9. Определяем достаточность мощности привода станка

∑Nрез≤N,

У станка модели 1А730 Nм = 13,0 кВт; кпд станка η = 0,8;

Nшп = Nм, η = 13 ⋅ 0,8 = 10,4 кВт, следовательно обработка возможна (8,5 < 10,4).

Коэффициент использования мощности станка

K_N = Nр / Nм,

гдеNр – потребная (расчетная) мощность резания на данной операции;

Nр = Nрез / η = 8,5 / 0,8 = 10,5 кВт;

Nм – мощность станка 13,0 кВт;

KN = 10,5 / 13,0 = 0,82.

Определение машинного времени

При наибольшей длине хода поперечного суппорта Lp.x = 32 мм

Тм = Lр.х / nдS0 = 32 / (280 ⋅ 0,29) = 0,40 мин.

Расчет режимов резания для агрегатной операции

Сверление, зенкерование и нарезание резьбы являются наиболее распространенными технологическими способами обработки круглых отверстий.

При сверлении, как правило, используются стандартные сверла, имеющие две режущие кромки, расположенные диаметрально относительно друг друга.

Просверленные отверстия чаще всего не имеют абсолютно правильной

цилиндрической формы. Их поперечные сечения представляют форму овала, а продольные – небольшую конусность.

Зенкерование и цековка предназначены для обработки предварительно просверленных отверстий или отверстий, изготовленных способами литья или

штамповки. При зенкеровании достигается более высокая точность по форме и размеру, чем при сверлении.

При сверлении глубина резания принимается t=0,5D, а при цековании, зенкеровании t=0,5 (D-d),где D-диаметр инструмента, мм; d- диаметр предварительного отверстия, мм. При нарезании резьбы глубина резания равна высоте профиля резьбы.t=H

Подача S выбирается по таблицам справочной литературы. Назначенная подача должна быть скорректирована по паспорту выбранного станка. При этом необходимо выдержать условие: Sст>S, где Sст- окончательно установленное по паспорту значение подачи. При нарезании резьбы подача равна ее шагу.

На данной позиции производится сверление отверстий. Глубину резания принимаем равной: t=0,5 D=3,4мм.

Подачу s выбираем по таблицам справочной литературы, и принимаем:

S=0,2 мм/об.

Максимальное Sст=0,6 мм/об., условие Sст>S выполняется.

Коэффициенты для расчета скорости резания выбираем в зависимости от свойств материала и условий обработки.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания определяется по формуле:

K_v=K_mv*K_иv*K_iv

Где K_v- коэффициент на обрабатываемый материал, предварительно рассчитаем по формуле:

К_v=K_mv*K_иv*K_Iv,

Где K_mv- коэффициент на обрабатываемый материал, предварительно рассчитываем по формуле:

K_mv=^nv,

K_mv=^0.9=1

К_v=1

V_p==24.56, м/мин.

Определим частоту вращения шпинделя станка по формуле:

Рz=*Kмр,

Р_о=10****К_р,

Коэффициенты для расчета крутящего момента и осевой силы выбираем в зависимости от свойств материала и условий обработки.

М_кр=10*0,034***0,75=3,205 Н/м

Р_о=10*68***0,75=1107,6 Н

Мощность резания определяем по формуле:

N_э=, кВт

Nр= кВт

Сравним расчетную общую мощность резания с мощностью главного привода станка:

NрNэ0,3290,85

Заданные режимы резания выполнимы на выбранном оборудовании.

7. Нормирование технологической операции

В число основных факторов, составляющих технологический процесс, входит время на обработку детали.

Для определения общей нормы времени на механическую обработку одной детали, в массовом производстве определяют отдельно для каждой операции норму штучного времени.

Т_шт=Т_о+Т_в+Т_об+Т_от

где Т_о-основное время, мин

Т_в-вспомогательное время, мин

Т_об-время на обслуживание рабочего хода, мин

Т_от-время перерывов на отдых и личные надобности, мин

Операция 005 Токарная

На данной позиции перемещение заднего суппорта: L=90 мм

Рассчитываем основное время То, мин,

t_o=

где: L- длина прохода резца, мм

n- частота вращения шпинделя, об/мин

s- подача, мм/об

L=l₁+l₀+l₂

l₀- длина обрабатываемой поверхности,

l₁=tctg

l₁- величина резания,

l₂- величина перебега инструмента, назначается в зависимости от размера обрабатываемой детали.

Расчет ведем поперечного и продольного суппорта.

