Материал: Проектирование токарного автомата для растачивания канавок уплотнения в наружных кольцах подшипников
6х0,6 ГОСТ 8734-75 соединение 2 - 10 - К1/8”по ГОСТ 6111-52.
2.6 Разработка гидроприводов суппортов и зажима - разжима детали
При разработке гидроприводов окончательно определяется расположение гидродвигателя, насосной установки, гидроаппаратуры, часть которой смонтирована на насосной установке, другая часть смонтирована в виде гидроблоков управления на специальных плитах.
Чертежи гидроблоков и плит гидроприводов суппортов
продольного и поперечного перемещения и зажима - разжима детали представлены в
графической части выпускной квалификационной работы. При проектировании
гидроблоков управления обеспечиваем удобство сборки, простота, компактность и
технологичность конструкции. Конструкция гидроблоков в целом должна
обеспечивать минимальную длину и простейшую форму трубопроводов и удобство
обслуживания, не загромождать рабочее пространство станка.
2.7 Расчет потерь давления в гидроаппаратах
Расчет потерь давления проводим для рабочего хода (РХ) цикл работы гидропривода поперечного перемещения суппорта для напорной линии по программе "GIDRO" на ЭВМ.
Исходные данные для расчета:
∆р0 - перепад давления открытия, МПа;
∆рном - потери давления в аппарате при номинальном расходе, МПа;
Qном - номинальный расход аппарата, м3/с;
Qmax - максимальный расход жидкости в аппарате на данном этапе цикла, м3/с;
Расчетные формулы:
∆РГА=∆р0+А∙Qmax+В∙Qном2, МПа, (2.16)
где А и В - коэффициенты аппроксимации экспериментальной зависимости потерь давления в аппарате от расхода жидкости проходящего через него:
Пример расчета потерь давления в обратном клапане 1МКО 10/20 ТУ2-053-1841-87;
∆р0 - 0,15 МПа;
∆рном - 0,3 МПа;
Qном - 0,00053м3/с;
Qmax - 0,0002 м3/с;
Подставим данные в формулы (2.17) и (2.18):
Результаты расчета представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Потери давления в гидроаппаратуре
Наименование
аппарата
dро
МПа
А В Этап цикла
Qmax м3/c
dр МПа
1
2
3
4
5
6
7
Напорная линия
Клапан обратный
0,15
140,6
263671,9
РХ
2Е-4
0,16
Клапан
редукционный
0,3
150
225000
РХ
2Е-4
0,34
Гидрораспределитель
0
288
1382400
РХ
1Е-4
0,04
Регулятор расхода
0
240
576000
РХ
1Е-1
0,03
Сливная линия
Клапан давления
0
562,5
1054687
РХ
12Е-7
7Е-4
Гидрораспределитель
0
288
1382400
РХ
12Е-7
3,5Е-4
Клапан давления
0
562,5
1054687,6
РХ
24Е-7
14Е-4
ИТОГО
24Е-4
Для каждого трубопровода определим число Рейнольдса (Rе):
где U - фактическая скорость течения жидкости в трубопроводе м/с;
Затем сравним это число с Rе кр:
если Rе ≤Rе кр, то режим течения жидкости - ламинарный;
если Rе ˃Rе кр, то режим течения жидкости -
турбулентный;
Для гладких круглых труб, а также для отверстий в корпусе
гидроблока управления Rе кр =2300, для соединительных рукавов Rе кр =1600.
Потери давления ∆рi на вязкое трение определим по формуле:
где Q - расход жидкости в линии, л/мин;
ni - число участков.
Для гладких цилиндрических трубопроводов коэффициент λi
определяем по формуле:
при ламинарном режиме:
при турбулентном режиме:
Расчет потерь давления производим для этапа рабочего хода (РХ)
цикла работы гидропривода поперечного перемещения суппорта (правого):
Пример расчета для участка 1 - 8:
Q=12 л/мин=0,2∙10-3 м3/с;
dст= 10,8∙10-3
м;
где
fст -
площадь внутреннего сечения трубопровода.
Rе≤ Rекр, режим течения - ламинарный.
Потери давления на вязкое трение на участке:
Результаты расчета для всех участков сведены в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 - Результаты расчета потерь давления по длине
трубопровода
Этап цикла
Линия
Участок
Qmaxх10-3
м3/с
dстiх10-3
м
fстiх10-3
м2
Ui
м/с
Rei
λi
Li м
∆рi МПа
∆рl МПа
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
РХ
напорная
1-8
0,2
10,8
0,092
2,17
781,2
0,082
1
0,016
0,082
8-9
0,1
8
0,05
2
533,3
0,12
2
0,05
10-11
0,002
6,8
0,036
2,7
612
0,105
0,3
0,016
РХ
сливная
12-13
0,001
6,8
0,036
0,03
6,8
9,41
0,3
0,0002
0,00097
14-21
0,001
8
0,05
0,024
6,4
10
2
0,0006
21-36
0,002
12
0,11
0,022
8,8
7,27
1
0,0001
Местные потери (∆рм) складываются из потерь
в различных местных сопротивлениях (∆рмi) и определяются по
формуле:
где nм - число
местных сопротивлений;
Расчет потерь давления также производим для рабочего хода (РХ)
цикла работы гидропривода поперечного перемещения суппорта.
