η И =0,8 – 0,95.
Время выдержки деталей в ванне определяется по формуле
Т0 =
1000 ⋅ h ⋅ γ
,
C ⋅ DН ⋅ η В
(36)
где h – толщина наращивания, мм (выбирается согласно заданию с учетом
износа и припуска на обработку); γ – плотность осажденного металла,
г/см3 (хромирование – γ =6,9; осталивание – γ =7,8); C – электрохимический эквивалент металла, г/А·ч (хромирование – C=0,323; осталивание –
C=1,042); η В – выход металла по току (для хромирования – 12 – 15 %; для
осталивания – 80 – 95 %).
Отношение площади анода к площади катода FВ / Fк при осталивании
и хромировании можно принять 2:1.
Механическая обработка покрытий. Механическая обработка покрытий, наносимых на изношенные поверхности, является завершающей операцией в технологии восстановления деталей.
Механическую обработку наплавленных слоев при твердости до
HRC 40 рекомендуется выполнять резанием резцами с пластинами из
сплава ВК6. При твердости свыше HRC 40 следует применять шлифование.
При восстановлении изношенной поверхности железнением и хромированием шлифование рекомендуется выполнять кругами на керамической
связке зернистостью 20 – 25 среднемягкой или мягкой твердости (от
М1-М3 до СМ1-СМ2) при скорости круга 25 – 30 м/с.
Шлифование наплавленных слоев с высокой твердостью рекомендуется производить кругами из электрокорунда хромистого при твердости
СМ1-СМ2 и скорости 30 – 335 м/с.
К основным элементам режима резания относятся: глубина резания t,
мм; подача S, мм/об; скорость резания V, м/мин или частота вращения n,
мин-1.
Выбор режима резания при токарной обработке. Частота вращения
1000 ⋅ V
n=
.
(37)
π⋅d
Глубина резания t определяется исходя из возможностей оборудования
и требований к качеству детали.
64
Подача для черновых точений выбирается по табл. 39 и 40 (для учебных целей). Требуемая шероховатость обработанной поверхности является
основным фактором, определяющим подачи при чистовом точении (табл.
41).
Таблица 39
Подача при обтачивании деталей из стали
Глубина
резания
t, мм
Диаметр детали, мм
18
До 5
До 0,25
30
50
80
120
180
260
Св.260
1,4
1,4
1,4
Подача S, мм/об
0,2-0,5
0,4-0,8
0,6-1,2
1,0-1,4
Таблица 40
Глубина резания
t, мм
Подача при растачивании
Диаметр круглого сечения державки резца, мм
10
15
20
25
30
40
50
80
100
125
150
200
Подача S, мм/об
Сталь
t=2
0,05-0,08
0,08-0,20
0,15-0,40
0,25-0,70
0,50-1,0
-
t=3
-
0,08-0,12
0,10-0,25
0,15-0,40
0,20-0,50
0,25-0,60
Чугун
t=2
0,08-0,12
0,25-0,40
0,50-0,80
0,90-1,50
-
-
t=3
0,05-0,08
0,15-0,25
0,30-0,50
0,50-0,90
0,90-1,20
-
Скорость резания
V=
C
,
(38)
t x ⋅ S y ⋅T m
где t – глубина резания, мм; S – подача, мм/об; T – стойкость инструмента,
мин (выбирается согласно табл. 42); C – постоянная резания (табл. 43); m –
показатель степени (табл. 44).
Значение x при обработке стали 0,18, при обработке чугуна – 0,15.
Значение y при обработке стали 0,27, при обработке чугуна – 0,30.
65
Весь диапазон
Шероховатость
поверхности
Ra, мкм
Диапазон скорости резания,
м/мин
Таблица 41
Подача в зависимости от заданной шероховатости поверхности для
токарного резца со значениями главного и вспомогательного углов в
плане φ´ = φ = 450
Радиус при вершине резца r, мм
0,5
1,0
1,5
2,0
3,0
4,0
Подача S, мм/об
80-40
-
-
-
-
2,8
3,2
40-20
-
-
1,45
1,60
1,90
2,10
20-10
0,46
10-5,0
0,58-0,89 0,67-1,05 0,73-1,15 0,85-1,30 0,93-1,45
0,20-0,35 0,25-0,44 0,29-0,51 0,32-0,57 0,37-0,65 0,41-0,71
5,0-2,5
0,13
0,12-0,17 0,14-0,20 0,16-0,22 0,13-0,26 0,15-0,30
Таблица 42
Стойкость инструмента
Сечение резца, мм
Материал резца
16х25
20х30
25х40
40х60
60х90
Стойкость резца Т, мин
Быстрорежущая сталь
60
60
90
120
150
Металлокерамический
твердый сплав
90
90
120
150
180
Таблица 43
Безразмерное значение постоянной резания С
Обрабатываемый материал
Сталь, стальное литье
С
41,7
Серый чугун и медные сплавы
24,0
66
Таблица 44
Значение m
m
Обрабатываемый
материал
Тип резцов
Условия обработки
Быстрорежущая
сталь
Сплав
ТК
Сплав
ВК
Сталь,
стальное
литье, ковкий чугун
Проходные,
подрезные,
расточные,
отрезные
С охлаждением
0,125
0,125
0,150
Без охлаждения
0,100
0,125
0,150
0,200
–
0,150
0,100
0,125
0,200
Серый чугун
Проходные,
подрезные,
расточные,
отрезные
0,150
–
0,200
Без охлаждения
Без охлаждения
Без охлаждения
Норма времени на обработку данной детали Т н выражается следующей
формулой:
Т
Т н = Т о + Т вс + Т доп + пз ,
(39)
n
где Т о – основное (технологическое) время при точении, мин,
L
То =
⋅i ,
(40)
n⋅S
здесь L – расчетная длина обработки в направлении подачи, мм,
(41)
L = l + l1 + l2 + l3 ,
где l – длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 – длина врезания инструмента, мм; l2 – длина подхода и перебега инструмента, мм (2 – 5 мм);
l3 – длина проходов при взятии пробных стружек, мм (5 – 8 мм); i – число
проходов.
При точении l1 = t ⋅ ctgϕ , при расчетах φ главный угол в плане можно
принять равным 450, тогда
l1 = t .
Т вс – вспомогательное время на установку и снятие детали со станка,
пуск и остановку станка, подвод и отвод режущего инструмента, измерение размеров и т.п. Т вс при точении выбирается из табл. 45.
Основное Т о и вспомогательное Т вс время (табл. 45) в сумме составляют оперативное время Т оп .
67
Т оп = Т о + Т вс ,
(42)
Дополнительное время Т доп при точении можно принять 3 % от Т оп (в
учебных целях).
Подготовительно-заключительное время Т пз при партии деталей n = 7
– 22 можно принять 13 – 16 мин (в учебных целях).
Таблица 45
Вспомогательное время при точении, мин
Способ установки обрабатываемой заготовки
В центрах:
с хомутиком
с люнетом
На гладкой оправке
На оправке с
гайкой
В патроне:
без выверки
Масса заготовки, кг
до 1
до 3
до 5
до 8
до 12
до 20
0,35
0,44
0,44
0,5
0,54
0,64
0,64
0,78
0,72
0,91
0,87
1,12
0,42
0,53
0,67
0,79
0,91
1,1
0,53
0,61
0,7
0,75
0,8
0,86
0,2
0,22
0,27
0,33
0,38
0,39
с выверкой
0,4
0,47
0,56
0,63
0,7
0,84
с люнетом
0,4
0,41
0,53
0,6
0,67
0,78
Выбор режимов резания при шлифовании.
1. Шлифование с продольной подачей.
Глубина шлифования: t = (0,005–0,015) мм/проход – при круглом чистовом шлифовании; t = (0,010–0,025) – при черновом шлифовании.
Число проходов:
z
i= 2 ,
(43)
t
где z2 – припуск на шлифование (на сторону), мм.
Продольная подача S, мм/об:
S = S Д ⋅ BК ,
(44)
где S Д – продольная подача в долях ширины круга на один оборот детали;
BК – ширина шлифовального круга, мм, BК =20 – 60 мм.
При круглом шлифовании S зависит от вида шлифования:
68
1) S = (0,3 – 0,5) · BК – при черновом шлифовании деталей, изготовленных из любых материалов диаметром меньше 20 мм;
2) S = (0,6 – 0,7) · BК – при черновом шлифовании деталей, изготовленных из любых материалов диаметром больше 20 мм;
3) S = (0,75 – 0,85) · BК – для деталей из чугуна;
4) S = (0,2 – 0,3) · BК – при чистовом шлифовании независимо от материала и диаметра детали.
Окружная скорость детали V Д : V Д = 20–80 м/мин (для черного шлифования); V Д = 2–5 м/мин (для чистого шлифования).
Число оборотов детали (частота вращения) определяется по формуле
(37).
Скорость продольного перемещения стола VСТ , м/мин
S ⋅ nД
VСТ =
.
(45)
1000
Основное время при шлифовании
To =
L⋅i
⋅K ,
nД ⋅ S
(46)
где L – длина продольного хода стола.
При шлифовании на проход, мм
L = l + (0,2 – 0,4) · BК .
(47)
При шлифовании в упор, мм
L = l – (0,4 – 0,6) · BК ,
(48)
где l – длина шлифуемой поверхности, мм; K – коэффициент точности (коэффициент выхаживания, равный при черновом шлифовании 1,1; при чистовом – 1,4).
2. Шлифование с поперечной подачей (методом врезания).
Врезное шлифование является производительным методом обработки.
Оно осуществляется с поперечной подачей до достижения необходимого
размера поверхности (продольная подача отсутствует). Шлифовальный
круг перекрывает всю ширину (длину) обрабатываемой поверхности детали.
Основное время при поперечном шлифовании:
z2
То =
,
(49)
n Д ⋅ S поп
69
где S поп – поперечная подача при обработке детали,
S поп = 0,0025– 0,02 мм/об.
Остальные параметры V Д , n Д определяют так же, как и при продольном шлифовании. Вспомогательное время Т вс при шлифовании выбирается из табл. 46.
Таблица 46
Вспомогательное время при работе на кругошлифовальных станках, мин
Масса обрабатываемой
детали с оправкой, кг
Способ установки
обрабатываемой детали
Надеть на деталь хомутик, установить в центрах, пустить станок,
снять деталь с центров, снять хомутик, положить деталь на место
3
8
12
16
0,43
0,62
0,70
0,72
Дополнительное время Т доп при шлифовании можно принять 7 % от
Т о (в учебных целях). Подготовительно-заключительное время Т пз при
шлифовании (n =7–22 дет.) для учебных целях принимается 14–18 мин.
3.2.6. Оформление технологической документации
Комплект технологической документации на восстановление изношенных деталей должен содержать:
• ремонтный чертеж;
• технологическую карту восстановления;
• карту эскизов;
• ведомость оборудования оснастки.
Технологическую карту восстановления оформляют на формате А4 по
РТМ 10.0024–94: первый лист – по форме 12, последующие – по форме
12а.
Пример оформления технологической карты представлен на рис. 4. Во
второй графе карты указывают номер дефекта по карте эскизов, содержание дефекта по ремонтному чертежу, записывают наименование операции
(например, «'токарная'», «'шлифовальная'» и т. д.) и излагают содержание
операций с указанием режимов обработки и технических требований. Операции нумеруют числами ряда арифметической прогрессии: 5, 10, 15 и т. д.
