Разработка технологического процесса изготовления крышки коробки передач

← разместить еще код

Реферат Пояснительная записка 74 листа, 2 рисунка, 14 таблиц, 16 источников, 2 приложения. КРЫШКА ВЕРХНЯЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, РАБОЧИЙ ХОД, ПЕРЕХОД, ПОДАЧА, СКОРОСТЬ, РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ Цель работы – разработать технологический процесс на изготовление крышки верхней применительно к машиностроительному предприятию. Объектом разработки является крышка верхняя. В результате проведенной работы был разработан технологический процесс изготовления крышки верхней, позволяющий освоить выпуск данного изделия на промышленном предприятии. Степень внедрения – разработанный технологический процесс может быть использован на машиностроительном заводе. Эффективность разработанной технологии подтверждается расчетом, приведенным в работе. Изм. Лист № докум. Разраб. Бастылов В.А. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лит. 74 Лист Листов Провер. Иванов А.В. В К Р 5 5 кафедра ТМС группа 13МТ1бв Н. контр. Чуфистов О.Е. Разработка технологического процесса изготовления крышки верхней Пояснительная записка Утв. Содержание Введение…………………………………………………………………………...........7 1 Анализ исходных данных…………………………..…………………...……...........8 1.1 Служебное назначение изделия и детали…………………..…………….….…...8 1.2 Анализ детали на технологичность …………………..…….…….........................9 1.3 Цель и задачи выпускной квалификационной работы…………………..…..…11 2 Проектирование технологического процесса…………………..……………....…12 2.1 Определение типа производства…………………..…………………..................12 2.2 Обоснование выбора заготовки……………………...……………………….......17 2.3 Проектирование маршрута обработки…………………………………...….......20 2.4 Обоснование выбора средств технологического оснащения………………..…22 2.5 Определение припусков…………..…………………..…………………...….......23 2.6 Расчет режимов резания и норм времени..…………………………...….............28 2.7 Расчет суммарной погрешности обработки…………….…………....….............41 Выводы………………..…………………………………………………....….............46 3 Организационно-экономический раздел…………………..…………....………....48 3.1 Расчѐт величины капитальных вложений…………………..……..…………….48 3.2 Расчет технологической себестоимости…………………..………..………..…..52 Выводы………………..…………………………………………………......…...........58 4 Охрана труда и экологическая безопасность.……………………..………..……..59 4.1 Техника безопасности……………………………………...………………..……59 4.2 Экологическая безопасность….…………………………...………………..……62 Выводы………………..…………………………………………………....….............65 Заключение…………………..…………………...…....................................................66 Список использованных источников…………………..…………………...…..........67 Приложение А. Чертѐж детали…………………..…………………..…………....….79 Приложение Б. Комплект технологической документации ………….………....…71 6 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 6 Введение С увеличением номенклатуры выпускаемых изделий возникает вопрос проектирования новых технологических процессов изготовления отдельных деталей и изделий. Необходимо применение современного прогрессивного высокопроизводительного оборудования, износостойкого режущего и мерительного инструмента. Технологические процессы необходимо проектировать с применение новых технологий, конструкторских и технологических САПР, которые позволяют увеличить скорость проектирования, а также снижают процент ошибок, вызванных человеческим фактором. Актуальность работы состоит в том, чтобы разработать технологический процесс на изготовление детали для серийного типа производства. Степень проработки технологического процесса является высокой, так как произведѐн выбор оборудования, оснастки, режущего и мерительного инструментов, рассчитаны режимы резания и нормы времени на основные операции механической обработки детали. Рассчитаны экономические показатели получения детали. Объектом разработки является крышка верхняя. Целью является разработка технологического процесса на изготовление детали в условиях серийного типа производства. Задачами работы являются: – определение последовательности обработки поверхностей детали с выбором установочных и измерительных баз; – выбор металлорежущего и вспомогательного оборудования; – выбор технологической оснастки; – выбор режущих и мерительных инструментов; – расчѐт режимов резания и норм времени; – определение экономических показателей при изготовлении деталей. 7 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 7 1 Анализ исходных данных 1.1 Служебное назначение изделия и детали Деталь крышка верхняя относится к классу корпусных деталей и является базовой деталью коробки передач. Коробка передач является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля и предназначена для изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а также длительного разъединения двигателя от трансмиссии. Данная деталь представляет собой прямоугольную тонкостенную крышку с большим количеством отверстий для установки рабочих деталей коробки передач в заданном пространственном положении. Деталь имеет шесть отверстий под крепеж расположенных нормально относительно основания – два отверстия диаметром 10,3Н7 Ra 6,3 мкм и четыре отверстия диаметром 10,5Н12 Ra 20 мкм. Крепежные отверстия расположены в шести бобышках диаметром 20 мм. Наиболее ответственными поверхностями являются три отверстия диаметром 16Н12 мм Ra 12,5 мкм для установки валов системы управления перемещением блоков зубчатых колес коробки передач. Кроме того, деталь содержит большое количество отверстий для подведения смазочной жидкости к ответственным узлам коробки передач. После изготовления заготовки еѐ подвергаю старению. В качестве материала для детали, учитывая условия эксплуатации, используется чугун СЧ18 ГОСТ 1412–85, свойства материала представлены в таблицах 1.1 и 1.2 [12]. Таблица 1.1 – Химический состав чугуна СЧ18 C Si Ti Cr Ni Mn P N S 3,4…3,6 1,9...2,3 – – – 0,5...0,7 0…0,02 – 0..0,15 Таблица 1.2 – Механические свойства чугуна СЧ18 Предел Предел текучести, МПа прочности, МПа Относительное удлинение, % Относительное сужение, % HB 70 700 1 1 160–170 8 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 8 1.2 Анализ детали на технологичность При конструировании деталей необходимо достичь удовлетворения не только эксплуатационных требований, но и требований наиболее рационального и экономичного изготовления деталей. В этом состоит принцип технологичности конструкции детали. Выполним качественную оценку технологичности конструкции детали. Формы и размеры заготовки максимально приближены к форме и размерам детали, что повышает коэффициент использования материала. Деталь имеет хорошо выраженные базовые поверхности, а обрабатываемые поверхности имеют свободный доступ инструмента и допускают обработку на проход. Также облегчает обработку то, что большинство обрабатываемых поверхностей обрабатываются с одинаковой степенью точности и качеством поверхности. Жесткость детали обеспечивает достижение необходимой точности при обработке. Таким образом, можно сказать, что с качественной стороны деталь технологична. Выполним количественную оценку технологичности конструкции изделия. Количество поверхностей соответствующей точности представлены в таблице 1.3. Коэффициент точности обработки [1] 1 К 1 IT т.ч. ср          , (1.1) где ср IT – средний квалитет точности размеров детали. Таблица 1.3 – Точность размеров детали Квалитет точности IT 6 7 10 12 14 Количество размеров n 2 3 2 3 13 Средний квалитет точности размеров детали [1] 9 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 9 IT n  i i , ср IT n   (1.2) i где i IT – квалитет точности i–го размера; i n – число размеров соответствующих i–ому квалитету;       6 2 7 3 10 2 12 3 14 13 11,78.    IT   ср 23   1 К 1 0,92.    т.ч. 11,78     Следовательно, по точности деталь технологична. Коэффициент шероховатости поверхности [1] 1 К  , (1.3) ш Ra ср где ср Ra – средняя шероховатость поверхностей, мкм. Количество поверхностей соответствующей шероховатости представлены в таблице 1.4. Таблица 1.4 – Шероховатость поверхностей детали Шероховатость Ra, мкм 6,3 12,5 25 Количество поверхностей n 8 8 22     6,3 8 12,5 8 25 22  Ra 15   , ср 38 1 К 0,07.   ш 15 Коэффициент шероховатости поверхностей близок к нормативному. Коэффициент использования материала [1] д и.м. з К m m  , (1.4) где д m – масса детали, кг; з m – масса заготовки, кг. 10 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 10 8,4 К 0,76.   и.м. 11 Коэффициент использования материала соответствует нормативному, поэтому с количественной оценки конструкция крышки верхней также технологична. Проанализировав технологичность детали с качественной и количественной стороны, можно сделать вывод о том, что в общем деталь достаточно технологична, чтобы еѐ получение не требовало применения сложных и дорогостоящих методов обработки. 1.3 Цель и задачи выпускной квалификационной работы Цель выпускной квалификационной работы: разработка технологического процесса изготовления крышки верхней. Задачи выпускной квалификационной работы: – применить высокопроизводительное оборудование и инструмент; – применить оптимальные схемы установки детали; – применить специальную и специализированную высокопроизводительную оснастку с механизированным приводом; – рассчитать режимы резания и нормы времени на основные операции механической обработки детали; – определить экономическую эффективность разработанного технологического процесса; – определить меры безопасности при изготовлении детали; – рассмотреть вопрос экологической безопасности при выполнении технологического процесса изготовления деталей. 11 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 11 2 Проектирование технологического процесса 2.1 Определение типа производства Исходные данные: годовая программа выпуска N  В 3000 шт.; количество деталей данного наименования на изделие 1m  ; количество деталей, которое необходимо изготовить дополнительно в качестве запасных частей β 5 % [11, с. 92]; режим работы предприятия 2 смены в сутки. Исходя из массы готовой детали 8,4 кг, характеристики еѐ основных поверхностей и годовой программы выпуска N  В 3000 штук, предположим, что заготовкой для детали «Крышка верхняя» будет являться отливка. Годовая программа запуска деталей [11, с. 92] В β 1 100 N N m          , (2.1) где В N – годовая программа выпуска изделий, N  В 3000 шт.; m – количество деталей данного наименования на изделие, 1m  ; β – коэффициент учѐта брака и запаса на складе, β 5 % [11, с. 92]; 5 3000 1 1   N 3150     100     шт. Определяем основное время на обработку. Операция вертикально-фрезерная с ЧПУ. Фрезеровать шесть бобышек диаметром 20 мм для крепежных отверстий, основное время для фрезерования [3] T o 0,006 l i    , (2.2) где l – длина обрабатываемой поверхности, мм, i – количество обрабатываемых поверхностей, мм; 12 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 12 T     o 0,006 20 6 0,72 мин. Сверлить четыре отверстия диаметром 10,5 мм глубиной 20 мм, основное время для сверления [3] T o 0,00052 d l i     , (2.3) где d – диаметр обрабатываемого отверстия, мм; l – длина обрабатываемого отверстия, мм; i – количество обрабатываемых отверстий, мм; T   o 0,00052 10,5 20 4 0,44    мин. Сумма основного времени на операцию о 1,16 Т  минут. Штучно-калькуляционное время [3] ш-к к о φT T  , (2.4) где к φ – коэффициент учитывающий затраты времени на вспомогательные переходы,  к φ 1,84 [3]; о T – основное время переходов, мин; T    ш-к 1,84 1,16 2,13 мин. Операция горизонтально-фрезерная с ЧПУ. Сверлить одно отверстие диаметром 9,5 мм глубиной 90 мм, основное время для сверления определяется по формуле (2.3) T   o 0,00052 9,5 90 1 0,44    мин. Сверлить два отверстия диаметром 10,2 мм глубиной 30 мм, основное время для сверления определяется по формуле (2.3) T   o 0,00052 10,2 30 2 0,32    мин. Нарезать резьбу М12 глубиной 22 мм в двух отверстиях, основное время для нарезания резьбы метчиком [3] o T 0,0004 d l i     мин, (2.5) где d – диаметр резьбы, мм; l – длина резьбы, мм; 13 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 13 i – количество обрабатываемых отверстий, мм; T    o 0,0004 12 22 2 0,21   мин. Сверлить одно отверстие диаметром 6 мм глубиной 65 мм, основное время для сверления определяется по формуле (2.3) T    o 0,00052 6 65 1 0,20   мин. Обработку фасок не учитываем, так как основное время на их обработку на порядок меньше, чем время других переходов. Сумма основного времени на операцию о 1,18 Т  минут. Штучно-калькуляционное время на операцию, определяется по формуле (2.4) T    ш-к 1,84 1,18 2,17 мин. Операция горизонтально-фрезерная с ЧПУ. Сверлить три отверстия диаметром 16 мм глубиной 154 мм, основное время для сверления определяется по формуле (2.3) T    o 0,00052 16 154 3 3,84   мин. Цековать три поверхности диаметром 20 мм глубиной 3 мм в отверстиях, основное время для цекования [3] T o 0,00021 d l i     мин, (2.6) где d – диаметр обрабатываемого отверстия, мм; l – длина обрабатываемого отверстия, мм; i – количество обрабатываемых отверстий, мм; T      o 0,00021 20 3 3 0,04 мин. Сумма основного времени на операцию о 3,88 Т  минут. Штучно-калькуляционное время на операцию, определяется по формуле (2.4) T    ш-к 1,84 3,88 7,14 мин. Расчѐтное количество станков [3] 14 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 14 N Т  ш-к р Д 60 η т F    , (2.7) з.