Пример расчета местных сопротивлений для участка 1-2:
Результаты расчета местных потерь давления для всех участков
сведены в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 - Результаты расчета местных потерь давления в
гидроприводе
Этап цикла Линия Участок Qmaxх10-3
м3/с fстiх10-3 м2 Вид
местного спорот. Кол-во мест. Сопрот. МПа∆рм
МПа
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
РХ
Напорная линия
1-2
0,2
0,092
1
0,8
8,5
0,0017
0,024
2-7
0,2
0,15
2
1,2
0,0019
2-7
0,2
0,15
1
0,2
0,00016
7-8
0,2
0,092
1
0,2
0,00042
РХ
Напорная линия
8-9
0,1
0,05
1
0,2
8,5
0,00035
0,024
9-10
0,1
0,028
2
1,2
0,00036
9-10
0,1
0,028
1
1,1
0,0062
РХ
Напорная линия
9-10
0,1
0,08
1
1,2
8,5
0,000001
0,024
9-10
0,001
0,08
1
1,2
0,000001
10-11
0,001
0,036
1
1,2
0,000001
12-13
0,001
0,036
1
1,1
0,000004
13-14
0,001
0,078
1
1,2
0,000001
Сливная линия
13-14
0,001
0,078
1
0,4
5,3
0,000005
2∙10-6
14-21
0,001
0,05
1
0,8
0,000005
14-21
0,001
0,05
1
0,8
0,000009
14-21
0,001
0,05
1
0,8 Итого
0,026
На чертеже общего вида токарного автомата изображены и
обозначены узлы и детали, непосредственно обеспечивающие токарную обработку
канавки кольца (см. чертеж ВКР15.03.05.09.002.02.01.00). Станок спроектирован
на базе доводочно-полировального автомата, поэтому отдельные механизмы и
оборудование остались неименными и условно не показаны.
Привод главного движения 1 (см. чертеж ВКР15.03.05.09.002.02.01.00)
обеспечивает вращение заготовок. Особенностью работы автомата является то, что
одновременно обрабатываются два кольца с различных сторон и имеется одна
загрузочная позиция. Заготовки закрепляются в цанговом патроне 5. Продольные
суппорты, в частности левый 6, обеспечивают продольное перемещение резцов в
рабочую зону. Резцы установлены и закреплены на поперечных суппортах 2, 3,
которые непосредственно обеспечивают движение врезания. Суппорты крепятся к
станку с помощью установочных плит 11,12. Привод главного движения также
закрепляется на плите 10. Рассмотрим устройство суппорта на примере левого
поперечного суппорта. (ВКР15.03.05.09.002.02.01.00 лист 2) Передаваемое от
гидроцилиндра 35 усилие воздействует от упора на шток 10, который перемещает стол
3 и закрепленный на нем кронштейн 4, несущий режущий инструмент. Ход
регулируется упором 1 по лимбу. Перемещение осуществляется по направляющим
основания 2. Имеются отверстия для подачи смазки, заглушенные пробками, для
равномерного распределения смазки имеются смазочные канавки.
Крепление элементов, в том числе гидроцилиндра осуществляется
с помощью болтов, винтов и штифтов. Привод всех поперечных и продольных
суппортов выполнен гидравлическим, так как это позволяет сэкономить рабочее
пространство станка, в виду компактности гидроаппаратуры и легкости её монтажа.
Плита является частью гидросистемы токарного автомата для
растачивания канавок под уплотнения в подшипниках качения, а именно, она входит
в состав гидропривода продольного перемещения суппортов с путевым управлением.
Данная плита служит для монтажа на ней гидроаппаратуры и трубопроводов.
Присоединяемые аппараты должны полностью прилегать к поверхности плиты, чтобы
предупредить утечки масла, поэтому эти поверхности необходимо шлифовать.
Материал используемый для изготовления данной детали: Сталь 35 (ГОСТ 1050-74).
Химический состав стали 35 приведен в таблице 3.1, механические свойства
представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.1 - Химический состав стали 35
С %
Si %
Mn %
не более
Ni %
Cr %
S %
P %
0,32-0,40
0,17-0,37
0,5-0,8
0,4
0,035
0,25
0,25
Таблица 3.2 - Механические свойства стали 35
σт МПа
σвр МПа
σ5 %
ψ %
αн Дж/см2
НВ не более
не менее
горячекатаная
отожжённая
320
540
20
45
70
207
-
Нетехнологичным является сверление глухих и перекрёстных
отверстий, так как при выходе сверла возможен увод или поломка инструмента. В
целом деталь имеет простую геометрическую форму и поэтому конструкция позволяет
применить повышенные режимы резания и высокопроизводительные методы обработки.
Из высокопроизводительных методов обработки и снижения затрат времени можно
предложить фрезерование торцов плиты пакетами, то есть фрезерование целого
пакета, набранного из деталей. Еще для снижения затрат времени на изготовление
плиты нужно применять при сверлении отверстий станки с ЧПУ.
Исходные данные:
Годовая программа, N=2000 шт;
режим работы двухсменный.
Определим действительный годовой фонд времени работы
оборудования:
Fд= (D-d) ·h·S·Kp, ч, (3.1)
где D - количество календарных дней в году;
d - количество нерабочих дней;
h-продолжительность смены;
S - количество смен в сутки;
Кр - коэффициент планируемых потерь времени.
Fд= (365-113) ∙2∙8∙0,97=3912 ч.
Выбор заготовки для деталей машин обуславливается назначением
и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями чертежа,
серийностью и масштабом выпуска, а также минимальными затратами на изготовление
детали.
Исходные данные:
материал детали - сталь 35;
масса детали - 2,19 кг;
годовая программа 2000 шт.
Сравним два варианта получения заготовок: - из проката и
отливкой.
Себестоимость заготовки из проката найдем по формуле:
где где По данным приведенные затраты, приходящиеся на 1 час работы
оборудования резки заготовок на отрезном станке модели РРS-270THP, работающих
ленточным ножовочным полотном 2360х19х0,9 составляют 280,2 руб/час. Затраты на
материал определяются по массе проката, требующегося на изготовление детали, и
массе сдаваемой стружки. При этом учитывается стандартная длина прутков и
отходы в результате не кратности длины заготовок этой стандартной длине:
где Тшт= 1,1 мин - штучное время при отрезке.
Sзаг1=68,69+5,13=73,82
руб.