согласно ГОСТ 3.1118-82. В третьей графе карты записывают наименование и обозначение оборудования в технологической оснастке в последова70
тельности. В четвертой графе карты записывают наименование и обозначение технологической оснастки в последовательности: приспособления,
режущий инструмент, измерительный инструмент, слесарно-монтажный
инструмент. В пятой графе карты записывают наименование и обозначение материалов, расходуемых при выполнении каждой операции (металл,
сварочно-наплавочные материалы, технологический газ и т. д.).
Запись материалов производят с указанием полного наименования и
обозначения их по ГОСТу или ТУ. В шестой и седьмой графах карты указывают соответственно разряд работ, подготовительно-заключительное и
штучное время на выполнение каждой операции; время указывают в минутах с точностью до первого знака после запятой.
Карту эскизов оформляют, как правило, на формате А4: первый лист –
по форме 13, последующие – по форме 13а. Допускается, при необходимости оформлять эскизы на формате А3. Эскизы разрабатывают на технологический процесс в целом или на одну или несколько операций. Эскизы
разрабатывают с соблюдением или без соблюдения масштаба, но с примерным соблюдением пропорций размеров, с указанием обрабатываемых
поверхностей, элементов и т. д. Эскизы следует выполнять с помощью
чертежного инструмента. Допускается выполнять эскизы от руки. Деталь
на эскизах изображают в рабочем положении при осуществлении операции. Если эскиз детали выполнен к нескольким операциям или на технологический процесс в целом, то допускается изображать деталь на эскизе в
нерабочем положении. Изображения детали на эскизе должны содержать
размеры, предельные отклонения, обозначения шероховатости, баз, опор,
зажимов и установочных устройств, необходимых для выполнения операций, для которых выполнен эскиз.
Размеры и предельные отклонения на эскизах наносят по
ГОСТ 2.307-68 и ГОСТ 2.308-79. Обозначения шероховатости обрабатываемых поверхностей деталей наносят на эскизах по ГОСТ 2.309-73. Обозначения опор, зажимов и установочных устройств на эскизах выполняют
по ГОСТ 3.1107-81. Количество эскизов к технологическому процессу и
операциям устанавливает разработчик документа. К документам маршрутного и маршрутно-операционного описания процесса допускается эскизы
не разрабатывать и использовать рабочие чертежи детали из комплекта
конструкторской документации изделия, оформленные в соответствии с
требованиями стандартов ЕСКД.
На эскизах к операциям все размеры или конструктивные элементы обрабатываемых поверхностей детали условно нумеруют арабскими цифрами. Номер размера или конструктивного элемента обрабатываемой поверхности проставляют в окружности диаметром 6…8 мм и соединяют с
размерной или выносной линией. При этом размеры, предельные отклоне71
№
опер.
Разраб.
Пров.
Н. контр.
фамилия
Наименование дефекта. Наименование, содержание
операций, режимы, требования
подпись
дата
Насос масляный
240–1021012–А
Восстановление
Литера
Вал-шестерня ведущая
Оборудование
Оснастка
Расходный
материал
Разр.
раб.
ТПЗ
ТШт
.
Деф. 1. Износ поверхности А
до размера менее 15,96 мм.
5
1. Установить, выверить и закрепить деталь согласно эскизу
Патрон (при станке),
штатив Ш-1-Н-8; головка
измерительная 2ИГМ
–
2. Шлифовать поверхность 1
согласно эскизу. Режимы обработки: S = 0,01 мм/об;
П=65 об/мин; расход охлаждающей жидкости 0,3 л/мин
Круг шлифовальный
ПП 600х40х305 24А
25-С2К5А 1 кл;
–
3. Проверить деталь согласно
эскизу
Станок круглошлифовальный ЗУ131ВМ
Микрометр МРИ250,002;
штатив Ш-1-н-8; головка
измерительная 2ИГМ;
образец шероховатости
1,25-ШЦ
––––
4. Снять деталь со станка
4
–
–
Листов
Лист
6,5
4,0
ния обрабатываемой поверхности в тексте содержания операции не указывают.
72
Рис. 4 Пример оформления технологической карты восстановления детали
Организацияразработчик
Äóáë.
Âçàì.
Ðàçðîá.
Ïðîâ.
Í.êîíòð.
ÃÎÑÒ 3,1118-82 Ôîðìà 2
Çàõàðîâ
12.02.02
Ðîñïèñü
Ôëàíöåâàÿ âòóëêà
À
Ç15,896-0+0,0,01806
0,03
Ðèñ.4
73
Рис. 5 Карта эскизов
3
0.015
1
R2
17*
ÊÝ/ÎÊÍ
1.Òâåðäîñòü
îáðîáàòûâàåìîé
ïîâåðõíîñòè 44...52HRC 3
2.*Ðàçìåð äëÿ ñïðàâîê.
3.Äîïóñê îâàëüíîñòè è
êîíóñîîáðàçíîñòè
ïîâåðõíîñòè À íå áîëåå
0,007ìì
Допускается в тексте содержания операции, номер размера или конструктивного элемента не обводить окружностью, например: «Расточить отверстие 1'», «Точить канавку 2». Нумерацию производят в направлении часовой стрелки. При этом номера одной и той же обрабатываемой поверхности, встречаемых в разных операциях, могут быть разными. Обрабатываемые поверхности детали на эскизе следует обводить линией толщиной
2S по ГОСТ 2.303-68. При разработке одного эскиза на технологический
процесс или на несколько операций допускается обрабатываемые поверхности детали не обводить линией толщиной 2S. Технические требования
помещают на свободном поле карты справа от изображения эскиза или под
ним и излагают по ГОСТ 2.316-68. Если изображение на эскизе относится
к нескольким операциям технологического процесса, то номера этих операций указывают над изображением детали и подчеркивают. Допускается
не указывать все номера операций, если изображение относится к нескольким последовательным операциям. Например, если изображение относится
к операциям 10, 15, 20, 25, то можно записать 10–25.
Если на поле карты содержатся несколько отдельных эскизов для различных операций технологического процесса, то над каждым эскизом указывают номер операции и подчеркивают. Пример оформления карты эскизов приведен на рис. 4. Ведомость оборудования и оснастки по технологическому процессу в целом оформляют на формате А4 по форме 14 (рис. 5).
Запись оборудования и оснастки в ведомости производят в следующей последовательности:
– оборудование;
– приспособления;
– режущий инструмент;
– измерительный инструмент;
– слесарно-монтажный инструмент.
Запись оборудования и оснастки производят с указанием полного наименования и обозначения по ГОСТу или ТУ.
3.3. Проектирование и расчёт приспособлений
Приспособление – это составная часть технологического оснащения
процессов механической обработки, сборки или ремонта. Основное назначение приспособлений – установка заготовки или детали на станке для механической обработки, т. е. базирование и закрепление. К дополнительным функциям приспособлений относятся: направление режущего инструмента; базирование контрольно-измерительных приборов; механизация
и автоматизация зажима; увеличение жесткости при установке заготовки;
изменение положения заготовки вместе с приспособлением и другие.
74
3.3.1. Классификация приспособлений
По степени специализации приспособления подразделяют на универсальные и специальные.
По технологическому процессу приспособления подразделяют на: станочные; сборочные; контрольно-измерительные; ремонтные.
По технологическому оборудованию, для которого проектируются, они
подразделяются: для токарных станков; для фрезерных станков; для
шлифовальных станков и т.д.
Приспособления многократного применения делятся на: универсальносборные (УСП); сборно-разборные (СРП); универсальные безналадочные
(УБП); неразборные специальные (НСБ); универсальные наладочные
(УНП); специализированные наладочные (СНП).
3.3.2. Состав приспособления
Приспособление состоит из следующих основных элементов: корпус;
базирующие (установочные) элементы; зажимные устройства; привод.
Значительную роль в приспособлении играют установочные элементы. Установочные элементы (или опоры) делятся на основные и вспомогательные. Основные опоры: для плоских баз заготовки – типа палец (рис. 6)
или пластина; для внутренних цилиндрических баз (отверстий) – цилиндрический палец (рис. 7) или оправка (рис. 8); для наружных цилиндрических баз – призмы (рис. 9).
Рис. 6. Опоры типа «палец»
Рис. 7. Цилиндрический палец
75
Рис. 8. Цилиндрическая оправка
a
D
Рис. 9. Призмы
Вспомогательные опоры подразделяют на регулируемые (рис. 10) и
самоустанавливающиеся. При этом заготовку устанавливают на основные
опоры, затем подводят вспомогательные опоры.
Çàãîòîâêà
Ðåãóëèðóåìûé ïàëåö
Ãàéêà ôèêñàöèè
ÊÊîðïóñ
îðïóñ ïðïðèñïîñîáëåíèÿ
èñïîñîáëåíè
Рис. 10. Регулируемая вспомогательная опора
76
Çàãîòîâêà
Çàæèì
Ðåãóëèðóåìàÿ ñòîéêà
Ñòÿæíîé áîëò
Рис. 11. Рычажное зажимное устройство
Зажимные устройства приспособлений предназначены для обеспечения
надежного закрепления заготовки. Они отличаются многообразием конструктивных решений, наиболее часто используются рычажные устройства
(рис. 11).
В приспособлениях, предназначенных для направления инструмента,
часто используют кондукторные втулки (рис. 12). Последние обеспечивают направление сверл и разверток.
Корпуса приспособлений изготовляют литьем из чугуна СЧ 12, а также
сварные из проката или сборные из нормализованных деталей.
Ôèêñàöèÿ âòóëêè
áîëòîì
Рис. 12. Кондукторная втулка
3.3.3. Этапы расчета и проектирования станочных
Приспособлений
Проектирование станочных приспособлений можно разбить на следующие основные этапы:
77
1. Эскизная компоновка:
- составляется расчетная схема:
- определяются число, вид и конструкция установочных и зажимных
устройств;
- определяется способ закрепления приспособления на станке.
2. Расчет приспособления:
- расчет составляющих сил резания;
- расчет сил зажима заготовки;
- расчет силового привода;
- расчет точности приспособления.
3. Разработка чертежа общего вида или сборочного чертежа.
3.3.4. Расчет составляющих силы резания
Расчет составляющих силы резания необходим для последующего определения силы закрепления заготовки. Разложение силы резания на составляющие производят в зависимости от технологической операции механической обработки: точение, сверление, фрезерование, шлифование и
т.д. Для примера рассмотрим основные методы механической обработки:
точение, сверление, рассверливание и зенкерование, фрезерование.
Расчет составляющих силы резания при точении стальной заготовки.
n
Pz
n
Px
Py
Py
S
Рис.13. Схема сил резания при точении: P Z – тангенциальная составляющая
силы резания; P y – радиальная составляющая силы резания; P X – осевая
составляющая силы резания
Любая из составляющих силы резания (Н) (рис.13) рассчитывается по
формуле
x
y
n
P z , y , x = 10 ⋅ C p ⋅ t ⋅ S ⋅ V ⋅ K p ,
где C P – постоянная для данных табличных условий резания (табл. 47);
t – глубина резания, мм; S – подача, мм/об; V – скорость резания,
м/мин; x,y, n – показатели степени (табл. 47); K P – поправочный коэффи78
циент,
учитывающий
фактические
K p = K mp ⋅ K ϕp ⋅ K γp ⋅ K λp ⋅ K rp (табл. 48).