Для продольного суппорта расчет основного технологического времени ведется для обработки наиболее протяжной поверхности.

Принимаем:

l₀=104 мм, l₁=0 ( т. К. угол =90) мм, l₂=2мм.

L=104+0+2=106 мм

Тогда ==0,66 мин

Для поперечного суппорта ( точение канавки) принимаем l₀=2мм, l₁=4 мм (врезание по торцу), l₂=0 мм.

L=2+4+0=6 мм

Тогда ==0,04 мин

Общее основное время для данной позиции сложится из времени работы продольного поперечного суппорта:

t₀=0,66+0,04=0,7 мин

ТВ=0,9 мин., тогда:

Тшт=0,7+0,9+0,8+0,8=1,76 мин

Операция 010 Токарная

Расчет ведем для поперечного и продольного суппорта.

Для продольного суппорта расчет основного технологического времени ведется для обработки наиболее протяжной поверхности.

Принимаем:

l₀=104 мм, l₁=0 ( т. К. угол =90) мм, l₂=2мм.

L=104+0+2=106 мм

Тогда ==0,66 мин

Для поперечного суппорта ( точение канавки) принимаем l₀=1,5мм, l₁=1,5 мм (врезание по торцу), l₂=0 мм.

L=1,5+1,5+0=3 мм

Тогда ==0,02 мин

Общее основное время для данной позиции сложится из времени работы продольного поперечного суппорта:

t₀=0,66+0,02=0,68 мин

ТВ=0,9 мин., тогда:

Тшт=0,68+0,66+0,3+0,3=1,74 мин

На остальные операции время выбрано по справочным таблицам.

Результаты расчетов сведены в таблицу:

Таблица 6- Нормы времени по операциям

Операция	То	Тв
Токарная	0,7	1,76
Токарная	0,68	1,74
Зубофрезерная	1,28	0,8
Агрегатная	1,34	1,05
Агрегатная	1,04	1,03
Круглошлифовальная	0,75	1,67

2. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Описание и расчет режущего инструмента

Червячные зуборезные фрезы применяют для черновой, получистовой и чистовой обработки прямозубых и косозубых цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем с модулем 0,1-40 мм и изготовляют классов точности ААА, АА, А, В, С и D, которые соответственно предназначены для нарезания зубчатых колес 5-9-й и 11-й степеней точности (ГОСТ 1643-81).

Червячные фрезы являются многолезвийным инструментом с конструктивным обкаточным движением. Корпус червячных фрез служит для размещения и крепления гребенок или режущих зубьев. Корпуса сборочных фрез выполняются из сталей 30Х, 40Х, 40ХНМА, и др., обеспечивающих при термической обработке твердость НRC 40…45.

Материал зубчатого колеса – Сталь 40Х

Z=34

M=2,5

d=85мм

d_a=89,5мм

d_в=73 мм

Степень точности – 8.

Передний угол выбирается в зависимости от условий работы:

- для чистовых фрез 0,

- для черновых фрез 5.

1. Угол профиля фрезы =20

2. Шаг фрезы в нормальном сечении

Pn=

Pn=3,144=12,56 мм;

3. Число заходов фрезы Z₁₀=1$

4. Число заходов фрезы Pz=12,56мм;

5. Толщина зуба в нормальном сечении

S=Pn-(Sд+),

S=12.56-(6.285+0.005)=6.28 мм

Где =0,005 мм – припуск под последующее шлифование;

6. Высота головки зуба фрезы

h=(d-d_b)/2

h=(85-73)/2=6 мм

7. Высота ножки зуба

h=(d_a-d)/2+2,3m

h=(89.5-85)/2+0,32,5=3 мм

8.Полная высота зуба

h=(d_a-d_b)/2+0,3m

h=(89,5-73)/2+0,32,5=9 мм

9.Радиусы закруглений головки и ножки зубьев

8. Ра=0,25m

Ра=0,252,5=0,6 мм

Рf=0,3m=0.32.5=0.75 мм

9. Задний угол при вершине зуба

_в=12

10. Передний угол

=5

11. Основные размеры фрезы по таблице 1

Наружный диаметр d_a=90 мм

Посадочный диаметр d= 32 мм

Общая длина фрезы L=80 мм

Число заходов фрезы z=1

12. Диаметр окружности впадин между зубьями фрезы

d_в=1,75 d

d_в=1.7532=56 мм

13. Число зубьев принимаем Z=10

14. Падение затылка

К=_в

К==6 мм

15. Падение дополнительного затылка

К₁=1,5К

К₁=61,5=9 мм;

16. Радиус закругления дна стружечной канавки

r=1

17. Глубина стружечной канавки

H=h++r

H=18.1 мм

18. Угол стружечной канавки

Так как z=10 принимаем =22

19. Диаметр начального цилиндра фрезы в исходном сечении

d_m=d_a-2h_a-0.3K

d_m=90-2

20. Угол подъема витков фрезы на начальном цилиндре в расчетном сечении

=

=

=253'15''

21. Ход витков фрезы считается с точностью до 0,001 мм.