Квадрат h11-КД-115 ГОСТ
8559-75/35-Б-М3-ТВ2-ГС-НГ ГОСТ 1050-88
Стоимость заготовок, получаемых методом отливок можно с
достаточной точностью определить по формуле:
где kt - коэффициент зависящий от точности;
kc - коэффициент сложности заготовки;
kb - коэффициент массы отливок;
km - коэффициент материала;
kn - коэффициент объема производства;
Qзаг - масса заготовки, кг.
Так как отличий в механической обработке нет, то можно сразу
определить по формуле годовой экономический эффект.
Эг= (Sзаг2-Sзаг1) N, руб, (3.6)
Эг= (365,58-73,82) ∙2000=583520 руб.
Годовой экономический эффект при производстве заготовок из проката
составляет 583520 рублей.
При исследовании технологического процесса следует руководствоваться
следующими принципами:
- при обработке у заготовок всех
поверхностей в качестве технологических баз для первой операции целесообразно
использовать поверхности с наименьшими припусками;
- в первую очередь следует обрабатывать те
поверхности, которые являются базовыми в дальнейшей обработке;
- далее выполняют обработку тех
поверхностей, при снятии стружки с которых в меньшей степени уменьшается
жесткость детали;
- в начале технологического процесса следует
осуществлять те операции, в которых велика вероятность получения брака из-за
дефекта.
Технологический процесс записывается по операционно, с
перечислением всех переходов.
Основные технологические операции при изготовлении плиты
гидроблока торможения:
- фрезерная
(фрезерование поверхности);
- шлифовальная
(шлифовка поверхности).
- сверлильная (сверление отверстий,
нарезание резьбы);
- слесарная (гравировать обозначение
отверстий, притупление кромок);
- контрольная;
Маршрут обработки детали
- фрезерная операция;
- фрезерная операция;
- фрезерная операция;
- шлифовальная операция;
- шлифовальная операция;
- сверлильная операция ЧПУ;
- сверлильная операция ЧПУ;
- сверлильная операция ЧПУ;
- слесарная операция;
- контрольная операция;
Структура операций по переходам
. Фрезерная операция
1. Фрезеровать широкую поверхность 1, 2 в размер 40,5 мм
. Фрезерная операция
. Фрезеровать торец 3,4 в размер 67,5 мм.
. Фрезерная операция
. Фрезеровать торец 5, 6 в размер 109,5 мм
. Шлифовальная операция
. Шлифовать поверхность 1 в размер 44 мм
. Шлифовальная операция
. Шлифовать поверхность 5 в размер 109 мм
. Сверлильная операция
. Наметить отверстия
. Сверлить 2 отверстия Ø 9 мм
. Сверлить 4 отверстия Ø 8,4 мм
. Сверлить отверстие Ø14 мм
. Сверлить отверстие Ø 11 мм
. Сверлить 2 отверстия Ø4 мм
. Зенковать 2 отверстия Ø5,5 мм
. Развернуть 2 отверстия Ø6 мм
. Нарезать резьбу М10 - 6 отверстия
. Сверлильная операция
. Наметить отверстия
. Сверлить отверстие Ø11мм
. Сверлить отверстие Ø10 мм
. Зенковать 2 отверстия Ø 11 мм
. Нарезать резьбу К1/4'' - 2 отверстия
. Сверлить отверстие Ø8,7 мм
. Развернуть отверстие Ø8,7 мм
. Нарезать резьбу К1/8''
. Сверлильная операция
. Наметить отверстия
. Сверлить 4 отверстия Ø 4мм
. Сверлить отверстие Ø 6 мм
. Сверлить отверстие Ø 6 мм
. Сверлить отверстие Ø 6 мм
. Нарезать резьбу М5 - 4 отверстия
. Слесарная операция
. Гравировать обозначение отверстий согласно чертежа
. Притупить острые кромки
. Контрольная
. Контролировать габаритные размеры 44,67 и 109 мм
. Контролировать шероховатость поверхностей 1 и 5
. Контролировать расположение отверстий
. Контролировать резьбу с помощью калибров - пробок
Произведем расчет припусков на фрезерную обработку.
Рассчитаем припуск на обработку высоты плиты размер которой задан Рисунок 3.1 - Схема установки
Исходные размеры заготовки:
-2 плоскости размером 114х70;
-4 плоскости размером 49х70;
-6 плоскости размером 49х114;
Размеры заданные чертежом:
-2 плоскости размером -4 плоскости размером -2 плоскости размером Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок
данного типа определяется по формуле:
где Остаточные пространственные отклонения:
- после предварительного
фрезерования - после окончательного
фрезерования - после однократного шлифования Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь
основной формулой:
Минимальный припуск:
- под
предварительное фрезерование:
- под чистовое
фрезерование:
- под
шлифование:
Расчетный размер" (dp) заполняется, начиная с конечного (в данном случае чертежного)
размера последовательным прибавлением расчетного минимального припуска каждого
технологического перехода.
Таким образом, имея расчетный (чертежный) размер, после последнего
перехода (в данном случае шлифовки 44,018) для остальных переходов получаем:
Предельные значения припусков Данные расчета представлены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Результаты расчета
Технологические
переходы обработки поверхности
Элементы
припуска, мкм
Расч. припуск
2Zmin
Расч. размер dр,
мм
Допуск Предельные
значения припусков, мкм
Rz
T
dmin
dmax
Заготовка
150
150
505
45,125
1200
45,125
46,325
-
-
Фрезерование
черновое
50
50
95
805
44,32
220
44,32
44,540
805
1785
Фрезерование
чистовое
30
30
65
195
44,125
110
44,125
44,235
195
305
Шлифование
10
20
36
125
44,003
15
44,003
44,018
125
210
Пример расчета приведем для фрезерной операции 010:
Фрезерование поверхностей 1,2 размерами 114х70 мм.
Расчет длинны рабочего хода фрезы:
где Для обработки поверхностей выбираем фрезу по ГОСТ 29092-91
Фреза 2200-0313 ГОСТ 29092-91:
D=120 мм;
z=10;
d=40 мм;
L=135 мм.