н. где N – годовая программа запуска деталей, шт.; – штучно-калькуляционное время, мин.; ш-к Т Д F – действительный годовой фонд времени, F  Д 3904 ч. [11, с. 94]; з.н. η – нормативный коэффициент загрузки оборудования, з.н. η 0,8 [11, с. 94]; 3150 2,13 0,0358 т р1 60 3904 0,8      шт. Принятое число рабочих мест 1 1P  . 3150 2,17  т р2 0,0365 60 3904 0,8     шт. Принятое число рабочих мест 2 1P  . 3150 7,14 0,12 т р3 60 3904 0,8      шт. Принятое число рабочих мест 3 1P  . Фактический коэффициент загрузки оборудования [11, с. 94] р з.ф. η m  , (2.8) P где р m – расчѐтное количество станков, шт.; P – принятое число рабочих мест; 0,0358 η 0,0358   . з.ф.1 1 0,0365 η 0,0365   . з.ф.2 1 0,12 η 0,12   . з.ф.3 1 Количество операций, выполняемых за один год [3] 15 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 15 з.н. η О η  , (2.9) з.ф. где з.н. η – нормативный коэффициент загрузки оборудования, з.ф. η – фактический коэффициент загрузки оборудования, 0,8 О 22,3   операций. 1 0,0358 0,8 О 21,9   операций. 2 0,0365 0,8 О 6,67   операций. 3 0,12 Все вычисления сведем в таблицу 2.1. Таблица 2.1 – Результаты расчѐта типа производства № Наименование операции Р Тш-к О mр ηзф 1 Вертикально-фрезерная с ЧПУ 2,13 0,0358 1 0,0358 22,9 2 Горизонтально-фрезерная с ЧПУ 2,17 0,0365 1 0,0365 21,9 3 Горизонтально-фрезерная с ЧПУ 7,14 0,12 1 0,12 6,67 Сумма 3 51,47 Коэффициент закрепления операций [11, с. 91] П К = Р о з.о. я , (2.10) где о П – суммарное число различных операций, выполняемых в течении месяца, о П О ; я Р – явочное число рабочих подразделения, выполняющих различные операции, я Р P ; 22,9+21,9+6,67 К = 17,16  . з.о. 3 В соответствии с ГОСТ 14004–83 значение: 10 К 20  [11, с. 92] з.о. соответствует среднесерийному типу производства. Вывод: тип производства среднесерийный. 16 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 16 Величина такта выпуска деталей, мин. [11, с. 97] F 60   Д В t N , (2.11) где Д F – действительный фонд работы оборудования с учѐтом простоев, ч.; N – годовая программа запуска деталей, шт.; 3904 60 74,36 t    мин. В 3150 Количество деталей в партии для одновременного запуска, шт. [3] N a n   , (2.12) 254 где N – годовая программа запуска деталей, шт.; a – периодичность запуска в днях, 12 a  дней [3]; 3150 12 149 n    шт. 254 2.2 Обоснование выбора заготовки Метод получения заготовки в современном производстве определяется служебным назначением детали, материалом и типом производства, а также экономичностью изготовления. При выборе метода получения заготовки необходимо стремиться к максимальному приближению еѐ по форме и размерам к параметрам готовой детали при возможно меньшей трудоѐмкости заготовительных операций. Варианты получения заготовок (рисунок 2.1): − отливка в землю; − литьѐ в металлические формы. Стоимость заготовки, полученной способом литья [3]     отх i С S S Q k k k k k Q q          заг Т С В М П 1000 1000     , (2.13) 17 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 17 где i С – базовая стоимость 1 тонны заготовок, для литья в землю 1 92000 i С  руб./т.; для литья в металлические формы 2 104500 i С  руб./т.;. [13]; Q – масса заготовки, 1 24Q  кг, 2 11Q  кг; Т k – коэффициент, учитывающий точность штамповки по ГОСТ 7505–89, для литья в землю k  T1 1,06 ; для литья в металлические формы k  ; [3]; T2 1 С k – коэффициент, учитывающий группу сложности штамповки из материала СЧ18, для литья в землю k  C1 0,7 ; для литья в металлические формы k  ; [3]; C2 1 В k – коэффициент, учитывающий вес штамповки из материала СЧ18, для литья в землю 1 0,8 B k  ; для литья в металлические формы 2 0,84 B k  [3]; М k – коэффициент, учитывающий марку материала отливки, k  [3]; М 1 П k – коэффициент, учитывающий объѐм производства, k  [3]; П 1 q – масса детали, 8,4 q  кг; отх S – цена 1 тонны отходов, S  отх 10000 руб. [13]; Стоимость отливки в землю 92000 10000    S  24 1,06 0,7 0,8 1 1 24 8,4 1155 руб.           заг1 1000 1000     Стоимость отливки в металлические формы 104500 10000     S 11 1 1 0,84 1 1 11 8,4 966 руб.           заг2 1000 1000     Экономический эффект способов получения заготовок, руб. [3]   Э S S N    , (2.14) з заг2 заг1 где – стоимость заготовки, полученной вторым способом, руб.; заг2 S – стоимость заготовки, полученной первым способом, руб.; заг1 S N – годовая программа выпуска деталей, шт.;   Э   з 1155 966 3150 595350   руб. 18 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 18 а) отливка в землю б) литье в металлические формы Рисунок 2.1 – Общий вид исходных заготовок Коэффициент использования материала [3] д. и.м. заг. К , m m  (2.15) 8,4 К 0,76   . и.м. 11 19 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 19 В среднесерийном производстве для данной детали целесообразно использовать в качестве заготовки отливку, получаемую литьѐм в металлические формы. Вывод: в качестве заготовки принимаем отливку, что подтверждено экономическими расчѐтами. Способ получения заготовки оптимальный. 2.3 Проектирование маршрута обработки На основании рассчитанного типа производства и выбранного метода получения заготовки определяется маршрутный технологический процесс изготовления крышки верхней. Маршрутный техпроцесс изготовления крышки представлен в таблице 2.2. Таблица 2.2 – Маршрутный техпроцесс изготовления крышки верхней № оп Название и краткое содержание операции Технологическая база Оборудование 1 2 3 4 Заготовительная 005 – Участок литья Получить исходную заготовку методом литья в металлические формы Термическая 010 Склад – Старение заготовок 015 Вертикально-фрезерная с ЧПУ Установ А 1. Фрезеровать верхнюю плоскость чисто, выдерживая размеры ∅75–0,52 мм; 136–0,87 мм. 2. Зенкеровать центральное отверстие, выдерживая размеры ∅49 Вертикально- Основание, торцы фрезерный с ЧПУ VMC60 +0,1 +0,52 мм; 35 мм. 3. Зенковать фаску в отверстии, выдерживая размер 1×45°. 020 Вертикально-фрезерная с ЧПУ Установ А 1. Фрезеровать плоскость основания чисто, выдерживая размеры 247×200 мм; 133–0,87 мм. Верхняя плоскость, центральное отверстие Вертикально- фрезерный с ЧПУ VMC60 20 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 20 Продолжение таблицы 2.2 1 2 3 4 2. Сверлить два отверстия, выдерживая размеры ∅9,7 +0,1 +0,52 мм; 30 мм. 3. Развернуть два отверстия предварительно, выдерживая размеры ∅10,2 +0,052 +0,52 мм; 30 мм. Верхняя плоскость, центральное отверстие 4. Развернуть два отверстия чисто, выдерживая размеры ∅10,3 +0,018 мм; +0,52 30 мм. Вертикально-фрезерная с ЧПУ Установ А 1. Фрезеровать шесть бобышек чисто, выдерживая размеры ∅20–0,87 мм; 20–0,87 025 Основание, 2 точных отверстия Вертикально- фрезерный с ЧПУ VMC60 мм. 2. Сверлить четыре отверстия, выдерживая размеры ∅10,5 +0,1 +0,52 мм; 20 мм. Вертикально-фрезерная с ЧПУ Установ А 1. Фрезеровать полость чисто, выдерживая размеры 84 +0,87 +0,87 мм; 43 030 Верхняя плоскость, 2 точных отверстия Вертикально- мм. 2. Фрезеровать полость чисто, выдерживая размеры 94 фрезерный с ЧПУ VMC60 +0,87 +0,87 мм; 30 мм. 3. Сверлить три отверстия, выдерживая размеры ∅9,5 +0,1 +0,52 мм; 44 мм. Горизонтально-фрезерная с ЧПУ Установ А 1. Сверлить отверстие, выдерживая размеры ∅9,5 +0,1 +0,52 мм; 90 мм. 2. Сверлить два отверстия под резьбу, выдерживая размеры ∅10,2 +0,1 +0,52 мм; 30 035 Основание, 2 точных отверстия Горизонтально- фрезерный с ЧПУ Almac FB 1005 мм. 3. Зенковать фаски в двух отверстиях под резьбу, выдерживая размер 1×45°. 4. Нарезать резьбу М12 в двух отверстиях, выдерживая размеры М12×1,75–7Н; 22 +0,5 мм. 21 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 21 Продолжение таблицы 2.2 1 2 3 4 5. Сверлить отверстие, выдерживая размеры ∅6 +0,1 +0,52 мм; 65 мм. 040 Горизонтально-фрезерная с ЧПУ Установ А 1. Сверлить три отверстия, выдерживая размеры ∅16 +0,1 +0,52 мм; 155 мм. Основание, 2 точных отверстия Горизонтально- фрезерный с ЧПУ Almac FB 1005 2. Цековать три поверхности в отверстиях, выдерживая размеры ∅20 +0,1 +0,52 мм; 3 мм. Контрольная 045 Проверить размеры детали на соответствие требованиям чертежа. – Стол ОТК 2.4 Обоснование выбора средств технологического оснащения Так как рассчитанный тип производства получился среднесерийный, а заготовкой является отливка, то подбираем металлорежущее оборудование и средства технологического оснащения, которые применяются для изготовления деталей в данном типе производства. Металлорежущее оборудование выбираем в зависимости от размеров заготовки и требуемой точности обрабатываемых поверхностей, а также при условии, что на данном оборудовании, можно выполнить требуемую операцию. Приспособления для установки и зажима заготовки применяем, которые входят в стандартную комплектацию станка. Режущий и мерительный инструмент выбираем стандартный. Выбор оборудования по операциям. Операция 005 заготовительная. Оборудование: машина для литья в металлические формы модели 49Б503. Операция 010 термическая. Оборудование: склад заготовок. 22 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 22 Операция 015 вертикально-фрезерная с ЧПУ. Оборудование: вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели VMC60. Операция 020 вертикально-фрезерная с ЧПУ. Оборудование: вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели VMC60. Операция 025 вертикально-фрезерная с ЧПУ. Оборудование: вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели VMC60. Операция 030 вертикально-фрезерная с ЧПУ. Оборудование: вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели VMC60. Операция 035 горизонтально-фрезерная с ЧПУ. Оборудование: горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ модели Almac FB 1005 модели VMC60. Операция 040 горизонтально-фрезерная с ЧПУ. Оборудование: горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ модели Almac FB 1005 модели VMC60. Операция 045 контрольная. Оборудование: стол ОТК. 2.5 Определение припусков Расчет припусков на обработку отверстия диаметром 10,3Н7 +0,018 мм. Припуски на обработку по переходам [5] 2·zmin=2·(Rzi–1+hi–1+ΔΣi–1+ε), (2.16) где Rzi–1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм; hi–1 – глубина дефектного слоя на предшествующем слое поверхности, мкм; ΔΣi–1 – суммарные отклонения расположения поверхности на предшествующем переходе, мкм; ε – погрешности установки заготовки на выполняемом переходе, мкм. Суммарное значение пространственного отклонения [5] 23 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 23 2 2 заг ρ ρ ρ ,  (2.17) см кор где см ρ – погрешность смещения одних участков поверхностей относительно других, см ρ 1 мм [5]; кор ρ – погрешность коробления детали, [5] ρ l    , (2.18) кор к где к  – допускаемая удельная кривизна, к 1  мкм/мм [5]; l – расстояние от точки закрепления до определяемого сечения, 30 l  мм;    кор ρ 1 30 30 мкм. 2 2 заг ρ 1000 30 1000    мкм. Сверление. Значения параметров Rz=25 мкм; Т=25 мкм [5]. Значение остаточного смещения [5] ост ρ k  ост y заг ρ ρ , (2.19) где y k – коэффициент уточнения формы, заг ρ – пространственное отклонение заготовки;    ост ρ 0,06 1000 60 мкм. 2·zmin=2·(25+25+60)=2·110 мкм. Зенкерование черновое. Значения параметров Rz=15 мкм; Т=20 мкм [5].    