Descripción del trabajo
Tecnología de fabricación, el uso de piezas de este tipo en mecánica, en aviación, en industria.
Introducción 2
1. Sección general 4
1.1. Descripción del propósito de diseño y servicio de la pieza. 4
1.2. Control tecnológico del dibujo de la pieza y análisis de la pieza para fabricabilidad. 4
2.Apartado tecnológico. 7
2.1 Características del tipo de producción a mediana escala. 7
2.2 Elección del tipo y método de obtención de la pieza; justificación económica para la elección de la pieza de trabajo. 9
2.3 Desarrollo de una ruta para el mecanizado de una pieza con elección de equipos y máquinas herramienta. Selección y justificación de bases. 13
2.4 Cálculo de dimensiones interoperativas para las dos superficies más precisas por el método analítico, para el resto por tabular. 15
2.5 Desglose del proceso tecnológico en operaciones componentes. Elección de herramientas de corte, auxiliares y de medición. 22
2.6. Cálculo de condiciones de corte y normalización de operaciones 23
2.7 Cálculo de normas de tiempo 25
3. Sección de diseño 27
3.1. Diseño y cálculo de la herramienta de corte 27
REFERENCIAS 30
El trabajo contiene 1 archivo.
K.T2.151901.4D.05.000PZ
El crecimiento de la industria y la economía nacional, así como la velocidad a la que se reequipan con nueva tecnología, depende en gran medida del nivel de desarrollo de la construcción de maquinaria. El progreso tecnológico en ingeniería mecánica se caracteriza por una mejora en la tecnología de las máquinas de fabricación, el nivel de sus soluciones de diseño y su confiabilidad en la operación posterior.
En la actualidad, es importante fabricar una máquina con alta calidad, a bajo costo, en un plazo determinado con costos mínimos de vida y mano de obra materializada, utilizando maquinaria moderna de alto rendimiento, equipos, herramientas, equipos tecnológicos, medios de mecanización y automatización de producción.
El desarrollo de un proceso tecnológico para la fabricación de una máquina no debe reducirse al establecimiento formal de una secuencia para el procesamiento de las superficies de las piezas, la elección de equipos y modos. Se requiere creatividad para garantizar que todas las etapas de la construcción de máquinas sean consistentes y alcancen la calidad requerida al menor costo.
Al diseñar procesos tecnológicos para la fabricación de piezas de máquinas, es necesario tener en cuenta las direcciones principales en la tecnología de ingeniería moderna:
Aproximación de las piezas de trabajo en forma, tamaño y calidad de la superficie a las piezas terminadas, lo que permite reducir el consumo de material, reducir significativamente la intensidad de mano de obra del procesamiento de piezas en máquinas de corte de metales, así como reducir el costo de las herramientas de corte, electricidad, etc. .
Aumento de la productividad laboral mediante el uso de: líneas automáticas, máquinas automáticas, máquinas agregadas, máquinas CNC, métodos de procesamiento más avanzados, nuevos grados de materiales para herramientas de corte.
Concentración de varias operaciones diferentes en una máquina para el procesamiento simultáneo o secuencial de una gran cantidad de herramientas con altos datos de corte.
Aplicación de métodos electroquímicos y electrofísicos de procesamiento dimensional de piezas.
Desarrollo de tecnología de endurecimiento, mejora de las propiedades de resistencia y rendimiento de las piezas mediante el endurecimiento de la capa superficial por métodos mecánicos, térmicos, termomecánicos, químico-térmicos.
El uso de métodos de procesamiento progresivos de alto rendimiento que garantizan una alta precisión y calidad de las superficies de las piezas de la máquina, métodos de endurecimiento de las superficies de trabajo que aumentan la vida útil de la pieza y de la máquina en su conjunto, el uso eficaz de líneas automáticas y de producción. , máquinas CNC: todo esto tiene como objetivo resolver las tareas principales: aumentar la producción eficiente y la calidad del producto.
1. Sección general
1.1. Descripción del propósito de diseño y servicio de la pieza.
Esta parte "Eje", con un peso de 3,7 kg, está hecha de acero 45 GOST 1050-88.
El detalle pertenece a la clase "eje" y tiene forma de rotación. La parte consta de 6 pasos:
En la primera etapa, se corta una rosca M20-69, con una rugosidad de Ra6.3, en una longitud de 21 mm.
Segundo cilíndrico Ø20 h8mm, rugosidad superficial Ra3.2, longitud 18mm; La tolerancia h8 está diseñada para un ajuste duro de la pieza de acoplamiento.
El tercer escalón está realizado sin mecanizar, Ø25mm, 5 mm de largo.
La cuarta etapa cilíndrica de Ø20 mm, 80 mm de largo, en la que se realizan ranuras para la contraparte y que excluyen la rotación de la contraparte.
El quinto escalón está hecho de Ø15f7 mm, 25 mm de largo, esta tolerancia indica que la pieza de acoplamiento se coloca rígidamente sobre el eje.
La sexta etapa tiene rosca M12-83 y orificio de Ø3,2 mm.
Detalle "Eje" está diseñado para transmitir par.
1.2. Control tecnológico del dibujo de la pieza y análisis de la pieza para la fabricabilidad
Composición química y propiedades mecánicas del material de la pieza.
Acero 45 GOST 1050-88. Acero estructural al carbono de calidad.
La composición química de la pieza.
| CON | Si | Minnesota | Ni | S | PAG | cr | cobre | Como | Fe |
| 0.42÷0.5 | 0.17÷0.37 | 0.5÷0.8 | hasta 0,25 | hasta 0,04 | hasta 0.035 | hasta 0,25 | hasta 0,25 | hasta 0,08 | descansar. |
Propiedades mecánicas
El detalle es bastante tecnológico.El detalle no necesita simplificar el diseño. La base de la pieza es el eje y los extremos. No se requieren bases artificiales.
El torneado se realizará en centros y en dispositivos especiales. El fresado se lleva a cabo con un cortador de sección redonda, y la perforación se realiza en una máquina de perforación CNC y con un dispositivo especial. El roscado se realizará en un torno CNC.
Para medir las dimensiones especificadas en el dibujo, se deben utilizar las siguientes herramientas de medición: soportes, tapones, calibradores, plantillas, indicadores, tapones roscados.
Análisis cualitativo de la fabricabilidad del diseño de la pieza.
La pieza debe fabricarse con costos mínimos de mano de obra y materiales. Estos costos pueden reducirse en gran medida como resultado de la elección correcta de la opción tecnológica del proceso, su equipamiento, mecanización y automatización, el uso de modos de procesamiento óptimos y una adecuada preparación de la producción. La complejidad de fabricar una pieza está particularmente influenciada por su diseño y los requisitos técnicos para la fabricación.
Según la evaluación de la calidad, este detalle es tecnológico:
El diseño de la pieza consta de elementos estructurales estándar y unificados; la mayoría de las superficies mecanizadas de la pieza tienen el dimensionamiento correcto, grado óptimo de precisión y rugosidad;
El diseño de la pieza permite fabricarla a partir de una pieza obtenida de forma racional;
El diseño brinda la posibilidad de utilizar procesos tecnológicos típicos y estándar en la fabricación.
Todo lo anterior, nos permite concluir que la parte presentada es tecnológica.
El coeficiente de precisión de procesamiento está determinado por la fórmula
(1)
Dónde
donde los números indican la calidad de la precisión dimensional.
n 1 ; n 2 etc - el número de dimensiones de una determinada cualidad de precisión.
El coeficiente de rugosidad del procesamiento está determinado por la fórmula
(3)
Dónde
donde los números indican las clases de rugosidad de la superficie.
Con KTO ≤0,80, la pieza se considera intensiva en mano de obra en la producción.
n 1 ; n 2 etc es el número de superficies de una clase de rugosidad dada.
Con K SHO ≤0,16, la pieza se considera intensiva en mano de obra en la producción.
Conclusión: Kt = 0,99 Ksh = 0,91
0.99› 0.8 0.91› 0.16
Todo lo anterior nos permite concluir que la pieza presentada es tecnológicamente avanzada.
2. Apartado tecnológico
2.1.Características del tipo de producción de mediana escala
Características del tipo de producción.
De serie el tipo de producción se caracteriza por un rango limitado de producción, las piezas se fabrican en lotes que se repiten periódicamente. La intensidad de mano de obra y el costo son menores que en una sola producción. Hay tipos de producción de lotes pequeños, lotes medianos y lotes grandes. El tipo de producción a gran escala se caracteriza por el uso de equipos especializados ubicados en el sitio a lo largo del proceso tecnológico. Se utilizan herramientas especializadas de corte y medición. La cualificación de los trabajadores es baja. Se aplica el principio de intercambiabilidad no total.
Tabla 3
Definición indicativa del tipo de producción.
| Tipo producción |
Producción anual | ||
| Pesado | Medio | Pulmones | |
| > 30 kg | 8 - 30 kg | < 8 кг | |
| soltero | < 5 | < 10 | < 100 |
| En pequeña escala | 5 – 100 | 10 – 200 | 100 - 500 |
| serie media | 100 – 300 | 200 – 500 | 500 - 5000 |
| Gran escala | 300 – 1000 | 500 – 5000 | 5000 - 50000 |
| Masa | > 1000 | > 5000 | > 50000 |
Aproximadamente de acuerdo con la tabla, determinamos el tipo de producción: mediana escala.
Más precisamente, puede determinar el tipo de producción por el coeficiente de consolidación de operaciones K z.o. .
en K z.o. = 1 - producción en masa,
1 £ a c.o. £ 10 - a gran escala,
10 £ a c.o. £ 20 - serie media,
20 £ a c.o. £ 40 - pequeña escala,
40 > a zo - producción única.
El valor de K z.o. en la etapa de desarrollo del proceso se calcula mediante la fórmula:
Dónde: S O - el número de operaciones realizadas en el sitio durante el mes,
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Introducción
En esta etapa del desarrollo de una economía de mercado, se presta mucha atención a la tecnología de ingeniería.
La tecnología de la ingeniería mecánica es una ciencia que sistematiza un conjunto de técnicas y métodos para procesar materias primas y materiales con herramientas de producción adecuadas para obtener productos terminados. El objeto de estudio de la ingeniería mecánica es la fabricación de productos de una determinada calidad con un programa de producción establecido al menor costo de materiales, mínimo costo y alta productividad laboral.
El proceso tecnológico en ingeniería mecánica se caracteriza no solo por la mejora del diseño de las máquinas, sino también por la mejora continua de su tecnología de producción.
En la actualidad, debido al alto nivel de desarrollo de la electrónica en la ingeniería mecánica, las máquinas CNC se introducen ampliamente. El uso de tales equipos permite reducir: trabajos de metalistería y acabado; marcado preliminar; tiempo de preparación de la producción, etc.
Dado todo esto, uso mucho las máquinas CNC, y en el proyecto de graduación, se consideran necesarias una serie de tareas para completar la tarea para el diseño de la graduación.
Estas tareas incluyen:
Elevar el nivel técnico de producción;
Mecanización y automatización de la producción;
Desarrollo de un proceso tecnológico progresivo para el procesamiento de la pieza “Eje”;
Desarrollo de medidas para seguir incrementando el ahorro en inmovilizado, la calidad del producto y reducir el coste de fabricación de piezas.
La solución correcta de todas las tareas anteriores le permite obtener:
Crecimiento de la productividad laboral;
La liberación de parte de los trabajadores;
Aumento del efecto económico anual;
Reducir el período de recuperación de los costos adicionales.
1 . parte tecnológica
1.1 Descripción de las condiciones de trabajo, propósito de servicio de la pieza, análisis de fabricabilidaddetalles y la factibilidad de transferir su procesamiento a máquinas CNC
Detalle: "Eje" No. B. 5750.0001
Es una parte integral del mecanismo de accionamiento del estabilizador. El balancín de accionamiento gira sobre el eje, por lo que se aplica Xtv en la superficie de Ø40f7. 48-80, SH24H9 agujero para tornillo de fijación especial H. 5750.0001. Para la fijación con un perno de fijación especial, se hacen ranuras 20H11, así como 3 orificios de Ø1.5 para bloqueo (bloqueo) 2.2 OST 139502.77, pasador de chaveta 2.5x 32.029 GOST 397-79.
