Операция №6 выполняется установкой для нитроцементации: МППА-SSi 14

 

Таблица №6. Основные характеристики установки МППА-SSi 14

Назначение МППА-SSi 14:	цементация, нитроцементация, светлая закалка
Установленная мощность, ВА, не более:
Потребление керосина, мл/час:	280-420
Потребление воды, мл/час:	150-300
Потребление аммиака,л/час:

 

Операция №7 выполняется магнитопорошковым дефектоскопом МД-6. Назначение: Дефектоскоп предназначен для выявления поверхностных дефектов типа нарушения сплошности металла магнтопорошковым методом на локальных участках крупногабаритных деталей способом приложенного поля.

Комплект дефектоскопа МД-6 содержит: контрольный образец с дефектограммой, лупу, мерку для измерения количества порошка для суспензии, набор полюсных наконечников, тросовую перемычку, гибкое магнитное ярмо и другие приспособления. Дефектоскоп МД-6 обеспечивает проведение полного цикла магнитопорошкового контроля изделия.Основные технические характеристики: Комплект размещен в сумке из искуственной кожи. Размер сумки 36х27х7смРазмер намагничивающего блока с полюсным наконечником 4х4х10см. Масса блока 0,8кг. Масса полного комплекта дефектоскопа не более 5кг.

 

2.3 Расчет режимов резания

 

Рассчитаем режимы резания черновой и чистовой обработки под поверхность 7.

ТОКАРНАЯ ОПЕРАЦИЯ 2:

Точить начерно поверхность 7. Припуск на обработку 2,4 мм. Назначается обработка за 2 прохода. Для этих условий рекомендуемо по таб. 11 [1] подача принимается s = 2 мм/об. расчетная скорость резания при точении V_р, м/мин, вычисляется по эмпирической формуле:

 

, (1.1)

 

где С_υ – коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента;

К_υ – поправочный коэффициент, учитывающий реальные условия резания;

Т – принятый период стойкости резца, мин, по таб.3 [1] Т=85 мин.;

т, x_υ, y_υ - показатели степени.

Поправочный коэффициент:

 

К_υ= К_Мυ× К_Пυ ×К_Иυ, (1.2)

где К_Мυ – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, по таб.2 [1] К_Мυ=1,25;

К_Пυ - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности, по таб.2 [1] К_Пυ=1;

К_Иυ - коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, по таб.2 [1] для материала Т5К10 К_Иυ = 1.

По подстановки в формулу 1.3 К_υ = 1,25. Для среднеуглеродистой стали при подаче более 0,9 мм/об. принимается по таб.4 [1]:

С_υ= 280, т=0,2, x_υ=0,15, y_υ=0,45.

Расчетная скорость резания, м/мин:

 

 

Расчетная частота шпинделя:

 

(1.4)

 

где: D_O – диаметр заготовки.

 

 

Для данного станка число ступеней частоты вращения шпинделя равно 22, а частоты вращения от 12,5 до 1600 об/мин. Подбираем ближайшее значение в меньшую сторону:

 

,

 

отсюда

 

,

 

подставляя значения максимальной и минимальной частот вращения, получаем k_ст=128.

Определяем п_ст=12,5+7х128=909<919, получим п_ст=909 об/мин.

Фактическая скорость резания:

 

, (1.5)

.

 

Определим фактическую стойкость инструмента:

 

, мин, (1.7)

,

 

Определим тангенциальную составляющую силы резанья по эмпирической формуле:

 

Р_Z = C_P t^Xps^Yp k_p, (1.9)

 

где: k_p – поправочный коэффициент, рассчитывается по формуле:

 

k_p= k_мp k_φp k_γp k_λp k_rp (1.10)

k_мp – учитывает влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости, по таб.9 [2] k_мp=0,85;

k_φp, k_γp, k_λp, k_rp – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резанья при обработке стали. Для тангенциальной составляющей силы резанья коэффициенты соответственно равны 0,89; 1,0; 1,0; 1,0. Тогда k_p=0,76.

C_P – коэффициент, зависящий от качества обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента;

п, x_р, y_р - показатели степени.

Для среднеуглеродистой стали при подаче более 0,9 мм/об. принимается по таб.22 [1]: С_р= 300, п=-0,15, x_υ=1,0, y_υ=0,75.

Найдем тангенциальную составляющую силы резанья:

 

Р_Z = 300×2,5¹×2^0,75×90^-0,15×0,76=1876 Н.