ост ρ 0,04 1000 40 мкм. 2·zmin=2·(15+20+40)=2·75 мкм. Развертывание чистовое Значения параметров Rz=6,3 мкм; Т=10 мкм [5].    ост ρ 0,03 1000 30 мкм. 2·zmin=2·(6,3+10+30)=2·46,3 мкм. Развертывание тонкое 24 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 24 Значения параметров Rz=3,2 мкм; Т=5 мкм [5].    ост ρ 0,02 1000 20 мкм. Расчетный размер последнего перехода dp =10,318 мм. Для остальных переходов получаем расчѐтный размер [5] d d    p 1 1 min 2i i z  , (2.20) где 1 i d  – расчѐтный размер предыдущего перехода, мм; 2  1 min i z  – минимальный припуск на данный переход, мкм. Для чистового развертывания dp=10,318–0,0926=10,225 мм. Для чернового зенкерования dp=10,225–0,15=10,075 мм. Для сверления dp=10,075–0,22=9,855 мм. Наименьший предельный размер для каждого перехода, мм [5] d d T  , (2.21) min р б где р d – наименьший предельный размер, мм; б T – допуск на обработку, мм. Для сверления dmin=9,855–0,21=9,645 мм. Для чернового зенкерования dmin=10,075–0,16=9,915 мм. Для чистового развертывания dmin=10,225–0,039=10,186 мм. Минимальное предельное значение припуска на обработку для наружной поверхности [5] пр min 2 z d d    , (2.22) i i 1 max max i  где 1 max max ,i i d d – наибольшие предельные размеры для переходов, мм.  25 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 25 Максимальное предельное значение припуска на обработку для наружной поверхности [5] пр max 2 z d d    , (2.23) i i 1 min min i  где 1 min min ,i i d d – наименьшие предельные размеры для переходов, мм.  Для чернового зенкерования 2·zmax=9,915–9,645=0,270 мм; 2·zmin=10,075–9,855=0,220 мм. Для чистового развертывания 2·zmax=10,186–9,915=0,271 мм; 2·zmin=10,225–10,075=0,150 мм. Для тонкого развертывания 2·zmax=10,300–10,186=0,114 мм; 2·zmin=10,318–10,225=0,093 мм. Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по переходам представлена в таблице 2.3. Таблица 2.3 – Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по переходам Элементарная поверхность и технологический маршрут обработки Элементы припуска , мкм Проверка Td1–Td2=2·zmax–2·zmin; (2.24) 26 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 26 Расчетный припуск 2·z min Минимальный размер Допуск на изготовление Td Предельные размеры Полученные предельные припуски Rz Т ρ ε dmin dmax 2·zmin 2·zmax 25 25 60 – – Сверление 9,855 210 9,645 9,855 Зенкерование черновое 15 20 40 – 2·110 10,075 160 9,915 10,075 270 220 Развертывание чистовое 6,3 10 30 – 2·75 10,225 39 10,186 10,225 271 150 Развертывание тонкое 3,2 5 20 – 2·46,3 10,318 18 10,300 10,318 114 93 Td1–Td2=210–160=50 мкм; 2·zmax1–2·zmin1=270–220=50 мкм; Td2–Td3=160–39=121 мкм; 2·zmax2–2·zmin2=271–150=121 мкм; Td3–Td4 =39–18=21 мкм; 2·zmax3–2·zmin3=114–93=21 мкм. Схема припусков и предельных размеров по переходам до диаметра 10,3Н7 +0,018 мм представлена на рисунке 2.2. Рисунок 2.2 – Схема припусков и предельных размеров по переходам до диаметра 10,3Н7 +0,018 мм 27 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 27 2.6 Расчет режимов резания и норм времени Рассчитаем режимы резания на две операции по аналитическим формулам теории резания [14]. Операция 035 горизонтально-фрезерная с ЧПУ. Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ модели Almac FB 1005. Сверлить отверстие диаметром 9,5 мм глубиной 70 мм. Режущий инструмент: сверло спиральное диаметром 9,5 мм 2301–0025 В ГОСТ 10903–77. Глубина резания [14] 1 , t d  (2.25) 2 где d – диаметр сверла, мм; 1 9,5 4,75 мм. t    2 Подачу принимаем S=0,4 мм/об [14]. Скорость резания [14] V q V V C D  m x y V V V K T t s     , (2.26) С q x y m – вспомогательные коэффициенты, где , , , , V V V V 17,1 V C  0,25 , V q  0 , V x  , 0,4 V y  , 0,125 m  [14]; D – диаметр сверла, 9,5 D  мм; T – стойкость инструмента, 35 T  мин. [14]; t – глубина резания, мм; s – подача при сверлении 0,4 s  мм/об [14]; V K – поправочный коэффициент [14], K K K K    , (2.27) V мV uV lV где мV K – коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания [14], 28 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 28 n 190 мV K НВ        , (2.28) где HB – твѐрдость материала, HB=170; n – показатель степени, n=1,3 [13]; 1,3 190 1,156 мV K 170        ; uV K – поправочный коэффициент, учитывающий материал режущей части инструмента, 0,65 uV K  [14]; lV K – коэффициент, учитывающий глубину сверления, 1 lV K  [14]. Общий поправочный коэффициент на скорость резания 1,156 0,65 1 0,751 V K     . 0,25 0,125 0 0,4 17,1 9,5 0,751 20,8 35 4,75 0,4 V     м/мин.   Число оборотов шпинделя станка, мин –1 [14] 1000 , π V n d    (2.29) V – скорость резания, м/мин; где π – постоянная, π=3,14; d – диаметр обработки, мм; 1000 20,8 697 п 3,14 9,5     –1 мин . Частота вращения по паспорту станка п  –1 ст 700 мин . Корректируем значение скорости резания, м/мин [14] π 1000 d n V    , (2.30) где π – постоянная, π=3,14; d – диаметр обработки, мм; n – частота вращения шпинделя станка, мин –1 ; 29 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 29 3,14 9,5 700 20,9 V     м/мин. 1000 Крутящий момент при сверлении, Н·м [14] М кр 10 м мq y м р С D s K      , (2.31) где м C – постоянная, 0,021 м C  [14]; ,м м q y – показатели степени, 2 м q  ; 0,8 м y  [14]; D – диаметр сверла, мм; s – подача, мм/об; р K – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на крутящий момент [14], P мр K K , (2.32) где мр K – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силу резания, [14] n мp 190 HB K        , (2.33) где НВ – твѐрдость материала, n – показатель степени, n=0,6 [13]; 0,6 170 0,935 мp K 190        ; кр 10 0,021 9,5 0,4 0,935 8,5 2 0,8 М       Н·м. Требуемая мощность резания N , кВт [14] кр M n N   , (2.34) 9750 где кр M – крутящий момент, Н∙м; n – частота вращения шпинделя, мин –1 ; 8,5 700 0,61 N    кВт. 9750 30 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 30 Мощность на шпинделе станка с учѐтом КПД, кВт [14] ηN N , (2.35) шп где N – мощность электродвигателя главного привода, кВт;  – КПД станка, 0,8   [14]; N    кВт. шп 7,5 0,8 6 Минутная подача, мм/мин м ст s sп  , (2.36) где s – подача, мм/об; ст п – частота вращения шпинделя станка, мин -1 ; s    м 0,4 700 280 мм/мин. Основное время на сверление отверстия, мин [14] рх о L i Т s n    , (2.37) где рх L – величина рабочего хода, мм [14]; L l y ,     (2.38) рх l – глубина обрабатываемого отверстия, мм; y – врезания сверла, мм [14]; 0,4 ,y D  (2.39) D – диаметр сверла, мм; 0,4 9,5 3,8 y    мм;  – перебег сверла, 1...3  мм [14], принимаем 0 мм, так как отверстие глухое; L    рх 70 3,8 73,8 мм. i – число отверстий; s – подача, мм/об; n – частота вращения шпинделя, мин –1 ; Основное время обработки, рассчитывается по формуле (2.65) 31 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 31 73,8 1 0,26 Т о 0,4 700     мин. Сверлить отверстие диаметром 10,2 мм глубиной 30 мм. Режущий инструмент: сверло спиральное диаметром 10,2 мм 2301–0030 В ГОСТ 10903–77. Глубина резания, рассчитывается по формуле (2.25) 1 10,2 5,1мм. t    2 Подачу принимаем S=0,4 мм/об [14]. Скорость резания, рассчитывается по формуле (2.26) 0,25 0,125 0 0,4 17,1 10,2 0,751 21,2 35 5,1 0,4 V     м/мин.   Число оборотов шпинделя станка, рассчитывается по формуле (2.29) 1000 21,2 662 п 3,14 10,2     –1 мин . Частота вращения по паспорту станка п  –1 ст 660 мин . Корректируем значение скорости резания, рассчитывается по формуле (2.30) 3,14 10,2 660 21,1 V     м/мин. 1000 Крутящий момент при сверлении, рассчитывается по формуле (2.31) кр 10 0,021 10,2 0,4 0,935 9,8 2 0,8 М       Н·м. Требуемая мощность резания, рассчитывается по формуле (2.34) 9,8 660 0,66 N    кВт. 9750 Мощность на шпинделе станка с учѐтом КПД, рассчитывается по формуле (2.35) N    кВт. шп 7,5 0,8 6 Минутная подача, рассчитывается по формуле (2.36) 32 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 32 s    м 0,4 660 264 мм/мин. Врезание сверла, рассчитывается по формуле (2.39) 0,4 10,2 4,1 y    мм; Величина рабочего хода, рассчитывается по формуле (2.38) L    рх 30 4,1 34,1 мм. Основное время на сверление отверстия, рассчитывается по формуле (2.37) 34,1 2 0,26 Т о 0,4 660     мин. Зенковать фаску 1,5×45° в двух отверстиях. Режущий инструмент: зенковка 2353–01085 ГОСТ 14953–80. Глубина резания, мм [14] 2 D d t i    , (2.40) где d – диаметр отверстия, мм; D – максимальный диаметр фаски, мм. i – количество проходов, 1 i  ; 13,2 10,2 1,5 t 2 1     мм. Подачу принимаем S=0,1 мм/об [14]. Скорость резания, рассчитывается по формуле (2.26) 0,2 0,125 0,1 0,4 18,8 13,2 0,751 37,3 30 1,5 0,1 V     м/мин.   Число оборотов шпинделя станка, рассчитывается по формуле (2.29) 1000 37,3 900 п 3,14 13,2     –1 мин . Частота вращения по паспорту станка п  –1 ст 900 мин . Крутящий момент при зенковании, рассчитывается по формуле (2.31) кр 10 0,085 13,2 1,5 0,935 0,2 2 0,75 М       Н·м. Требуемая мощность резания, рассчитывается по формуле (2.34) 33 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 33 0,2 900 0,02 N    кВт. 9750 Мощность на шпинделе станка с учѐтом КПД, рассчитывается по формуле (2.35) N    кВт. шп 7,5 0,8 6 Минутная подача, рассчитывается по формуле (2.36) s    м 0,1 900 90 мм/мин. Врезание зенковки, рассчитывается по формуле (2.39) 0,4 13,2 5,3 y    мм; Величина рабочего хода, рассчитывается по формуле (2.38) L    рх 1,5 5,3 6,8 мм. Основное время на зенкование фаски, рассчитывается по формуле (2.37) 6,8 2 0,15 Т о 0,1 900     мин. Нарезать резьбу М12 глубиной 22 мм в двух отверстиях. Режущий инструмент: метчик 2621–1515 ГОСТ 3266–81. Глубина резания, рассчитывается по формуле (2.40) 12 10,2 0,9 мм. t    2 Подачу принимаем S=1,75 мм/об (шаг резьбы) [14]. Скорость резания, рассчитывается по формуле (2.26) 0,2 0,125 0,1 0,4 18,8 12 0,751 12,2 30 0,9 1,75 V     м/мин.   Число оборотов шпинделя станка, рассчитывается по формуле (2.29) 1000 12,2 324 п 3,14 12     –1 мин . Частота вращения по паспорту станка п  –1 ст 320 мин . Корректируем значение скорости резания, рассчитывается по формуле (2.30) 34 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 34 3,14 12 320 12 V     м/мин. 1000 Крутящий момент при нарезании резьбы, рассчитывается по формуле (2.31) кр 10 0,085 12 0,9 1,75 0,935 1,2 0 0,75 0,8 М        Н·м. Требуемая мощность резания, рассчитывается по формуле (2.34) 1,2 320 0,04 N    кВт. 9750 Мощность на шпинделе станка с учѐтом КПД, рассчитывается по формуле (2.35) N    кВт. шп 7,5 0,8 6 Минутная подача, рассчитывается по формуле (2.36) s    м 1,75 320 560 мм/мин. Врезание зенковки, рассчитывается по формуле (2.39) 0,4 12 4,8 y    мм; Величина рабочего хода, рассчитывается по формуле (2.38) L    рх 22 4,8 26,8 мм. Основное время на сверление отверстия, рассчитывается по формуле (2.37) 26,8 2 0,1 Т о 1,75 320     мин. Сверлить отверстие диаметром 6 мм. Режущий инструмент: сверло 2301–0001 В Р6М5 ГОСТ 10903–77. Глубина резания, рассчитывается по формуле (2.25) 1 6 3мм. t    2 Подачу принимаем S=0,2 мм/об [14]. Скорость резания, рассчитывается по формуле (2.26) 0,25 0,125 0 0,4 17,1 6 0,751 25,2 35 3 0,2 V     м/мин.   35 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ Лист 35 Число оборотов шпинделя станка, рассчитывается по формуле (2.29) 1000 25,2 1337 п 3,14 6     –1 мин . Частота вращения по паспорту станка п  –1 ст 1300 мин . Корректируем значение скорости резания, рассчитывается по формуле (2.30) 3,14 6 1300 24,5 V     м/мин. 1000 Крутящий момент при сверлении, рассчитывается по формуле (2.31) кр 10 0,021 6 0,2 0,935 1,95 2 0,8 М  