Произведем расчет:
скорость резания V, м/мин-1;
частота вращения шпинделя nм, мм/мин;
подача Sм, мм/ мин.
Окружная скорость фрезы:
где Сv -
коэффициент материала;
Sz - величина подачи на один зуб. мм/об;
Т - период стойкости инструмента;
t - глубина резания, мм;
В - ширина обрабатываемой поверхности, мм;
Кv - поправочный коэффициент.
Кv=KMv∙Knv∙Kuv, (3.12)
где Kuv - коэффициент влияния инструментального
материала;
Knv - коэффициент состояния поверхностного
слоя.
Рассчитаем режим чернового фрезерования:
Расчет частоты оборотов шпинделя:
Расчет минутной подачи:
Sм=Sz∙Z∙n, мм/мин, (3.15)
Sм=0,2∙10∙100
= 200 мм/мин.
Для остальных операций режимы резания представлены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 - Режимы резания
Операция,
технологические переходы
Элементы
режимов резания
L (D), мм
t, мм
S, мм/об
V, м/мин
n, об/мин
S, мм/мин
005,
Фрезерование поверхностей 1 и 2
114
2,5
1,2
250
650
200
010,
Фрезерование поверхностей 3 и 4
50
3,5
1,2
250
650
176
015,
Фрезерование поверхностей 5 и 6
69
1
1,2
250
650
200
020, Шлифование
поверхности 1
114
0,5
0,5
300
1200
270
025, Шлифование
поверхности 4
50
0,5
0,5
300
1200
270
030,
Сверлильная ЧПУ
Центрованные
отверстий
1
5
0,07
22
1000 Сверление
отверстий Ø 9мм
9
25
0,05
22
780
40
Сверление
отверстия Ø 14 мм
14
18
0,06
22
500
33
Сверление
отверстий Ø11 мм
11
27
0,06
22
650
36
Сверление
отверстий Ø 4 мм
4
10
0,04
22
1200
49
Зенкерование
отверстия Ø 5,5
мм
5,5
6
0,05
22
1000
45
Развертка
отверстия Ø 6 мм
6
10
0,06
22
100
46
Нарезание
резьбы М10
1
20
-
3
80
-
035,
Сверлильная ЧПУ
Центрованные
отверстий
1
5
0,07
22
3000
230
Сверлить
отверстие Ø10 мм
10
39
0,05
22
700
38
Сверлить
отверстие Ø10 мм
10
48
0,05
22
700
38
Зенкерование
отверстий Ø11 мм
11
18
0,06
22
650
36
Нарезание
резьбы К1/4”
10
2
-
3
80
-
Сверлить
отверстие Ø 7 мм
7
37
0,04
22
1000
45
Зенкеровать
отверстие
8
12
0,7
20
670
500
Нарезание
резьбы К1/8”
8,7
12
-
3
80
-
040,
Сверлильная ЧПУ
Центрование
отверстий
1
5
0,07
22
3000
230
Сверлить
отверстия Ø6мм
6
12
0,04
22
1200
49
Сверлить
отверстия Ø 7 мм
7
11
0,04
22
1000
45
Нарезать резьбу
М8
8
9
-
3
80
-
Нормативы времени рассчитываем на одноинструментальную
обработку в условиях одиночного обслуживания. Норма времени на выполнение
станочной операции состоит из нормы подготовительно - заключительного времени tп. з. и нормы штучного времени
Тшт. Приведем пример расчета штучно - калькуляционного времени для
операции фрезерования плоскости 114х70 мм высотой 44 мм цилиндрической фрезой
на продольно - фрезерном станке 6308 с длинной стола 3000 мм. Деталь
устанавливается в тиски с пневмозажимом.
Определим состав подготовительно - заключительного времени:
- Установка тисков с креплением 4-мя болтами
- 14 мин.;
- Установка
фрезы - 2 мин.;
- Завершительные
работы - 7 мин.;
tп. з=tприсп+tинст+tзав, мин, (3.16)
где tприсп - время на установку приспособления, мин.;
tинст - время на установку инструмента, мин.;
tзав - время на завершительные работы, мин.
tп. з=14+2+7=23 мин.
Время на приемы управления:
- Включить и выключить станок - 0,1 мин.;
- Подвести деталь к фрезе в продольном
направлении - 0,03 мин.;
- Переместить стол в обратном направлении -
0,06 мин.;
Вспомогательное время:
Тв. = (Ту. с. +Тз. о. +Тупр.)
К, мин, (3.17)
где Ту. с. - время на установку детали, мин.;
Тз. о. - время завершительных работ, мин.;
Тупр. - время на приемы управления, мин;
К=1,85 - поправочный коэффициент при серийном производстве.
Тв. = (1,7+0, 19+0,032) ∙1,85=2,48 мин.
Время на обслуживание рабочего места и отдых составляет 6%
оперативного времени.
Тоб. от. =Топ. ∙6%, мин, (3.18)
где Топ. - операционное время, мин.
Штучно-калькуляционное время:
Тшк= В таблице 3.5 представлено штучно калькуляционное время
изготовления плиты торможения.
Таблица 3.5 - Штучно-калькуляционное время изготовления плиты
торможения
Токарно-фрезерная
операция
Диаметр
участка, мм
Глубина
резания, мм
Длина обр-ки мм
То
мин
Тподг
мин
Твсп
мин
Тш. к. мин
до обработки
после обработки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
005 фрезерная
обработка
Фрезерование
поверхностей 1 и 2.
-
-
3,5
114
0,15
8
2,48
10,63
010 фрезерная
обработка
Фрезерование
поверхностей 3 и 4.
-
-
4,5
67
0,2
8
2,48
10,68
015 фрезерная
обработка
Фрезерование
поверхностей 5 и 6.