 

Так же расчет режима резания зависит от жесткости системы СПИД. Для этого проверяется прочность державки резца на изгиб, как консольной балки, от действия тангенциальной составляющей силы резанья. По справочным данным определяются допускаемое усилие резания по прочности пластинки, допускаемое усилие резанья, а так же наибольшее усилие допускаемое механизмом подачи.

Так как радиальная сила резанья является основной, то все допускаемые усилия сравниваются с ней. Расчетное усилие подачи определяется по формуле:

 

Р_X=0.3× Р_Z (1.11)

Р_X=562 Н.

 

Допускаемое усилие механизмом подачи равно 360 Н по таб.18 [1]. Допускаемое усилие резания по прочности пластинки равно 12150 Н по таб.19 [1], а допускаемое усилие резания Р_Z=8000 Н по таб.19 [1]. Проверим прочность державки резца расчетом на изгиб, как консольной балки.

Для державки прямоугольного сечения считаем по формуле:

 

Р_из = , Н (1.12)

 

Р_{z <} Р_из

где: В - ширина резца, В=10 мм;

Н - высота резца, Н=16 мм;

σ_И –предел прочности на изгиб, σ_И = 140 Н/мм²;

l – вылет резца, l = 1,5×Н=24 мм.

 

.

 

Сравнивая тангенциальную составляющую силы резания со всеми допускаемыми усилиями определенные выше, определяем ее как силу резанья подлежащей использованию Р_ПИ=420 Н.

Находим используемую мощность станка:

 

, кВт (1.13)

.

 

Определим коэффициент использования станка по мощности:

 

k_и = ; (1.14)

 

где: N_ШП – мощность на шпинделе, кВт.

 

N_ШП=N_ЭЛ.ПР.×η_СТ, (1.15)

 

где: N_ЭЛ.ПР – мощность электродвигателя станка, кВт,

η_СТ – к.п.д. станка, η_СТ = 0,7.

 

N_ШП = 10×0,7 = 7,0.

 

3. Расчёт технической нормы времени

 

Технические нормы времени в условиях средне - серийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом.

В средне - серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени Т_шт-к:

 

 

где - подготовительно-заключительное время, мин.;

n - размер наличия детали.;

- штучное время, мин.;

 

 

где - основное время, мин.;

- вспомогательное время, мин.;

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приёмы:

 

 

где - время на установку и снятие детали, мин.;

- время на приёмы управления, мин. (время связанное с переходом).

- время на измерение детали, мин.;

 

 

где - оперативное время; - время на техническое обслуживание рабочего места; - время на отдых и личные надобности.

 

3.1 Расчёт нормы штучно - калькуляционного времени для операции 1.1 – фрезерование детали с двух сторон. =1,44 мин.

 

.

 

Вспомогательное время складывается из следующих составляющих:

установка и снятие детали =0,15мин.([5]карта 13 стр.51.)

Время связанное с переходом: ([5]карта 24 стр.76)

-подача механическая t=0,05 мин.;

-включение шпинделя кнопкой t=0,015мин.;

-повернуть кондуктор t=0,l мин. (стр.77);

-настройка фрезы t=0,8 мин. (стр.78).

 

Время на измерение = 0,1 при 10% контроле

 

 

Подготовительно-заключительное время при фрезеровании =15мин.([5]карта 26 стр.84)

 

 

 

3.2 Расчёт нормы штучно - калькуляционного времени для операции 1.2 - сверление 2-х отверстий диаметром 8 мм, длинной 28 мм, сверлом из быстро режущей стали Р6М5, =1,44 мин., сверлении по кондуктору.

 

.

 

Вспомогательное время складывается из следующих составляющих:

установка и снятие детали в кондуктор =0,15мин.([5]карта 13 стр.51.)

Время связанное с переходом: ([5]карта 24 стр.76)

-подача механическая t=0,05 мин.;

-включение шпинделя кнопкой t=0,015мин.;

-повернуть кондуктор t=0,l мин. (стр.77);

-вывод сверла для удаления стружки t=0,14 мин. (стр.78).

 

 

Время на измерение = 0,1 при 10% контроле

 

 

Подготовительно-заключительное время при сверлении =15мин.([5]карта 26 стр.84)

 

 

3.3 Расчёт нормы штучно-калькуляционного времени для операции 2.6 -2,7 токарной

 

Деталь устанавливается в центрах. Делается переход 13, R0,5, для посадки подшипников, и переход 6, R0,5, левым резцом.

Операция 1 – точение перехода R0,5 для посадки подшипников.