Расшаренный код:

Реферат 
Пояснительная записка 74 листа, 2 рисунка, 14 таблиц, 16 источников, 2 
 
 
 
 

 
приложения.

КРЫШКА ВЕРХНЯЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, РАБОЧИЙ ХОД,
ПЕРЕХОД, ПОДАЧА, СКОРОСТЬ, РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ,
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ

Цель работы – разработать технологический процесс на изготовление
крышки верхней применительно к машиностроительному предприятию.
Объектом разработки является крышка верхняя.
В результате проведенной работы был разработан технологический процесс
изготовления крышки верхней, позволяющий освоить выпуск данного изделия на
промышленном предприятии.
Степень внедрения – разработанный технологический процесс может быть
использован на машиностроительном заводе.
Эффективность разработанной технологии подтверждается расчетом,
приведенным в работе.









 
Изм. 
Лист 
№ докум. 
Разраб. 
Бастылов В.А. 


Подпись
 


Дата
 
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
  
Лит.
74 
Лист 
Листов 
Провер. Иванов А.В. 
 
 
В 
К 
Р 
5 
 
 
 
 
 
 
5 
кафедра ТМС  
группа 13МТ1бв 
Н. контр. Чуфистов О.Е.

 
 
Разработка технологического
процесса изготовления крышки
верхней
Пояснительная записка 
Утв. 
 
 
 
 
Содержание 
Введение…………………………………………………………………………...........7
1 Анализ исходных данных…………………………..…………………...……...........8
1.1 Служебное назначение изделия и детали…………………..…………….….…...8
1.2 Анализ детали на технологичность …………………..…….…….........................9
1.3 Цель и задачи выпускной квалификационной работы…………………..…..…11
2 Проектирование технологического процесса…………………..……………....…12
2.1 Определение типа производства…………………..…………………..................12
2.2 Обоснование выбора заготовки……………………...……………………….......17
2.3 Проектирование маршрута обработки…………………………………...….......20
2.4 Обоснование выбора средств технологического оснащения………………..…22
2.5 Определение припусков…………..…………………..…………………...….......23
2.6 Расчет режимов резания и норм времени..…………………………...….............28
2.7 Расчет суммарной погрешности обработки…………….…………....….............41
Выводы………………..…………………………………………………....….............46
3 Организационно-экономический раздел…………………..…………....………....48
3.1 Расчѐт величины капитальных вложений…………………..……..…………….48
3.2 Расчет технологической себестоимости…………………..………..………..…..52
Выводы………………..…………………………………………………......…...........58
4 Охрана труда и экологическая безопасность.……………………..………..……..59
4.1 Техника безопасности……………………………………...………………..……59
4.2 Экологическая безопасность….…………………………...………………..……62
Выводы………………..…………………………………………………....….............65
Заключение…………………..…………………...…....................................................66
Список использованных источников…………………..…………………...…..........67
Приложение А. Чертѐж детали…………………..…………………..…………....….79
Приложение Б. Комплект технологической документации ………….………....…71
 
 
 
 
6 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
6 
 
 
Введение

С увеличением номенклатуры выпускаемых изделий возникает вопрос
проектирования новых технологических процессов изготовления отдельных
деталей и изделий. Необходимо применение современного прогрессивного
высокопроизводительного оборудования, износостойкого режущего и
мерительного инструмента.
Технологические процессы необходимо проектировать с применение новых
технологий, конструкторских и технологических САПР, которые позволяют
увеличить скорость проектирования, а также снижают процент ошибок,
вызванных человеческим фактором.
Актуальность работы состоит в том, чтобы разработать технологический
процесс на изготовление детали для серийного типа производства.
Степень проработки технологического процесса является высокой, так как
произведѐн выбор оборудования, оснастки, режущего и мерительного
инструментов, рассчитаны режимы резания и нормы времени на основные
операции механической обработки детали. Рассчитаны экономические показатели
получения детали.
Объектом разработки является крышка верхняя.
Целью является разработка технологического процесса на изготовление
детали в условиях серийного типа производства.
Задачами работы являются:
– определение последовательности обработки поверхностей детали с
выбором установочных и измерительных баз;
– выбор металлорежущего и вспомогательного оборудования;
– выбор технологической оснастки;
– выбор режущих и мерительных инструментов;
– расчѐт режимов резания и норм времени;
– определение экономических показателей при изготовлении деталей. 
 