-
-
2
44
0,15
8
2,48
10,63
020
шлифовальная операция
Шлифование
поверхности 1
-
-
0,5
109
1,5
7
2,0
10,5
025
шлифовальная операция
Шлифование
поверхности 5
-
-
0,5
67
1,7
7
2,0
10,7
030 сверлильная
операция ЧПУ
Центрование
отверстий
0
2,5
5
-
0,22
10
3,5
20,78
Сверление 6
отверстий Ø9мм
0
9
25
-
3,72
Продолжение
таблицы 3.5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Сверление
отверстия Ø14мм
0
14
18
-
0,53
10
3,5
20,78
Сверление
отверстия Ø11мм
0
11
27
-
0,55
Сверление 2
отверстий Ø 4мм
0
4
6
-
0,24
Зенкование 2
отверстий Ø5,5 мм
4
5,5
6
-
0,24
10
3,5
20,78
Развертка 2
отверстий Ø 6 мм
5,5
6
6
-
0,18
Нарезание
резьбы М10 - 4 отверстия
9
10
20
-
1,6
035 сверлильная
операция ЧПУ
Центрование
отверстий
0
2,5
5
-
0,07
10
3,5
20,04
Сверлить
отверстие Ø10 мм
0
10
39
-
1,35
Сверлить
отверстие Ø10 мм
0
10
48
-
1,58
Зенкеровать 2
отверстия Ø 11 мм
10
11
18
-
1,00
Нарезать резьбу
К1/4”
11
11,8
18
-
1,10
Сверлить
отверстие Ø7 мм
0
7
37
-
0,82
Зенкеровать
отверстие Ø8
7
8
18
-
0,27
Нарезать резьбу
К1/8”
8
8,7
18 0,35
040 сверлильная
операция ЧПУ
Центрование
отверстий
0
2,5
5
-
0,16
10
3,5
16,77
Сверление 4
отверстий Ø4мм
0
4
11
-
0,88
Сверлить
отверстие Ø6 мм
0
6
27
-
0,53
Сверлить
отверстие Ø6 мм
0
6
33
-
0,65
Сверлить
отверстие Ø6 мм
0
6
12
-
0,25
Нарезать резьбу
М 5
4
5
9
-
0,8
ИТОГО:
110,7
Для фрезерной операции 005, 010, 015: фрезерный станок 6308,
технические характеристики приведены в таблице 3.6.
Таблица 3.6 - Технические характеристики фрезеровального
станка 6308
Параметр
Значение
1
2
Класс точности
станка по ГОСТ 8-82 (Н, П, В, А, С) Н
Длина рабочей
поверхности стола, мм
3000
Ширина стола,
мм
800
Наибольшее
перемещение по осям X,Y,Z, мм
3550
ЧПУ
-
Пределы частот
вращения шпинделя Min/Max, об/мин.
25 - 800
Мощность, кВт
13
Габариты, мм
8720_2800_4000
Масса, кг
28600
Начало
серийного выпуска, год
1972
Завод-производитель
Минский
станкостроительный завод им. Октябрьской революции МЗОР, РУП
Плоскошлифовальная операция 020, 025: плоскошлифовальный
станок 3711, технические характеристики приведены в таблице 3.7.
Таблица 3.7 - Технические характеристики плоскошлифовального
станка 3711
Параметр
Значение
1
2
Класс точности
станка по ГОСТ 8-82 (Н, П, В, А, С) А
Длина (диаметр)
рабочей поверхности стола, мм
1000
Ширина стола,
мм
200
Наибольшая
высота детали, мм
250
ЧПУ
-
Пределы частот
вращения шпинделя Min/Max, об/мин.
200 - 2680
Мощность, кВт
2.2
Габариты, мм
3620_2250_1825
Масса, кг
3795
Начало
серийного выпуска, год
1970
Завод-производитель
Оршанский
станкостроительный завод "Красный борец", РУПП
Сверлильная операция ЧПУ 030, 035, 040: станок вертикально -
сверлильный ЧПУ 2Р135Ф2/NC-110, модернизированный под систему управления NC-110, технические
характеристики приведены в таблице 3.8.
Таблица 3.8 - Технические характеристики станка 2Р135Ф2/NC-110
Параметр
Значение
1
2
Наибольший
диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 1050 - 74
35 мм
Размеры конуса
шпинделя по СТ СЭВ 147-75
Морзе 4
Размеры конуса
шпинделя для фрезерования
Конус 7: 24
Наибольшая
ширина фрезерования
60 мм
Наибольший ход
шпинделя
250 мм
Расстояние от
торца шпинделя, до стола
600 мм
Рабочая
поверхность стола, мм 400х710
400х710 мм
Количество
скоростей шпинделя
12
Количество
подач
9
Пределы подач
0,1-1,6 мм/об.
Система
управления ЧПУ
NC-110
Перечень режущего инструмента представлен в таблице 3.9.