La capacidad de fabricación del diseño de la pieza se evalúa mediante parámetros cualitativos e indicadores cuantitativos.
Evaluación cualitativa de la fabricabilidad del diseño.
1 Detalle "Eje" de la forma geométrica correcta y es un cuerpo de revolución.
2 El material de la pieza (acero 30KhGSA GOST 4543-71) tiene buena maquinabilidad.
3 Posibilidad de utilizar un forjado en blanco, cuya forma geométrica y dimensiones proporcionen pequeñas tolerancias para el mecanizado.
4 La presencia de elementos unificados de la pieza confirma la fabricabilidad de su diseño.
5 El diseño de la pieza tiene suficiente rigidez, ya que la condición
6 La configuración, precisión y rugosidad de las superficies hacen posible procesar la pieza en equipos estándar de precisión normal y utilizando herramientas de corte estándar.
Tabla 1.1 - Parámetro de precisión dimensional y rugosidad superficial de la pieza
|
Dimensiones de la superficie |
Calidad de precisión |
Parámetro de rugosidad |
Número de elementos estructurales |
Número de elementos unificados |
|
Cuantificación de la fabricabilidad del diseño.
1 Coeficiente de unificación:
donde Que - el número de elementos unificados;
Qe - el número de elementos estructurales.
2 Factor de precisión de las superficies de las piezas:
donde Ti - respectivamente la calidad de la precisión de las superficies procesadas;
Tav. - el valor medio de estos parámetros;
ni - número de dimensiones o superficies para cada calidad
3 Coeficiente de rugosidad superficial de las piezas:
donde Rai - respectivamente, los valores de los parámetros de rugosidad de las superficies tratadas;
Raav. - el valor medio de estos parámetros;
ni es el número de dimensiones o superficies para cada valor del parámetro de rugosidad.
Conclusión: a partir de los coeficientes calculados anteriormente, se puede ver que los valores numéricos de casi todos los indicadores de fabricación están cerca de 1, es decir. la capacidad de fabricación del diseño de la pieza satisface los requisitos del producto. Es conveniente procesar la pieza "Eje" en máquinas con control numérico, ya que la pieza está bien procesada por corte y tiene una base conveniente.
1.2 Composición química ypropiedades mecanicas del materialdetalles
Detalle "Eje" está hecho de acero 30HGSA - acero aleado estructural que puede soportar cargas de deformación significativas.
Se recomienda fabricar con acero 30KhGSA: ejes, ejes, engranajes, bridas, carcasas, álabes de máquinas compresoras que funcionan a temperaturas de hasta 2000C, palancas, empujadores, estructuras soldadas críticas que funcionan bajo cargas alternas, sujetadores que funcionan a bajas temperaturas.
Los datos sobre la composición química y las propiedades mecánicas del material se colocan en tablas de las fuentes pertinentes.
Tabla 1.2 - Composición química del acero
Tabla 1.3 - Propiedades mecánicas del acero
|
Sección, mm |
||||||||
Propiedades tecnológicas
Soldabilidad - soldabilidad limitada.
Métodos de soldadura: RDS; ADS sumergido y blindado con gas, ArDS, EShS.
Maquinabilidad - en estado laminado en caliente a HB 207h217 y w = 710 MPa.
Sensibilidad Floken - sensible.
Tendencia a templar la fragilidad - propenso.
1.3 Determinación del tipo de producción.
En ingeniería mecánica, se distinguen los siguientes tipos de producción:
Soltero;
Serie (pequeña, mediana, gran escala);
A granel.
Cada tipo de producción se caracteriza por el coeficiente de consolidación de la operación Kz.o.
Coeficiente de consolidación de operaciones Кз.о. está determinada por la fórmula:
donde Qop. - el número de operaciones diferentes realizadas en el sitio;
Pm es el número de puestos de trabajo (máquinas) en los que se realizan estas operaciones.
Según GOST 3.1108-74, el coeficiente de consolidación de operaciones se toma igual a
Tabla No. 1.4 - El valor del coeficiente de consolidación de operaciones
Del cálculo anterior se deduce que la producción es en serie, es necesario determinar el lote de piezas a lanzar. Aproximadamente el tamaño del lote se puede calcular mediante la fórmula:
donde N es la producción anual, piezas;
El número de días hábiles en un año (365-Tout. - Thol.), días;
Stock requerido de repuestos en stock en días, fluctúa entre 3h8 días
para producción individual y de pequeña escala 3h4 días
para producción de lotes medianos 5h6 días
para producción a gran escala y en masa 7h8 días
La producción en serie se caracteriza por una gama limitada de productos fabricados o reparados en lotes repetidos periódicamente y por volúmenes de producción relativamente grandes.
En la producción en serie, las máquinas universales son ampliamente utilizadas, así como las máquinas especializadas y parcialmente especiales.
El equipo está ubicado no solo en forma grupal, sino también a lo largo del flujo.
El equipamiento tecnológico es universal, así como especial y de montaje universal, lo que reduce la complejidad y coste de fabricación del producto.
Los trabajadores se especializan en unas pocas tareas. El proceso tecnológico es diferenciado, es decir, dividido en operaciones independientes separadas, transiciones, técnicas, movimientos.
El costo del producto es promedio.
1.4 Análisis de procesos de fábrica
Cada parte debe fabricarse con costos mínimos de mano de obra y materiales. Estos costos pueden reducirse en gran medida a partir de la elección correcta de la opción tecnológica del proceso, su equipamiento, mecanización y automatización, el uso de modos de procesamiento óptimos y una adecuada preparación de la producción. La intensidad de mano de obra de la fabricación de una pieza está particularmente influenciada por su diseño y los requisitos técnicos para la fabricación.
En el flujo de trabajo de fábrica, la pieza "Eje" se procesa de la siguiente manera:
005 Control 065 Cerrajería
010 Torneado 070 Marcado
015 Torneado 075 Taladrado
020 Torneado 080 Lavado
025 Control 085 Magnético
030 Térmico 090 Control
035 Arenado 095 Revestido
040 Torneado 100 Rectificado
045 Lijado 105 Cerrajería
050 Torneado 110 Lavado
055 Marcaje 115 Magnético
060 Fresado 120 Preparatorio
Como se puede ver en las operaciones enumeradas anteriormente del proceso tecnológico de fábrica, aquí se utiliza una gran cantidad de operaciones de control, plomería y marcado, y se utilizan máquinas universales anticuadas con control manual.
Creo que en mi versión del proceso tecnológico para el procesamiento de la pieza "Eje", es necesario utilizar máquinas CNC de alto rendimiento para algunas operaciones, lo que permitirá:
aumentar la productividad laboral;
Eliminar las operaciones de marcado y cerrajería;
Reducir el tiempo de reajuste de equipos, para la instalación de espacios en blanco mediante el uso de accesorios de montaje universal;
Reducir el número de operaciones;
Reducir el costo de tiempo y dinero para el transporte y control de piezas;
Reducir el matrimonio;
Reducir la necesidad de mano de obra;
Reducir el número de máquinas;
Aplicar servicio multiestación;
Además, en operaciones de fresado horizontal y taladrado vertical, es recomendable utilizar dispositivos especiales de cambio rápido con abrazadera neumática, que aseguran una sujeción confiable y una ubicación precisa de la pieza durante el procesamiento, y también permitirán:
Reducir el tiempo de cambio de equipo;
Asegure una posición fija y confiable de la pieza de trabajo en el accesorio;
Libre de premarcado antes de esta operación
El uso de una herramienta de corte especial de alto rendimiento garantiza una alta precisión y la necesaria rugosidad de las superficies mecanizadas.
1.5 Valoración técnica y económica de la elección del método de obtención de una pieza
La elección de un método para la obtención de una pieza es uno de los factores más importantes en el diseño y desarrollo de un proceso tecnológico.
El tipo de pieza de trabajo y el método están determinados en gran medida por el material de la pieza, el tipo de producción, así como por propiedades tecnológicas como la forma estructural y las dimensiones generales de la pieza.
En la producción moderna, una de las direcciones principales en el desarrollo de la tecnología de mecanizado es el uso de piezas de trabajo terminadas con formas estructurales económicas, es decir. se recomienda cambiar la mayor parte del proceso de conformado de piezas a la etapa de adquisición y, por lo tanto, reducir los costos y el consumo de material durante el mecanizado.
En la tesis de la parte "Eje", utilizo el método para obtener una pieza de trabajo: estampado en caliente en prensas de manivela.
Con este método, la forma de la pieza se acerca en tamaño a las dimensiones de la pieza, y esto reduce el consumo de material y el tiempo de fabricación de la pieza "Eje", así como el número de operaciones de mecanizado y, en consecuencia, el costo de esta parte.
1.6 Selección de bases tecnológicas
Una base es una superficie que sustituye a un conjunto de superficies, un eje, un punto de una pieza con respecto al cual se orientan otras piezas que se mecanizan en esta operación.
Para mejorar la precisión del procesamiento de una pieza, es necesario observar el principio de combinación (unidad) de bases, según el cual, al asignar bases tecnológicas para el mecanizado preciso de una pieza, superficies que son simultáneamente bases de diseño y medición de una pieza deben ser utilizados como bases tecnológicas.
Así como el principio de constancia de bases, que radica en que al desarrollar un proceso tecnológico, se debe procurar utilizar la misma base tecnológica, sin permitir un cambio de bases tecnológicas sin necesidad.
El deseo de realizar el procesamiento sobre una base tecnológica se explica por el hecho de que cualquier cambio de base aumenta el error en la posición relativa de las superficies procesadas.
Después de analizar todo lo anterior, concluyo que para procesar la parte "Eje", es necesario tomar para las superficies base:
Operación 010 Torneado CNC
Conjunto A: 61,8
Conjunto B: ? 40.3
: ?40,3
: ?40,3
Operación 025 Rectificado cilíndrico: agujeros. Ø24H9
1.7 Diseño del proceso tecnológico de ruta de la pieza: secuencia de procesamiento; elección del equipo; selección de máquinas herramienta; elección de herramientas de corte; seleccionar herramientas auxiliares op
A la hora de desarrollar un proceso tecnológico, se guían por los siguientes principios básicos:
En primer lugar, proceso aquellas superficies que son básicas para su posterior procesamiento;
Después de eso, se procesan las superficies con las mayores tolerancias;
Las superficies, cuyo procesamiento se debe a la alta precisión de la posición relativa de las superficies, deben procesarse desde una instalación;
Al procesar superficies precisas, uno debe esforzarse por observar dos asignaciones principales: la combinación (unidad) de las bases y la constancia de las bases.
Secuencia de procesamiento
Operación 005 Adquisiciones
Operación 010 Torneado CNC
Conjunto A
Instalar, arreglar la pieza de trabajo
1 Afilar el extremo “limpio”
2 Afilar un chaflán 1x450
3 Afilar Ø40,4 mm a l=63,5-0,2 mm, sujetando R1
4 Afilar un chaflán 1x450
5 Chaflán avellanador 1x450
Conjunto B
Vuelva a instalar, arregle la pieza de trabajo
1 Afile el extremo "limpiamente" después de mantener l = 79,5-0,2 mm
2 Afilar un chaflán 1x450
3 Afilar Ø60 mm por pasada
4 Avellanadores Ø23,8 mm por pasada
5 Chaflán avellanador 2,5x450
6 Expandir Ø24H9 (+0.052)
7 Control por parte del contratista
Operación 015 Fresado horizontal
Conjunto A
Instalar, arreglar la pieza
1 Fresar la ranura B=20H11 (+0,13) a l=9,5 mm, manteniendo R1
Conjunto B
Reinstalar, arreglar parte
1 Ranura de fresado B=20H11 (+0,13) a l=41 mm
2 cantos afilados romos, sierra 2 chaflanes 0,5x450; 2 chaflanes 1x450
3 Control por parte del ejecutante
Operación 020 Perforación vertical
Instalar, arreglar la pieza
1 Taladre 3 agujeros. Ø1,5 mm por paso, cojinete 1200, l=48 mm
2 Broca 3 chaflanes 0.3x450
3 Control por parte del ejecutante
Operación 025 Térmica
1 calor 35,5…40,5 HRC
Instalar, arreglar la pieza
1 Rectificar Ø40f) a l=60 usando el método de alimentación cruzada
2 Control por parte del ejecutante
Operación 035 Mando
Selección de equipos
Al elegir el equipo, se tienen en cuenta los siguientes factores:
tipo de producción;
Tipo de pieza de trabajo;
Requisitos de precisión de mecanizado y rugosidad de la superficie;
potencia requerida;
Programa anual.