 
 
7 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
7 
 
 
1 Анализ исходных данных

1.1 Служебное назначение изделия и детали

Деталь крышка верхняя относится к классу корпусных деталей и является
базовой деталью коробки передач. Коробка передач является важным
конструктивным элементом трансмиссии автомобиля и предназначена для
изменения крутящего момента, скорости и направления движения автомобиля, а
также длительного разъединения двигателя от трансмиссии.
Данная деталь представляет собой прямоугольную тонкостенную крышку с
большим количеством отверстий для установки рабочих деталей коробки передач
в заданном пространственном положении. Деталь имеет шесть отверстий под
крепеж расположенных нормально относительно основания – два отверстия
диаметром 10,3Н7 Ra 6,3 мкм и четыре отверстия диаметром 10,5Н12 Ra 20 мкм.
Крепежные отверстия расположены в шести бобышках диаметром 20 мм.
Наиболее ответственными поверхностями являются три отверстия диаметром
16Н12 мм Ra 12,5 мкм для установки валов системы управления перемещением
блоков зубчатых колес коробки передач. Кроме того, деталь содержит большое
количество отверстий для подведения смазочной жидкости к ответственным
узлам коробки передач. После изготовления заготовки еѐ подвергаю старению. В
качестве материала для детали, учитывая условия эксплуатации, используется
чугун СЧ18 ГОСТ 1412–85, свойства материала представлены в таблицах 1.1 и 1.2
[12].
Таблица 1.1 – Химический состав чугуна СЧ18 
C 
Si 
Ti 
Cr 
Ni 
Mn 
P 
N 
S 
3,4…3,6 1,9...2,3 
– 
– 
– 
0,5...0,7 0…0,02 
– 
0..0,15 

Таблица 1.2 – Механические свойства чугуна СЧ18 
Предел 
Предел 
текучести, МПа 
прочности, МПа 
Относительное
удлинение, %
Относительное
сужение, %
HB

70 
700 
1 
1 
160–170 
 
 
 
8 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
8 
 
 
1.2 Анализ детали на технологичность

При конструировании деталей необходимо достичь удовлетворения не
только эксплуатационных требований, но и требований наиболее рационального и
экономичного изготовления деталей. В этом состоит принцип технологичности
конструкции детали.
Выполним качественную оценку технологичности конструкции детали.
Формы и размеры заготовки максимально приближены к форме и размерам
детали, что повышает коэффициент использования материала. Деталь имеет
хорошо выраженные базовые поверхности, а обрабатываемые поверхности имеют
свободный доступ инструмента и допускают обработку на проход. Также
облегчает обработку то, что большинство обрабатываемых поверхностей
обрабатываются с одинаковой степенью точности и качеством поверхности.
Жесткость детали обеспечивает достижение необходимой точности при
обработке.
Таким образом, можно сказать, что с качественной стороны деталь
технологична.
Выполним количественную оценку технологичности конструкции изделия.
Количество поверхностей соответствующей точности представлены в
таблице 1.3.
Коэффициент точности обработки [1] 
1
К 1
IT
т.ч.
ср
 
  
 
 
,                                           (1.1) 
где    
ср
IT  – средний квалитет точности размеров детали.
Таблица 1.3 – Точность размеров детали 
Квалитет точности IT 
6 
7 
10 
12 
14 
Количество размеров n 
2 
3 
2 
3 
13 

Средний квалитет точности размеров детали [1] 
 
 
 
9 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
9 
 
 
IT n

i i
,
ср
IT
n


(1.2) 
i
                                             
где     
i
IT  – квалитет точности i–го размера; 
i
n  – число размеров соответствующих i–ому квалитету; 
   
 
6 2 7 3 10 2 12 3 14 13
11,78.
 

IT
 
 
ср
23
 
1
К 1
0,92.
 

 
т.ч.
11,78
 
 
Следовательно, по точности деталь технологична.
Коэффициент шероховатости поверхности [1] 
1
К

,                                                 (1.3) 
ш
Ra
ср
где     
ср
Ra  – средняя шероховатость поверхностей, мкм.
Количество поверхностей соответствующей шероховатости представлены в
таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Шероховатость поверхностей детали 
Шероховатость Ra, мкм 
6,3 
12,5 
25 
Количество поверхностей n 
8 
8 
22 
 
 
 
6,3 8 12,5 8 25 22
 

Ra
15
 
, 
ср
38
1
К
0,07.
 
 
ш
15
Коэффициент шероховатости поверхностей близок к нормативному.
Коэффициент использования материала [1] 
д
и.м.
з
К
m
m

,                                               (1.4) 
где     
д
m  – масса детали, кг; 
з
m  – масса заготовки, кг. 
 
 
 
10 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
10 
 
 
8,4
К
0,76.
 
 
и.м.
11
Коэффициент использования материала соответствует нормативному, 
поэтому с количественной оценки конструкция крышки верхней также
технологична.
Проанализировав технологичность детали с качественной и количественной
стороны, можно сделать вывод о том, что в общем деталь достаточно
технологична, чтобы еѐ получение не требовало применения сложных и
дорогостоящих методов обработки.

1.3 Цель и задачи выпускной квалификационной работы

Цель выпускной квалификационной работы: разработка технологического
процесса изготовления крышки верхней.
Задачи выпускной квалификационной работы:
– применить высокопроизводительное оборудование и инструмент; 
– применить оптимальные схемы установки детали;
– применить специальную и специализированную высокопроизводительную
оснастку с механизированным приводом;
– рассчитать режимы резания и нормы времени на основные операции
механической обработки детали; 
– определить экономическую эффективность разработанного
технологического процесса;
– определить меры безопасности при изготовлении детали;
– рассмотреть вопрос экологической безопасности при выполнении
технологического процесса изготовления деталей.


 
 
 
 
11 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
11 
 
 
2 Проектирование технологического процесса

2.1 Определение типа производства

Исходные данные:
годовая программа выпуска 
N 
В
3000
 шт.; 
количество деталей данного наименования на изделие 
1m  ; 
количество деталей, которое необходимо изготовить дополнительно в 
качестве запасных частей 
β 5 % [11, с. 92]; 
режим работы предприятия 2 смены в сутки.
Исходя из массы готовой детали 8,4 кг, характеристики еѐ основных
поверхностей и годовой программы выпуска 
N 
В
3000
 штук, предположим, что 
заготовкой для детали «Крышка верхняя» будет являться отливка.
Годовая программа запуска деталей [11, с. 92] 
В
β
1
100
N N m
 

   
 
,                                         (2.1) 
где    
В
N  – годовая программа выпуска изделий, 
N 
В
3000
 шт.; 
m  – количество деталей данного наименования на изделие, 
1m  ; 
β  – коэффициент учѐта брака и запаса на складе, 
β 5 % [11, с. 92]; 
5
3000 1 1
 
N
3150

  
100
 
 
 шт. 
Определяем основное время на обработку.
Операция вертикально-фрезерная с ЧПУ.
Фрезеровать шесть бобышек диаметром 20 мм для крепежных отверстий,
основное время для фрезерования [3] 
T
o
0,006
l i

  ,         
 
 
(2.2) 
где     
l  – длина обрабатываемой поверхности, мм, 
i  – количество обрабатываемых поверхностей, мм; 
 
 
 
12 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
12 
 
 
T 

 
o
0,006 20 6 0,72
 мин. 
Сверлить четыре отверстия диаметром 10,5 мм глубиной 20 мм, основное 
время для сверления [3] 
T
o
0,00052
d l i

   ,                        
 
(2.3) 
где    
d  – диаметр обрабатываемого отверстия, мм; 
l  – длина обрабатываемого отверстия, мм; 
i  – количество обрабатываемых отверстий, мм; 
T 

o
0,00052 10,5 20 4 0,44

 
 мин. 
Сумма основного времени на операцию 
о
1,16
Т 
 минут. 
Штучно-калькуляционное время [3] 
ш-к
к о
φT T 
,                                                  (2.4) 
где  
к
φ  – коэффициент учитывающий затраты времени на вспомогательные 
переходы, 

к
φ 1,84
[3]; 
 
о
T  – основное время переходов, мин; 
T 
 
ш-к
1,84 1,16 2,13
мин. 
 
Операция горизонтально-фрезерная с ЧПУ.
Сверлить одно отверстие диаметром 9,5 мм глубиной 90 мм, основное время
для сверления определяется по формуле (2.3) 
T 

o
0,00052 9,5 90 1 0,44

 
мин. 
 
Сверлить два отверстия диаметром 10,2 мм глубиной 30 мм, основное время 
для сверления определяется по формуле (2.3) 
T 

o
0,00052 10,2 30 2 0,32

 
мин. 
 
Нарезать резьбу М12 глубиной 22 мм в двух отверстиях, основное время 
для нарезания резьбы метчиком [3] 
o
T
0,0004
d l i

    мин, 
 
 
 
(2.5) 
где    
d  – диаметр резьбы, мм; 
l  – длина резьбы, мм; 
 
 
 
13 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
13 
 
 
i  – количество обрабатываемых отверстий, мм; 
T 


o
0,0004 12 22 2 0,21
 
 мин. 
Сверлить одно отверстие диаметром 6 мм глубиной 65 мм, основное время 
для сверления определяется по формуле (2.3) 
T 
 
o
0,00052 6 65 1 0,20
  мин. 
Обработку фасок не учитываем, так как основное время на их обработку на 
порядок меньше, чем время других переходов.
Сумма основного времени на операцию 
о
1,18
Т 
 минут. 
Штучно-калькуляционное время на операцию, определяется по формуле 
(2.4) 
T 
 
ш-к
1,84 1,18 2,17
мин. 
 
Операция горизонтально-фрезерная с ЧПУ.
Сверлить три отверстия диаметром 16 мм глубиной 154 мм, основное время
для сверления определяется по формуле (2.3) 
T 


o
0,00052 16 154 3 3,84
 
мин. 
 