условия
резания,
Таблица 47
Значения постоянной резания и степеней для данных условий
PZ
PY
PX
CP
x
y
n
CP
x
y
n
CP
x
y
n
300
1,0
0,75
-0,15
243
0,9
0,6
-0,3
339
1,0
0,5
-0,4
Значение коэффициента K mp :
 σв 

K mp = 
 750 
n
при n ≅ 0,75 .
Значения коэффициентов K ϕp , K γp , K λp , K rp
Параметр резца
Величина
Обозначение
45
K ϕp
Главный угол в
o
плане ϕ
Передний
0
o
угол γ
Угол наклона
главного лезвия
λ
K γp
Таблица 48
Составляющая силы резания
PZ
PY
PX
1,0
1,0
1,0
1,1
1,4
1,4
–5
K λp
1,0
0,75
1,07
0,5
K rp
0,87
0,66
1,0
o
Радиус при вершине r,мм
Значения всех коэффициентов и показателей степени для других материалов и резцов приведены в работе [2].
Расчет составляющих силы резания при сверлении, рассверливании и
зенкеровании.
При сверлении
M кр =10 ⋅ C m ⋅ D q ⋅ S y ⋅ K Р ;
P o = 10 ⋅ C p ⋅ D q ⋅ S y ⋅ K Р .
79
При рассверливании и зенкеровании
q
M кр = 10 ⋅ C m ⋅ D ⋅ t x ⋅ S y ⋅ K Р ;
P o =10 ⋅ C p ⋅ t x ⋅ S y ⋅ K Р ,
где D – диаметр сверла, мм; t – глубина резания, t = 0,5D при сверлении,
t = 0,5(D–d) при рассверливании; S – подача сверла, мм/об, в зависимости
от диаметра и материала сверла принимают S= 0,1– 0,5 и более (до 0,8); CP,
Cm – постоянные (табл. 49); x, y, z – значения постоянных степеней
(см. табл. 49); KP – коэффициент, учитывающий условия работы (табл. 50).
Ìêð (Í·ì)
P0
Рис. 14. Схема сил резания при сверлении:
M kp – момент крутящий; Р0 – осевая сила
Таблица 49
Значения постоянных резания и показателей степеней
Обрабатываемый материал
Сталь
констр.
σ в = 750
МПа
Коэффициенты
Наименование
операции
Материал
сверла
Сверление
Рассверливание,
зенкерование
M кр
Po
Cm
q
x
y
Быстрор.
сталь
0,0345
2
-
0,8
Быстрор.
сталь
0,09
1
0,9
0,8
80
Cp
q
x
y
68
1,0
-
0,7
67
-
1,2
0,65
Таблица 50
Значения коэффициента K p , учитывающего условия обработки
Вид обработки
Сверление
Зенкерование
Составляющая силы
резания
Kp
M кр
1,15
Po
1,0
M кр
1,3
Po
1,2
Расчет составляющих силы резания при фрезеровании.
Фрезерование характеризуется наиболее сложной схемой сил резания.
Кроме того, схемы сил различны для различных фрез: цилиндрических,
торцовых, дисковых, концевых, шпоночных и т.д.
В качестве примера рассмотрим фрезерование дисковой фрезой. Расчетом определяется только окружная сила (Н):
10 ⋅ C p ⋅ t x ⋅ S zy ⋅ B u ⋅ z
⋅ K мр ,
Pz =
Dq ⋅ nw
где z – число зубьев фрезы; n – частота вращения фрезы, об/мин; B – ширина фрезерования, мм; D – диаметр фрезы, мм; Sz – подача на зуб фрезы,
мм; CP – постоянная (см. табл. 51); x, y, z – показатели степеней (табл. 51).
Dô
Pz
Pv
Ph
Px
Py
Pz
Py
а
б
Рис. 15. Схемы сил резания при фрезеровании: а – упрощенная; б – полная; P Z –
окружная составляющая силы резания; P Y – радиальная составляющая силы резания; P v – вертикальная составляющая силы резания; P x – осевая составляющая силы резания; P h – горизонтальная составляющая силы резания
81
Таблица 51
Значения CP и показателей степени для дисковых прорезных и отрезных фрез при
обработке стали с σ в = 750 МПа
Материал режущей
части фрезы
CP
x
y
u
q
W
Твердый сплав
261
0,9
0,8
1,1
1,1
0,1
Быстрорежущая
сталь
68,2
0,86
0,72
1,0
0,86
0
Все прочие составляющие силы резания определяются с использованием значений их соотношений (табл. 52).
Таблица 52
Составляющие силы резания
Фрезерование
Ph : P z
Pv : P z
Py : Pz
Px : Pz
Встречное (против
подачи)
1,1 – 1,2
0 – 0,25
0,4 – 0,6
(0,2 – 0,4)tg ω
-(0,8 – 0,9)
0,7 – 0,9
0,4 – 0,6
(0,2 – 0,4)tg ω
Попутное
(в направлении подачи)
Примечание. ω – угол наклона витков фрезы.
3.3.5. Расчет усилия зажима заготовки
Для расчета усилия зажима необходимо составить схему действия сил
резания на заготовку, сформулировать условие равновесия заготовки. Рассмотрим пример – фрезерование плоской заготовки. Составим схему базирования заготовки и определим направления действия основных составляющих силы резания, силу зажима и силы трения: P2 – окружная составляющая силы фрезерования, стремится сдвинуть заготовку; P1 – радиальная составляющая силы фрезерования, прижимает заготовку к опорам 1 и
2; Q – сила зажима; F 1 , F 2 – силы трения в местах контакта зажима с заготовкой и опор 1и 2 с заготовкой (рис.16).
82
Рис. 16. Схема базирования плоской заготовки
Составим уравнение равновесия заготовки:
P2 − F1 − F 2 = 0 .
Или
P 2 − f 1 ⋅ Q − f 2 (Q + P1) = 0 ,
где f1, f2 – коэффициенты трения (табл. 53).
Выразим силу зажима:
P 2 − P1 ⋅ f 2
Q=
.
f 1+ f 2
Таблица 53
Значения коэффициента трения f
Условия трения
Контакт заготовки с опорами:
-заготовка обработана
-заготовка не обработана
-опора рифленая
-опора сферическая
Зажим с острыми рифлениями
f
0,16
0,2 – 0,25
0,7
0,25
0,7 – 1,0
Найденная сила зажима не обеспечит надежного (гарантированного)
закрепления заготовки. Поэтому вводят коэффициент запаса K, с учетом
которого определяется требуемое усилие (Н) закрепления заготовки:
Qз = Q ⋅ K ,
83
где K – коэффициент запаса,
К = K 0 ⋅ K1 ⋅ K 2 ⋅ K 3 ⋅ K 4 ⋅ K 5 ⋅ K 6 ,
здесь K 0 - коэффициент гарантированного запаса, K 0 =1,5; K 1 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на обработанной поверхности ( K 1 =1,2 при черновой обработке,
K 1 =1,0 при чистовой обработке); K 2 – коэффициент, характеризующий
увеличение сил резания из-за затупления инструмента, K 2 =1,0 – 1,8 ;
K 3 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании, K 3 =1,2; K 4 – коэффициент, характеризующий постоянство
силы закрепления, зависит от типа привода ( K 4 =1,3 при ручном приводе;
K 4 =1,2 при пневмокамерном приводе; K 4 =1,0 при гидро- или пневмоприводе); K 5 – коэффициент, характеризующий эргономику ручных приводов
[ K 5 =1,2 при большом угле поворота рукояти (>90°), K 5 =1,0 при малом
угле поворота]; K 6 – учитывает вид опор ( K 6 =1,0 – установка на штыри;
K 6 =1,5 – установка на опорные пластины).
Если расчетное значение K меньше 2,5, то принимают K=2,5.
3.3.6. Расчет рычажных зажимных механизмов
Найденное выше усилие закрепления заготовки служит основой для
выбора и расчета зажимного устройства приспособления. Наиболее часто в
качестве зажимных устройств используют элементарные зажимные механизмы: винтовые, эксцентриковые, клиновые, клиноплунжерные, реечные,
рычажные, рычажно-шарнирные. Большинство этих устройств обладают
самотормозящим эффектом, в их работе используется ручной привод, они
просты в изготовлении и относительно дешевы.
В качестве примера рассмотрим расчет рычажных зажимных механизмов, которые получили широкое применение в различных приспособлениях из-за следующих достоинств:
• возможности построения сложных зажимных механизмов;
• возможности изменения величины и направления действия сил;
• возможности использования различных типов приводов.
На первом этапе расчета необходимо составить или выбрать типовую
схему рычажного зажимного механизма (рис. 17).
В зависимости от выбранной типовой схемы механизма определяется
реакция в шарнире опоры рычага по уравнениям:
а) R = Q пр + P з (см. рис. 17, а);
б) R = Q 2пр + P 2з (см. рис. 17, б);
84
в) R = Q пр − P з (см. рис. 17, в),
где Q пр − усилие, развиваемое приводом; P з – усилие закрепления заготовки, P з = Q з .
а
б
Рис. 17. Схемы рычажных зажимных механизмов
85
в
4. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
4.1. Содержание пояснительной записки
Пояснительная записка (ПЗ) должна содержать следующие разделы,
расположенные по порядку:
-титульный лист;
-задание на курсовую работу;
-содержание;
-введение;
-основная часть;
-заключение;
-список использованных источников;
-приложения (если таковые есть).
Объем ПЗ к курсовой работе должен быть не менее 40 листов рукописного или 25 листов печатного текста.
Курсовой работе присваивается обозначение, состоящее из индекса
(КР), индекса направления (специальности) (190600), номера зачетки (012),
номера группы (3) и года выполнения проекта (2014). Например:
КР.190600.0123.2014. Для заочников вместо № группы ставится 0, т.о., получаем КР. 190600.0120.2014. Этот шифр пишется на титуле один раз.
Шифр ПЗ и всей графической части упрощается – указывается только №
зачетки и № группы:
КР.0123.00.000 ПЗ – пояснительная записка;
КР.0123.00.000 ПЛ – планировка;
КР.0123.00.000 Т – технология изготовления (ремонта) детали;
КР.0123.00.000 СБ – сборочный чертеж приспособления.
Титульный лист. Титульный лист является первым листом ПЗ, однако этот номер не указывается. Форма титульного листа ПЗ к курсовому
проекту приведена в прил. 2.
Задание. Задание выдается руководителем КР и является вторым
листом ПЗ.
Содержание. Содержание оформляется на листах с основной надписью по ГОСТ 2.104-68 форма 2а. В содержании указываются наименования
разделов, подразделов и номера страниц, с которых они начинаются. Наименования разделов и подразделов разделяют дополнительными интервалами.
86
Введение. Введение должно содержать оценку современного состояния
рассматриваемых проблем, обоснование и исходные данные для разработки темы. Во введении также должны быть показаны актуальность и новизна темы.
Основная часть. Основная часть ПЗ должна содержать данные, отражающие существо, методику и основные результаты выполненной работы.
Основную часть следует делить на разделы, подразделы и пункты. Каждый
пункт должен содержать законченную информацию. Основная часть может излагаться в виде текста, таблиц, расчетов и иллюстраций, а также их
сочетания. Основная часть делится на два раздела:
-технологический (технология изготовления или ремонта детали машины);
-конструкторский (приспособление для изготовления или ремонта
детали машины).
Каждый раздел обязательно включает в себя расчеты. Расчеты в общем
случае должны содержать:
• эскиз или схему рассчитываемого изделия;
• задачу расчета (с указанием, что требуется определить при расчете);
• расчет;
• вывод или заключение.