Таблица 3.9 - Ведомость режущего инструмента
Номер операции
Текст перехода
Тип инструмента
1
2
3
005
Т01
Фрезерование
Фреза 1832 ГОСТ
3752-71
010
Т01
Фрезерование
Фреза 1845 ГОСТ
3752-71
015
Т01
Фрезерование
Фреза 1848 ГОСТ
3752-71
020, 025
Т01Шлифование
Шлифовальный
круг 1П 25А 40 СМ15 К7 ГОСТ 2424-83
030
Т01 Сверло
центровочное
2317-0113 ГОСТ
14952-75
Т02 Сверло Ø 9мм
2301-0023 ГОСТ
10903-77
Т03 Сверло Ø14мм
2301-0046 ГОСТ
10903-77
Т04 Сверло Ø11мм
2301-0034 ГОСТ
10903-77
Т05 Метчик М10
2621-2593 ГОСТ
3266-81
Т02 Сверло Ø10мм
2301-0033 ГОСТ
10903-77
Т03 Зенкер Ø 11,75 мм
2323-0509 ГОСТ
12489-71
Т04 Метчик ¼’’
2680-0006 ГОСТ
6227-80
Т06 Зенкер Ø 5,8мм
2323-2711 ГОСТ
12486-71
Т07 Развертка Ø 6мм
2363-0064 ГОСТ
1672-80
Т08 Сверло Ø 7мм
2301-0009 ГОСТ
10903-77
Продолжение
таблицы 3.9
1
2
3
035
Т09 Зенкер Ø 8,7мм
2323-0503 ГОСТ
12489-71
Т10 Метчик
1/8’’
2680-0006 ГОСТ
6227-80
040
Т01 Сверло
центровочное
2317-0113 ГОСТ
14952-75
Т02 Сверло Ø 4 мм
201-040 ГОСТ
10902-77
Т03 Сверло Ø 6 мм
2301-0001 ГОСТ
10903-77
Т04 Метчик М5
2621-2457 ГОСТ
3266-81
Перечень измерительного инструмента и калибров представлен в
таблицах 3.10 и 3.11
Таблица 3.10 - Ведомость измерительного инструмента и
калибров конической резьбы
Инструмент
Марка
1
2
Штангенглубиномер
ШГ-200-0,10
ГОСТ 162-90
Калибр К1/4”
Пробка К1/4”
Р-Р ГОСТ 6485-69
Калибр К1/8”
Пробка К1/8”
Р-Р ГОСТ 6485-69
Таблица 3.11 - Ведомость калибров метрической резьбы
Инструмент
Вставка ПР
Вставка НЕ
Ручка
1
2
3
4
Калибр - пробка
М10
8133-922/001
ГОСТ 14810
8133-922/002
ГОСТ 14810
8054-012 ГОСТ
14748-69
Калибр - пробка
М5
8133-910/001
ГОСТ 14810
8133-910/002ГОСТ
14810
8054-011 ГОСТ
14748-69
Для разработки управляющей программы составим
расчетно-технологическую карту представленную на рисунке 3.3ю Эта карта
содержит всю необходимую информацию для создания последовательности обработки
отверстий, назначения инструментов, режимы резания представлены в таблице 3.12.
Положение детали относительно плавающего нуля по осям Х и Y определено установкой,
положение по оси Zпринимаем 200 мм. Текст управляющей программы представлен в
таблице 3.13.
Рисунок 3.3 - Расчетно - технологическая карта для 035 операции
Таблица 3.13 - Тест управляющей программы
035 операции
№ кадра
Текст программы
Пояснение
текста программы
1
2
3
%
Начало
1
(DIS
“HUDROPLITA01”)
Вывод на
дисплей названия программы
2
M00
безусловный
останов, продолжение нажатием кнопки "Пуск"
3
G71 G91 G95 G97
X0Y0Z0
Программа в мм,
относительная система координат, подача в мм/об., начальная точка X0Y0Z0
4
T1.1 M06 S1000
M13
Выбор 1
инструмента и коррекций, включение шпинделя (по час. стрелке с частотой 1000
об/мин), включение СОЖ
5
G 00 X20 Y9
Позиционирование,
перемещение на координаты
6
G82 R200 Z-7
F0.05
Включение
постоянного цикла (быстрый подвод 200 мм, рабочий ход 7 мм, с подачей 0,05
мм/об)
7
X13
Перемещение на
координату
8
X47
Перемещение на
координату
9
X18
Перемещение на
координату
10
X-65 Y24
Перемещение на
координату
11
X34
Перемещение на
координату
12
X-65 Y24
Перемещение на
координату
13
X65
Перемещение на
координату
14
X21
Перемещение на
координату
15
G80
Выключение
постоянного цикла
16
X-98 Y-54 M05
Перемещение в
начальную точку, выключение шпинделя
17
T2.2 M06 S 1000
M13
Выбор 2
инструмента и коррекций, включение шпинделя (по час. стрелке с частотой 1000
об/мин), включение СОЖ
18
G00 X20 Y9
Позиционирование,
перемещение на координаты
19
G81 R200 Z-27
F0.1
Включение
постоянного цикла (быстрый подвод 200 мм, рабочий ход 27 мм, с подачей 0,1
мм/об)
20
X60
Перемещение на
координату
21
X18
Перемещение на
координату
22
Y48
Перемещение на
координату
23
X-18
Перемещение на
координату
24
X-60
Перемещение на
координату
25
G80
Выключение
постоянного цикла
26
X-20 Y-54 M05
Перемещение в
начальную точку, выключение шпинделя
27
T3.3 M06 S1500
M13
Выбор 3
инструмента и коррекций, включение шпинделя (по час. стрелке с частотой 1500
об/мин), включение СОЖ
28
G00 X33 Y9
Позиционирование,
перемещение на координаты
29
G81 R200 Z-12
F0.04
Включение
постоянного цикла (быстрый подвод 200 мм, рабочий ход 12 мм, с подачей 0,04
мм/об)
30
X47 Y48
Перемещение на
координату
31
G80
Выключение
постоянного цикла
32
X-67 Y-57 M05
Перемещение в
начальную точку, выключение шпинделя
33
T4.4 M06 S700
M13
Выбор 4
инструмента и коррекций, включение шпинделя (по час. стрелке с частотой 700
об/мин), включение СОЖ
34
X33 Y33
Позиционирование,
перемещение на координаты
35
G81 R200 Z-20
F0.14
Включение
постоянного цикла (быстрый подвод 200 мм, рабочий ход 270 мм, с подачей 0,14
мм/об)
36
G80
Выключение
постоянного цикла
37
X-33 Y-33 M05
Перемещение в
начальную точку, выключение шпинделя
38
T5.5 M06 S850
M13
Выбор 5
инструмента и коррекций, включение шпинделя (по час. стрелке с частотой 850
об/мин), включение СОЖ
39
X67 Y33
Позиционирование,
перемещение на координаты
40
G81 R200 Z-29
F0.1
Включение
постоянного цикла (быстрый подвод 200 мм, рабочий ход 29 мм, с подачей 0,1
мм/об)
41
G80
Выключение
постоянного цикла X-67 Y-33 M05
Перемещение в
начальную точку, выключение шпинделя