Цековать три поверхности диаметром 20 мм глубиной 3 мм в отверстиях, 
основное время для цекования [3] 
T
o
0,00021
d l i

    мин, 
 
 
 
(2.6) 
где    
d  – диаметр обрабатываемого отверстия, мм; 
l  – длина обрабатываемого отверстия, мм; 
i  – количество обрабатываемых отверстий, мм; 
T 

  
o
0,00021 20 3 3 0,04
 мин. 
Сумма основного времени на операцию 
о
3,88
Т 
 минут. 
Штучно-калькуляционное время на операцию, определяется по формуле 
(2.4) 
T 
 
ш-к
1,84 3,88 7,14
мин. 
 
Расчѐтное количество станков [3] 
 
 
 
14 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
14 
 
 
N Т

ш-к
р
Д
60
η
т
F

 
,                                               (2.7) 
з.н.
где     
N  – годовая программа запуска деталей, шт.; 
 – штучно-калькуляционное время, мин.; 
ш-к
Т
Д
F  – действительный годовой фонд времени, 
F 
Д
3904
ч. [11, с. 94]; 
 
з.н.
η  – нормативный коэффициент загрузки оборудования, 
з.н.
η 0,8
 [11, с. 
94]; 
3150 2,13
0,0358
т
р1
60 3904 0,8

 
 
 шт. 
Принятое число рабочих мест 
1
1P  . 
3150 2,17

т
р2
0,0365
60 3904 0,8
 
 
 шт. 
Принятое число рабочих мест 
2
1P  . 
3150 7,14
0,12
т
р3
60 3904 0,8

 
 
 шт. 
Принятое число рабочих мест 
3
1P  . 
Фактический коэффициент загрузки оборудования [11, с. 94] 
р
з.ф.
η
m

,                                                  (2.8) 
P
где     
р
m  – расчѐтное количество станков, шт.; 
P  – принятое число рабочих мест; 
0,0358
η
0,0358
 
. 
з.ф.1
1
0,0365
η
0,0365
 
. 
з.ф.2
1
0,12
η
0,12
 
. 
з.ф.3
1
Количество операций, выполняемых за один год [3] 
 
 
 
15 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
15 
 
 
з.н.
η
О
η

,                                                        (2.9) 
з.ф.
где    
з.н.
η  – нормативный коэффициент загрузки оборудования,  
з.ф.
η  – фактический коэффициент загрузки оборудования, 
0,8
О
22,3
 
 операций. 
1
0,0358
0,8
О
21,9
 
 операций. 
2
0,0365
0,8
О
6,67
 
 операций. 
3
0,12
Все вычисления сведем в таблицу 2.1. 
Таблица 2.1 – Результаты расчѐта типа производства 
№ 
Наименование операции 
 
 
Р 
 
Тш-к
О 
mр
ηзф
1 Вертикально-фрезерная с ЧПУ 
2,13 
0,0358 1 0,0358 
22,9 
2 
Горизонтально-фрезерная с ЧПУ 
2,17 
0,0365 1 0,0365 
21,9 
3 
Горизонтально-фрезерная с ЧПУ 
7,14 
0,12 1 
0,12 
6,67 
 
Сумма 
 
 
3 
 
51,47 
 
Коэффициент закрепления операций [11, с. 91] 
П
К =
Р
о
з.о.
я
,                                                   (2.10) 
где   
о
П  – суммарное число различных операций, выполняемых в течении месяца, 
о
П О ; 
я
Р  – явочное число рабочих подразделения, выполняющих различные 
операции, 
я
Р P ; 
22,9+21,9+6,67
К =
17,16

. 
з.о.
3
В соответствии с ГОСТ 14004–83 значение: 
10 К 20 
[11, с. 92] 
з.о.
 
соответствует среднесерийному типу производства. 
Вывод: тип производства среднесерийный. 
 
 
 
16 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
16 
 
 
Величина такта выпуска деталей, мин. [11, с. 97] 
F
60


Д
В
t
N
,                                                     (2.11) 
где    
Д
F  – действительный фонд работы оборудования с учѐтом простоев, ч.; 
N  – годовая программа запуска деталей, шт.; 
3904 60
74,36
t

 
 мин. 
В
3150
Количество деталей в партии для одновременного запуска, шт. [3] 
N a
n


,                                                      (2.12) 
254
где     
N  – годовая программа запуска деталей, шт.; 
a  – периодичность запуска в днях, 
12
a 
 дней [3]; 
3150 12
149
n

 
 шт. 
254

2.2 Обоснование выбора заготовки

Метод получения заготовки в современном производстве определяется
служебным назначением детали, материалом и типом производства, а также
экономичностью изготовления.
При выборе метода получения заготовки необходимо стремиться к
максимальному приближению еѐ по форме и размерам к параметрам готовой
детали при возможно меньшей трудоѐмкости заготовительных операций.
Варианты получения заготовок (рисунок 2.1):
− отливка в землю;
− литьѐ в металлические формы.
Стоимость заготовки, полученной способом литья [3] 
 


отх
i
С S
S
Q k k k k k Q q

 



  
заг
Т С В М П
1000
1000
 
 
,                  (2.13) 
 
 
 
17 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
17 
 
 
где    
i
С  – базовая стоимость 1 тонны заготовок, для литья в землю 
1
92000
i
С 
 
руб./т.; 
для 
литья 
в 
металлические 
формы  
2
104500
i
С 
руб./т.;. [13]; 
Q  – масса заготовки, 
1
24Q 
 кг, 
2
11Q 
 кг;
 
Т
k  – коэффициент, учитывающий точность штамповки по ГОСТ 7505–89, 
для литья в землю 
k 
T1
1,06
; для литья в металлические формы 
k  ; [3]; 
T2
1
С
k  – коэффициент, учитывающий группу сложности штамповки из         
материала СЧ18, для литья в землю 
k 
C1
0,7
; для литья в металлические формы 
k  ; [3]; 
C2
1
В
k  – коэффициент, учитывающий вес штамповки из материала СЧ18, для 
литья в землю 
1
0,8
B
k 
; для литья в металлические формы 
2
0,84
B
k 
 [3]; 
М
k  – коэффициент, учитывающий марку материала отливки, 
k 
[3];  
М
1
 
П
k  – коэффициент, учитывающий объѐм производства, 
k 
[3]; 
П
1
 
q  – масса детали, 
8,4
q 
 кг; 
отх
S  – цена 1 тонны отходов, 
S 
отх
10000
 руб. [13]; 
Стоимость отливки в землю 
92000
10000
 

S

24 1,06 0,7 0,8 1 1 24 8,4
1155 руб.





   

заг1
1000
1000
 
 
 
Стоимость отливки в металлические формы 
104500
10000
 


S
11 1 1 0,84 1 1 11 8,4
966 руб.


  
   

заг2
1000
1000
 
 
 
Экономический эффект способов получения заготовок, руб. [3] 


Э S S N



,                                        (2.14) 
з
заг2
заг1
где     
 – стоимость заготовки, полученной вторым способом, руб.; 
заг2
S
 – стоимость заготовки, полученной первым способом, руб.; 
заг1
S
N  – годовая программа выпуска деталей, шт.; 


Э 

з
1155 966 3150 595350


 руб. 
 
 
 
18 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
18 
 
 
а) отливка в землю 
 
 
б) литье в металлические формы 
Рисунок 2.1 – Общий вид исходных заготовок 
Коэффициент использования материала [3] 
д.
и.м.
заг.
К ,
m
m

                                             (2.15) 
8,4
К
0,76
 
. 
и.м.
11
 
 
 
19 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
19 
 
 
В среднесерийном производстве для данной детали целесообразно 
использовать в качестве заготовки отливку, получаемую литьѐм в
металлические формы.
Вывод: в качестве заготовки принимаем отливку, что подтверждено
экономическими расчѐтами. Способ получения заготовки оптимальный.

2.3 Проектирование маршрута обработки

На основании рассчитанного типа производства и выбранного метода
получения заготовки определяется маршрутный технологический процесс
изготовления крышки верхней.
Маршрутный техпроцесс изготовления крышки представлен в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Маршрутный техпроцесс изготовления крышки верхней 
№ оп Название и краткое содержание операции Технологическая база Оборудование
1 
2 
3 
4 
Заготовительная 
005 
– 
Участок 
литья 
Получить исходную заготовку методом 
литья в металлические формы 
Термическая 
010 
Склад 
–  
Старение 
заготовок 
015 
Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Установ А
1. Фрезеровать верхнюю плоскость
чисто, выдерживая размеры ∅75–0,52 мм;
136–0,87 мм.
2. Зенкеровать центральное отверстие,
выдерживая размеры ∅49
Вертикально-
Основание,
торцы 
фрезерный с ЧПУ 
VMC60 
+0,1 
+0,52 
мм; 35
мм.
3. Зенковать фаску в отверстии,
выдерживая размер 1×45°. 
020 
Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Установ А
1. Фрезеровать плоскость основания
чисто, выдерживая размеры 247×200 мм;
133–0,87 мм. 
Верхняя плоскость, 
центральное
отверстие 
Вертикально-
фрезерный с ЧПУ
VMC60 
 
 
 
20 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
20 
 
 
Продолжение таблицы 2.2 
1 
2 
3 
4 
2. Сверлить два отверстия, выдерживая
размеры ∅9,7
+0,1 
+0,52 
мм; 30
мм. 
 
3. Развернуть два отверстия
предварительно, выдерживая размеры
∅10,2
+0,052 
+0,52 
мм; 30
мм. 
Верхняя плоскость, 
центральное
отверстие
 
4. Развернуть два отверстия чисто,
выдерживая размеры ∅10,3
+0,018 
мм; 
+0,52 
30
мм. 
Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Установ А
1. Фрезеровать шесть бобышек чисто,
выдерживая размеры ∅20–0,87 мм; 20–0,87 
025 
Основание,
2 точных 
отверстия 
Вертикально-
фрезерный с ЧПУ
VMC60 
мм.
2. Сверлить четыре отверстия,
выдерживая размеры ∅10,5
+0,1 
+0,52 
мм; 20
мм. 
Вертикально-фрезерная с ЧПУ
Установ А
1. Фрезеровать полость чисто,
выдерживая размеры 84
+0,87 
+0,87 
мм; 43
030 
Верхняя плоскость,
2 точных 
отверстия 
Вертикально-
мм.
2. Фрезеровать полость чисто,
выдерживая размеры 94
фрезерный с ЧПУ
VMC60 
+0,87 
+0,87 
мм; 30
мм.
3. Сверлить три отверстия, выдерживая
размеры ∅9,5
+0,1 
+0,52 
мм; 44
мм. 
Горизонтально-фрезерная с ЧПУ
Установ А
1. Сверлить отверстие, выдерживая
размеры ∅9,5
+0,1 
+0,52 
мм; 90
мм. 
2. Сверлить два отверстия под резьбу, 
выдерживая размеры ∅10,2
+0,1 
+0,52 
мм; 30
035 
Основание,
2 точных 
отверстия 
Горизонтально-
фрезерный с ЧПУ
Almac FB 1005 
мм.
3. Зенковать фаски в двух отверстиях под
резьбу, выдерживая размер 1×45°.
4. Нарезать резьбу М12 в двух
отверстиях, выдерживая размеры
М12×1,75–7Н; 22
+0,5 
мм. 
 