В технологическом разделе осуществляют расчет режимов для ремонта
(изготовления) детали, указанной в задании. Типовой расчет приведен в
разделе 3. Рассчитанные режимы технологических операций заносятся в
операционные (маршрутные) карты, оформленные по ГОСТ 3.1118-82.
Операционные карты комплектуются в альбом с титульным листом (прил.
3, 4 и 5 ). Альбом вкладывается в ПЗ.
Кроме этого, необходимо произвести расчет экономической эффективности технологического процесса.
В конструкторском разделе необходимо сделать эскиз приспособления
и дать описание его работы, а также рассчитать усилие зажима детали в
приспособлении.
Список использованных источников. Список использованной литературы должен составлять не менее 10-ти источников.
Приложения. В приложения рекомендуется включать материалы, связанные с выполнением работы, которые по каким-либо причинам не могут
входить в основную часть.
В приложения могут быть включены:
-материалы, дополняющие ПЗ;
-промежуточные математические расчеты;
-таблицы исследований и экспериментов;
-описания алгоритмов и задач, решаемых на ЭВМ;
87
-распечатка с ЭВМ;
-иллюстрации вспомогательного характера.
Заключение. Заключение должно содержать:
• краткие выводы по результатам выполненной работы;
• рекомендации и предложения;
• возможность применения вышеуказанных рекомендаций и предложений и предполагаемый от этого эффект.
4.2.Требования к оформлению пояснительной
записки
Пояснительная записка к курсовой работе рассматривается как оригинал проектно-технической документации. Основные требования к документации такого рода изложены в следующих государственных стандартах
ЕСКД:
ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам.
ГОСТ 2.104-68. Текстовые документы. Основные надписи.
ГОСТ 2.316. Перечень допускаемых сокращений слов.
ГОСТ 2.32-91. Система стандартов по информации, библиотечному и
издательскому делу.
ГОСТ 2.321-84 Обозначения буквенные.
ГОСТ 8.417. Стандартизованные единицы физических величин. Отчет
по научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления.
ПЗ курсового проекта, курсовой работы должна быть грамотно написана и правильно оформлена. ПЗ оформляется на одной стороне листа белой
нелинованной писчей бумаги формата А4 с основной надписью по ГОСТ
2.104-68 форма 2а.
4.2.1. Общие положения
Подлинники текстовых документов (пояснительную записку) выполняют одним из следующих способов:
– с применением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ
применяется текстовый редактор MS-WORD, рекомендуется использовать
шрифт №14 Times New Roman с полуторным межстрочным интервалом;
– машинописным, при этом следует выполнять требования ГОСТ
13.1.002. Шрифт пишущей машинки должен быть четким, высотой не менее 2,5 мм, лента только черного цвета (полужирная);
– рукописным – чертежным шрифтом по ГОСТ 2.304 с высотой
букв и цифр не менее 2,5 мм, расстояние между строк 5 – 7мм. Цифры и
буквы необходимо писать четко черной тушью, чернилами или пастой
88
черного, синего или фиолетового цветов. Пояснительная записка (ПЗ)
должна быть оформлена ручкой одного цвета.
Расстояние от рамки формы до границ текста в начале и в конце строк
– не менее 3 мм. Расстояние от верхней или нижней строки текста до верхней или нижней рамки должно быть не менее 10 мм. Абзацы в тексте начинают отступом, равным пяти ударам пишущей машинки (15 – 17 мм).
Текст ПЗ не должен содержать орфографических и грамматических
ошибок. Опечатки, описки и графические неточности, обнаруженные в
процессе выполнения документа, допускается исправлять подчисткой или
закрашиванием белой краской и нанесением на том же месте исправленного текста машинописным способом или черными чернилами, пастой или
тушью рукописным способом, а также аккуратным подклеиванием бумаги
того же качества с нанесенными буквами, цифрами или без таковых. Для
курсового проекта допускается не более пяти исправлений на одну страницу, в противном случае страницу переписывают.
Повреждения листов текстовых документов, помарки и следы не полностью удаленного прежнего текста не допускаются.
4.2.2. Требования к текстовым документам
Построение документа
Текст документа при необходимости разделяют на разделы и подразделы. Разделы должны иметь порядковые номера в пределах всего документа, обозначенные арабскими цифрами без точки и записанные с абзацевого
отступа. Подразделы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела точки не ставятся. Разделы, как и
подразделы, могут состоять из одного или нескольких пунктов.
Внутри пунктов или подпунктов могут быть приведены перечисления.
Перед каждой позицией перечисления следует ставить дефис или при необходимости ссылки в тексте документа на одно из перечислений – строчную букву, после которой ставится скобка. Для дальнейшей детализации
перечислений необходимо использовать арабские цифры, после которых
ставится скобка, а запись производится с абзацного отступа, как показано в
примере.
Пример
а) _____________________
б) _____________________
1) _________________
2) _________________
в) _____________________
89
Каждый пункт, подпункт и перечисление записывают с абзацного отступа. Разделы, подразделы должны иметь заголовки. Пункты, как правило, заголовков не имеют. Заголовки должны четко и кратко отражать содержание разделов, подразделов.
Заголовки следует печатать с прописной буквы без точки в конце, не
подчеркивая. Переносы слов в заголовках не допускаются. Если заголовок
состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Расстояние между заголовком и текстом при выполнении документа машинописным способом
должно быть равно 3,4 интервалам, при выполнении рукописным способом – 15 мм. Расстояние между заголовками раздела и подраздела – 2 интервала, при выполнении рукописным способом – 8 мм.
Каждый раздел текстового документа рекомендуется начинать с нового
листа (страницы). Первым (заглавным) листом помещают титульный лист
ПЗ, вторым – задание, третьим – содержание. Слово «Содержание» записывают в виде заголовка (симметрично тексту) с прописной буквы. Наименования, включенные в содержание, записывают строчными буквами,
начиная с прописной буквы. В конце текстового документа приводится
список литературы, которая была использована при его составлении. Выполнение списка и ссылки на него в тексте – по ГОСТ 7.32. Список литературы включают в содержание документа. Нумерация страниц документа и
приложений, входящих в состав этого документа, должна быть сквозная.
Изложение текста документов
ПЗ излагается от третьего лица, т.к. стиль письменной научной речи –
это безличный монолог. Полное наименование изделия на титульном листе, в основной надписи и при первом упоминании в тексте документа
должно быть одинаковым с наименованием его в основном конструкторском документе. В последующем тексте порядок слов в наименовании
должен быть прямой, т.е. на первом месте должно быть определение (имя
прилагательное), а затем – название изделия (имя существительное); при
этом допускается употреблять сокращенное наименование изделия. Наименования, приводимые в тексте документа и на иллюстрациях, должны
быть одинаковыми.
Текст документа должен быть кратким, четким и не допускать различных толкований. В документах должны применяться научно-технические
термины, обозначения и определения, установленные соответствующими
стандартами, а при их отсутствии – общепринятые в научно-технической
литературе. Если в документе принята специфическая терминология, то в
конце его (перед списком литературы) должен быть перечень принятых
терминов с соответствующими разъяснениями. Перечень включают в содержание документа. Разрешается часто повторяемые термины писать их
90
аббревиатурой. В этом случае при первом употреблении такого термина он
воспроизводится полностью, а в скобках – его аббревиатура.
В тексте документа не допускается:
- применять обороты разговорной речи, техницизмы, профессионализмы;
- применять для одного и того же понятия различные научнотехнические термины, близкие по смыслу (синонимы), а также иностранные слова и термины при наличии равнозначных слов и терминов в русском языке;
- применять произвольные словообразования;
- применять сокращения слов, кроме установленных правилами русской орфографии, соответствующими государственными стандартами;
- сокращать обозначения единиц физических величин, если они употребляются без цифр, за исключением единиц физических величин в головках и боковиках таблиц и в расшифровках буквенных обозначений, входящих в формулы и рисунки.
Перечень допускаемых сокращений слов установлен в ГОСТ 2.316. Условные буквенные обозначения, изображения или знаки должны соответствовать принятым в действующем законодательстве и государственных
стандартах. В тексте документа перед обозначением параметра дают его
пояснение, например: временное сопротивление разрыву σВ. В документе
следует применять стандартизованные единицы физических величин, их
наименования и обозначения в соответствии с ГОСТ 8.417. В тексте документа числовые значения величин с обозначением единиц физических величин и единиц счета следует писать цифрами, а числа без обозначения
единиц физических величин и единиц счета от единицы до девяти – словами.
Единица физической величины одного и того же параметра в пределах
одного документа должна быть постоянной. Если в тексте приводится ряд
числовых значений, выраженных в одной и той же единице физической
величины, то ее указывают только после последнего числового значения,
например: 1,50; 1,75; 2,00 м. Если в тексте документа приводят диапазон
числовых значений физической величины, выраженных в одной и той же
единице физической величины, то обозначение единицы физической величины указывается после последнего числового обозначения диапазона, например от 1 до 5 мм. Недопустимо отделять единицу физической величины от числового значения (переносить их на разные строки или страницы),
кроме единиц физических величин, помещаемых в таблицах, выполненных
машинописным способом.
Числовые значения величин в тексте следует указывать со степенью
точности, которая необходима для обеспечения требуемых свойств изделия, при этом в ряду величин осуществляется выравнивание числа знаков
91
после запятой. Дробные числа необходимо приводить в виде десятичных
дробей, за исключением размеров в дюймах, которые следует записывать
1" 1"
1/4"; 1/2"(но не , ). При невозможности выразить числовое значение в
4 2
виде десятичной дроби допускается записывать в виде простой дроби в
одну строчку через косую черту, например, 5/32, (50А-4С)/(40В+20).
Оформление формул
В формулах в качестве символов следует применять обозначения, установленные соответствующими государственными стандартами. Пояснения
символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не
пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под
формулой. Пояснения каждого символа следует давать с новой строки в
той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая
строка пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после
него.
Например:
Скорость подачи электродной проволоки Vпр , м/ч, вычисляют по формуле
Vпр =
0,1⋅ I ⋅U
2
d пр
,
где I – сила тока, А;
U – напряжение, В;
dпр – диаметр электродной проволоки, мм.
Формулы, следующие одна за другой и не разделенные текстом, разделяют запятой. Переносить формулы на следующую строку допускается
только на знаках выполняемых операций, причем знак в начале следующей
строки повторяют. При переносе формулы на знаке умножения применяют
знак « × ». Применение машинописных и рукописных символов в одной
формуле не допускается.
Формулы, за исключением формул, помещаемых в приложении, должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках. Одну формулу обозначают (1). Допускается нумерация формул в пределах раздела. В этом
случае номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера
формулы, разделенных точкой, например: (3.1).
Оформление иллюстраций
Количество иллюстраций должно быть достаточным для пояснения излагаемого текста. Иллюстрации могут быть расположены как по тексту
(возможно ближе к соответствующим частям текста), так и в конце его.
Иллюстрации должны быть выполнены в соответствии с требованиями
92
стандартов ЕСКД и СПДС. Иллюстрации, за исключением иллюстраций
приложений, следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Если рисунок один, то он обозначается «Рисунок 1». Допускается нумеровать иллюстрации в пределах раздела. В этом случае номер иллюстрации состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой. Например: Рисунок 1.1. При ссылках на иллюстрации
следует писать «… в соответствии с рисунком 2» при сквозной нумерации
и «… в соответствии с рисунком 1.2» при нумерации в пределах раздела.