En base a lo anterior, elijo equipamiento tecnológico.
Operación 010 Torneado CNC
Torno de corte de tornillos CNC 16K20F3
La máquina está diseñada para tornear las superficies exterior e interior de piezas con perfil escalonado y curvilíneo en sección axial con un ciclo semiautomático especificado por el programa sobre una cinta perforada.
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Opciones |
Valores numéricos |
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|
El diámetro más grande de la pieza de trabajo procesada: |
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encima de la cama |
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|
por encima de la pinza |
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El mayor diámetro de la barra que pasa por el orificio del husillo. |
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|
La mayor longitud de la pieza de trabajo procesada. |
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Paso de rosca: |
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Métrico |
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|
Número de velocidades del husillo |
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El mayor movimiento de la pinza: |
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longitudinal |
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transverso |
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Avance del calibre, mm/rev (mm/min): |
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|
longitudinal |
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|
transverso |
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Número de pasos de alimentación |
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Velocidad de movimiento rápido de la pinza, mm/min: |
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|
longitudinales y transversales |
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vertical |
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|
Potencia del motor eléctrico del accionamiento principal, kW |
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Dimensiones totales (sin CNC): |
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peso, kg |
Operación 015 Fresado horizontal
Fresadora horizontal universal 6Р81Ø /10/
La máquina está diseñada para realizar diversas operaciones de fresado, así como operaciones de taladrado y mandrinado simple en piezas de trabajo hechas de hierro fundido, acero y metales no ferrosos. La máquina puede operar en modo semiautomático y automático, lo que posibilita el uso de equipos multimáquina.
Especificaciones de la máquina
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Opciones |
Valores numéricos |
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|
Dimensiones de la superficie de trabajo (ancho x largo), mm |
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El mayor movimiento de la mesa; milímetro: |
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longitudinal |
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transverso |
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|
vertical |
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|
Distancia: |
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|
desde el eje del eje del husillo horizontal hasta la superficie de la mesa |
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|
desde el eje vertical del husillo hasta los rieles de la cama |
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|
desde la cara frontal del husillo vertical hasta la superficie de la mesa |
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|
El mayor movimiento de la manga del husillo vertical, mm. |
||
|
Ángulo de rotación del cabezal de fresado vertical, en un plano paralelo a: |
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|
recorrido longitudinal de la mesa |
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|
curso transversal de la mesa: |
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de la cama |
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|
a la cama |
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|
Cono interior del husillo según GOST 15945-82: |
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|
horizontal |
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|
vertical |
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|
Número de velocidades del husillo: |
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horizontal |
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|
vertical |
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|
Velocidad del husillo, rpm: |
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horizontal |
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|
vertical |
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Número de alimentaciones de mesa |
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Avance de mesa, mm/min: |
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longitudinal |
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|
transverso |
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|
vertical |
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Velocidad de movimiento rápido de una mesa, mm/min: |
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|
longitudinal |
||
|
transverso |
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|
vertical |
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|
Dimensiones: |
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|
Peso (sin equipo remoto), kg |
Operación 020 Perforación vertical
Taladro vertical 2H125
La máquina está diseñada para taladrar, escariar, avellanar, escariar agujeros, roscar y cortar extremos con cuchillas.
|
Opciones |
Valores numéricos |
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|
El mayor diámetro de perforación nominal, mm |
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Mesa |
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La mayor distancia desde la cara frontal del husillo hasta la superficie de trabajo de la mesa. |
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|
voladizo del husillo |
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|
Carrera del husillo |
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|
Máximo movimiento vertical: |
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|
Cabezal de perforación |
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Agujero del husillo de cono Morse |
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|
Número de velocidades del husillo |
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Velocidad del husillo, rpm |
45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400; 2000 |
|
|
Número de alimentaciones del husillo |
||
|
Avance del husillo, mm/rev |
0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6 |
|
|
Potencia del motor de accionamiento principal movimiento, kilovatios |
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|
Eficiencia de la máquina |
||
|
Dimensiones totales, mm: |
||
|
peso, kg |
Operación 030 Rectificado cilíndrico
Máquina semiautomática cilíndrica para rectificado por inmersión y longitudinal, mayor precisión 3M151
La máquina está diseñada para el rectificado exterior de superficies cilíndricas y cónicas de suave pendiente.
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Opciones |
Valores numéricos |
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Las dimensiones más grandes de la pieza de trabajo que se instalará: |
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Longitud máxima de rectificado: exterior |
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Altura del centro sobre la mesa |
||
|
El mayor movimiento longitudinal de la mesa. |
||
|
Ángulo de rotación en aproximadamente: |
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|
agujas del reloj |
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|
en sentido anti-horario |
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|
Velocidad de movimiento automático de la mesa (regulación continua), m/min |
||
|
Velocidad del husillo de la pieza con regulación continua, rpm |
||
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Cono Morse del husillo del cabezal y la pluma del contrapunto |
||
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Las dimensiones más grandes de la muela abrasiva: |
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diámetro exterior |
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Movimiento de cabezal: |
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mayor |
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una división del limbo |
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por vuelta del mango de empuje |
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Velocidad del eje de la muela abrasiva, rpm |
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al moler exterior |
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Velocidad de alimentación de alimentación del cabezal de rectificado, mm/min |
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Potencia del motor eléctrico de accionamiento principal, kW |
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Dimensiones totales, mm: |
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peso, kg |
Elección de máquinas herramienta
Al desarrollar un proceso tecnológico para mecanizar una pieza, es necesario elegir el dispositivo adecuado, que debe ayudar a aumentar la productividad del trabajo, la precisión del procesamiento, mejorar las condiciones de trabajo, eliminar el marcado preliminar de la pieza y alinearla cuando se instala en la máquina.
Operación 010 Torneado CNC
Accesorio: portabrocas autocentrante de tres mordazas
GOST 2675-80 se incluye con la máquina; centro giratorio
GOST 2675-80.
Operación 015 Fresado horizontal
Implemento: Dispositivo de ajuste especial para fresar una pieza con cilindro neumático incorporado.
Operación 020 Perforación vertical
Accesorio: cabezal divisor universal GOST 8615-89;
centavo duro GOST 13214-79.
Operación 030 Rectificado cilíndrico
Accesorio: portabrocas para trabajos de rectificado
GOST 13334-67 Abrazadera para trabajos de rectificado
GOST 16488-70
Elección de la herramienta de corte
Al elegir una herramienta de corte, es necesario esforzarse por aceptar una herramienta estándar, pero a veces es recomendable elegir una herramienta especial, combinada o con forma que le permita combinar el procesamiento de varias superficies.
La elección correcta de la parte de corte de la herramienta también es de gran importancia para aumentar la productividad del trabajo, mejorando la precisión y la calidad de la superficie mecanizada.
Operación 010 Torneado CNC
Conjunto A
Transición 01, 02, 03, 04 Fresa de empuje con placas de aleación dura T15K6, 16x25 GOST 18879-73 /7/
Conjunto B
Transición 01, 02, 03 Cortador doblado de empuje con placas de aleación dura T15K6, 16x25 GOST 18879-73
Características técnicas de la fresa: H=25 mm, H=16 mm, L=140 mm, n=7 mm, l=16 mm, r=1,0 mm.
Transición 04 Broca sólida Ø23,8 mm de acero rápido R6M5 con vástago cónico GOST 12489-71
Características técnicas del avellanado: D=23,8 mm, L=185 mm, L=86 mm.
Avellanador Transition 05?450 de acero rápido R6M5 con vástago cónico OST-2
Características técnicas del avellanador: D=32 mm, L=145 mm, L=56 mm.
Transición 06 Escariador hecho de acero rápido de una pieza Sh24H9 (+0.052) con mango cónico GOST 1672-80
Características técnicas del escariador: D=24 mm, L=225 mm, l=34 mm
Operación 015 Fresado horizontal
Transición 01 Cortador de disco de tres caras Sh125 con cuchillas de inserción equipada con aleación dura T15K6, z=8 GOST 5348-69
Características técnicas de la fresa: D=100 mm, B=20 mm, d=32 mm, z=8 mm.
Transición 02 Lima de aguja plana GOST 1513-77
Características técnicas del cortador: L=130 mm.
Operación 020 Perforación vertical
Transición 01 Broca helicoidal de 1,5 mm de acero rápido R6M5 con mango cilíndrico GOST 10902-77
Características técnicas del taladro: d=1,5 mm, L=63 mm, l=28 mm.
Transición 02 Taladro espiral 6 mm de acero rápido R6M5 con mango cilíndrico GOST 10902-77
Especificación de broca: d = 6 mm, L = 72 mm, l = 34 mm
Operación 030 Rectificado cilíndrico
Transición 01 Muela abrasiva 300x63x76 PP 24A40NSM25K8
GOST 2424-83.
Características técnicas del círculo: D = 300 mm, B = 63 mm, d = 76 mm.
1.7.5 Selección de una herramienta auxiliar
Al elegir herramientas auxiliares, utilizan los mismos principios que las máquinas herramienta.
En base a lo anterior, elijo las herramientas auxiliares.
En Operación 010 Torneado CNC:
Conjunto A
Transición 05: utilizo el manguito adaptador GOST 13598-85
Conjunto B
Transición 04, 05, 06: uso el manguito adaptador GOST 13598-85.
1.8 Determinación de los márgenes operativos, tolerancias, interoperacionalesdimensiones y dimensiones de la pieza de trabajo (para dosproductos de superficiecálculo de provisiones por el método analítico)
La elección de una pieza de trabajo para su posterior mecanizado y el establecimiento de asignaciones y tolerancias racionales para el procesamiento es una de las etapas más importantes en el diseño del proceso tecnológico para fabricar una pieza. De la elección correcta de la pieza de trabajo, es decir. establecer su forma, tamaño, tolerancias de procesamiento, precisión dimensional y dureza del material depende en mayor medida de la naturaleza y número de operaciones o transiciones, la complejidad de fabricación de la pieza, la cantidad de material y el consumo de herramientas, y, como consecuencia resultado, el costo de fabricar la pieza.
Determinación de derechos de emisión por el método analítico
El método analítico para determinar las tolerancias se basa en el análisis de los errores de producción que ocurren bajo condiciones específicas para procesar la pieza de trabajo.
Para las superficies externas o internas de los cuerpos de revolución, las tolerancias de operación 2Zi min µm están determinadas por la fórmula:
donde es la altura de las microrrugosidades superficiales;
Profundidad de la capa superficial defectuosa;
El valor total de las desviaciones geométricas espaciales;
Error de instalación
Determinamos tolerancias intermedias y dimensiones intermedias al mecanizar la superficie del agujero? 24H9 (+0.052).
Para mayor claridad y facilidad para determinar las asignaciones y tamaños intermedios, compilamos una tabla.
Tabla 1.5 - Cálculos de tolerancias, tolerancias y dimensiones intermedias para una superficie dada
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La superficie de la pieza y la ruta de su procesamiento. |
Tolerancia de tamaño, mm |
elementos de asignación, |
Asignaciones intermedias, mm |
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Estampado en blanco |
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solo aburrido |
|||||||||||
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enhebrar |
Comprobar: Tdzag - Tdd =
1400 - 62 = (3758+352) - (2488 + 284)
1338 micras = 1338 micras
Arroz. 1.1 - La disposición de los campos de tolerancias y tolerancias en la superficie mecanizada
Determinamos tolerancias intermedias y dimensiones intermedias al procesar la superficie del eje 40f7.