 
 
21 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
21 
 
 
Продолжение таблицы 2.2 
1 
2 
3 
4 
 
5. Сверлить отверстие, выдерживая
размеры ∅6
 
+0,1 
+0,52 
 
мм; 65
мм. 
040 
Горизонтально-фрезерная с ЧПУ
Установ А
1. Сверлить три отверстия, выдерживая
размеры ∅16
+0,1 
+0,52 
мм; 155
мм. 
Основание,
2 точных 
отверстия 
Горизонтально-
фрезерный с ЧПУ
Almac FB 1005 
2. Цековать три поверхности в
отверстиях, выдерживая размеры ∅20
+0,1 
+0,52 
мм; 3
мм. 
Контрольная 
045 
Проверить размеры детали на
соответствие требованиям чертежа.
– 
Стол ОТК 
 
2.4 Обоснование выбора средств технологического оснащения

Так как рассчитанный тип производства получился среднесерийный, а
заготовкой является отливка, то подбираем металлорежущее оборудование и
средства технологического оснащения, которые применяются для изготовления
деталей в данном типе производства.
Металлорежущее оборудование выбираем в зависимости от размеров
заготовки и требуемой точности обрабатываемых поверхностей, а также при
условии, что на данном оборудовании, можно выполнить требуемую операцию.
Приспособления для установки и зажима заготовки применяем, которые
входят в стандартную комплектацию станка. Режущий и мерительный
инструмент выбираем стандартный.
Выбор оборудования по операциям.
Операция 005 заготовительная.
Оборудование: машина для литья в металлические формы модели 49Б503.
Операция 010 термическая.
Оборудование: склад заготовок. 
 
 
 
22 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
22 
 
 
Операция 015 вертикально-фрезерная с ЧПУ.
Оборудование: вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели VMC60.
Операция 020 вертикально-фрезерная с ЧПУ.
Оборудование: вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели VMC60.
Операция 025 вертикально-фрезерная с ЧПУ.
Оборудование: вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели VMC60.
Операция 030 вертикально-фрезерная с ЧПУ.
Оборудование: вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели VMC60.
Операция 035 горизонтально-фрезерная с ЧПУ.
Оборудование: горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ модели Almac FB
1005 модели VMC60.
Операция 040 горизонтально-фрезерная с ЧПУ.
Оборудование: горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ модели Almac FB
1005 модели VMC60.
Операция 045 контрольная.
Оборудование: стол ОТК.

2.5 Определение припусков

Расчет припусков на обработку отверстия диаметром 10,3Н7
+0,018
 мм. 
Припуски на обработку по переходам [5]
2·zmin=2·(Rzi–1+hi–1+ΔΣi–1+ε), 
 
 
(2.16) 
где    Rzi–1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм;
hi–1 – глубина дефектного слоя на предшествующем слое поверхности,
мкм;
ΔΣi–1 –   суммарные отклонения расположения поверхности на
предшествующем  переходе, мкм;
ε – погрешности установки заготовки на выполняемом переходе, мкм.
Суммарное значение пространственного отклонения [5] 
 
 
 
23 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
23 
 
 
2 2
заг
ρ
ρ ρ
, 
                                           (2.17) 
см
кор
где   
см
ρ  – погрешность смещения одних участков поверхностей относительно 
других, 
см
ρ 1  мм [5]; 
кор
ρ  – погрешность коробления детали, [5] 
ρ
l
   ,                                                 (2.18) 
кор
к
где     
к
  – допускаемая удельная кривизна, 
к
1  мкм/мм [5]; 
l  – расстояние от точки закрепления до определяемого сечения, 
30
l 
 мм; 
  
кор
ρ 1 30 30
 мкм. 
2 2
заг
ρ
1000 30 1000

 
 мкм. 
Сверление.
Значения параметров Rz=25 мкм; Т=25 мкм [5].
Значение остаточного смещения 
[5] 
ост
ρ
 
k 
ост
y
заг
ρ ρ
,                                            (2.19) 
где    
y
k  – коэффициент уточнения формы, 
заг
ρ  – пространственное отклонение заготовки; 

 
ост
ρ 0,06 1000 60 мкм.
 
2·zmin=2·(25+25+60)=2·110 мкм. 
Зенкерование черновое.
Значения параметров Rz=15 мкм; Т=20 мкм [5]. 

 
ост
ρ 0,04 1000 40 мкм.
 
2·zmin=2·(15+20+40)=2·75 мкм. 
Развертывание чистовое 
Значения параметров Rz=6,3 мкм; Т=10 мкм [5]. 

 
ост
ρ 0,03 1000 30 мкм.
 
2·zmin=2·(6,3+10+30)=2·46,3 мкм. 
Развертывание тонкое 
 
 
 
24 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
24 
 
 
Значения параметров Rz=3,2 мкм; Т=5 мкм [5]. 

 
ост
ρ 0,02 1000 20 мкм.
 
Расчетный размер последнего перехода dp =10,318 мм.
Для остальных переходов получаем расчѐтный размер [5] 
d d
  
p
1
1 min
2i i
z 
,                                             (2.20) 
где     
1
i
d 
 – расчѐтный размер предыдущего перехода, мм; 
2

1 min
i
z 
 – минимальный припуск на данный переход, мкм. 
Для чистового развертывания
dp=10,318–0,0926=10,225 мм.
Для чернового зенкерования
dp=10,225–0,15=10,075 мм.
Для сверления
dp=10,075–0,22=9,855 мм.
Наименьший предельный размер для каждого перехода, мм [5] 
d d T 
,                                              (2.21) 
min р б
где     
р
d  – наименьший предельный размер, мм; 
б
T
– допуск на обработку, мм. 
 
Для сверления
dmin=9,855–0,21=9,645 мм.
Для чернового зенкерования
dmin=10,075–0,16=9,915 мм.
Для чистового развертывания
dmin=10,225–0,039=10,186 мм.
Минимальное предельное значение припуска на обработку для наружной
поверхности [5] 
пр
min
2
z
d
d
 

,                                       (2.22) 
i
i
1 max max
i

где     
1 max max
,i i
d d
 – наибольшие предельные размеры для переходов, мм. 

 
 
 
25 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
25 
 
 
Максимальное предельное значение припуска на обработку для наружной 
поверхности [5] 
пр
max
2
z
d
d
 

,                                      (2.23) 
i
i
1 min min
i

где     
1 min min
,i i
d d
 – наименьшие предельные размеры для переходов, мм. 

Для чернового зенкерования 
2·zmax=9,915–9,645=0,270 мм;
2·zmin=10,075–9,855=0,220 мм.
Для чистового развертывания 
2·zmax=10,186–9,915=0,271 мм;
2·zmin=10,225–10,075=0,150 мм.
Для тонкого развертывания
2·zmax=10,300–10,186=0,114 мм;
2·zmin=10,318–10,225=0,093 мм.
Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по
переходам представлена в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Карта расчета припусков на обработку и предельных
размеров по переходам 
Элементарная   
поверхность и
технологический
маршрут

обработки
Элементы 
припуска , мкм 
Проверка
Td1–Td2=2·zmax–2·zmin;                                     (2.24) 
 
 
 
26 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
26 
 
Расчетный 
припуск 2·z
 
min
Минимальный
размер 
Допуск на 
изготовление Td 
Предельные
размеры 
Полученные
предельные
припуски 
Rz Т ρ ε 
dmin 
dmax 2·zmin 2·zmax 
25 25 60 – – 
Сверление 
9,855 210 9,645 9,855 
 
 
Зенкерование
черновое
15 20 40 – 2·110 10,075 160 9,915 10,075 270 220 
Развертывание
чистовое
6,3 10 30 – 2·75 10,225 39 10,186 10,225 271 150 
Развертывание
тонкое
3,2 5 20 – 2·46,3 10,318 18 10,300 10,318 114 
93 
 
Td1–Td2=210–160=50 мкм; 
2·zmax1–2·zmin1=270–220=50 мкм;
Td2–Td3=160–39=121 мкм;
2·zmax2–2·zmin2=271–150=121 мкм;
Td3–Td4 =39–18=21 мкм;
2·zmax3–2·zmin3=114–93=21 мкм.
Схема припусков и предельных размеров по переходам до диаметра
10,3Н7
+0,018
 мм представлена на рисунке 2.2. 
 
Рисунок 2.2 – Схема припусков и предельных размеров по переходам до 
диаметра 10,3Н7
+0,018
 мм 
 
 
 
27 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
27 
 
 
2.6 Расчет режимов резания и норм времени

Рассчитаем режимы резания на две операции по аналитическим формулам
теории резания [14].
Операция 035 горизонтально-фрезерная с ЧПУ.
Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ модели Almac FB 1005.
Сверлить отверстие диаметром 9,5 мм глубиной 70 мм. 
Режущий инструмент: сверло спиральное диаметром 9,5 мм 2301–0025 В
ГОСТ 10903–77.
Глубина резания [14] 
1
,
t d 
  
 
             
 
(2.25) 
2
где     
d  – диаметр сверла, мм; 
1
9,5 4,75 мм.
t   
 
2
Подачу принимаем S=0,4 мм/об [14].
Скорость резания [14] 
V
q
V
V
C D

m
x y
V V
V K
T
t s
 
 
,                                         (2.26) 
С q x y m – вспомогательные коэффициенты,  
где     
,
,
,
,
V V V V
17,1
V
C 
0,25
, 
V
q 
0
, 
V
x  , 
0,4
V
y 
, 
0,125
m 
[14]; 
 
D  – диаметр сверла, 
9,5
D 
 мм; 
T  – стойкость инструмента, 
35
T 
 мин. [14]; 
t  – глубина резания, мм; 
s  – подача при сверлении 
0,4
s 
 мм/об [14]; 
V
K  – поправочный коэффициент [14], 
K K K K



,                                           (2.27) 
V
мV
uV
lV
где 
мV
K
 – коэффициент, учитывающий влияние механических свойств 
обрабатываемого материала на скорость резания [14], 
 
 
 
28 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
28 
 
 
n
190
мV
K
НВ
 
  
 
,                                              (2.28) 
где     HB – твѐрдость материала, HB=170;
n – показатель степени, n=1,3 [13]; 
1,3
190
1,156
мV
K
170
 
  
 
; 
uV
K  – поправочный коэффициент, учитывающий материал режущей части 
инструмента, 
0,65
uV
K 
[14]; 
 
lV
K  – коэффициент, учитывающий глубину сверления, 
1
lV
K 
[14]. 
 
