Разработка стандарта по методике разработке технологических процессов зубчатых колёс

Пронормируем операции согласно перечисленных формул и данных, полученные значения сведем в таблицу 6.1

Таблица 6.1 – Нормы времени.№ операции             

Наименование

операции             

Оперативное время

tоп., мин             

Время на обслуживание рабочего места

и личные потребности в % от оперативного

tл.п., мин.             

Штучное время на операцию

Tшт., мин.             

Время подготови-тель-но-заключитель-ное на партию деталей

tп.з., мин.

t0             

tвсп.

005              Токарная              5,7              3,7              8              10,152              19,5

010              Токарная              4,12              3,7              8              8,4456              19,5

015              Протяжная              0,04              3,7              8              4,0392              17,5

020              Протяжная              0,08              3,7              8              4,0824              17,5

025             

Зубофрезерная

На 2 детали              50,05              2,5              8              25,38              26,0

030              Зубошевинговальная              23              3,7              8              28,836              26,0

035             

Термическая

На партию деталей 30 шт. 180 мин.              6              2.5              8              9,18              17,5

040              Слесарная              0,6              3,7              8              4,644              19,5

045              Круглошлиф.              4,6              3,7              8              8,964              21

050              Зубошлиф.              42              2,5              8              48,06              26,0

055              Слесарная              5,0              2,5              8              8,1              0

060              Моечная              2,5              2,5              8              5,4              0

065              Контрольная              6              2,5              8              9,18              0

070              Упаковочная              -              -              -              -              -

075              Транспортировочная                                                                     

              Итого:              175              210

Определяем штучно калькуляционное время:

6.2 Выбор и определение потребного количества технологического оборудования.

Коэффициент загрузки станка определяется как отношение расчетного количества станков mp, занятых на данной операции процесса, к принятому числу станков mп: [3,5]:

KЗ=mp/mп

В свою очередь расчетное количество станков определяется как отношение штучного времени на данной операции к такту выпуска:

mp=TШТ/tв

Коэффициент использования оборудования по основному времени свидетельствует о доле машинного времени в общем времени работы станка. Он определяется как отношение основного времени к штучному:

К0=t0/Тшт.,

где tо -основное время на обработку, мин.;

Тшт.. - штучное время на обработку, мин..

Коэффициент использования станков по мощности привода представляет собой отношение необходимой мощности на приводе станка к мощности установленного электродвигателя:

Км=NПР/NСТ,

где NПР - необходимая мощность привода, кВт.;

NСТ - мощность привода станка, кВт..

Вычисленные коэффициенты заложены при построении графиков.

Количество станков расчетное и принятое на каждой операции указано в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Данные по использованию оборудованияОперации              005              010              015              020              025              030              045              050

число станков, рабочих мест              1,6              2,1              0,5              0,9              4,4              4,2              1,4              8,9

2              2              1              1              5              2              2              9

KЗ              0,80              1,05              0,5              0,9              0,9              0,89              0,7              0,99

К0              0,6              0,5              0,2              0,2              0,2              0,3              0,9              0,1

Км              1,0              0,8              0,7              0,8              0,6              0,7              0,4              0,1

7. Расчет и проектирование средств технологического оснащения

7.1 Разработка технического задания на проектирование специальных средств технологического оснащения

Таблица 7.1 - Техническое задание на проектирование специального приспособленияРаздел              Содержание раздела

I              II

Наименование и область применения              Приспособление для закрепления детали с базированием по внутреннему отверстию диаметром 60Н7 и пазу 18Js9.

Основание для разработки              Операционная карта технологического процесса механической обработки колеса зуб.

Цель и назначение разработки             

Проектируемое приспособление должно обеспечить:

- точную установку и надежное закрепление заготовки, а также постоянное во времени положение заготовки относительно стола станка и режущего инструмента с целью получения необходимой точности размеров паза и его положения относительно других поверхностей заготовки;

- удобство установки, закрепления и снятия заготовки;

- время установки заготовки не должно превышать 0,05 мин;

Документация, используемая при разработке             

ЕСТПП. Правила выбора технологической оснастки. ГОСТ 14.305 – 73.

ЕСТПП. Общие правила обеспечения технологичности конструкций изделий. ГОСТ 14.201 - 83

Документация, подлежащая разработке              Пояснительная записка (раздел – конструкторская часть), чертеж общего вида для технического проекта фрезерного приспособления; спецификация

7.2 Расчет силы зажима

При обработке заготовки, установленной на оправку с упором в торец, под действием составляющих силы резания РZ и РY возможен сдвиг заготовки под действием силы РZ, который предотвращается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с боковыми поверхностями оправки и закрепляющей ее гайкой с шайбой.