Para mayor claridad y facilidad a la hora de determinar los márgenes, tolerancias y tamaños intermedios, compilamos una tabla /10/
Tabla 1.6 - Cálculos de tolerancias, tolerancias y dimensiones intermedias para una superficie dada
|
Tipo de operación en blanco y tecnológica. |
Precisión de la pieza y de la superficie |
Tolerancia de tamaño, mm |
Elementos de tolerancia, micras |
Dimensiones intermedias de la pieza de trabajo, mm. |
Asignaciones intermedias, mm |
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Estampado en blanco |
|||||||||||
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Torneado áspero |
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torneado fino |
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Rectificado por tratamiento térmico |
Comprobar: Tdzag - Tdd =
1400 - 25 = (2818+468+54) - (1668+257+40)
1375 micras = 1375 micras
Arroz. 1.2 - La disposición de los campos de tolerancias y tolerancias en la superficie mecanizada
Cálculo de tolerancias, tolerancias, dimensiones interoperativas de forma tabular.
Para las superficies restantes de la pieza de trabajo, tolerancias, tolerancias, dimensiones interoperativas se consideran de forma tabular, resumo los datos obtenidos en una tabla
Tabla 1.7 - Cálculo de tolerancias, tolerancias y dimensiones intermedias para otras superficies
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subsecuencia Procesando |
Calidad de precisión |
Aspereza |
Tolerancias mm |
monto de la asignación |
Tamaño estimado, mm |
Tamaño límite, mm |
Límite de tolerancia, mm |
|||
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Estampado en blanco Torneado semilimpio simple l=79,5 |
||||||||||
|
Estampado en blanco Torneado semilimpio simple?60 |
Tabla 1.8 - Dimensiones interoperativas de las superficies de la pieza de trabajo
1.9 Definición de la normaconsumo (calcular la utilización del material y la utilización de la pieza de trabajo)
Para determinar la tasa de consumo de material, es necesario determinar la masa de la pieza de trabajo. La masa de la pieza de trabajo se calcula en función de su volumen y la densidad del material. Es necesario esforzarse para garantizar que la forma y las dimensiones de la pieza de trabajo estén cerca de la forma y las dimensiones de la pieza terminada, lo que reduce la complejidad del mecanizado, reduce el consumo de material, herramientas de corte, electricidad, etc.
La masa de la pieza de trabajo se calcula mediante la fórmula:
donde es la densidad del material, g/cm3
El volumen total de la pieza de trabajo, cm3.
Por lo general, una figura compleja de una pieza de trabajo debe dividirse en partes elementales de la forma geométrica correcta y deben determinarse los volúmenes de estas partes elementales. La suma de los volúmenes elementales será el volumen total de la pieza.
El volumen de un tubo cilíndrico V, cm3 se calcula mediante la fórmula:
donde está el diámetro exterior de la tubería cilíndrica, cm
Diámetro interno de un tubo cilíndrico, cm
h es la altura del tubo cilíndrico, cm.
La elección correcta del método para obtener la pieza de trabajo se caracteriza por dos factores:
Kim - tasa de utilización de material
Kiz - índice de utilización de la pieza de trabajo
donde es la masa de la parte, g
donde es la masa de pérdidas de metal (residuos, rebabas, en un segmento, etc.)
El factor de utilización del material varía dentro de los siguientes límites:
Para fundición 0,65 h 0,75…0,8
Para punzonado 0,55h 0,65…0,75
En alquiler 0,3h 0,5
Habiendo calculado el factor de utilización del material y la tasa de utilización de la pieza de trabajo, concluyo que estos coeficientes están dentro de los límites aceptables, por lo tanto, el método elegido para obtener la pieza de trabajo es correcto.
1.10 Determinación de las condiciones de corte, potencia para dos
La determinación de las condiciones de corte y la potencia se puede realizar de dos formas:
Analítica (según fórmulas empíricas);
Tabular
Cálculo de las condiciones de corte para dos operaciones o transiciones distintas mediante fórmulas empíricas
Calculamos condiciones de corte y potencia para diversas operaciones y transiciones mediante fórmulas empíricas
Operación 010 Torneado CNC
Conjunto B
Transición 01 Afilar el extremo "limpiamente" después de mantener l = 79,5-0,2 mm
Profundidad de corte: t=1,0 mm
Avance: S=0,5 mm/rev /10/
Velocidad de corte V, m/min:
donde Cv = 350; x=0,15; y=0,35; m=0.2 /7/
T - vida útil de la herramienta, min (T=60 min)
Kv = Kmv Knv Kuv KTv KTc Kc Kr
donde Kf - coeficiente que caracteriza el grupo de acero en términos de maquinabilidad
Knv - coeficiente que tiene en cuenta la influencia del estado de la superficie de la pieza sobre la velocidad de corte (Knv=0,8) /9/
Кuv - coeficiente que tiene en cuenta la influencia del material de la herramienta en la velocidad de corte (Кuv=1,15) /9/
KTv - coeficiente que tiene en cuenta la vida útil de la herramienta en función del número de herramientas que trabajan simultáneamente (KTv=1,0)/9/
КТс - coeficiente que tiene en cuenta la vida útil de la herramienta en función del número de máquinas que sirven simultáneamente (КТс=1.0)
Kc - coeficiente que tiene en cuenta la influencia del ángulo principal en términos de c (Kc = 0,7)
Kr - coeficiente teniendo en cuenta la influencia del radio r en la punta de la fresa (Kr=0,94) /9/
Kv = 0,56 0,8 1,15 1,0 1,0 0,7 0,94 ? 0.34
Frecuencia de rotación de la pieza, n rpm:
donde V - velocidad de corte, m/min
D - diámetro de la superficie procesada, mm
De acuerdo con las condiciones de procesamiento, aceptamos:
npr = 359 rpm
Fuerza de corte, PZ N:
PZ = 10 Cp tx Sy Vn Kp
donde Cp = 300; x=1,0; y=0,75; n= -0,15 /7/
Kp - coeficiente que afecta la fuerza de corte
Kp = Kmp Ktp Kp Kp Krp
donde n es el exponente (n=0,75) /9/
Kcr - coeficiente teniendo en cuenta la influencia del ángulo principal en el plan
sobre la fuerza de corte (Кcr=0.89) /9/
Kp - coeficiente que tiene en cuenta la influencia del ángulo de ataque sobre la fuerza de corte (Kp=1,0) /9/ Kp - coeficiente que tiene en cuenta la influencia del ángulo de inclinación de la cuchilla principal en la fuerza de corte (Kp =1,0) . Krp - coeficiente que tiene en cuenta la influencia del radio en la parte superior sobre la fuerza de corte (Krp=0,87).
Kr = 1,31 0,89 1,0 1,0 0,87? 1.01
De ahí la fuerza de corte PZ N:
PZ = 10 300 1.01.0 0.50.75 70-0.15 1.01? 947 norte
Avance por minuto Sm, mm/min
donde So - avance por revolución de la pieza, mm/rev;
npr - la frecuencia de rotación aceptada de la pieza de trabajo rpm
Sm = 0,5 359? 180 mm/min
Potencia de corte efectiva Ne, kW:
donde - fuerza de corte, N
Velocidad de corte, m/min
La potencia efectiva se calcula correctamente si se cumple la siguiente condición: 1,08 kW 10 0,75
1,08kW 7,5kW
Operación 015 Fresado horizontal
Transición 01 Tiempos de fresado en tamaño 20H
Profundidad de corte: 9 mm
Ancho de fresado B = 20 mm
Presentación: Sz. =0,06 mm/diente /10/
Velocidad de corte V, m/min:
donde Cv = 690; m = 0,35; x = 0,3; y=0,4; u = 0,1; p = 0 /5/
T - durabilidad del cortador, min (T=120 min); /7/
B - ancho de fresado, mm. B = 20 mm
Kv - coeficiente que afecta la velocidad de corte
Kv = Kmv Kuv Klv
donde Kmv es un coeficiente que tiene en cuenta la influencia de las propiedades físicas y mecánicas del material que se procesa en la velocidad de corte
donde Kf - coeficiente que caracteriza el grupo de acero en términos de maquinabilidad (Kf = 0.8)
nv - exponente (nv=1.0)
Кuv - coeficiente que tiene en cuenta la influencia del material de la herramienta en la velocidad de corte (Кuv=1,0)
Kv = 0,54 0,8 1,0? 0.5
De ahí la velocidad de corte V, m/min:
Velocidad del husillo, n rpm:
donde las designaciones son las mismas
nd=500 rpm
Velocidad de corte real Vd, m/min:
donde las designaciones son las mismas
Avance por minuto Sm, mm/min:
donde las designaciones son las mismas
Sm =0,06 8 500=240 mm/min
De acuerdo con las condiciones de procesamiento y los datos de pasaporte de la máquina, acepto:
Sm = Sv =200 mm/min, entonces el avance real por diente de la fresa es:
Fuerza de corte, Pz N:
donde Cp = 261; x = 0,9; y=0,8; u = 1,1; = 1,1; w = 0,1 /7/
donde Kp es el coeficiente que afecta la fuerza de corte
donde Kmp es un coeficiente que tiene en cuenta la influencia de la calidad del material que se procesa en la fuerza de corte
donde n es el exponente (n=0.3) /9/
kmp=? 1.12 Por lo tanto, la fuerza de corte, Pz N:
Potencia de corte Nrez, kW:
donde las designaciones son las mismas
Comprobar si la potencia de accionamiento de la máquina es suficiente
Encender el husillo de la máquina N_ (shp,)
donde las designaciones son las mismas
La potencia de corte efectiva se calcula correctamente si se cumple la siguiente condición:
3,56 kW 6 Por lo tanto, es posible el procesamiento.
Cálculo de condiciones de corte y potencia para otras operaciones y transiciones de acuerdo con los estándares actuales Para la conveniencia de un uso posterior de las condiciones de corte calculadas, compilamos una tabla
Tabla 1.9 - Cálculo de las condiciones de corte para las operaciones del proceso tecnológico
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Profundidad de corte, mm |
Avance S mm/rev SZ mm/diente |
Velocidad de corte V, mm/min |
Velocidad n, rpm |
Velocidad de corte real Vph m/min |
Avance por minuto Sm mm/min |
Potencia de corte Nr, kW |
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Operación 010 Torneado CNC Transición 01 Afilar el final "limpio" |
|||||||
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Transición 02 Biselado 1x450 |
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Transición 03 Afilar Ø40,4 mm a l=63,5-0,2 mm, manteniendo R1 |
|||||||
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Transición 04 Biselado 1x45o |
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Transición 05 Chaflán de escariado 1x45o |
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Conjunto B Transición 02 Biselado 1x45o |
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Transición 03 Afilar Ø60 mm por pasada |
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|
Transición 04 Escariado Ø23,8 mm por pasada |
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Transición 05 Chaflán avellanado 2,5x450 |
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Transición 06 Expandir Sh24H9 (+0.052) |
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Operación 020 Perforación vertical Transición 01 Taladre 3 agujeros. Ø1,5 mm por paso, cojinete 1200, l=48 mm |
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Transición 02 Broca 3 chaflanes 0.3x450 |
|||||||
|
Operación 030 Rectificado cilíndrico Transición 01 Rectificado Ø40f) a l=60 mm usando el método de avance cruzado |
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1.11 Determinación de normas de tiempo para las operaciones.
La norma técnica de tiempo para procesar la pieza de trabajo es el parámetro principal para calcular el costo de la pieza fabricada, la cantidad de equipos de producción, los salarios y la planificación de la producción. La norma técnica del tiempo se determina sobre la base de las capacidades técnicas del equipo tecnológico, las herramientas de corte, las máquinas herramienta y la organización adecuada del lugar de trabajo.
Determinación de estándares de tiempo para una operación realizada en una máquina CNC
Operación 010 Torneado CNC
1 Tiempo de funcionamiento automático de la máquina Ta, min:
Ta = Toa + Twa
donde Toa - el tiempo principal de operación automática de la máquina, min;
Tva - tiempo auxiliar de la máquina según el programa, min.
donde l es la longitud de la superficie mecanizada en la dirección de avance, mm;
l1 - valor de entrada, mm;
l2 - valor de sobrepaso, mm;
S - avance por revolución de la pieza, mm / rev;
i - número de pases.