Иллюстрации, при необходимости, могут иметь наименование и пояснительные данные (подрисуночный текст). Слово «Рисунок» и наименование помещают после пояснительных данных и располагают следующим
образом: Рисунок 1 – Детали прибора. Если в тексте документа имеется
иллюстрация, на которой изображены составные части изделия, то на этой
иллюстрации должны быть указаны номера позиций этих составных частей в пределах данной иллюстрации, которые располагают в возрастающем порядке. При ссылке в тексте на отдельные элементы деталей (отверстия, пазы, канавки, буртики и др.) их обозначают прописными буквами
русского алфавита. Указанные данные наносят на иллюстрациях согласно
ГОСТ 2.109.
Оформление приложений
Материал, дополняющий текст документа, допускается помещать в
приложениях. Приложениями могут быть, например, графический материал, таблицы большого формата, расчеты, описания аппаратуры и приборов,
описания алгоритмов и программ задач, решаемых на ЭВМ, и т.д. Приложения оформляют как продолжение данного документа на последующих
его листах или выпускают в виде самостоятельного документа.
Приложения могут быть обязательными и информационными. Информационные приложения могут быть рекомендуемого или справочного характера. В тексте документа на все приложения должны быть даны ссылки.
Степень обязательности приложений при ссылках не указывается. Приложения располагают в порядке ссылок на них в тексте документа, за исключением информационного приложения «Библиография», которое располагают последним.
Каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием
наверху посередине страницы слова «Приложение» и его обозначения, а
под ним в скобках для обязательного приложения пишут слово «обязательное», а для информационного – «рекомендуемое» или «справочное».
Приложение должно иметь заголовок, который записывают симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой. Приложения обозначают заглавными буквами русского алфавита, начиная с А, за
исключением букв Ё, З, Й, О, Ч, Ь, Ы, Ъ. После слова «Приложение» сле93
дует буква, обозначающая его последовательность. Если в документе одно
приложение, оно обозначается “Приложение А”. Приложения, как правило, выполняют на листах формата А4. Допускается оформлять приложения
на листах формата А3, А4 × 3, А4 × 4, А2 и А1 по ГОСТ 2.301.
Приложения должны иметь общую с остальной частью документа
сквозную нумерацию страниц. Все приложения должны быть перечислены
в содержании документа (при наличии) с указанием их номеров и заголовков.
Построение таблиц
Таблицы применяют для лучшей наглядности и удобства сравнения
показателей. Название таблицы, при его наличии, должно отражать ее содержание, быть точным, кратким. Название следует помещать над таблицей. При переносе части таблицы на ту же или другие страницы название
помещают только над первой частью таблицы. Цифровой материал, как
правило, оформляют в виде таблиц в соответствии с рис. 18.
Таблица _________ ― ___________________________
номер
название таблицы
Заголовки
граф
Головка
Подзаголовки
Строки (горизонтальные
ряды)
Боковик
Графы (графа для заголовков)
Рис. 18. Оформление таблицы
Таблицы, за исключением таблиц приложений, следует нумеровать
арабскими цифрами сквозной нумерацией или по разделам. На все таблицы документа должны быть приведены ссылки в тексте документа, при
ссылке следует писать слово “таблица” с указанием ее номера. Заголовки
граф и строк таблицы следует писать с прописной буквы, а подзаголовки
граф – со строчной буквы, если они составляют одно предложение с заголовком, или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе. Таблицы слева,
справа и снизу, как правило, ограничивают линиями.
94
Разделять заголовки и подзаголовки боковика и граф диагональными
линиями не допускается. Горизонтальные и вертикальные линии, разграничивающие строки таблицы, допускается не проводить, если их отсутствие не затрудняет пользование таблицей. Заголовки граф, как правило, записывают параллельно строкам таблицы. При необходимости допускается
перпендикулярное расположение заголовков граф. Головка таблицы должна быть отделена линией от остальной части таблицы. Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм.
Таблицу в зависимости от ее размера помещают под текстом, в котором
впервые дана ссылка на нее, или на следующей странице, а при необходимости – в приложении к документу. Допускается помещать таблицу вдоль
длинной стороны листа документа.
Слово «Таблица» указывают один раз слева над первой частью таблицы,
над другими частями пишут слова «Продолжение таблицы» с указанием
номера (обозначения) таблицы. Если в конце страницы таблица прерывается и ее продолжение будет на следующей странице, в первой части таблицы нижнюю горизонтальную линию, ограничивающую таблицу, не проводят. Графу “номер по порядку” в таблицу включать не допускается. Нумерация граф таблицы арабскими цифрами допускается в тех случаях, когда в тексте документа имеются ссылки на них, при делении таблицы на
части, а также при переносе части таблицы на следующую страницу.
Обозначение единицы физической величины, общей для всех данных в
строке, следует указывать после ее наименования. Допускается при необходимости выносить в отдельную строку (графу) обозначение единицы
физической величины. Если числовые значения величин в графах таблицы
выражены в разных единицах физической величины, их обозначения указывают в подзаголовке каждой графы. Обозначения, приведенные в заголовках граф таблицы, должны быть пояснены в тексте или графическом
материале документа.
Оформление списка использованных источников
Список использованных источников должен содержать библиографические описания источников, использованных при выполнении работы.
Оформление списка должно соответствовать ГОСТ 7.32 – 91. Система
стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Структура и правила оформления.
В библиографическом описании допускаются сокращения слов в соответствии с ГОСТ 7.12 – 77. Сокращение русских слов и словосочетаний в
библиографическом описании произведений печати.
95
Правила использования и обозначение физических величин и величин,
не относящихся к физическим
Правила использования и обозначение сокращенного написания единиц величин, относящихся к физическим, изложены в ГОСТ 8.417 – 81 СИ.
Единицы физических величин. Правила использования и обозначение сокращенного написания единиц величин, не относящихся к физическим, изложены в общесоюзных классификаторах.
4.3. Требования к оформлению графической части
Результаты проектирования и расчетов по каждому разделу должны
быть вынесены на лист формата А1.
В разделе 3.1 «Разработка технологического процесса изготовления детали» это лист, иллюстрирующий процесс технологии изготовления детали.
В разделе 3.2 «Особенности разработки технологии восстановления детали» это лист, иллюстрирующий процесс технологии ремонта детали.
В разделе 3.3 «Проектирование приспособления для ремонта детали»
это сборочный чертеж разработанного приспособления.
Основные требования к графической части КП изложены в следующих
документах ЕСКД:
ГОСТ 2.109-73. Основные требования к чертежам.
ГОСТ 2.301-68. Форматы.
ГОСТ 2.302-68. Масштабы.
ГОСТ 2.303-68. Линии.
ГОСТ 2.305-68. Изображения – виды, разрезы, сечения.
ГОСТ 2.307-68. Нанесение размеров и предельных отклонений.
ГОСТ 2.309-73. Обозначение шероховатости поверхности.
ГОСТ 2.310-68. Нанесение на чертежах обозначений покрытий, термической и других видов обработки.
Р 50-60-88. Рекомендации. Единая система технологической документации.
ГОСТ 2.312 – 72. Условные изображения и обозначения швов сварных
соединений.
ГОСТ 2.313 – 82. Условные изображения и обозначения швов неразъемных соединений.
ГОСТ 2.316 – 68. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.
ГОСТ 2.319 – 81. Правила выполнения диаграмм.
ГОСТ 2.401 – 68. Правила выполнения чертежей пружин.
96
ГОСТ 3.1128-93. ЕСТД. Общие правила выполнения графических технологических документов.
4.3.1.Требования к оформлению чертежей технологической части
На чертеже технологической части изображается процесс изготовления
или восстановления детали. Лист А1 делится на 4 формата А3, каждый из
которых имеет свою рамку и основную надпись по ГОСТ 2.104-68. На
нижнем правом формате выполняется основная надпись формы 1, на остальных – формы 2а. На листах указываются операции изготовления или
восстановления детали по порядку, расположенные по часовой стрелке,
начиная с нижнего правого формата. На нижнем правом формате над основной надписью формы 1 располагают основную надпись формы 2а для
обозначения первой операции (рис. 19).
форма 2а
форма 2а
форма 2а
ГОСТ 2.104-68
форма 1
форма 2а
Рис. 19. Оформление листа технологического раздела
На чертежах «Процесс изготовления или восстановления детали» деталь вычерчивается упрощенно, тонкой линией, основной линией наносится лишь поверхность восстановления или обрабатываемая поверхность с
размерами, предельными допусками и шероховатостью. Необходимо указать технологические базы, инструмент (упрощенно) и направление перемещения или движения инструмента и детали.
97
На чертежах восстановления (изготовления) должен быть штамп 15 мм,
в котором указываются название операции и ее последовательность. Режимы технологической операции заносятся в таблицу произвольной формы и располагаются на свободном месте чертежа (рис. 20).
Ëèñò
Òî÷åíèå
Èçì.
Ëèñò
¹ Äîêóì.
Ïîäï.
Äàòà
1
Рис. 20. Схема технологической операции
4.3.2. Требования к оформлению сборочного чертежа
Сборочный чертеж должен давать представление о расположении и
взаимной связи составных частей. На сборочном чертеже должно быть не
менее двух проекций изделия, количество видов, разрезов и сечений должно быть минимальным и достаточным для рациональной организации производства (сборки и контроля) изделия. К сборочному чертежу составляется спецификация по ГОСТ 2.108 – 68, которая выполняется на отдельных
98
листах формата А4 или (если позволяет место) на сборочном чертеже непосредственно над штампом. Спецификация определяет состав изделия,
сборочной единицы, необходимый для сборки этого изделия.
Сборочный чертеж должен содержать следующие элементы:
1) изображение сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимной связи составных частей, соединяемых по данному
чертежу и обеспечивающих возможность осуществления сборки и контроля сборочной единицы. Допускается помещать на сборочных чертежах
схемы соединения или расположения составных частей изделия;
2) размеры, предельные отклонения и другие параметры и требования,
которые должны быть выполнены или проконтролированы по данному
сборочному чертежу;
3) указания о выполнении неразъемных соединений;
4) номера позиций составных частей, входящих в изделие. Номера позиций не должны повторяться. Линии-выноски наносятся тонкими линиями, заканчивающимися точкой на детали, противоположный конец заканчивается полкой. Полки располагаются на одной вертикали или горизонтали вокруг изделия, желательно не пересекая размерные линии;
5) размеры: установочные, габаритные, присоединительные;
6) технические требования и при необходимости техническую характеристику.
Между текстовой частью (технические требования) и таблицей (основной надписью или спецификацией) не допускается помещать изображения
и другие таблицы.
Технические требования на чертеже излагают в соответствии с ГОСТ
2.316 – 68. Технические требования размещают над основной надписью
(или спецификацией). Заголовок «Технические требования» не пишут, если нет технической характеристики.
Примеры наиболее часто встречающихся ошибок приведены на рис. 21.
I
1)
А (2:1)
M 2 :1
2)
Вид А
А
3)
А–А
А–А
4)
А− А
М 2 :1
А – А (2:1)
Рис. 21. Примеры ошибок в графической части курсового проекта
99
Если секущая плоскость проходит под углом, добавляется значок
,а
если цилиндрическая поверхность развернута в плоскость, то добавляется
значок
.
Масса в основной надписи пишется в кг без указания единицы измерения. Допускаются другие единицы измерения, но тогда они указываются
(2 т). Наименование изделий в основной надписи записывают в именительном падеже в единственном числе, помещая на первое место имя существительное: колесо зубчатое.
