Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Автоматизация

Оглавление

1. Выбор заготовки.

Обоснование выбора заготовки.

Обрабатываемый материал.

Технологический процесс обработки детали.

2. Выбор станочного оборудования.

3. Расчет режимов резания.

4. Расчет потребности оборудования.

5. Расчет коэффициента технического использования

автоматической линии.

6. Структурная схема управления станком 23В56 на операцию 025.

7. Программирование операции.

8 . Список использованной литературы.

1. Выбор заготовки.

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод её получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку, формируют технические требования на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоёмкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле, так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют последующей трудоёмкой обработки и повышенного расхода материала. Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами детали и программой выпуска. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.

Обоснование выбора заготовки.

Припуски на обработку наружных поверхностей по таблице

- при черновом точении – 4,5 мм.

- при чистовом точении – 1,5 мм.

- при шлифовальной обработке – 0,5 мм.

Определим промежуточные размеры обрабатываемых поверхностей согласно маршрутному технологическому процессу:

Д _{т ч} = Д _п + 2 z m²,

Д _{т ч}= 32 +0,5 =32,5 мм.

Д _m = Д _{m r} + 2 z,

Д _m = 32,5 + 1,5 = 34 мм.

Д _{р з} = Д _m + 2 z,

Д _{р з} = 34 + 4,5 = 38,5 мм.

По расчетным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности, принимаем диаметр заготовки 40 мм с отклонением _-0,75по той же таблице.

Припуски на подрезание торцевых поверхностей определим по таблице Общая длина заготовки:

L_з = L_д + 2 z_подр,

L_д - номинальная длина детали по рабочему чертежу, мм.

L_з = 50+ 2*0,8 = 51,6 мм.

Объём заготовки определим по плюсовым припускам:

V_з = ПR²*L_з,

L_з – длина заготовки с плюсовым допуском, см.

R_з²_n – радиус заготовки с плюсовым допуском, см.

V_з= = 3,14*60 = 188мм³

Масса заготовки определяется по формуле:

G₃ = ρ*V_з,

ρ – плотность материала, кг/см³,

ρ = 0,00785 кг/см³.

G₃ = 0.00785*188= 1,48 кг.

Коэффициент использования материала:

К_{и м} = ,

К_{и
м}= = 0,84

Выбирается оптимальная длина проката для изготовления заготовки. Принимается ее равной 60 мм. Заготовку отрезаем на ножницах – это самый производительный и дешевый метод. Длину торцевого отрезка проката определяется из соотношения:

L_об = (0,3 – 0,5) d,

где d – диаметр сечения, мм.

L_об = 0,3*32= 9,6 мм.

Число заготовок исходя из принятой длины проката, по стандартам, определяется по следующей формуле.

Из проката длиною 1 метр:

Х₄ = ,

Х₄= = 23,26шт.

Получается 23 заготовки из данной длины проката.

Обрабатываемый материал.

Материалом заготовки является сталь 45 ГОСТ 1050-88, имеющая следующие характеристики:

Таблица 1 – Химический состав стали:

С	S_i	Mn	S	P	N_i	Cr
			не более
0,42-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8	0,04	0,035	0,25	0,25

Таблица 2 – Механический состав стали:

σ_т МПа	σ_вр, МПа	δ₅, %	Ф, %	Ан, Дж/см²	НВ (не более)
не менее				Ан, Дж/см²	Горяче-катанной	Отожжен-ной
360	610	16	40	50	241	197

Маршрутный технологический процесс.

000 - Заготовительная.

Заготовка изготавливается из прутка диаметром 40 мм, и длиной 60 мм.

005 - Токарная

Оборудование: центра

Подрезать торец ,выдерживая размер 50мм.
Подрезать торец ,выдерживая размер 50 мм.

010 - Токарная черновая.

Приспособление: центра

Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 38,5 мм на диаметр 34 мм, на длине 15 мм.
Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 36,5 мм на диаметр 32 мм, на длине 10 мм.
Черновое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 30,5 мм на диаметр 26 мм, на длине 25 мм.

015- Токарная чистовая

Приспособление: центра.

Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 34 мм на диаметр 32,5 мм, на длине 15 мм.
Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 32 мм на диаметр 30,5 мм, на длине 10 мм.
Чистовое точение наружной поверхности проходным резцом с диаметра 26 мм на диаметр 24,5 мм, на длине 25 мм.

020- Токарная

Приспособления: трёхкулачковый патрон.