Toa = 0,06+0,03+0,25+0,03+0,02+0,03+0,12+0,41+0,71+0,03 = 1,69 min
Tva = Tvha + Brindis
donde Twha: el tiempo de ejecución de los movimientos auxiliares automáticos (suministro de una pieza o herramienta desde los puntos de partida a las zonas de procesamiento y retracción, ajuste de la herramienta a un tamaño), min;
donde dxx - longitud inactiva, mm;
Sxx - velocidad de ralentí, m/min;
Número de sitios tecnológicos.
Brindis - tiempo de pausas tecnológicas (paradas, suministro de rotación del husillo para verificación de dimensiones, inspección o cambio de herramienta), min
donde a es el número de paradas
2 Tiempo de trabajo manual auxiliar TV, min:
donde a=0.0760; x = 0,170; y = 0,15
Tiempo auxiliar asociado a la operación, min
donde a=0.36; b=0,00125; c=0,04; d=0,022; =0
X® Y® Z® - coordenadas cero;
k - número de correctores en ajuste;
lpl - longitud de la cinta perforada, m (lpl = 0,5 m)
Tiempo auxiliar superpuesto para medidas de control de la pieza, min
donde k = 0,0187; z = 0,21; u = 0,330 /11/
D - diámetro medido, mm
L - longitud medida, mm
TV \u003d 0.25 + 0.58 + 0.16 \u003d 0.99 min
3 Tiempo preparatorio y final Tpz, min:
Tpz = a + b nu + c Pp + d Pnn
donde a = 11,3; c = 0,8; c = 0,5; d=0,4
nu - número de herramientas de corte;
Рр - el número de modos iniciales establecidos de operación de la máquina (Рр=2);
Рnn - número de tamaños marcados por interruptores en el panel de control (Рnn = 2 h 3)
Tnz \u003d 11.3 + 0.8 4 + 0.5 2 + 0.4 3 \u003d 16.7 min
Después de determinar la TV, se ajusta según la producción en serie.
4 Factor de corrección de la serialidad:
donde a=4.17; x = 0,216;
donde npr es el lote de producción de piezas, piezas. (sección 1.4)
Tiempo de 5 piezas Tsht, min:
donde (aorg + aotl) - el porcentaje de tiempo dedicado a la organización y mantenimiento del lugar de trabajo y recreación (aorg + aotl) = 10% /2/
Tiempo de procesamiento por lotes:
donde las designaciones son las mismas
T \u003d 3.44 280 + 16.7 \u003d 980 min
Determinación de estándares de tiempo para operaciones realizadas en máquinas universales.
Operación 015 Fresado horizontal
Conjunto A
Transición 01
donde L es la trayectoria recorrida por la herramienta, mm:
donde l es la longitud de la superficie tratada, mm;
l1 - valor de penetración de la herramienta, mm;
l2 - el valor de la sobremarcha de la herramienta, mm;
n es la velocidad de rotación de la pieza, rpm;
i - número de pases.
donde - tiempo auxiliar para la instalación y extracción de la pieza, min
Tiempo auxiliar asociado a la transición, min
Tiempo auxiliar asociado a medidas de control, min
Conjunto B
Transición 01
1 El tiempo de funcionamiento principal de la máquina A, min:
Tiempo auxiliar TV, min:
donde las designaciones son las mismas
Superior = 0,48 + 1,0 = 1,48 min
Tobs = 3,5% de Toper
Total = 4% de Toper
donde K es el porcentaje total de tiempo dedicado al servicio del lugar de trabajo y tiempo de descanso y necesidades personales
donde - tiempo preparatorio y final para configurar la máquina, herramientas y accesorios, min
Tiempo preparatorio-final para recepciones adicionales, min.
Tiempo preparatorio y final para recibir herramientas y accesorios antes del inicio y entregarlos después del final del procesamiento, min.
Operación 020 Perforación vertical
Transición 01
1 El tiempo de funcionamiento principal de la máquina A, min:
2 Tiempo auxiliar TV, min:
Transición 02
1 El tiempo de funcionamiento principal de la máquina A, min:
2 Tiempo auxiliar TV, min:
3 Tiempo operatorio Toper, min:
Superior = 0,93 + 0,79 = 1,72 min
4 Tiempo para dar servicio al lugar de trabajo Tobs, min:
Tobs = 4% de Toper
5 Tiempo de descanso y necesidades personales Totl, min:
Total = 4% de Toper
6 Tiempo de pieza estándar Tsht, min:
7 Tiempo preparatorio y final Tpz, min:
8 Tiempo de cálculo de piezas Tshk, min:
Operación 030 Rectificado cilíndrico
Transición 01
1 El tiempo de funcionamiento principal de la máquina A, min:
donde es la longitud del recorrido de la mesa, mm/dv. mover
Tolerancia de mecanizado por lado, mm
Minuto avance longitudinal, mm/min
Avance transversal, mm/rev
2 Tiempo auxiliar TV, min:
3 Tiempo operatorio Toper, min:
Superior = 0,3+ 0,81= 1,11 min
4 Tiempo para dar servicio al lugar de trabajo Tobs, min:
Tobs = 9% de Toper
5 Tiempo de descanso y necesidades personales Totl, min:
Total = 4% de Toper
6 piezas de tiempo Tsht, min:
7 Preparatoria - tiempo final Tpz, min:
8 Tiempo de cálculo de piezas Tshk, min:
Para facilitar los cálculos posteriores, todos los datos obtenidos se resumen en una tabla.
Tabla 1.10 - Estándares de tiempo para todas las operaciones del proceso tecnológico
Cálculo y codificación de programas para determinadas operaciones
En base a todos los cálculos anteriores, calculo y codifico el programa de control para la operación 010 Torneado CNC.
Tabla 1.11 - Trayectoria de la herramienta
De acuerdo con los datos tabulares compilados, codifico el programa:
Conjunto A
Conjunto B
control de programa
Al preparar un programa, por regla general, se producen errores que se corrigen en el proceso de depuración e implementación del programa.
Se producen errores al establecer los datos iniciales en el proceso de cálculo y escritura del UE en el portador del programa. En consecuencia, se distinguen los errores geométricos, tecnológicos y de perforación o errores de registro en cinta magnética.
Los errores geométricos aparecen cuando las dimensiones de una pieza, pieza de trabajo, etc. son incorrectas. Para detectar errores geométricos, se utilizan varios tipos de dispositivos gráficos, por ejemplo, pantallas gráficas y de coordenadas. Los errores tecnológicos están asociados con la selección continua de la herramienta de corte, los modos de corte, la secuencia de procesamiento de la pieza en la máquina. Los errores al escribir un programa en un portador de programas aparecen debido a acciones incorrectas de los tecnólogos al rellenar información o como resultado de fallas en el dispositivo de preparación de datos. Estos errores aparecen en el proceso de control del programa de control en el coordinador o en máquinas CNC.
2 . parte del diseño
2.1 Descripción del diseño y cálculo de la máquina herramienta
El propósito del dispositivo y el principio de funcionamiento del dispositivo diseñado.
El cabezal divisor con abrazadera de pinza está diseñado para ranurar durante la operación de fresado de piezas del tipo "Eje".
El principio de funcionamiento del dispositivo es el siguiente: el aire comprimido de la red a través del accesorio (19) se suministra al cilindro neumático (20) formado en el cuerpo del dispositivo y actúa sobre el pistón (22). La fuerza resultante se transmite a través del cojinete de bolas de empuje (37) a los tres pasadores (25) que levantan la copa (4) colocada en el manguito guía de acero (7).
Al ascender, el vidrio con orificio cónico comprime el cono de la pinza (5). A continuación, se fija la pieza de trabajo.
Cuando se corta el suministro de aire, los dedos (9) bajo la acción del resorte (8) devuelven el vidrio a su posición original.
Para pasar a la siguiente posición, la pinza junto con la pieza de trabajo se gira con el mango (29). Para moverse en el sentido de las agujas del reloj, el disco excéntrico (27) empuja el pestillo (14) fuera de la ranura del disco divisor (28), y el trinquete (30) bajo la acción del resorte (31) entra en su próxima ranura.
Cuando el mango (29) se mueve hacia atrás, el trinquete (30) gira el disco divisor (28) con el disco (3) y el collar (5) montados en él con la pieza de trabajo hasta que el bloqueo (14) cae en la siguiente ranura. del disco divisor y por lo tanto no fijando la rotación de la pieza en 900.
La tapa (6) protege las ranuras de la pinza de las virutas durante el fresado.
Cálculo y precisión
El error de base es la desviación de la posición realmente alcanzada, se define como el campo de dispersión limitante, la distancia entre las bases tecnológica y de medición en la dirección del tamaño mantenido.
El error total en cualquier operación de mecanizado consiste en:
1 error de instalación de la pieza de trabajo;
2 error de configuración de la máquina
3 error de procesamiento que ocurre durante el proceso de fabricación de la pieza. El valor del error de base se determina mediante los siguientes cálculos:
¿Dónde está el error de configuración de la pieza de trabajo?
Error de configuración de la máquina;
Error de mecanizado que se produce durante el proceso de fabricación de la pieza;
d - tolerancia de tamaño.
El error de instalación es uno de los componentes del error total del tamaño de la pieza realizada. Ocurre cuando la pieza de trabajo está instalada en el accesorio y consiste en el error de ubicación, el error de fijación y el error de posición de la pieza de trabajo, que depende de la precisión del accesorio y está determinado por errores en la fabricación y montaje de sus elementos instalados. y su desgaste durante el funcionamiento.
El error de ajuste de la máquina se produce cuando la herramienta de corte se ajusta al tamaño, así como debido a la imprecisión de las copiadoras y se detiene para obtener automáticamente el tamaño de la pieza.
El error de procesamiento que se produce durante la fabricación de la pieza en la máquina se explica por:
1 Inexactitud geométrica de la máquina;
2 Deformación del sistema tecnológico bajo la acción de fuerzas de corte;
3 Imprecisión en la fabricación y desgaste de la herramienta de corte y del accesorio.
4 Deformaciones por temperatura del sistema tecnológico.
UE \u003d 0.02 + 0 + 0.03 \u003d 0.05 mm
0,05+0,03+0,03? 0,13 mm
0,11 mm? 0,13 mm
Determinación de la fuerza de sujeción
Para determinar la fuerza de sujeción, es necesario calcular la fuerza de corte para la operación para la que está diseñado el accesorio.
La fuerza de corte para esta operación se calcula en el párrafo 1.10, luego tomo todos los datos para el cálculo de allí.
Para garantizar la fiabilidad de la sujeción de la pieza de trabajo, es necesario determinar el factor de seguridad según la fórmula:
donde - factor de seguridad garantizado
Coeficiente que tiene en cuenta el aumento de las fuerzas de corte debido a irregularidades aleatorias en las superficies mecanizadas
Coeficiente que caracteriza el aumento de las fuerzas de corte debido al desafilado de la herramienta de corte
Coeficiente que tiene en cuenta el aumento de las fuerzas de corte durante el corte interrumpido
Coeficiente que caracteriza las fuerzas de sujeción en el mecanismo de sujeción
Coeficiente que caracteriza la economía de los mecanismos de sujeción manual
Coeficiente que tiene en cuenta la presencia de momentos que tienden a girar la pieza montada sobre una superficie plana
Ya que aceptamos
La fuerza de sujeción requerida está determinada por la fórmula:
El área del pistón del cilindro neumático está determinada por la fórmula:
donde - presión de red \u003d 0.38 MPa
El diámetro del cilindro neumático está determinado por la fórmula:
Acepto el diámetro estándar del cilindro neumático.
Determino la fuerza de sujeción real del cilindro.
Determinación de la sincronización del cilindro.
donde esta el golpe de la varilla
Velocidad de la varilla, m/s
Cálculo de la viabilidad económica del dispositivo.
El cálculo de la factibilidad económica de utilizar el dispositivo diseñado se basa en una comparación de costos y factibilidad económica.
donde - ahorros anuales, excluyendo los costos anuales de adaptación, frotar.
P - costo anual de accesorios
El ahorro anual está determinado por la fórmula
tiempo de desmontaje al procesar una pieza sin fijación = 1,52 min
Unidad de tiempo para la operación después de la introducción del dispositivo.
Tarifa horaria por la operación del lugar de trabajo para el tipo de producción
25 rublos/hora
N - programa de lanzamiento anual
Los costos anuales están determinados por la fórmula:
¿Dónde está el costo del dispositivo?