43
T6.6 M06 S80
M13
Выбор 6
инструмента и коррекций, включение шпинделя (по час. стрелке с частотой 1000
об/мин), включение СОЖ
44
X20 Y9
Позиционирование,
перемещение на координаты
45
G84 R200 Z-27
K1.5
Включение
постоянного цикла (быстрый подвод 200 мм, рабочий ход 27 мм)
46
X20 Y9
Перемещение на
координату
47
X60
Перемещение на
координату
48
X18
Перемещение на
координату
49
Y18
Перемещение на
координату
50
X-18
Перемещение на
координату
51
X-60
Перемещение на
координату
52
G80
Выключение
постоянного цикла
53
X-20 Y-54 M05
Перемещение в
начальную точку, выключение шпинделя
54
T7.7 M06 S1000
M13
Выбор 5
инструмента и коррекций, включение шпинделя (по час. стрелке с частотой 850
об/мин), включение СОЖ
55
G00 X33 Y9
Позиционирование,
перемещение на координаты
56
G82 R200 Z-8
F0.05
Включение
постоянного цикла (быстрый подвод 200 мм, рабочий ход 8 мм, с подачей 0,05
мм/об)
57
X47 Y48
Перемещение на
координату
58
G80
Выключение
постоянного цикла
59
X-67 Y-57 M05
Перемещение в
начальную точку, выключение шпинделя
60
T8.8 M06 S1000
M13
Выбор 8
инструмента и коррекций, включение шпинделя (по час. стрелке с частотой
1000об/мин), включение СОЖ
61
G00 X33 Y9
Позиционирование,
перемещение на координаты
62
G86 R200 Z-8
F0.05
Включение
постоянного цикла (быстрый подвод 200 мм, рабочий ход 8 мм, с подачей 0,05
мм/об)
63
X47 Y48
Перемещение на
координату
64
G80
Выключение
постоянного цикла
65
X-67 Y-57 M05
M09
Перемещение в
начальную точку, выключение шпинделя
66
(DIS, TIM)
Вывод на экран
времени обработки
67
(TMR=3)
Пауза
68
M30
Сброс программы
%
Конец
Представленный текс управляющей программы является
универсальным для системы управления NC/110, соответственно текст управляющей программы
может использоваться на всех станках под управлением системы NC/110. Для использования
текста управляющей программы на других станках необходимо произвести коррекции
режущих инструментов на высоту стола и рабочей зоны станка. На другие
сверлильные операции с использованием станков с числовым программным управлением
пишутся подобным образом.
В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы
был разработан токарный автомат для растачивания канавок под уплотнения в
наружных кольцах подшипников. Автомат разработан на базе доводочно-полировального
автомата модели Л3-195, которые на данный момент выведены из фонда основного
производства. В один цикл работы автомата в его загружается и обрабатывается
два наружных кольца подшипника. Привод перемещения суппортов и разжима детали
выполнен гидравлическим. В конструкторской части произведен расчет потерь
давления в трубопроводах и гидроаппаратах автомата, данные расчеты показывают,
что потери давления не оказывают значительного влияния на работу автомата,
соответственно и на размеры протачиваемых канавок под уплотнения. В
технологической части разработана технология изготовления гидравлической плиты
узла торможения, составлен маршрут обработки, таблицы режимов резания,
произведен расчет штучно - калькуляционного времени. В заключении
технологической части приведен текст управлявшей программы для станка с
числовым - программным управлением. В приложении представлены: маршрутно -
операционная карта, спецификации к чертежам.
1. Алексеев,
В.С. Токарные работы: учебное пособие для проф. образования / В.С. Алексеев. -
Москва: Альфа-М: Инфра-М, 2009. - 365 с.: ил.
2. Анурьев,
В.И. Справочник конструктора машиностроителя: вена венов 3-х томах / В.И.
Анурьев. - Москва: Машиностроение, 1978. - Т.1. - 416 с; Т.2. - 560 с.
. Аршинов,
В.А. Резание металлов и вежа верарежущий инструмент / В.А. Аршинов, Г.А.
Алексеев. - Москва: Машиностроение, 1975. - 440 с.
. Гидравлика,
гидромашины и гидропневмопривод: авто агат учебное пособие для вузов / под ред.
С.П. Стесина. - 2-е изд., стер. - Москва: Академия, 2006. - 334 с.: ил.
. Горбацевич,
А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для
вузов / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. - Изд.5-е, стер.; перепеч. с 4-го изд.
1983 г. - Москва: Альянс, 2007. - 255 с.
. Колпаков,
В.Н. Основы расчета даже датаи проектирования гидропневмопривода станочного
оборудования: учебное пособие / В.Н. Колпаков. - Вологда: ВоГТУ, 2008. - 58 с.:
ил.
. Колпаков,
В.Н. Гидропневмопривод станочногогора горн оборудования: учебное пособие / В.Н.
Колпаков. - Вологда: ВоГТУ, 2008. - 135 с.: ил.
. Кондратьев,
А.С. Гидравлика и гидропневмопривод / А.С. Кондратьев. - Москва: Альтаир /
МГАВТ, 2012. - 55 с.
. Металлорежущие
станки: учебник для вузов по специальностям "Технология ложа
ложемашиностроения", "Металлообрабатывающие станки и комплексы"
направления подготовки "Конструкторско-технологическое обеспечение
машиностроительных производств": в 2 т. Т.1/[Т.М. Авраамова, Л.Я. Гиловой,
С.И. Досько и др.]; под ред.В. В. Бушуева. - Москва: Машиностроение, 2012. -
607 с.: ил.
. Методические
рекомендации полорд лото оформлению выпускных квалифи-кационных работ, курсовых
проектов/работ для студентов очной, очно-заочной (вечерней) и заочной форм
обучения. - Вологда: ВоГУ, 2016. - 95 с.