Общий поправочный коэффициент на скорость резания 
1,156 0,65 1 0,751
V
K 

 
. 
0,25
0,125
0
0,4
17,1 9,5
0,751 20,8
35 4,75 0,4
V




 м/мин. 
 
Число оборотов шпинделя станка, мин
–1
 [14] 
1000
,
π
V
n
d



                                                      (2.29) 
V  – скорость резания, м/мин; 
где    
π  – постоянная, 
π=3,14; 
d  – диаметр обработки, мм; 
1000 20,8
697
п
3,14 9,5

 

–1
 мин
. 
Частота  вращения по паспорту станка 
п 
–1
ст
700
 мин
. 
Корректируем значение скорости резания, м/мин [14] 
π
1000
d n
V
 

,                                                        (2.30) 
где    
π  – постоянная, 
π=3,14; 
d  – диаметр обработки, мм; 
n  – частота вращения шпинделя станка, мин
–1
; 
 
 
 
29 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
29 
 
 
3,14 9,5 700
20,9
V
 
 
 м/мин. 
1000
Крутящий момент при сверлении, Н·м [14] 
М
кр
10
м мq y
м р
С D s K





,                                        (2.31) 
где    
м
C  – постоянная, 
0,021
м
C 
[14]; 
 
,м м
q y – показатели степени, 
2
м
q  ; 
0,8
м
y 
[14]; 
 
D  – диаметр сверла, мм; 
s  – подача, мм/об; 
р
K  – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества 
обрабатываемого материала на крутящий момент [14],  
P
мр
K K
,                                                      (2.32) 
где  
мр
K  – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества 
обрабатываемого материала на силу резания, [14] 
n
мp
190
HB
K
 
  
 
,                                                 (2.33) 
где    НВ – твѐрдость материала, 
 n – показатель степени, n=0,6 [13]; 
0,6
170
0,935
мp
K
190
 
  
 
; 
кр
10 0,021 9,5 0,4 0,935 8,5
2
0,8
М 





 Н·м. 
Требуемая мощность резания 
N , кВт [14] 
кр
M n
N


,                                                  (2.34) 
9750
где    
кр
M  – крутящий момент, Н∙м; 
n  –  частота вращения шпинделя, мин
–1
; 
8,5 700
0,61
N

 
 кВт. 
9750
 
 
 
30 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
30 
 
 
Мощность на шпинделе станка с учѐтом КПД, кВт [14] 
ηN N ,                                               (2.35) 
шп
где    
N  – мощность электродвигателя главного привода, кВт; 
  – КПД станка, 
0,8
 
[14]; 
 
N 
   кВт. 
шп
7,5 0,8 6
Минутная подача, мм/мин 
м
ст
s sп 
,                                               (2.36) 
где     
s  – подача, мм/об; 
ст
п  – частота вращения шпинделя станка, мин
-1
; 
s 
 
м
0,4 700 280
 мм/мин. 
Основное время на сверление отверстия, мин [14] 
рх
о
L i
Т
s n



,                                                 (2.37) 
где     
рх
L  – величина рабочего хода, мм [14]; 
L
l y
,
                                                 (2.38) 
рх
l  – глубина обрабатываемого отверстия, мм; 
y  – врезания сверла, мм [14]; 
0,4
,y D 
                                               (2.39) 
D  – диаметр сверла, мм; 
0,4 9,5 3,8
y 
 
 мм; 
  – перебег сверла, 
1...3

 мм [14], принимаем 
0  мм, так как 
отверстие глухое; 
L   
рх
70 3,8 73,8
 мм. 
i  – число отверстий; 
s  – подача, мм/об; 
n  – частота вращения шпинделя, мин
–1
; 
Основное время обработки, рассчитывается по формуле (2.65) 
 
 
 
31 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
31 
 
 
73,8 1
0,26
Т
о
0,4 700

 

 мин. 
Сверлить отверстие диаметром 10,2 мм глубиной 30 мм. 
Режущий инструмент: сверло спиральное диаметром 10,2 мм 2301–0030 В
ГОСТ 10903–77.
Глубина резания, рассчитывается по формуле (2.25) 
1
10,2 5,1мм.
t   
 
2
Подачу принимаем S=0,4 мм/об [14].
Скорость резания, рассчитывается по формуле (2.26) 
0,25
0,125
0
0,4
17,1 10,2
0,751 21,2
35 5,1 0,4
V




 м/мин. 
 
Число оборотов шпинделя станка, рассчитывается по формуле (2.29) 
1000 21,2
662
п
3,14 10,2

 

–1
 мин
. 
Частота  вращения по паспорту станка 
п 
–1
ст
660
 мин
. 
Корректируем значение скорости резания, рассчитывается по формуле 
(2.30) 
3,14 10,2 660
21,1
V
 
 
 м/мин. 
1000
Крутящий момент при сверлении, рассчитывается по формуле (2.31) 
кр
10 0,021 10,2 0,4 0,935 9,8
2
0,8
М 





 Н·м. 
Требуемая мощность резания, рассчитывается по формуле (2.34) 
9,8 660
0,66
N

 
 кВт. 
9750
Мощность на шпинделе станка с учѐтом КПД, рассчитывается по формуле 
(2.35) 
N 
   кВт. 
шп
7,5 0,8 6
Минутная подача, рассчитывается по формуле (2.36) 
 
 
 
32 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
32 
 
 
s 
 
м
0,4 660 264
 мм/мин. 
Врезание сверла, рассчитывается по формуле (2.39) 
0,4 10,2 4,1
y 
 
 мм; 
Величина рабочего хода, рассчитывается по формуле (2.38) 
L   
рх
30 4,1 34,1
 мм. 
Основное время на сверление отверстия, рассчитывается по формуле (2.37) 
34,1 2
0,26
Т
о
0,4 660

 

 мин. 
Зенковать фаску 1,5×45° в двух отверстиях. 
Режущий инструмент: зенковка 2353–01085 ГОСТ 14953–80.
Глубина резания, мм [14] 
2
D d
t
i



,                                                  (2.40) 
где     d – диаметр отверстия, мм;
D – максимальный диаметр фаски, мм. 
i  – количество проходов, 
1
i  ; 
13,2 10,2
1,5
t
2 1

 

 мм. 
Подачу принимаем S=0,1 мм/об [14].
Скорость резания, рассчитывается по формуле (2.26) 
0,2
0,125
0,1
0,4
18,8 13,2
0,751 37,3
30 1,5 0,1
V




 м/мин. 
 
Число оборотов шпинделя станка, рассчитывается по формуле (2.29) 
1000 37,3
900
п
3,14 13,2

 

–1
 мин
. 
Частота  вращения по паспорту станка 
п 
–1
ст
900
 мин
. 
Крутящий момент при зенковании, рассчитывается по формуле (2.31) 
кр
10 0,085 13,2 1,5 0,935 0,2
2
0,75
М 





 Н·м. 
Требуемая мощность резания, рассчитывается по формуле (2.34) 
 
 
 
33 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
33 
 
 
0,2 900
0,02
N

 
 кВт. 
9750
Мощность на шпинделе станка с учѐтом КПД, рассчитывается по формуле 
(2.35) 
N 
   кВт. 
шп
7,5 0,8 6
Минутная подача, рассчитывается по формуле (2.36) 
s 
 
м
0,1 900 90
 мм/мин. 
Врезание зенковки, рассчитывается по формуле (2.39) 
0,4 13,2 5,3
y 
 
 мм; 
Величина рабочего хода, рассчитывается по формуле (2.38) 
L   
рх
1,5 5,3 6,8
 мм. 
Основное время на зенкование фаски, рассчитывается по формуле (2.37) 
6,8 2
0,15
Т
о
0,1 900

 

 мин. 
Нарезать резьбу М12 глубиной 22 мм в двух отверстиях. 
Режущий инструмент: метчик 2621–1515 ГОСТ 3266–81.
Глубина резания, рассчитывается по формуле (2.40) 
12 10,2
0,9 мм.
t

 
 
2
Подачу принимаем S=1,75 мм/об (шаг резьбы) [14].
Скорость резания, рассчитывается по формуле (2.26) 
0,2
0,125
0,1
0,4
18,8 12
0,751 12,2
30 0,9 1,75
V




 м/мин. 
 
Число оборотов шпинделя станка, рассчитывается по формуле (2.29) 
1000 12,2
324
п
3,14 12

 

–1
 мин
. 
Частота  вращения по паспорту станка 
п 
–1
ст
320
 мин
. 
Корректируем значение скорости резания, рассчитывается по формуле 
(2.30) 
 
 
 
34 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
34 
 
 
3,14 12 320
12
V
 
 
 м/мин. 
1000
Крутящий момент при нарезании резьбы, рассчитывается по формуле 
(2.31) 
кр
10 0,085 12 0,9 1,75 0,935 1,2
0
0,75
0,8
М 






 Н·м. 
Требуемая мощность резания, рассчитывается по формуле (2.34) 
1,2 320
0,04
N

 
 кВт. 
9750
Мощность на шпинделе станка с учѐтом КПД, рассчитывается по формуле 
(2.35) 
N 
   кВт. 
шп
7,5 0,8 6
Минутная подача, рассчитывается по формуле (2.36) 
s 
 
м
1,75 320 560
 мм/мин. 
Врезание зенковки, рассчитывается по формуле (2.39) 
0,4 12 4,8
y 
 
 мм; 
Величина рабочего хода, рассчитывается по формуле (2.38) 
L   
рх
22 4,8 26,8
 мм. 
Основное время на сверление отверстия, рассчитывается по формуле (2.37) 
26,8 2
0,1
Т
о
1,75 320

 

 мин. 
Сверлить отверстие диаметром 6 мм.
Режущий инструмент: сверло 2301–0001 В Р6М5 ГОСТ 10903–77.
Глубина резания, рассчитывается по формуле (2.25) 
1
6 3мм.
t   
 
2
Подачу принимаем S=0,2 мм/об [14].
Скорость резания, рассчитывается по формуле (2.26) 
0,25
0,125 0
0,4
17,1 6
0,751 25,2
35 3 0,2
V




 м/мин. 
 
 
 
 
35 
 
 

 
Изм. 
Лист 
№ докум. 


Подпись 


Дата
ПензГТУ 1.15.03.05.001 ПЗ 
Лист 
 
35 
 
 
Число оборотов шпинделя станка, рассчитывается по формуле (2.29) 
1000 25,2
1337
п
3,14 6

 

–1
 мин
. 
Частота  вращения по паспорту станка 
п 
–1
ст
1300
 мин
. 
Корректируем значение скорости резания, рассчитывается по формуле 
(2.30) 
3,14 6 1300
24,5
V
 
 
 м/мин. 
1000
Крутящий момент при сверлении, рассчитывается по формуле (2.31) 
кр
10 0,021 6 0,2 0,935 1,95
2
0,8
М 