A - factor de depreciación
Factor B teniendo en cuenta la reparación y almacenamiento de accesorios.
P \u003d 4500 (0.56 + 0.11) \u003d 3015 rublos.
Según los cálculos de producción y la condición de conveniencia, en mi caso se cumple esta condición.
De esto concluyo que el uso del dispositivo diseñado es económicamente factible.
2.2 Descripción del diseño y cálculo del corte especial.herramienta
Al diseñar una herramienta de corte, se deben cumplir ciertas condiciones:
Encuentre los mejores ángulos de afilado;
Determine las fuerzas que actúan sobre las partes cortantes;
Elija el material más adecuado para la parte de corte y la parte de conexión de la herramienta;
Establecer las desviaciones permitidas en las dimensiones de las partes de trabajo y conexión de la herramienta, según las condiciones de trabajo y la precisión y calidad requeridas de la superficie que se está mecanizando;
Realice los cálculos necesarios de los elementos de la herramienta de corte y, si es necesario, realice cálculos de resistencia y rigidez;
Desarrollar un dibujo de trabajo de la herramienta con los requisitos técnicos necesarios para la operación y su fabricación;
Calcular los costes económicos de los materiales de las herramientas.
Basándome en las condiciones anteriores, calculo un cortador de disco de tres lados para fresar ranuras de tamaño 20h11 en la operación 015 Fresado
Datos iniciales para el cálculo:
Material de la pieza de trabajo 30HGSA;
Creces de mecanizado t=9 mm
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MECÁNICA APLICADA Y
FUNDAMENTOS DEL DISEÑO
Conferencia 8
EJES Y EJES
SOY. SINOTIN
Departamento de Tecnología y Automatización de la Producción
Árboles y ejes Información general
Engranajes, poleas, ruedas dentadas y otras piezas giratorias de máquinas están montadas en ejes o ejes.
Eje diseñado para soportar las piezas que se asientan sobre él y para transmitir el par. Durante el funcionamiento, el eje experimenta flexión y torsión y, en algunos casos, tensión y compresión adicionales.
Eje- una pieza destinada únicamente a soportar las piezas que se asientan sobre ella. A diferencia de un eje, un eje no transmite par y, por lo tanto, no experimenta torsión. Los ejes pueden ser fijos o rotativos con las piezas montadas sobre ellos.
Variedad de ejes y ejes.
Según la forma geométrica, los ejes se dividen en rectos (Figura 1), acodados y flexibles.
1 - espiga; 2 - cuello; 3 - cojinete
Imagen 1 - Eje escalonado recto
Los cigüeñales y los ejes flexibles son piezas especiales y no se tratan en este curso. Los ejes generalmente se hacen rectos. Por diseño, los ejes rectos y los ejes difieren poco entre sí.
La longitud de los ejes y ejes rectos puede ser lisa o escalonada. La formación de escalones está asociada a diferentes tensiones de los tramos individuales, así como a las condiciones de fabricación y facilidad de montaje.
Según el tipo de sección, los ejes y ejes son macizos y huecos. Una sección hueca se usa para reducir la masa o para encajar dentro de otra parte.
Elementos estructurales de árboles y ejes
1 pines Las secciones del eje o eje que se encuentran en los soportes se denominan muñones. Se dividen en picos, cuellos y tacones.
Espina llamado muñón, ubicado en el extremo de un eje o eje y que transmite una carga predominantemente radial (Fig. 1).
Figura 2 - Tacones
jequesa llamado muñón ubicado en la parte media del eje o eje. Los cojinetes sirven como soportes para los cuellos.
Las puntas y los cuellos pueden tener forma cilíndrica, cónica y esférica. En la mayoría de los casos se utilizan pasadores cilíndricos (Fig. 1).
Quinto llamado muñón que transmite la carga axial (Figura 2). Los tacones sirven como soportes para los talones. Los tacones en forma pueden ser macizos (Figura 2, a), anulares (Figura 2, b) y en forma de peine (Figura 2, c). Los tacones de peine rara vez se usan.
2 Superficies de aterrizaje. Las superficies de asiento de los ejes y ejes para los cubos de las piezas montadas son cilíndricas (Figura 1) y menos frecuentemente cónicas. Durante los ajustes a presión, se considera que el diámetro de estas superficies es aproximadamente un 5 % más grande que el diámetro de las secciones vecinas para facilitar el prensado (Figura 1). Los diámetros de las superficies de asiento se seleccionan de acuerdo con GOST 6336-69, y los diámetros de los rodamientos se seleccionan de acuerdo con GOST para rodamientos.
3 áreas de transición. Las secciones de transición entre dos etapas de ejes o ejes realizan:
Con una ranura con un redondeo para la salida de la muela abrasiva de acuerdo con GOST 8820-69 (Figura 3, a). Estas ranuras aumentan la concentración de tensiones y, por lo tanto, se recomiendan para secciones finales donde los momentos de flexión son pequeños;
Figura 3 - Secciones de transición del eje
con un filete * de radio constante según GOST 10948-64 (Figura 3, b);
Con un filete de radio variable (Figura 3, c), que ayuda a reducir la concentración de esfuerzos y, por lo tanto, se utiliza en secciones de ejes y ejes muy cargados.
Los medios efectivos para reducir la concentración de tensión en las áreas de transición son tornear ranuras de alivio (Figura 4, a), aumentar los radios de filete, perforar en pasos de gran diámetro (Figura 4, b).
Imagen 4 - Formas de aumentar la resistencia a la fatiga de los ejes
Ejes y ejes
P lan l e c c i ó n
Información general.
Materiales y elaboración de ejes y ejes.
Criterios de rendimiento y cálculo de árboles y ejes.
Cálculos de ejes y ejes.
información general
Ejes- son piezas que sirven para transmitir par a lo largo de su eje y sujetar otras piezas situadas sobre ellas (ruedas, poleas, ruedas dentadas y otras piezas giratorias de máquinas) y la percepción de las fuerzas actuantes.
hachas- son piezas que sujetan únicamente las piezas instaladas en ellas y perciben las fuerzas que actúan sobre estas piezas (el eje no transmite el par útil).
Clasificación de ejes y ejes.
La clase de árboles agrupa a estos últimos según una serie de características: por la finalidad, por la forma de la sección transversal, por la forma del eje geométrico, por el contorno exterior de la sección transversal, por la velocidad relativa de rotación y por ubicación en nudo .
Con cita previa, se distinguen:
ejes de engranajes en el que se instalan ruedas, poleas, ruedas dentadas, acoplamientos, cojinetes y otras piezas de engranajes. En la fig. once, A el eje de transmisión se muestra en la fig. once, b- eje de transmisión;
ejes principales(Fig. 11.2 - husillo de la máquina), en el que no solo se instalan las piezas de engranajes, sino también los cuerpos de trabajo de la máquina (varillas, discos de turbina, etc.).
La forma de la sección transversal se hace:
ejes macizos;
ejes huecos proporcionar reducción de peso o colocación dentro de otra parte. En la producción a gran escala, se utilizan ejes soldados huecos de cinta enrollada.
Según la forma del eje geométrico, producen:
ejes rectos:
A) diámetro constante(Figura 11.3). Dichos ejes son menos laboriosos de fabricar y crean una menor concentración de tensión;
b) pisado(Figura 11.4). En función de la condición de resistencia, es aconsejable diseñar fustes de sección transversal variable, acercándose en forma a cuerpos de igual resistencia. La forma escalonada es conveniente para la fabricación y el montaje, los salientes pueden absorber grandes fuerzas axiales;
V) con bridas. Los ejes largos son compuestos, conectados por bridas;
GRAMO) con engranajes cortados(eje-engranaje);
cigüeñales(Fig. 11.5) en engranajes de manivela, se utilizan para convertir el movimiento de rotación en movimiento alternativo o viceversa;
ejes flexibles(Fig. 11.6), que son resortes de torsión de múltiples hilos retorcidos de alambres, se utilizan para transferir el par entre los nodos de la máquina que cambian su posición relativa en funcionamiento (herramienta portátil, tacómetro, taladros dentales, etc.).
Según el contorno exterior de la sección transversal, los ejes son:
liso;
chavetero;
ranurado;
perfil;
excéntrico.
Los ejes se producen de acuerdo con la velocidad relativa de rotación y la ubicación en el nodo (reductor):
alta velocidad Y entrada (principal)(pos. 1 arroz. 11.7);
velocidad media Y intermedio(pos. 2 arroz. 11.7);
movimiento lento Y fin de semana (esclavo)(pos. 3 arroz. 11.7).
Arroz. 11.2 figura 11.3
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Arroz. 11.7 figura 11.8
C a s i f i c a t i o s e y. Los ejes pueden ser fijos (fig. 11.8) y giratorios junto con las piezas montadas sobre ellos. Los ejes giratorios brindan mejores condiciones de operación para los rodamientos, los estacionarios son más económicos, pero requieren que los rodamientos estén integrados en las partes que giran sobre los ejes.
Diseños de ejes y ejes. la forma de eje escalonado más común. Las piezas se fijan en los ejes con mayor frecuencia con llaves prismáticas (GOST 23360–78, GOST 10748–79), ranuras de lados rectos (GOST 1139–80) o involutas (GOST 6033–80) o descansos con un ajuste de interferencia garantizado. Las partes de apoyo de los ejes y ejes se denominan muñones. Los pasadores intermedios se llaman cuellos, los pasadores finales se llaman puntas. Las zonas de apoyo que perciben la carga axial se denominan talones. Los tacones sirven como soportes para los talones.
En la fig. 11.9 muestra los elementos estructurales de los fustes, donde 1 - llave prismática, 2 - tragamonedas, 3 - muñón, 4 - tacón, 5 - superficie cilíndrica, 6 - superficie cónica 7 - repisa, 8 - hombro, 9 - ranura para anillo elástico, 10 - área roscada 11 - filete, 12 - surco 13 - chaflán 14 - agujero central.
Los muñones de ejes y ejes que operan en rodamientos son casi siempre cilíndricos, y en los cojinetes lisos son cilíndricos, cónicos o esféricos (Fig. 11.10.)
La aplicación principal es para pasadores cilíndricos (Fig. 11.10, A, b) como otros más simples. Muñones cónicos con una pequeña conicidad (Fig. 11.10, V) se utilizan para controlar el juego en los rodamientos y, a veces, para la fijación axial del eje. Pasadores esféricos (Fig. 11.10, GRAMO) debido a la dificultad de su fabricación, se utilizan, si es necesario, para compensar desplazamientos angulares importantes del eje del eje.
a B C D
Superficies de aterrizaje debajo de los cubos de varias partes (según GOST 6536–69 de la serie normal) montadas en el eje, y las secciones finales de los ejes son cilíndricas (pos. 5 arroz. 11.9, GOST 12080–72) o cónica (pos. 6 arroz. 1.9, GOST 12081–72). Las superficies cónicas se utilizan para garantizar una liberación rápida y una estanqueidad predeterminada, mejorar la precisión de las piezas de centrado.
Para la fijación axial de piezas y del propio eje, repisas(pos. 7 arroz. 11.9) y espalda eje (pos. 8 arroz. 11.9, GOST 20226–74), secciones cónicas del eje, anillos de retención(pos. 9 arroz. 11.9, GOST 13940–86, GOST 13942–86) y secciones roscadas (pos. 10 arroz. 11.9) bajo nueces(GOST 11871–80).
áreas de transición de un tramo del fuste a otro y los extremos de los fustes se realizan con estriado(pos. 12 arroz. 11.9, figura. 11.11, GOST 8820–69), biselado(pos. 13 arroz. 11.9, GOST 10948–65) y filetes. Radio R filetes de radio constante (Fig. 11.11, A) elija menos que el radio de curvatura o el tamaño radial del chaflán de las piezas montadas. Es deseable que el radio de curvatura en ejes sometidos a grandes esfuerzos sea mayor o igual a 0,1 d. Se recomienda tomar los radios de filete lo más grandes posible para reducir la concentración de carga. Cuando el radio del filete está severamente limitado por el radio de redondeo de los bordes de las piezas montadas, se instalan anillos distanciadores. Filetes de una forma elíptica especial y con una muesca o más a menudo filetes delineados por dos radios de curvatura (Fig. 11.11, b), se utilizan cuando el filete pasa a un escalón de menor diámetro (permite aumentar el radio en la zona de transición).