. Навроцкий,
К.Л. Теория и проектирование гидро - и пневмоприводов: учебник для вузов по
специальности "Гидравлические машины, гидроприводы и
гидропневмоавтоматика"/ К.Л. Навроцкий. - Москва: Машиностроение, 1991. -
382, [1] с.: ил., табл., схемы.
. Обработка
металлов резанием: справочник технолога / под ред.А. А. Панова. - Москва:
Машиностроение, 2004. - 784 с.
. Общемашиностроительные
нормативы Петр планвремени и режимов резания для нормирования работ,
выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть II. Нормативы
режимов резания. - Москва: Экономика, 1990. - 473 с.
. Пазушкина,
О.В. Гидравлика и гидропневмопривод / О.В. Пазушкина. - Ульяновск: УлГТУ, 2012.
- 135 с.
. Программирование
станков с ЧПУ: методические указания к практическим занятиям: ФПМиИТ:
направление подготовки 15.03.01 - Машиностроение: профиль подготовки
"Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных
производств": направление подготовки 15.03.05 -
Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств:
профили подготовки "Металлообрабатывающие станки и комплексы",
"Технология машиностроения"/ [сост.: С.В. Яняк, В.В. Яхричев]. -
Вологда: ВоГУ, 2016. - 31 с.: ил.
. Свешников,
В.К. Станочные гидроприводы: справочник / В.К. Свешников. - 4-е изд., перераб.
и доп. - Москва: Машиностроение, 2004. - 511 с.: ил.
. Сысоев,
С.К. Технология машиностроения: проектирование технологических процессов:
учебное пособие / С.К. Сысоев, А.С. Сысоев, В.А. Левко. - Санкт-Петербург:
Лань, 2011. - 349 с.: ил.
. Технология
машиностроения: учебник для вузов по направлениям "Технологические машины
перо полеи оборудование", "Машиностроение", "Проектирование
технологических машин и комплексов" и других технологических
специальностей: [в 2 т.] Т.1: Основы технологии машиностроения / [В.М. Бурцев и
др.]; под ред.А.М. Дальского, А.И. Кондакова. - [3-е изд., испр. и перераб.]. -
Москва: МГТУ, 2011. - 478 с.: ил., табл.
. Технология
машиностроения: методические тара тароуказания по выполнению курсового проекта:
ФПМ: специальность 120100/сост. С.В. Яняк. - Вологда: ВоГТУ, 2001. - 14 с.
. Технология
трап стогмашиностроения: сборник задач и упражнений: учебное пособие / под общ.
ред.В.И. Аверченкова. - Москва: ИНФРА-М, 2005. - 288 с.
. Точность
обработки, нога евро заготовки и припуски в машиностроении: справочник
технолога / под ред.А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова и М.А. Калинина. - Москва:
Машиностроение, 1976. - 288 с.
2.8
Определение потерь давления в трубопроводах
2.8.1
Определение потерь в трубопроводах по длине
- диаметр трубопровода, мм;
- кинематический коэффициент вязкости жидкости, для ИГП-30
=30∙10-6 м2/с.
- плотность рабочей жидкости, для ИГП - 30 =885 кг/м3;
- коэффициент гидравлического трения на i - участке;
- площадь внутреннего сечения трубопровода перед i - сопротивлением, м2;
2.8.2
Определение местных потерь
- коэффициент местного сопротивления;
- площадь внутреннего сечения трубопровода перед i - сопротивлением, м2;
= 0,8 - тип местного сопротивления - резкое расширение [3].
i
∆рi
2.9
Описание устройства автомата и суппортов
3. Разработка
технологического процесса изготовления плиты гидроблока торможения
3.1
Назначение, конструкция и анализ технологичности детали
3.2 Выбор
типа производства
3.3 Выбор
типа заготовки
3.3.1
Себестоимость заготовки из проката
, руб, (3.2)
- затраты на материал заготовки, руб;
- технологическая себестоимость операций правки, калибрования
прутков, разрезки их на штучные заготовки:
- приведенные затраты на рабочем месте, руб/ч;
- штучное или штучно калькуляционное время выполнения
заготовительной операции (правки, калибрования, разгрузки и др.) мин.
- масса заготовки, кг.;
- цена 1 кг. Материала заготовки, руб.;
- масса готовой детали, кг.;
- цена 1 т. отходов, руб.
руб/ч.
3.3.2
Стоимость заготовки из отливок
- базовая стоимость тонны заготовки, руб. /т;
3.4 Выбор
плана обработки детали
3.5 Расчет
припусков на обработку
, смотри рисунок 3.1, несоблюдение этого размера может привести к
ухудшению прилегания гидрораспределителя, что может привести к нарушению
герметичности конструкции и утечкам масла из системы гидропривода.
х
;
х;
х;
, мкм, (3.7)
- удельная кривизна заготовок;
=0,6∙114=68,4 мкм, (3.8)
=505 мкм.
=95мкм;
=65мкм;
=36мкм;
мкм, (3.9)
=805 мкм
=195 мкм
=125 мкм
;
;
.
определяем как разность наибольших предельных размеров и 
- как разность наименьших предельных размеров предшествующего и
выполняемого переходов:
=210мкм;
44,540 - 44,235=0,305мм=305 мкм;
44,540=1,785 мм=1785 мкм;
мм=125 мкм;
=195 мкм;
мм=805мкм;
, мкмПредельный размер, мм
3.6 Расчет
режимов резания
, мм, (3.10)
- длина резания, мм.;
- подвод, врезание, перебег инструмента, мм.;
- дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях
особенностями наладки и конфигурации детали, мм.
114+7+8=129 мм.
3.7 Расчёт
технологических норм времени
+То+ (Ту. с. +Тз. о. +Туп)
К+Тоб. от., мин, (3.19)
3.8 Выбор оборудования
3.9 Выбор
режущего инструмента
3.10 Выбор
измерительного инструмента
3.11
Программирование станка с ЧПУ для сверлильной операции 035
Заключение
Список
использованных источников