Пример оформления курсовой работы в соответствии с ГОСТом
2.105-95 представлен в прил. 6.
Требования к курсовым работам,
оформленным в электронном виде
Требования к КР в электронном виде такие же, как и для КР, которые
были выполнены в традиционной форме. Отличие заключается в том, что к
ПЗ прикладывается альбом с иллюстрациями чертежей формата А4 и дискета с курсовой работой. Защита проходит в компьютерном классе в назначенное время.
100
Библиографический список
1. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т./ под ред. А.Г. Косиловой, Р.К.
Мещерякова. – М. : Машиностроение, 1985.– Т. 1
2. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т./ под ред. А.Г. Косиловой, Р.К.
Мещерякова. – М. : Машиностроение, 1985. –Т. 2
3. Замятин, В. К. Технология и автоматизация сборки : учебник для вузов./ В.К. Замятин –М., 1993.
4. Быков, В.В. Технология машиностроения. Курсовое проектирование : учеб. пособие./ В.В. Быков – М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2007.
5. Мельник, С.В. и др. Технологические процессы машиностроительного производства: учебное пособие/ С.В.Мельник, В.В.Евстифеев, О.М.Кирасиров. – Омск :
СибАДИ, 2009.
6.Козлова, Т.А. Нормирование механической обработки: учебное пособие /
Т.А.Козлова, Т.В.Шестакова. Екатеринбург : Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2013.
7. Ремонт дорожных машин, автомобилей и тракторов : учебник/ ред. В. А. Зорин. –
М. : Мастерство, 2001.
8. Новиков, И. В. Техническое обслуживание и ремонт грузоподъемных машин с
гидравлическим приводом./ И.В.Новиков – М., 1989.
9. Сысоев, С.К. Технология машиностроения. Проектирование технологических
процессов: учебное пособие./ С.К.Сысоев, А.С.Сысоев, В.А.Левко – СПб.: Издательство «Лань», 2011.
10. Ровках, С. Е. Техническое обслуживание и ремонт строительной техники: Справочник./ С.Е.Ровках –М. : Стройиздат, 1986.
11. Номенклатурный каталог: Строительные и дорожные машины/ АО «Машмир». –
М., 1994.
12. Козлова, Т.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения : учеб.
пособие./ Т.А.Козлова – Екатеринбург : Изд-во Урал. гос. проф.-пед. ун-та, 2001.
13. Агрегатный ремонт дорожных машин/ Н.А. Беспалов, Н.А. Билякович, Г.Д. Романюк, Б.В. Шелюбский. –М. : Транспорт, 1984.
14. Ремонт трактора Т-130/ Е.Г. Гологорский, М.И. Гуревич, В.А. Карпов, А.А. Лазарев. –М. : Машиностроение, 1986.
15. Буренко, Л. А. Ремонт сельскохозяйственных машин/ Л. А. Буренко, В. Н. Винокуров. –М. : Росагропромиздат, 1991.
16. Тайц. В.Г. Ремонт подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин. М. : Издательский центр «Академия», 2007.
17 . Схиртладзе, А.Г. Станочные приспособления: учебное пособие для вузов/ А.Г.
Схиртладзе, В.Ю. Новиков - М. : Высшая школа, 2001.
18. Некрасов, С.С. Практикум и курсовое проектирование по технологии сельскохозяйственного машиностроения./ С.С.Некрасов –М. : Мир, 2004.
19. Справочник по техническому обслуживанию, ремонту и диагностированию грузоподъемных кранов/ сост. В.С. Котельников и др. –М. : ПИО ОБТ, 1996.– Т. 1.
20. Справочник по техническому обслуживанию, ремонту и диагностированию грузоподъемных кранов/ сост. В.С. Котельников и др. –М. : ПИО ОБТ, 1996.– Т. 2.
21. Ремонтно-строительные машины и механизмы: учебник для вузов/ В. И. Аринченков, А. В. Болотный, Н. Г. Гаркави и др. –М. : Высшая школа, 1988.
22. Фаскиев, Р.С. Проектирование приспособлений: учебное пособие / Р.С.Фаскиев,
Е.В.Бондаренко. – Оренбург : ИПК ГОУ ОГУ, 2006.
23. Комплектующие изделия для строительных и дорожных машин: каталог-справ.:
101
в 3 ч./ Н. Н. Бочкова, С. А. Вуколова, Т. А. Комиссарова и др. –М. : Машмир, 1994.
24. Комплектующие изделия для строительных и дорожных машин : каталог-справ.:
в 3 ч./ Н. Н. Бочкова, С. А. Вуколова, Т. А. Комиссарова и др. –М. : Машмир, 1994.
25. Сборник типовых норм и расценок на ремонт строительных машин и механизмов/ ЦБНТС при ВНИПИ труда в стр-ве Госстроя СССР. –М. : Стройиздат, 1981.– Вып.
5
26. Ремонт дорожных машин, автомобилей и тракторов : учебник/ ред. В. А. Зорин.
–М. : Мастерство, 2001.
27. Ремонт автомобилей : учебник для вузов/ под ред. Л.В. Дехтеринского. –М. :
Транспорт, 1992.
28. Скепьян, С.А. Ремонт автомобилей. Курсовое проектирование : учеб. пособие /
С.А.Скепьян. – Минск : Новое знание; М. : ИНФРА-М, 2011.
29. Специализированное оборудование для технического обслуживания и ремонта
автомобилей: номенклатурный каталог: в 3 ч./ сост. А.И. Гершуни и др. –М. : Росавтотранс, 1991.– Ч. 1.
30.Специализированное оборудование для технического обслуживания и ремонта
автомобилей: номенклатурный каталог: в 3 ч./ сост. А.И. Гершуни и др. –М. : Росавтотранс, 1991.– Ч. 2.
31. Специализированное оборудование для технического обслуживания и ремонта
автомобилей: номенклатурный каталог: в 3 ч./ сост. А.И. Гершуни и др. –М. : Росавтотранс, 1991.– Ч. 3.
32. Вахламов, В. К. Автомобили ВАЗ: Приспособления для ремонта и технического
обслуживания./ В.К.Вахламов –М. : Транспорт, 1995.
33. Справочник технолога авторемонтного производства./ под ред. Г.А.Малышева. –
М. : Транспорт, 1977.
34. Восстановление автомобильных деталей. Технология и оборудование: учеб. для
вузов/ В.Е. Канарчук, А.Д. Чигринец, О.Л. Голяк, П.М. Шоцкий. –М. : Транспорт, 1995.
35. Есенберлин, Р. Е. Восстановление автомобильных деталей сваркой, наплавкой и
пайкой./ Р.Е.Есенберлин –М. : Транспорт, 1994.
102
до 0,5
0,5 – 1,0
1,0 – 1,8
1,8 – 3,2
3,2 – 5,6
5,6 – 10,0
10,0 – 20,0
20,0 – 50,0
50,0 – 125,0
125,0 – 250,0
Масса
Поковки, кг
Группа стали
M1 M2 M3
Степ. сложн. поковки
C1 C2 C3 C4
Т1
Класс точности поковки
Т2
Т3
Т4
Т5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Исходный
индекс
Приложение 1
103
Приложение 2
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
Учреждение высшего профессионального образования
«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)»
Факультет____________________________________________
Направление (специальность)_______________________________
Кафедра________________________________________________
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе
Обозначение проекта____________________________________
Тема проекта_____________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
Преподаватель:_______________
______________________________
(ФИО)
Студент:_____________________
_____________________________
(ФИО)
Омск – 20___
104
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
Учреждение высшего профессионального образования
«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)»
Кафедра “ Эксплуатация и сервис транспортно-технологических машин и комплексов
в строительстве ”
73
Технологический процесс
к курсовой работе
Восстановление вала 161.54.001
Руководитель
Приложение 3
Автор курсовой работы
Приложение 4
106
Приложение 5
107
Приложение 6
В качестве примера рассмотрим проектирование технологического
процесса механической обработки вала приводного БШ.00.00.001.
Вал приводной предназначен для передачи крутящего момента с выходного вала редуктора привода непосредственно на буровой инструмент
бурильно-крановой машины.
6.1 Исходные данные
•
•
•
•
рабочий чертеж детали;
технические требования, регламентирующие точность;
параметры шероховатости поверхности;
материал детали – Сталь 40 Х.
Рабочий чертёж вала приводного БШ.00.00.001 представлен на
рисунке П 6.1.
Рисунок П 6.1 – Рабочий чертеж приводного вала БШ.00.00.001
6.2 Выбор типа производства
Тип производства определяем в зависимости от годовой программы и
массы заготовки.
Все заготовки делятся на 3 группы:
• легкие (до 5 кг);
• средние (до 20 кг);
• тяжелые (более 20 кг).
108
Массу заготовки mЗ, кг, определим по формуле
π ⋅d2
mЗ =
⋅l ⋅ ρ ,
4
(П 6.1)
где d – диаметр заготовки, d = 0,08 м;
l – длина заготовки, l=0,43 м;
ρ – плотность стали, ρ = (7,7 – 7,9) · 103 кг/м3.
3,14 ⋅ 0,08 2
mЗ =
⋅ 0,43 ⋅ 7,9 ⋅ 10 3 ≈ 17,1 кг.
4
Исходя из годовой программы и массы заготовки, выбираем единичный тип производства.
6.3 Выбор заготовки
Для единичного тип производства детали выбираем заготовку из сортового проката горячекатаной стали, сечением круг и диаметром 80мм
80 ГОСТ 2590 − 2006
Круг
.
40 ХГТ ГОСТ4543 − 71
Эскиз заготовки детали представлен на рисунке П 6.2
Рисунок П 6.2 – Эскиз заготовки детали
6.4 Расчет припусков на обработку
Заданные припуски на все обрабатываемые поверхности сведены в
таблицу П 6.1.
109
Таблица П 6.1 – Промежуточные и общий припуски
Обозначение
припусков
В миллиметрах
Обрабатываемые поверхности
1
2
3
4
5
6
Zобщ
10
4,2
12
5,2
4,1
3,2
Zчерн. точ.
8,8
4,1
10,8
5,1
2,9
3,2
Zчист. точ.
1
–
1
–
1
–
Zшлифование
0,2
0,1
0,2
0,1
0,2
–
6.5 Назначение маршрута механической обработки
Исходя из анализа типового процесса изготовления ступенчатых шлицевых валов назначаем следующий маршрут изготовления: /1/
• отрезка заготовки из сортового круглого проката;
• подрезка торцов;
• черновое точение;
• чистовое точение;
• сверление сквозных отверстий;
• фрезерование шлицов;
• нарезание резьбы;
• шлифование наружных шлицов и опорных шеек.
6.6 Проектирование операций чернового точения
Эскиз операции чернового точения представлен на рисунке П 6.3.