Рх=Рn/

Рх=12,56/cos253'15''=12.576 мм

22. Угол наклона стружечных канавок

53’15’’

23. Шаг стружечных канавок с точностью до 1 мм

Рz=

Pz=3,14ctg 253’15’’=4943 мм

24. Диаметр выточки в отверстии фрезы

d_выт=1.05d_o

d_выт=1,0532=33,6 мм

25. Диаметр буртиков фрезы

d=d_o-2H_k-(1-2)

d=90-218.1-1=52.8 мм

26. Длина буртиков

I=4

27. Размеры посадочного отверстия и шпоночного паза принимаем по ГОСТ 9272-83.

d=32 H5

b=8C11

C₁=34.8H12

R=0.25

28. Технические требования на фрезу типа 2, класса А принимаем по ГОСТ 9324-80.

2.2 Описание и расчет мерительного инструмента или приспособления

Основными средствами контроля размеров валов и отверстий являются скоба.

В данном проекте мы принимаем в качестве контрольного приспособления калибр-скобу.

Для того чтобы определить размеры рабочих калибр-скоба для вала размером 70h9 произведем расчет. В первую очередь находим допуск и подсчитываем предельные отклонения по гост 23112-2005.

TD=74 мкм

Es=0; ei=-74 мкм

Т.к. Td=es-ei

Где es;ei-предельные отклонения

Td-допуск

Следовательно предельные размеры будут

Dmax=70мм

Dmin=69.926

Далее, по таблице в справочнике контролера машиностроительного завода под редакцией А.Н. Якушева, для интервала номинальных размеров от 50 до80 мм находим данные в мкм для расчета размеров скобы:

ɑ₁=0

z₁=13

Y₁=0

H₁=8

Предельные размеры калибр-скобы определяем по соответствующим формулам и наименьший размер проходного нового калибр-скобы находим:

ПР_min=D_max-z₁-

ПР_min=70-0.013- =69.983 мм

Исполнительный размер калибра-скобы ПР69,983^+0,017

Наибольший размер изношенного проходного калибра-скобы

ПР_изн=D_max+Y₁

ПР_изн=70 мм

Когда размер ПР будет иметь этот размер, его нужно изъять из

эксплуатации. Наименьший размер НЕ калибр-скобы:

НЕ_min=D_min-69.926-=69.922 мм

Исполнительный размер калибра-скобы НЕ 69,922^+0,078

3 ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ДАННОГО ПРОИЗВОДСТВА

3.1Планировка оборудования на участке

Рациональное расположение оборудования на производственном участке, как правило, определяют объектом и организацией производства, характером изготовляемых деталей и технологическим процессом. Оно характеризуется наименьшими затратами труда на межоперационную транспортировку деталей с соблюдением требований техники безопасности и пожарной охраны, а также эффективным использованием производственной площади.

Планировка механического участка зависит от типа производства, объема производственного задания, номенклатуры выпускаемых изделий, формы организации, вида и количества оборудования применяемого в техпроцессе.

В данном случае для обработки детали применяется прерывно – поточная линия. Оборудование в этом случае следует располагать в последовательности операций технологического процесса. При таком расположении оборудования осуществляется непрерывность движения деталей по рабочим местам, расположенными в порядке последовательности технологических операций и выполняемых в одинаковый или кратный промежуток времени, соответствующий такту выпуска деталей. Доставка заготовок производится непосредственно на рабочие места. Расстояние между станками в зависимости от их назначения составляет 500…800 мм, между тыльными сторонами станков 500 мм. Перед станком предусматривают место для рабочего шириной 750 мм. Расстояние от элементов здания до станков от 500 до 1200 мм.

На проектируемом участке механического цеха отводится место для инструментально – раздаточной кладовой. Площадь ИРК составит из расчета на один станок 0,45…0,55 м². На участке также отводится место под склад готовой продукции, для контроля готовых деталей и место для заточных станков.