Aplicación de ranuras (Fig. 11.11, V) pueden recomendarse para piezas no críticas, ya que provocan una concentración de tensiones significativa y reducen la resistencia de los ejes bajo tensiones alternas. Las ranuras se utilizan para la salida de muelas abrasivas (aumentan significativamente su resistencia durante el procesamiento), así como en los extremos de las secciones roscadas para la salida de una herramienta de roscado. Las ranuras deben tener los radios de redondeo máximos posibles.
a B C
Los extremos de los ejes, para evitar arrugas y daños en las manos de los trabajadores, están realizados con chaflanes para facilitar el montaje de las piezas.
Los ejes se mecanizan en los centros, por lo tanto, se deben proporcionar orificios centrales en los extremos de los ejes (pos. 14 arroz. 11.9, GOST 14034–74).
La longitud de los ejes no suele superar los 3 m, la longitud de los ejes macizos, según las condiciones de fabricación, transporte e instalación, no debe superar los 6 m.
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1. Descripcióndiseño y propósito de la pieza
Los ejes sirven para soportar varias partes de máquinas y mecanismos que giran con ellos o sobre ellos. La rotación del eje, junto con las partes instaladas en él, se realiza en relación con sus soportes, llamados cojinetes. Un ejemplo de eje no giratorio es el eje de un bloque de máquina elevadora, y un eje giratorio es el eje de un vagón. Los ejes perciben la carga de las partes ubicadas sobre ellos y trabajan en flexión.
El diseño del eje, sus dimensiones y rigidez, los requisitos técnicos, el programa de producción son los principales factores que determinan la tecnología de fabricación y el equipo utilizado.
Todos los muñones de eje son superficies de rotación de precisión relativamente alta. Esto determina la conveniencia de usar operaciones de torneado solo para su procesamiento preliminar, y el procesamiento final para garantizar la precisión dimensional especificada y la rugosidad de la superficie deben realizarse mediante rectificado. Para garantizar altos requisitos de precisión en la ubicación de los muñones de los ejes, su procesamiento final debe realizarse en una instalación o, en casos extremos, en las mismas bases.
La pieza es un cuerpo de revolución y consta de elementos estructurales simples, presentados en forma de cuerpos de revolución de sección circular de varios diámetros y longitudes. La longitud del eje es de 370 mm, el diámetro máximo es de 50 mm, el mínimo es de 48, el diámetro máximo del orificio es 14H12 (+0,18) y el mínimo es de 10 mm.
Según la fig. se puede ver que la parte del eje tiene las siguientes superficies:
Superficie 1 y 2 fig. 1: un cuadrado con un lado de 40d11 mm y desviaciones superior -0,08, inferior -0,24, rugosidad Ra = 6,3 µm.
Superficie 3 y 5 fig. 1: diámetro 50d11 mm y desviación superior -0,08, inferior -0,24; rugosidad Ra = 6,3 µm
Superficie 4 fig. 1: diámetro 48 mm; rugosidad Ra = 6,3 µm.
Superficie 6 fig. 1: diámetro del agujero 14H12; desviación superior +0,18, rosca K3/8; rugosidad Ra = 3,2 µm
Casi todas las superficies del eje se consideran básicas porque se acoplan con las superficies correspondientes de otras partes de la máquina o están directamente involucradas en el proceso de trabajo de la máquina. Esto explica los requisitos bastante altos para la precisión del procesamiento de la pieza y el grado de rugosidad indicado en el dibujo.
Se puede señalar que el diseño de la pieza cumple plenamente con su propósito oficial. Pero el principio de la capacidad de fabricación del diseño no es solo cumplir con los requisitos operativos, sino también con los requisitos de la fabricación más racional y económica del producto.
La pieza tiene superficies que son fácilmente accesibles para el procesamiento; la rigidez suficiente de la pieza permite que se procese en máquinas con las condiciones de corte más productivas. Esta parte es tecnológicamente avanzada, ya que contiene perfiles de superficie simples, su procesamiento no requiere dispositivos y máquinas especialmente diseñados. Las superficies de los ejes se procesan en máquinas de torneado, taladrado, fresado y rectificado. La precisión dimensional requerida y la rugosidad de la superficie se logran mediante un conjunto relativamente pequeño de operaciones simples, así como un conjunto de cortadores estándar, cortadores de fresado y muelas abrasivas.
2. Material de la pieza
La composición química del acero 40X GOST4543 se presenta en la tabla 1.
tabla 1
La pieza de trabajo de la parte del "eje" está hecha de acero aleado estructural del grado Stal40Kh GOST4543.
La Tabla 1 muestra que en la composición química del acero 40X GOST4543, el porcentaje máximo de Cromo (Cr) es 0.80 - 1.10, y el porcentaje mínimo de Fósforo (P) es 0.035 y Azufre (S) es 0.035.
Las propiedades mecánicas del acero 40X GOST4543 se presentan en la Tabla 2.
Tabla 2
Las propiedades físicas del acero 40X GOST4543 se presentan en el Apéndice 1.
Ruta tecnológica para el procesamiento de la pieza "eje".
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Nombre equipo |
Condiciones de corte |
Tiempo\min |
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Obtención Seleccione una pieza de trabajo círculo ancho 60 mm Acero 40X GOST4543 Cortar la pieza de trabajo a un tamaño de 380 mm. |
Máquina de sierra de cinta |
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Torneado cortar el extremo Afilado (áspero) exterior w 52 mm y exterior w 49 mm a una distancia de 140 mm perforar agujeros w 14H hasta una profundidad de 205 mm cortar hilo K 3/8? |
Torno 16K20 cortador de corte t5k10 Cortador T15K6 Taladro w 14 mm Macho K 3/8"" para rosca cónica R6M5 |
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Taladrar agujeros sh 10 |
taladradora vertical 2H135 taladro w 10 mm |
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Molienda Fresar un cuadrado de 2 lados a un tamaño de 60 mm con un lado de 40d11 ((-0.08) / (-0.24)) |
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Termo. tratamiento |
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Torneado (acabado) Afila hasta w 50d11 en tamaño de 55 mm y hasta w 48 mm en tamaño de 140 mm |
Torno 16K20 |
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Cerrajero Bordes afilados romos |
archivo |
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Control |
Comprobar el cumplimiento de los parámetros especificados |
La operación 005 cortó la pieza de trabajo a un tamaño de 380 mm. El equipo de sierra de cinta es un equipo para cortar perfiles metálicos de diferentes secciones y diámetros mediante el aserrado en piezas de trabajo de diferentes longitudes. La lista de materiales a aserrar con sierras de cinta es el acero y sus aleaciones. Método de basar la abrazadera en tesky.
Operación 010 Tornear cortar el extremo, afilar (basto) exterior w 52 mm y exterior w 48 mm a una distancia de 140 mm taladrar un agujero w 14H12 (+0,18) a una profundidad de 205 mm cortar una rosca K 3/8?. Equipamiento: el torno 16K20 es un torno universal de corte de tornillos, que se puede utilizar para tornear materiales en forma de cuerpos de revolución, corte modular, métrico, y también para realizar una amplia gama de procedimientos de torneado (taladrado con diferentes tipos de brocas, avellanado, etc.) con productos laminados en frío y en caliente. Basar al girar en centros, al taladrar agujeros sh 14H12 (+0,18) y roscar K 3/8? abrazadera en un mandril de tres mordazas.
Cortador T5K10, 32x20x170 mm, GOST 18884-73
Placa de aleación dura Т5К10
Fresa para agujeros pasantes T15K6 20x30x170 2102-0059
Fresa de torneado en línea (derecha e izquierda) con inserto de carburo T15K6, GOST 18878, utilizada para tornear superficies externas y chaflanes.
Macho de roscar manual de máquina K3/8 para rosca cónica en pulgadas Alcance GOST 6227 - corte de rosca interior cónica en pulgadas con un ángulo de perfil de 60° a máquina oa mano.
Operación 015 perforando, perforando agujeros. sh 10. Equipo máquina de perforación vertical 2H135, con la ayuda de la cual las operaciones de perforación, escariado y escariado de agujeros, así como el recorte y el escariado se pueden realizar con igual éxito. Las máquinas 2H135 también son fáciles de usar debido a que con la ayuda de la caja de alimentación y las velocidades del husillo, puede seleccionar los modos óptimos para obtener y procesar agujeros con diferentes parámetros y en materiales con diferentes características.
Un taladro es una herramienta de corte, con un movimiento de corte rotatorio y un movimiento de avance axial, diseñado para hacer agujeros en una capa continua de material.
Operación 020 Fresado, fresar un cuadrado de 2 lados a un tamaño de 60 mm con un lado de 40d11 ((-0.08)/(-0.24)). El equipo fresadora horizontal X6132 es una máquina multifuncional diseñada para varios procesos de piezas metálicas. Es capaz de procesar superficies planas y escalonadas, cortar ranuras y cortar engranajes con cortadores cilíndricos, angulares, de extremo, perfilados y esféricos. El diseño reforzado de la máquina le permite cargar piezas de trabajo pesadas con un peso de hasta 500 kg. El buen rendimiento se debe a la alta potencia y una amplia gama de velocidades de procesamiento. El uso de herramientas de corte modernas le permite lograr mejores resultados.
Fresa de extremo, material: acero de alta velocidad P18, número de dientes: 18. La productividad de la fresa de extremo es baja y el método descrito de fresado de caras cuadradas se puede recomendar para la producción a pequeña escala.
Operación 025 Tratamiento térmico Dureza Rockwell 34…42 HRC
Operación 030 torneado (acabado) para afilar hasta w 50d11 en tamaño 55 mm
Equipo torno 16K20. Bases en los centros.
Operación 035 cerrajero para despuntar los cantos. Equipo de archivo.
Comprobación del control de la operación 040 para el cumplimiento de los parámetros especificados.
El equipo ShTsT-1 es universal, cuyas mordazas están ubicadas en una dirección y están hechas de materiales de carburo; se utiliza un calibre de tapón roscado para comprobar la rosca interna.
3. Determinación del tipo de producción.
La naturaleza del proceso tecnológico depende en gran medida del tipo de producción de piezas (simple, en serie, en masa). Esto se debe al hecho de que en varios tipos de industrias es económicamente conveniente usar equipos, dispositivos, diferentes en complejidad y versatilidad de herramientas de corte y medición que difieren en grado de versatilidad, mecanización y automatización. Dependiendo del tipo de producción, las estructuras organizativas del taller también cambian significativamente: la disposición de los equipos, los sistemas para el mantenimiento de los lugares de trabajo y la gama de piezas. De acuerdo con la Tabla 4, establecemos preliminarmente el tipo de producción en función del peso y número de piezas a fabricar durante el año.
Tabla 4. Tipo de producción
|
Peso de la pieza, kg. |
Tipo de producción |
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soltero |
En pequeña escala |
serie media |
Gran escala |
Masa |
||
La producción en serie se divide condicionalmente en producción a pequeña, mediana y gran escala, según la cantidad de piezas en la serie. Por lo tanto, con una producción anual de 350 piezas/año, nuestra producción es de pequeña escala.
base de la pieza de trabajo
010 Operación de torneado (desbaste)
Equipo
Torno de corte de tornillos modelo 16K20: Tabla 5
Tabla 5
accesorio
Centros giratorios según GOST 8742-92.
Herramienta para cortar
Fresa de torneado de corte T5K10, 32x20x170 mm, GOST 18884-73 Placa de aleación dura T5K10, fresa recta T15K6 20x30x170 2102-0059, fresa recta de torneado (derecha e izquierda) con placa de aleación dura T15K6, GOST 18878.
Herramienta de medición
Caliper ShTs-I según GOST 166-80, límite de medición 0-125 mm, valor de división 1 mm, precisión de medición 0,1 mm.
4. Condiciones de corte
a) Primera pasada. Afilar la parte superior en bruto a Ø52 en longitud l=370 mm; Ra=12,5 µm.