В операцию чернового точения включаем следующие технологические
переходы:
• подрезка торцов в размере 427h11 и зацентровки заготовки;
• точение поверхности 1 до диаметра 62,4h11 мм, длиной l1 = 170 мм, односторонним припуском z1 = 8,8 мм в 2 прохода с наибольшей глубиной резания tmax = 4,4 мм;
• точение поверхности 2 до диаметра 54,2h11 мм, длиной l2 = 130 мм, односторонним припуском z2 = 4,1 мм, в 2 прохода с наибольшей глубиной резания tmax = 2,05 мм;
110
•
•
•
•
точение поверхности 3 до диаметра 58,4h11 мм, длиной l3 = 242 мм, односторонним припуском z3 = 10,8 мм в 3 прохода с наибольшей глубиной резания tmax = 3,6 мм;
точение поверхности 4 до диаметра 48,2h11 мм, длиной l4 = 184 мм, односторонним припуском z4 = 5,1 мм в 3 прохода с наибольшей глубиной резания tmax = 1,7 мм;
точение поверхности 5 до диаметра 42,4h11 мм, длиной l5 = 73 мм, односторонним припуском z5 = 2,9 мм, в 1 проход с наибольшей глубиной
резания tmax = 2,9 мм;
точение поверхности 6 до диаметра 36h11 мм, l6 = 37 мм, односторонним припуском z6 = 3,2 мм, в 1 проход с наибольшей глубиной резания
tmax = 3,2 мм.
Рисунок П 6.3 – Эскиз операции чернового точения
Для чернового точения выбираем токарный станок 16К20 с наибольшей длиной обрабатываемой заготовки 1000 мм. Инструмент – резец проходной упорный, прямой с пластикой из твердого сплава Т15К6 по
ГОСТ 18879-73. Параметры сведены в таблицу П 6.2.
Таблица П 6.2 – Параметры резца
Главный угол в плане ϕ
45º
Передний угол γ
0º
Угол наклона главного лезвия λ
Радиус при вершине резца r
Стойкость резца
5º
0,5 мм
60 мин
111
Величину подачи для всех поверхностей принимаем S = 0,6 мм/об. /1/
Скорость резания Vp, м/мин, определим по формуле
C
V р = m Vx y ⋅ kV ,
(П 6.2)
T ⋅t ⋅ S
где CV – постоянная резания, CV = 350; /1/
Т – период стойкости резца, принимаем Т = 60 мин;
t – глубина резания, t = 4,4 мм;
S – подача инструмента, мм/об;
m, x, y – показатели степени, m = 0,2; x = 0,15; y =0,35 ; /1/
kV – общий поправочный коэффициент, определяется из следующего
условия
kV = k MV ⋅ k NV ⋅ kUV ,
(П 6.3)
где kMV – поправочный коэффициент, учитывающий материал заготовки,
принимаем для материала Сталь 40 ХГТ kMV = 0,7;
kNV – поправочный коэффициент, учитывающий материал, состояние
поверхности заготовки, принимаем kNV = 0,9;
kUV – поправочный коэффициент, учитывающий состояние инструмента, принимаем kUV = 1,0.
Следовательно, скорость резания при S = 0,6 мм/об, будет следующей
350 ⋅ 0,7 ⋅ 0,9 ⋅ 1,0
V р = 0, 2
= 93,1 м/мин.
60 ⋅ 4,40,15 ⋅ 0,60,35
По аналогии определим Vp для остальных поверхностей, результаты
сводим в таблицу П 6.3.
Таблица П 6.3 – Скорости резания поверхностей
1
2
3
4
Поверхность
t, мм
4,4
2,05
3,6
1,7
Vp, м/мин
93,1
104,39
95,94
107,36
5
2,9
99,1
6
3,2
97,65
Частоту вращения n, мин–1, заготовки определяем по формуле
n=
1000 ⋅V p
π ⋅D
где D – диаметр ступени заготовки, мм.
n=
,
1000 ⋅ 93,1
= 370,62 мин–1.
3,14 ⋅ 80
112
(П 6.4)
По аналогии определим частоты вращения для обработки остальных
поверхностей, результаты сводим в таблицу П 6.4.
Таблица П 6.4 – Расчетная частота вращения шпинделя станка
1
2
3
4
5
Поверхность
Vp, м/мин
93,1
104,39
95,94
107,36
99,1
–1
n, мин
370,62 415,57
381,93
427,39
394,51
6
97,65
388,74
Принимаем ближайшее паспортное значение частоты вращения шпинделя станка n = 315 мин–1.
Определим основное время на обработку поверхности 1 tо1, мин, по
формуле
l ⋅i
t о1 =
,
(П 6.5)
S ⋅n
где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;
i – число проходов.
170 ⋅ 2
= 1,80 мин.
0,6 ⋅ 315
По аналогии определим to для остальных поверхностей, результаты
сводим в таблицу П 6.5.
t о1 =
Таблица П 6.5 – Время, затраченное на обработку поверхности
Поверхность
1
2
3
4
5
to, мин
1,80
1,38
3,84
2,92
0,39
6
0,20
Определим основное временя на операцию tо, мин, по формуле
6
tо = ∑ tоi .
(П 6.6)
i =1
t о = 1,80 + 1,38 + 3,84 + 2,92 + 0,39 + 0,2 = 10,44 мин.
Определим штучно-калькуляционное время Тшт.к, мин, по формуле
Т шт.к = t o + t в + t д +
t пз
,
n
(П 6.7)
где tв – вспомогательное время на установку и снятие детали со станка,
пуск и остановку детали, подвод и отвод режущего инструмента,
113
измерение размеров и т.п., для данного станка принимаем tв = 0,87
мин;
tд – дополнительное время при точении, мин, определяется по формуле
tд = 3%(tв + tо).
(П 6.8)
tд = 0,03 · (0,87 + 10,44) = 0,34 мин.
tпз – подготовительно заключительное время при партии деталей n = 7 –
22 можно принять 13 – 16 мин.
Т шт.к = 10,44 + 0,87 + 0,34 +
15
= 15,06 мин.
4
6.7 Проектирование операции чистового точения
Эскиз операции чистового точения представлен на рисунке П 6.4.
Рисунок П 6.4 – Эскиз операции чистового точения
Для чистового точения выбираем станок 16К20. Инструмент – резец
проходной упорный, прямой с пластикой из твердого сплава Т15К6 по
ГОСТ 18879-73.
В операцию чистового точения включаем следующие технологические
переходы:
• точение поверхности 1 до диаметра 60,4h8 мм, длиной l1 = 40 мм, односторонним припуском z1 = 1 мм в 2 прохода с наибольшей глубиной резания tmax = 0,5 мм;
• точение поверхности 3 до диаметра 56,4h8 мм, длиной l3 = 58 мм, односторонним припуском z3 = 1 мм, в 2 прохода с наибольшей глубиной
резания tmax = 0,5 мм;
114
•
точение поверхности 5 до диаметра 40,4h8 мм, длиной l5 = 36 мм, односторонним припуском z5 = 1 мм, в 2 прохода с наибольшей глубиной
резания tmax = 0,5 мм.
Исходя из требований к точности и шероховатости поверхности принимаем величину подачи S = 0,15 мм/об.
По формуле (П 6.2) определим скорости резания при S = 0,15 мм/об и
t = 0,5 мм.
V р1 = V р 3 = V р 5 =
350 ⋅ 0,7 ⋅ 0,9 ⋅ 1,0
= 209,56 м/мин.
600, 2 ⋅ 0,50,15 ⋅ 0,150,35
По формуле (П 6.4) определим частоту вращения заготовки
n1 = n3 = n5 =
1000 ⋅ 209,56
= 834,24 мин–1.
3,14 ⋅ 80
Принимаем n = 800 мин–1.
По формуле (П 6.5) определим основное время на обработку поверхности 1
40 ⋅ 2
t о1 =
= 0,67 мин.
0,15 ⋅ 800
По аналогии определим to для остальных поверхностей, результаты
сводим в таблицу П 6.6.
Таблица П 6.6 – Время затраченное на обработку поверхности
Поверхность
1
3
to, мин
0,67
0,97
5
0,6
Определим основное время на операцию по формуле (П 6.6)
t о = 0,67 + 0,97 + 0,6 = 2,24 мин.
Определим для штучно-калькуляционного времени дополнительное
время по формуле (П 6.8)
tд = 0,03 · (0,87 + 2,24) = 0,09 мин.
И подсчитаем штучно-калькуляционное время по формуле (П 6.7)
115
Т шт.к = 2,24 + 0,87 + 0,09 +
15
= 6,95 мин.
4
6.8 Проектирование операции сверления
Эскиз операции сверления представлен на рисунке П 6.5.
Рисунок П 6.5 – Эскиз операции сверления
В операцию сверления включаем следующие технологические переходы:
• сверление отверстия радиального диаметром 20 мм, глубиной
l1 = 54мм;
• сверление отверстия радиального диаметра 10 мм, глубиной
l2 = 26мм.
Для радиального сверления выбираем станок вертикально-сверлильный
2Н125. Инструмент – сверло спиральное с цилиндрическим хвостом по
ГОСТ 886-77, материал режущей части сверла – сталь быстрорежущая
Р6М5.
Исходя из диаметра и глубины отверстия определяем величину подачи:
S = 0,3 мм/об. /1/
Скорость резания Vp, м/мин, определим по формуле
CV ⋅ D q
V р = m y ⋅ kV ,
T ⋅S
где CV – постоянная резания, CV = 9,8; /1/
Т – период стойкости резца, принимаем Т = 45 мин;
D – диаметр отверстия, мм;
S – подача инструмента, мм/об;
116
(П 6.9)
m, y, q – показатели степени, m=0,2, y=0,5, q=0.4; /1/
kV – общий поправочный коэффициент, определяется по формуле
(П 6.3).
9,8 ⋅ 20 0, 4 ⋅ 0,63
= 17,45 м/мин;
450, 2 ⋅ 0,30,5
9,8 ⋅10 0, 4 ⋅ 0,63
=
= 13,23 м/мин.
45 0, 2 ⋅ 0,30,5
V р7 =
V р8
По формуле (П 6.4) определим частоту вращения инструмента
1000 ⋅17,45
= 278 мин–1;
3,14 ⋅ 20
1000 ⋅13,23
n8 =
= 422 мин–1.
3,14 ⋅10
n7 =
Примем n7 и n8 равными соответственно 270 мин–1 и 384 мин–1.
По формуле (П 6.5) определим основное время на сверление отверстий 7
и8
54 ⋅1
tо 7 =
= 0,67 мин;
0,3 ⋅ 270
36 ⋅1
t о8 =
= 0,32 мин.
0,3 ⋅ 384
Определим вспомогательное и подготовительно-заключительное время
tв = 1,2 мин; tпз = 14 мин. /2/
Определим основное временя на операцию по формуле (П 6.6)
t о = 0,32 + 0,67 = 0,99 мин.
Определим для штучно-калькуляционного времени дополнительное
время по формуле (П 6.8)
tд = 0,03 · (1,2 + 0,99) = 0,07 мин.
И подсчитаем штучно-калькуляционное время по формуле (П 6.7)
14
Т шт.к = 0,99 + 1,2 + 0,07 + = 5,76 мин.
4
117
6.9 Проектирование операции фрезерования шлицов
Эскиз операции сверления представлен на рисунке П 6.6.
Рисунок П 6.6 – Эскиз операции фрезерования шлицов
В шлицефрезерную операцию включаем следующие технологические
переходы:
• фрезерование дисковой пазовой фрезой шлицевых пазов поверхности 2
D-8×46×54h7; кол-во пазов 8; ширина пазов B2 = 9 мм; глубина –
h2 = 4 мм; длина l2 = 130 мм; i = 1;
• фрезерование дисковой пазовой фрезой шлицевых пазов поверхности 4
D-8×42×48h7; кол-во пазов 8; ширина пазов B4 = 8 мм; глубина –
h4 = 3 мм; длина l4 = 96 мм; i = 1.