Снять фаски 3х45⁰.

025- Сверлильная

Приспособления: трёхкулачковый патрон.

Сверление и зенкерование сквозного отверстия диаметром 5 мм на длину 50мм.

030- Шлифовальная

1. Шлифовать наружную поверхность шлифовальным кругом с диаметра 32,5 мм на диаметр 32 мм, на длине 15 мм.

2. Шлифовать наружную поверхность шлифовальным кругом с диаметра 30,5 мм на диаметр 30 мм, на длине 10 мм.

3. Шлифовать наружную поверхность шлифовальным кругом с диаметра 24,5 мм на диаметр 24 мм, на длине 25 мм.

2. Выбор оборудования, приспособлений и инструмента.

Оборудование выбираем в соответствии с операциями в технологическим процессе.

Многорезцовый полуавтомат модели 1730

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм.

Над станиной 410
Над кареткой 360
Над суппортом 300

Наибольшая длина хода суппорта в мм:

Переднего 250
Заднего 135

Расстояние между центрами в мм:

Наибольшее 500
Наименьшее 200

Наибольшая длина обработки в мм: 460

Число скоростей вращения шпинделя: 12

Предел чисел оборотов шпинделя в минуту: 40-500

Количество величин подач переднего суппорта: 8

Пределы величин продольных подач переднего суппорта в мм/об: 0.12-1.38

Количество величин поперечной подачи заднего суппорта на каждую продольную подачу: 12

Пределы величин поперечных подач заднего суппорта в мм\об: 0.016-2.37

Скорость быстрого перемешения переднего суппорта в мм\мин: 2330

Мощность главного электродвигателя в кВт: 10

Сверлильный 23В56 станок

Параметры:

- размеры рабочей поверхности стола: 500´500;

- наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг:700;

- наибольшее перемещение стола:

·продольное: 500;

·поперечное: 800;

- наибольшее перемещение шпиндельной головки: 500;

- расстояние от оси шпинделя до рабочей поверхности стола: 120-620;

- конус отверстия шпинделя: 50;

- вместимость инструментального магазина: 30;

- число ступеней вращения шпинделя: 89;

- частота вращения шпинделя, об/мин: 21.2-3000;

- подача: 1-2000;

- наибольшая сила подачи стола, МН: 10;

- скорость быстрого перемещения стола и шпиндельной бабки, мм/мин: 8000;

- мощность э/двигателя, кВт: 14;

- габариты: 4450´4655´3100;

- масса, кг: 11370.

Станок шлифовальный 3E624:

наибольшие размеры устанавливаемой заготовки, мм Æ400х1000
высота над столом центров, мм 240
наибольшее продольное перемещение стола, мм 1000
частота вращения шпинделя 30-300
мощность двигателя главного привода, кВт 11
габариты: длина, мм 6310

ширина, мм 2585

высота, мм 1982

масса, т 7,6

3. Расчет режимов резания.

При токарной обработке

При точении:

,где t – глубина резания, мм

D-наибольший внутренний диаметр, мм

d-наименьший внутренний диаметр, мм

, где n-частота вращения , об/мин.

V- скорость резания, м/мин.

П=3,14

D-наибольший внутренний диаметр, мм

,где Т_о- основное время, мин.

L-длина режущей части, мм.

n-частота вращения, об/мин.

s-подача, мм/об.

i-число проходов

2. При сверлильной обработке

При сверлении:

где n-частота вращения сверла, об/мин.

V-скорость резания, м/мин.

П- постоянная 3.14

D –диаметр отверстия, мм

где Т_о- основное время, мин.

L-длина отверстия, мм.

n-частота вращения, об/мин.

s-подача, мм/об.

3. При шлифовании

При шлифовании:

, где n- частота вращения шлифовального круга, об/мин.

V-скорость резания шлифовального круга, м/мин.

П- постоянная 3.14

D –наружный диаметр шлифовального круга, мм

где Т_о- основное время, мин.

L-обрабатываемая длина, мм.

n-частота вращения шлифовального круга, об/мин.

s-подача, мм/об.

z-число зубьев.

i – число проходов.

Операция 005.

Переход 1

1. Подрезать торец

t =2,5 мм

V=192 м/мин.

L=50мм.

S=0,2 мм/об.

i=1

об/мин.

π=3,14

D-наибольший диаметр, мм

Переход 2

1. Подрезать торец

t =2,5 мм

V=192 м/мин.

L=50мм.