Определим силу закрепления:

Т =   (7.1)

Введя коэффициент запаса надежности закрепления К и подставив значения сил трения, после преобразований получим:

(7.2)

Откуда

(7.3)

где  – угол подъема винтовой линии закрепляющей гайки.

Коэффициент запаса определим по формуле из [2]

k = k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6;  (7.4)

k0 = 1,5; k1 = 1; k2 = 1,6; k3 = 1,2; k4 = 1; k5 = 1; k6 = 1

k = 1,5 · 1,0 ·1,6 · 1,2 · 1,0 · 1,0 · 1,0 = 2,9.

Окружная сила резания определяется по формуле [2, т.2, с. 282 ]

(7.5)

где Ср = 68,2;

х = 0,86;

у = 0,72;

и = 1,0;

q = 0,86;

w = 0 [24, т.2, с. 291];

k м. р = 1 [24, т.2, табл. 9, с. 264] – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала: z = 3; D = 50 мм; t = 3 мм; S Z = 0,09 мм/ зуб;

n = 170 мин – 1;

Радиальная составляющая силы резания [2, т. 2, табл. 42, с. 292 ]

Рy = 0,5; РZ = 0,5 · 260 = 130Н.

Сила закрепления заготовки

7.3 Расчет точности приспособления

1. Погрешность несовмещения баз.

н. б = 0

2. Погрешность закрепления заготовки ωз = 0, так как сила зажима действует перпендикулярно выдерживаемому параметру.

3. Погрешность установки

у = н. б + з = 0 + 0 = 0 

4. Суммарная погрешность обработки

∑ = К т. с 

где К – поправочный коэффициент; для размеров, выполненных по 8-му квалитету и выше, К = 0,5; для размеров, выполненных по 7-му квалитету и точнее, К = 0,7;

т. с - погрешность технологической системы, определяемую как среднюю экономическую точность обработки, принимают по таблицам

[9, 24 т.1]: ω∑ = 0,5 х 0,04 = 0,02 мм.

5. Допустимая погрешность установки

  (7.6)

где Т – допуск выдерживаемого параметра, мм.

Следовательно, y << [y], и предлагаемая схема базирования допустима.

6. Суммарная погрешность приспособления

пр = Т - 

7. Допуск на расчетный размер собранного приспособления

Тс = пр - ( уп +  з +  п), (9.7)

где ε уп - погрешность установки приспособления на станке;

уп = L S1 / l, (9.8)

где L – длина обрабатываемой заготовки, мм;

S1 – максимальный зазор между направляющей шпонкой приспособления и пазом стола станка; для посадки 14Н8/ h9 S1 = 0,07 мм;

l – расстояние между шпонками, мм;

з - погрешность, возникающая вследствие конструктивных зазоров, необходимых для посадки заготовки на установочные элементы приспособления; зазор рассчитывают по принятой посадке;

п - погрешность смещения инструмента, возникающая из – за неточности изготовления направляющих элементов приспособления (кондукторных втулок, установов и др.);

уп = 20 · 0,07 / 20= 0,07 мм.

з = 0.03 – установка заготовки производится с зазором;

уп = 0,01 мм - погрешность смещения инструмента при настройке по установу [24].

Тc = 0,28 – (0,07 + 0.03+ 0,01) = 0,17 мм.

Делаем вывод, что приспособление подходит для фрезерования пазов.

Вывод по работе

В процессе разработки технологического процесса детали мы затронули ряд вопросов. Рассмотрели насколько выгодно брать тот или иной метод получения заготовки для данного масштаба производства, столкнулись с расчётом припусков на механическую обработку; рассмотрели технико-экономическое обоснование выбора технологического процесса, которое зависит от рационального выбора заготовки и оборудования. Столкнулись с вопросом, как правильно выбирать базы на операциях технологического процесса. Прошли через этапы расчёта и выбора режимов резания и технического нормирования. Определили потребное количество оборудования на операциях и рассмотрели насколько эффективно его использование.

Литература

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в трёх томах. М.: Машиностроение. 1999.

2. Справочник технолога - машиностроителя под редакцией А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерикова в двух томах, 1986.

3. Локтев А.Д. и др. Общие машиностроительные нормативы режимов резания. Справочник в двух томах - М.: Машиностроение, 1988.

4. Общемашиностроительные укрупненные нормативы времени на работы, выполненные на металлорежущих станках (единичное, мелкосерийное и среднесерийное производство)- М.: Экономика, 1988.

5. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник - М.:Машиностроение,1971.

6. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ на металлорежущих станках. М.: Экономика, 1990.

7. Болотин Х.Л., Костромин Ф.П. Станочные приспособления. Изд. 5-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение. 1973. 344с.

8. Общемашиностроительные нормативы режимов резания, норм износа и расхода зубофрезерного инструмента при обработке конструкционных сталей и чугунов, редактор Акатов Л.С. 224с-ил.