состоит из следующих приёмов:

- сменить резец поворотом резцовой головки - 0,02мин

- сменить положение резца - 0,02мин.

- подвод резца к переходу 13 в продольном направлении - 0,05мин.

- подвод резца к переходу 13 в поперечном направлении - 0,02мин.

=0,11 мин. = 0,014мин.

Операция 2 – точение перехода R0,5 левым резцом для посадки подшипников.

состоит из следующих приёмов:

- сменить резец поворотом резцовой головки - 0,02мин

- сменить положение резца - 0,02мин.

- подвод резца в продольном направлении - 0,05мин.

- подвод резца в поперечном направлении - 0,02мин.

=0,11мин = 0,014мин.

 

3.4 Расчёт нормы штучно-калькуляционного времени для операции 2.8 –токарной

 

Деталь устанавливается в центрах. Обрабатываются 2 фаски правым резцом, и 2 фаски левым резцом. Основное время То = 0,84мин., все детали – 0,99 кг. Размер партии детали принимаем 100 шт.

Переход 1 - подрезка торцов детали, создание фасок, предварительно:

=38мин.,([5]карта 2 стр.31).

-время связанное с переходом, состоит в данном случае [5] карта15 стр.60.

- сменить резец поворотом резцовой головки - 0,02мин.

- подвод резца к фаске 14 в продольном направлении - 0,03мин.

- подвод резца к фаске 14 в поперечном направлении - 0,02мин.

- подвод резца к фаске 15 в продольном направлении - 0,03мин.

- подвод резца к фаске 15 в поперечном направлении - 0,02мин.

- закрыть щиток ограждения от стружки - 0,015мин.

= 0,135 мин.

Время на контрольные измерения =0,14 [5]карта74 стр.158, так как точение предварительно измеряем 10% деталей, тогда:

Вспомогательное время составит:

Переход 2 - подрезка торцов детали левым резцом.

В данном случае можно принять равным Переходу 1

Остальное время работы детали принимаем, исходя из условий работы, уровня квалификации специалистов, и так далее.

Результаты нормирования всех технологических операций сведены в таблицу 7

 

Таблица 7. технические нормы времени по операциям в минутах

Номер и наименование операции	, мин.
1.1-фрезерная	4,22
1.2 фрезерно-центровальная	2,81
2.1-2,5-токарная
2,6-2,7 токарная	0,25
2,8-токарная	1,08
3.1-3.2 - шлифовальная
4 - фрезерная
5 - слесарная
6 – химическая обработка
7 – проверка изделия на годность
Всего:	169,36

 

Заключение

 

В ходе выполнения работы был выполнен анализ конструкции изготовляемой детали, определён технологический маршрут её изготовления.

Составлен перечень технологического оборудования, необходимого для изготовления этой детали, и описаны основные технические характеристики этого оборудования.

Рассчитано время изготовления детали.

Из всего технологического процесса изготовления детали больше всего времени (120 минут) уходит на химическую обработку – нитроцементацию. На само изготовление детали необходимо 39,36 минут. Так как партия деталей в день составляет 7 штук – рекомендую разделить технологический процесс изготовления детали на:

1) Непосредственную механическую обработку (Операции № 1-5)

2) Химическую обработку детали путем нитроцементации, и последующий контроль изделия. (Операции № 6-7)

Поскольку на химическую обработку изделия необходимо 2 часа, то нужно продумать процесс поточной химической обработки. А именно предусмотреть, чтобы в выбранной печи МППА - SSi 14, можно было проводить химическую обработку сразу двух изделий, или установить две одинаковые печи. Таким образом, изделие можно будет производить поточным способом, укладываясь в график рабочего времени.

 

Библиографический список

 

1. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск Высшая школа 1983 г.

2. Справочник - технолога машиностроителя под ред. А.Н. Малова, - М. Машиностроение 1972 г.

3. Справочник технолога машиностроителя под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова - М. Машиностроение 1972 г. I том.

4. Режимы резания металлов. Справочник под ред. Ю.В. Барановского - М. Машиностроение 1972 г.

5. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ (серийное производство) г. Москва.

6. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Москва Машиностроение 1988 г.

7. https://www.complexdoc.ru/text/ГОСТ%2014034-74

8. https://www.nakal.ru/index.php?page=Catalog&action=view&prev=468

9. https://www.kvazar-ufa.com/?part_id=335&goods_id=610

10. https://www.surov-tula.ru/produkt/infa/030_mimp_sho_zement.htm