Определим предварительно параметры инструмента: фреза шлицевая
по ГОСТ 2679-73; стойкость инструмента Т = 90 мин; диаметры фрезы
D1 = 100 мм; D2 = 80 мм; число зубьев соответственно Z1 = 20, Z2 = 18; материал режущей части – сталь быстрорежущая 6РМ5.
Выбираем горизонтально-фрезерный универсальный станок 6Р80.
С учетом обрабатываемого материала определим величину подачи на
зуб фрезы: SZ = 0,1 мм/зуб. /1/
Скорость резания Vp, м/мин, определим по формуле
CV ⋅ D q
V р = m x y u p ⋅ kV ,
T ⋅t ⋅ Sz ⋅ B ⋅ Z
где CV – постоянная резания, CV = 68,5; /1/
118
(П 6.10)
В – ширина фрезы, мм;
D – диаметр фрезы, мм;
Z – подача инструмента, мм/об;
m, y, q, x, u, p – показатели степени, m = 0,2; y = 0,2; q = 0,25; x = 0,3;
u = 0,1; p = 0,1; /1/
kV – общий поправочный коэффициент, определяется по формуле
(П 6.3).
Vр2
Vр4
68,5 ⋅100 0, 25 ⋅ 0,63
= 0, 2 0 ,3
= 24,7 м/мин;
90 ⋅ 8 ⋅ 0,10, 2 ⋅10 0,1 ⋅ 20 0,1
68,5 ⋅ 80 0, 25 ⋅ 0,63
= 0, 2 0,3
= 27,8 м/мин.
90 ⋅ 5 ⋅ 0,10, 2 ⋅ 80,1 ⋅18 0,1
По формуле (П 6.4) определим частоту вращения фрезы для фрезерования поверхностей 2 и 4
1000 ⋅ 24,7
= 78,4 мин–1;
3,14 ⋅100
1000 ⋅ 27,8
n4 =
= 110,3 мин–1;
3,14 ⋅ 80
n2 =
Определим основное время на фрезерование шлицов поверхности 2 и 4
tо, мин, по формуле
l ⋅i
tо =
(П 6.11)
,
SМ
где SM – минутная подача инструмента, мм/мин, определяется по формуле
SM = n ⋅ Z ⋅ SZ .
S M 2 = 78 ⋅ 20 ⋅ 0,1 = 156 мм/мин;
S M 4 = 110,3 ⋅18 ⋅ 0,1 = 198,54 мм/мин.
150 ⋅ 8
= 7,7 мин;
156
87 ⋅10
=
= 4,4 мин.
198,54
tо 2 =
tо 4
119
(П 6.12)
Определим вспомогательное и подготовительно-заключительное время
tв = 4,1 мин; tпз = 23,0 мин. /2/
Определим основное временя на операцию по формуле (П 6.6)
t о = 7,7 + 4,4 = 12,1 мин.
Определим для штучно-калькуляционного времени дополнительное
время по формуле (П 6.8)
tд = 0,03 · (4,1 + 12,1) = 0,5 мин.
И подсчитаем штучно-калькуляционное время по формуле (П 6.7)
23
Т шт.к = 12,1 + 4,1 + 0,5 +
= 22,45 мин.
4
6.10 Проектирование операции резьбонарезания
Эскиз операции резьбонарезания представлен на рисунке П 6.7.
Рисунке П 6.7 – Эскиз операции резьбонарезания
Операция резьбонарезания состоит из одного основного технологического перехода – нарезание резьбы М36 с крупным шагом 4 мм.
Нарезание резьбы произведем резьбовым резцом на токарном станке
16К20.
Для метрической резьбы с крупным шагом 4 мм определяем число рабочих ходов при нарезании резьбы резьбовым резцом с пластинами из
твердого сплава Т15К6 с количеством проходов i = 7 (5 черновых и 2 чистовых). /1/
Определим скорость резания Vp, м/мин, по формуле /1/
π ⋅D⋅ f
Vр =
(П 6.13)
,
(П1.11)
1000 ⋅τ ⋅ P
120
где D – номинальный диаметр резьбы, D = 36 мм;
f – ширина виточка для резца, принимаем f = 1,5 мм;
τ – время на отвод резца, τ = 0,04 мин;
Р – шаг резьбы, Р = 4 мм.
Vр =
3,14 ⋅ 36 ⋅1,5
= 1,06 м/мин.
1000 ⋅ 0,04 ⋅ 4
Определим по формуле (П 6.4) частоту вращения заготовки
n=
1000 ⋅1,06
= 9,38 мин–1.
3,14 ⋅ 36
Окончательно принимаем n = 12,5 мин–1.
По формуле (П 6.5) определим основное время резьбонарезания
35 ⋅ 7
tо =
= 4,9 мин.
4 ⋅12,5
Определим вспомогательное и подготовительно-заключительное время
tв = 1,9 мин; tпз = 10,0 мин. /2/
Определим для штучно-калькуляционного времени дополнительное
время по формуле (П 6.8)
tд = 0,03 · (1,9 + 4,9) = 0,2 мин.
И подсчитаем штучно-калькуляционное время по формуле (П 6.7)
10
Т шт.к = 4,9 + 1,9 + 0,2 + = 9,5 мин.
4
6.11 Проектирование операции шлифования
Эскиз операции шлифования представлен на рисунке П 6.8.
В операцию шлифования включаем следующие технологические переходы:
• круглое шлифование поверхности 1 диаметром 60k6 мм с односторонним припуском z2 = 0,2 мм в 8 проходов с наибольшей глубиной резания tmax = 0,025 мм, длиной поверхности l1 = 40 мм, шероховатость
Ra 0,32;
121
•
•
•
•
крупное шлифование поверхности 2 выступов шлицов D-8×46×54h7 с
односторонним припуском z2 = 0,1 мм в 4 прохода с наибольшей глубиной резания tmax = 0,025 мм, длина поверхности l2 = 130 мм, диаметр
поверхности 54h7 мм, шероховатость Ra 0,32;
круглое шлифование поверхности 2 диаметром 56d8 мм с односторонним припуском z2 = 0,2 мм в 8 проходов с наибольшей глубиной резания tmax = 0,025 мм, длиной поверхности l3 = 58 мм, шероховатость
Ra 0,32;
круглое шлифование поверхности 4 выступов шлицов D-8×42×48h7 с
односторонним припуском z2 = 0,1 мм в 4 прохода с наибольшей глубиной резания tmax = 0,025 мм, длиной поверхности l4 = 111 мм, диаметр
поверхности 48h7 мм, шероховатость Ra 0,32;
круглое шлифование поверхности 5 диаметром 40k6 мм с односторонним припуском z2 = 0,2 мм в 8 проходов с наибольшей глубиной резания tmax = 0,025 мм, длиной поверхности l5 = 36 мм, шероховатость
Ra 0,32.
Рисунок П 6.8 – Эскиз операции шлифования
Для круглого наружного шлифования требуемой шероховатости выбираем шлифовальный круг на керамической связке, тип круга ПП (прямой
профиль), зернистость 50-М28, диаметр круга 100мм, ширина круга 32 мм,
диаметр отверстия 20 мм (ГОСТ 2424-83).
Для операции шлифования выбираем станок кругло шлифовальный
3М151Ф2.
Определим основные режимы круглого наружного шлифования /1/:
• продольная подача S1 = S2 = S3 = S4 = S5 = 24 мм/об;
• скорость заготовки V1 = V2 = V3 = V4 = V5 = 20 м/мин;
• частота заготовки n = 64 об/мин;
• скорость круга VK = 30 м/с.
122
По формуле (П 6.5) определим основное время на шлифование поверхности
40 ⋅ 8
tо =
= 0,21 мин.
24 ⋅ 64
По аналогии определим to для остальных поверхностей, результаты
сводим в таблицу П 6.7.
Таблица П 6.7 – Время, затраченное на обработку поверхности
Поверхность
1
2
3
4
to, мин
0,21
0,34
0,3
0,29
5
0,19
Определим вспомогательное и подготовительно-заключительное время
tв = 10,1 мин; tпз = 9,0 мин. /2/
Определим основное временя на операцию по формуле (П 6.6)
t о = 0,21 + 0,34 + 0,3 + 0,29 + 0,19 = 1,33 мин.
Определим для штучно-калькуляционного времени дополнительное
время по формуле (П 6.8)
tд = 0,03 · (10,1 + 1,33) = 0,34 мин.
И подсчитаем штучно-калькуляционное время по формуле (П 6.7)
9
Т шт.к = 1,33 + 10,1 + 0,34 + = 14,02 мин.
4
6.12 Расчет себестоимости изготовления вала приводного
Себестоимость является экономическими критерием и представляет
сумму затрат, приходящихся на единицу продукции. Себестоимость восстановления детали, С, руб, определяется по формуле
i
 α +α2 
C = M + ∑ З о ⋅ K Д ⋅ 1 + 1
,
100


1
(П 6.14)
где М – стоимость материала заготовки, руб.;
Зо – основная заработная плата рабочего на i-й операции, руб.;
i – число операций данного технологического процесса;
α1 – процент накладных расходов (цеховые и общезаводские расходы),
α1 = 200 – 250 % и может достигать 600 %;
123
α2 – процент начислений на социальные расходы, α2 = 36 – 38 %;
KД – коэффициент дополнительной заработной платы, в учебных целях
можно принять KД = 1,15.
Затраты на материал заготовки определяются ориентировочно произведением массы заготовки на стоимость единицы массы сортового проката
(штампованной или литой заготовки), которая составляет 49,0 руб. за килограмм для Стали 40Х.
Основная заработная плата Зо, руб., определяется по формуле
Зо = Т шт.к ⋅ t ⋅ k ,
(П 6.15)
где Тшт.к – штучно-калькуляционное время операции, ч;
t – часовая тарифная ставка рабочего первого разряда, определяется отношением минимального уровня оплаты труда к среднемесячному
фонду рабочего времени, например: t = 5554/170 = 32,67 руб.;
k – тарифный коэффициент соответствующего разряда.
Для определения основной заработной платы составляем расчетную
таблицу П 6.8.
Таблица П 6.8 – Расчет основной заработной платы рабочих
3
1,69
Основная
заработная
плата Зо,
руб.
13,8
0,12
4
1,91
7,5
5,76
0,10
3
1,69
5,5
Фрезерование
24,71
0,41
4
1,91
25,6
Резьбонарезание
11,19
0,20
3
1,69
11,0
Шлифование
14,02
0,24
4
1,91
15,0
Наименование операции
Тшт.к
мин
15,06
ч
0,25
6,95
Сверление
Черновое точение
Чистовое точение
Тарифный
Разряд
коэффициент
k
6
∑З
о
= 78,4
1
По формуле (П 6.14) определим себестоимость изготовления вала
 300 + 36 
C = 837,9 + 78,4 ⋅1,15 ⋅ 1 +
 = 1231,0 руб.
100 

124
Учебное издание
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА МАШИН И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Составители: Сергей Владимирович Мельник, Александр Иванович Злобин,
Людмила Анатольевна Шапошникова
Редактор Ирина Генадьевна Кузнецова
Подписано к печати
Формат 60х90 1/16. Бумага ксероксная.
Оперативный способ печати.
Гарнитура Таймс.
Усл.п.л.
, уч.-изд.л.
Тираж 75 экз.Изд. № 63. Заказ .
Цена договорная.
Издательство СибАДИ
644099, Омск, П. Некрасова, 10
Отпечатано в ПЦ издательства СибАДИ
644099, Омск, П. Некрасова, 10
125