S=0,2 мм/об.

i=1

об/мин.

π=3,14

D-наибольший диаметр, мм

Операция 005 – Токарная

№

пер

Реж.

Инструм.

мм

S, мм/

об

Мм/

мин

об/

мин

Vф,

Мм/

мин

nф,

об/

мин

Pz,

Mkp,

Н*мм

кВт

То

Резец

подрезной

0,2

192

1911

201

2000

3001

600

4,9

0,125

Резец

подрезной

0,2

192

2038

188

2000

3001

600

4,9

0,125

Далее данные из расчета режимов резания заносим в таблицы.

Операция 010 – Токарная черновая.

№ пер	Реж. Инструм.	t, мм	S, мм/ об	V, Мм/ мин	n, об/ мин	Vф, Мм/ мин	nф, об/ мин	Pz, Н	Mkp, Н*мм	N, кВт	То
1	Резец проходной	4	1,2	92	862	91	850	2480		2,7	0,088
2	Резец проходной	3	0,3	80	796	80,4	800	2520			0,0625
3	Резец проходной	3	0,2	76	931	81,6	1000	2650		6,8	0,125

Операция 015 – Токарная чистовая.

№ пер	Реж. Инструм.	t, мм	S, мм/ об	V, Мм/ мин	n, об/ мин	Vф, Мм/ мин	nф, об/ мин	Pz, Н	Mkp, Н*мм	N, кВт	То
1	Резец проходной	4	1,2	80	784	81,6	800	2560		4,3	0,094
2	Резец проходной	3	0,3	76	794	76,6	800	2678		7,2	0,0625
3	Резец проходной	3	0,2	72	936	76,9	1000	2970		6,8	0,125

Операция 020 – Токарная.

№

пер

Реж.

Инструм.

мм

S, мм/

об

Мм/

мин

об/

мин

Vф,

Мм/

мин

nф,

об/

мин

Pz,

Mkp,

Н*мм

кВт

То

Резец фасонный

0,18

99,5

10,05

100

301

0,06

0,75

Резец фасонный

0,18

106

9,42

100

301

0,05

0,5

Операция 025 – Сверлильная.

№

пер

Реж.

Инструм.

мм

S, мм/

об

Мм/

мин

об/

мин

Vф,

Мм/

мин

nф,

об/

мин

Pz,

Mkp,

Н*мм

кВт

То

Сверло

спиральное

0,17

3694

54,95

3500

2,28

7,2

0,071

зенковка

0,32

2739

2800

24,87

2,03

0,089

Операция 030– Шлифовальная

№ пер	Реж. Инструм.	t, мм	S, мм/ об	V, Мм/ мин	n, об/ мин	Vф, Мм/ мин	nф, об/ мин	Pz, Н	Mkp, Н*мм	N, кВт	То
1	Шлиф. круг	4	0,02	180	1791	181	1800	3005		4,9	0,042
2	Шлиф. круг	3	0,02	180	1911	188,4	2000	3000		4,7	0,025
3	Шлиф. круг	3	0,02	180	2388	188,4	2500	2980		4,0	0,05

Исходя из построенного маршрута обработки и выбранных режимов резания, нарисуем операционные эскизы и циклограммы. Из полученных циклограмм определим время холостых ходов инструментов на каждой операции и переходе:

Тхх=Трх·19,2%

Операция 005: Тхх=(0,125+0,125)·19,2%=0,048 (мин)

Операция 010: Тхх=(0,088+0,062+0,125) ·19,2% =0,053 (мин)

Операция 015: Тхх=(0,094+0,062+0,125)·19,2%=0,162 (мин)

Операция 020: Тхх=(0,75+0,5)·19,2%= 0,24(мин)

Операция 025: Тхх=(0,071+0,089) ·19,2% = 0,031(мин)

Операция 030: Тхх=(0,042+0,025+0,05)·19,2% = 0,022(мин)

4. Расчет потребности оборудования.

Время, необходимое на каждую операцию:

опер. 005: Топ=0,25+0,048=0,298 (мин)

опер. 010: Топ= 0,275+0,053=0,328(мин)

опер. 015: Топ=0,844+0,162=1,006 (мин)

опер. 020: Топ=1,25+0,24=1,49 (мин)

опер. 025: Топ=0,16+0,031=0,191 (мин)

опер. 030: Топ=0,117+0,022=0,139 (мин)

Внеоперационные потери на станках:

опер. 005:

время на установку 0,17 (мин)