1) Profundidad de corte para cara frontal t = 5 mm.
2) Avance según libro de referencia sp = 0,45 mm/rev.
3) Velocidad de corte v, m/min.
donde Сv=350 - Considera el material que se procesa y el material de la parte de corte del cortador;
m = 0,2 xV=0,15 yV = 0,35 - exponentes;
T = 60 - vida útil de la herramienta, min;
Kv - coeficiente de velocidad
donde KPV \u003d 0.96 - el estado de entrega de la pieza de trabajo;
КIV =0.65 - material de la pieza de corte;
KMV = 0,90 - material procesado;
K=0,70 - coeficiente del parámetro de corte;
Kg=0,97 - coeficiente del parámetro cortador.
0,96 0,65 0,90 0,70 0,97=0,38
Todos los valores de los coeficientes se seleccionan de acuerdo con la recomendación del manual.
4) El número de revoluciones del husillo.
5) Velocidad del husillo según pasaporte n=1000 rpm.
7) Fuerza de corte.
Рz=Срz tхр syp vpr kr,
donde kр - coeficiente de potencia
donde k1=1.04 - material procesado.
k2=0,89 - ángulo principal en planta
kp=1,04 0,89=0,93
Ср=3200 - material procesado y material de la parte de corte
z=3000 4.51.0 0.650.75 56.54-0.15 0.93=5424 N
8) Poder de corte efectivo.
donde h \u003d 0.75 - eficiencia máquina.
NEF = 6,75 kW 15 kW = NCT.
9) Tiempo de transición básico:
donde y1=0 es el valor de la penetración de la herramienta:
l - la longitud principal de tratamiento, l=180 mm;
b) La segunda transición.
Afilar la parte superior hasta Ø49 mm en longitud l=140 mm, Ra=12,5 µm
El modo de corte se toma de acuerdo con la primera transición.
Tiempo principal.
Tiempo de cálculo de piezas:
donde Tpz=120 - tiempo preparatorio y final de la operación;
tiempo operativo.
arriba=Uto+Utv,
Уto=to1+to2=0.82+0.31=1.13 min
donde Уtп=20 - tiempo auxiliar para la operación, min;
parte superior = 1,13 + 20 = 21,13 min
Tshtk= +=28.6 min
c) La tercera transición.
Taladrar agujeros w 14H12 (+0,18) mm hasta una longitud l=205 mm, Ra=12 µm
Operación de perforación
Equipo
Las especificaciones de la máquina de perforación vertical 2H135 se dan en el Apéndice 2.
Herramienta para cortar
1. Taladros con diámetros: 10 mm según GOST 2692-92. Material de perforación acero de alta velocidad. Durabilidad de los taladros Т=45 min. Parámetros geométricos: 2f=116°; r=2°; w=30°; b=2-5°.
herramienta de medición
1. Calibrador ШЦ-I GOST 166-80, límites de medición 0-125 mm, valor de división 1 mm, precisión de medición 0,1 mm.
Cálculo de datos de corte
a) Primera pasada. Taladre un agujero con un diámetro de 10 mm a una longitud de l = 24 mm, Ra = 12,5 μm.
1) Profundidad de corte t=0,5d=5 mm.
3) Avance según el pasaporte de la máquina s=0,25 rpm.
4) Velocidad de corte V=20 m/min.
5) Velocidad del husillo.
6) Velocidad del husillo según pasaporte n=630 rpm.
7) Velocidad de corte real:
8) esfuerzo de torsión.
Тcr=cm Ddm m2 cr, (2.12)
donde cm es el material que se está procesando y el material del taladro tomado como estándar, cm = 0.345;
qm - exponente;
la mente es un exponente;
kmr - material procesado, kmr=1,06.
Tcr=0,345 10I 0,250,8 1,06=12,1 N·m
9) Poder de corte.
? , (2.5)
donde h \u003d 0.75 - eficiencia máquina.
NE = 0,78 kW 3 kW = NCT.
10) Tiempo de transición básico:
donde y1=3 es el valor de la penetración de la herramienta:
l - la longitud principal de tratamiento, l=24 mm;
y2 - valor de sobremarcha de la herramienta, y2=0 mm;
Tiempo de cálculo de piezas
donde T pz \u003d 50 - tiempo preparatorio y final para la operación
020 Operación de fresado
Equipo
Fresadora horizontal X6132
Especificaciones
Tamaño de la mesa (L x A), mm 1320x320
Espacio x Ancho x Número de ranuras en T, mm x mm x uds. 18x3
máx. peso de la pieza, kg 500
Movimiento longitudinal, mm 700
Movimiento transversal, mm 255
Movimiento vertical, mm 320
Rango de avance longitudinal, mm/min 23,5~1180/18
Rango de avance transversal, mm/min 23,5~1180/1
accesorios
Prismas hidráulicos, cuchillas.
Herramienta para cortar
Fresa HSS
Número de dientes de corte - 4.
Dimensiones: diámetro de la parte de trabajo - 10 mm
diámetro del vástago - 10 mm
longitud de trabajo - 22 mm
longitud total - 72 mm.
herramienta de medición
Regla metálica GOST 427-80, límites de medida 0-40 mm, división de escala 1 mm.
Condiciones de corte
a) Primera pasada. Fresar la pieza por ambos lados. Mantener el tamaño l=310 60 mm, Ra=6,3 micras.
1) Profundidad de corte para cara frontal t = 2 mm.
2) Avance sp = 0,12 mm/rev.
3) Velocidad de corte v, m/min.
donde Cv=330 - tiene en cuenta el material que se procesa y el material de la parte de corte del cortador;
m = 0,2 xV=0,1 yV = 0,2
qv=0,2 - exponentes según el directorio
T = 120 - vida útil de la herramienta, min;
Kf=0,87 - ángulo principal en planta;
KN=0,90 - estado de entrega de la pieza;
KM = 0,77 - material procesado;
Ku =0.65 - material de la parte de corte del cortador;
120,8 m/min
4) Velocidad del husillo.
donde D - diámetro del cortador, D=10 mm
5) Velocidad del husillo según pasaporte n=504 rpm.
6) Velocidad de corte real:
v===126,6 m/min
7) Alimentación de minutos:
sm=sz n Z=0,12 10 504=604,8 mm/min (2,3)
8) Avance por minutos según el pasaporte Smin=560 mm/min
9) Avance real por diente:
sz===0.06 mm/diente
10) Fuerza de corte.
donde kp=1.31 - material procesado.
Cp=8250; XP=1,0; Yp=0,75; u=1,1; qv=1,3; spr=0.2
11) Fuerza de avance.
Px=0,3 Pz=0,3 2235=670,5 N;
Px=670,5N< 2400 Н = [Рх]
12) Poder efectivo de corte.
donde h \u003d 0.75 - eficiencia máquina.
NEF = 6,2 kW 15 kW = NCT.
13) Tiempo de transición básico:
donde y1 es el valor de la penetración de la herramienta:
l - la longitud principal de tratamiento, l=80 mm;
y2 - valor de sobrecarrera de la herramienta, y2=5 mm;
015 Acabado de torneado
Equipo
Torno de corte de tornillos modelo 16K20TS.
Para datos técnicos, ver operación 010.
Herramienta para cortar
Cortador de torneado en línea recta, acabado de acuerdo con GOST 6743-93 tipo 5, según la recomendación, el material de la pieza de corte es T15K6. Vida de la herramienta T=60 min; ВЧН=16Ч25 - sección de soporte; f1=8; b=8 - ángulo de la espalda; r \u003d 0 - ángulo frontal; l \u003d 0 - el ángulo de inclinación de la hoja; r = 2 mm - radio en la parte superior del cortador; f=0,2 mm.
Herramienta de medición
Regla metálica según GOST 427-80, límites de medida 0-125 mm, valor de división 1 mm.
Calibrador ШЦ-I según GOST 166-80, límite de medición 0-125 mm, valor de división 1 mm, precisión de medición 0,1 mm
Condiciones de corte
Tiempo de cálculo de piezas
donde Тпз=60 - tiempo preparatorio y final para la operación
tiempo operativo.
arriba=Uto+Utv,
donde Uto - la suma del tiempo principal, min;
Уto=tо1+tо2+tо3+tо4+tо5=1.13+1.8+0.9+0.71+0.1=4.64 min
donde Yt in =24 - tiempo auxiliar para la operación, min;
5. Finalidad y dispositivo de la máquina herramienta.
detalle tecnico eje en blanco
Considere la máquina herramienta diseñada en el marco de este trabajo de curso (Figura 2). El accesorio de la máquina está diseñado para sujetar piezas de trabajo instaladas a lo largo de los diámetros exterior e interior.
El ajuste preliminar de las levas 15 a un tamaño dado se lleva a cabo moviéndolas a lo largo de la superficie ondulada 14. Debido a la conexión plana de la varilla 11 con el embrague 13, las levas pueden autoajustarse, lo que da como resultado una sujeción uniforme de la pieza de trabajo. . El accionamiento es neumático.
Mandril de tres mordazas
Cálculo de accesorios
Los datos iniciales para el cálculo de la fijación son la fuerza de corte y el par.
Realizamos el cálculo para la operación 010 - torneado.
Fuerza de corte = 1060,85 N.
El componente principal de la fuerza de corte Pz forma el momento de corte.
Y el momento de fricción Mtr está determinado por la fórmula:
Componemos la ecuación de momentos sobre el eje x:
Componemos la ecuación de fuerzas sobre el eje x:
Configuración del torno
Ajuste incluye la configuración de la tabla operativa de ajuste de los valores especificados de la velocidad del husillo y la velocidad de avance al mover las partes móviles de la máquina (calibradores, mesas, etc.). Para ello, se ajustan las cajas de cambios y los avances. Disposición (o, si es necesario, verificación de la ubicación correcta) de topes y convertidores eléctricos, hidráulicos y neumáticos para controlar el funcionamiento de las unidades, instalar mandriles de sujeción y conciliar la ubicación correcta de la herramienta de corte (ajustes de tamaño) de acuerdo con el plano operativo.
En el proceso de instalación y operación de máquinas para corte de metales, su precisión geométrica (por ejemplo, el descentramiento del husillo) se verifica periódicamente para verificar que cumpla con los estándares especificados en el pasaporte del equipo.
Durante la configuración actual de la máquina (subajuste), solo se realizan una serie de transiciones indicadas anteriormente (a partir de la cuarta, excepto la séptima y la octava). El tiempo de puesta en marcha del equipo al inicio de cada turno no debe ser superior a 0,5 horas.
Configuración de una fresadora
Ajuste de la fresadora, lleve a cabo su preparación para el trabajo, que consiste en verificar la capacidad de servicio y la disponibilidad de la máquina para realizar varias operaciones de fresado. En reposo, verifican la ejecución por parte de la máquina de los comandos para arrancar y parar el motor eléctrico, encender y apagar la rotación del husillo, encender y apagar los avances de la mesa mecánica.
Después de asegurarse de que la máquina está funcionando, proceda a su ajuste. Consideraremos los métodos de configuración de máquinas del grupo de fresado utilizando el ejemplo de fresadoras de consola universal con control manual.
Configuración de la máquina de perforación
Antes de comenzar a trabajar en la máquina perforadora, es necesario realizar su ajuste.
La configuración de la máquina implica el trabajo preparatorio para la instalación y alineación de la herramienta de corte y los accesorios para sujetar las piezas de trabajo, la inspección y el funcionamiento de prueba de la máquina, así como la selección e instalación de la velocidad de husillo requerida y la velocidad de avance de la herramienta especificadas en el tecnológico. mapa o asignado según tablas especiales. En la producción en masa y en serie, el ajuste de las máquinas suele ser realizado por trabajadores de ajuste altamente calificados, en la producción a pequeña escala e individual, por los propios perforadores.
Sin embargo, independientemente de quién haya configurado la máquina, antes de comenzar a trabajar, el operador de la máquina debe inspeccionar la máquina y probarla al ralentí. En este caso, se debe comprobar el estado del husillo, que debe girar sin descentramiento y, al igual que la mesa de la máquina, moverse suavemente hacia arriba y hacia abajo.
Si se encuentra algún mal funcionamiento de la máquina, debe informarse al capataz o al ajustador.
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