Металлорежущий станок

Содержание 

 

Введение 

Служебное назначение изделия

Материал изделия, его  свойства.

Выбор метода получения  заготовки и его технико-экономическое основание

Проектирование технологического процесса. Формирование маршрута обработки

Технологические базы, оборудование и оснастка

Заключение 

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Изучение курса “Проектирование  и производство металлорежущих инструментов”  дает знания по расчету, конструированию, производству и эксплуатации инструментов, применяемых при обработке металлов резанием.

Протяжка – многолезвийный инструмент с рядом последовательно выступающих  одно над другим лезвиями в направлении  перпендикулярном к направлению  скорости главного движения. Предназначена  для обработки при поступательном главном движении резания и отсутствия движения подачи. Она является самым производительным инструментом. Протяжки – металлоемкий, сложный в изготовлении, и поэтому дорогой инструмент. Экономическая целесообразность их применения оправдывается при обеспечении оптимальных элементов конструкций и режимов резания, качественном изготовлении протяжек правильной эксплуатации.

При проектировании зуборезных инструментов, помимо решения общих вопросов, связанных  с оформлением режущих инструментов, важным моментом является правильное определение и технологическое воспроизводство режущих кромок. Последнее обуславливает точность получения профиля изделия, а это является основным в технологии изготовления любого изделия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
    Назначение, классификация,  определение и область применения 
 
Протяжка – это многолезвийный РИ с рядом последовательно – выступающим одно над другим лезвий в направлении, перпендикулярном к направлению скорости главного движения резания, предназначенный для обработки при поступательном или вращательном главном движении лезвия и отсутствия движения подачи (ГОСТ 25751 – 83). Таким образом, подача на зуб протяжки обеспечивается самой конструкцией протяжки, поэтому иногда говорят, что протяжка имеет конструктивную подачу. 
 
Принципиальное отличие прошивки от протяжки в месте приложения силы: у протяжек сила от протяжного станка приложена к её передней части, и тянет протяжку (рис. 1) – в теле инструмента напряжения растяжения; у прошивок сила приложена к задней части прошивки и толкает прошивку (рис. 2) – в теле инструмента напряжение сжатия. Поэтому прошивку из условия обеспечения устойчивости делают короче протяжки: L_{прошивки}  15 d_отв, а L_{протяжки}  40d_отв . Длина протяжки должна быть не более 2 метров, т.к. она проходит термообработку в закалочной печи высотой от пола до потолка примерно равной 2 метрам. Также длина протяжки ограничивается максимально возможной длиной обрабатываемых деталей на токарном станке.   
 
Рис. 1 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 
 
Протягивание один из самых высокопроизводительных условий резанья (производительность повышается от 3 до 12 раз по сравнению с другими способами механической обработки резанием), за счёт одновременного участия в резании нескольких зубьев с большей суммарной длиной режущих кромок. При этом обеспечивается высокая точность формы и размеров, низкая шероховатость благодаря последовательной обработке за один проход черновыми, чистовыми и калибрующими зубьями и высокой стойкости инструмента: 7 – 9 квалитет точности и Ra 2,5…0,32 мкм. Высокая стойкость протяжек обеспечивается сравнительно низкой скоростью резания 6 – 10 м/мин. 
 
Однако протяжки это дорогостоящий специальный Р.И., поэтому их применение экономически оправдано в массовом и крупносерийном типах производств; в мелкосерийном производстве их применяют лишь тогда, когда другими способами нельзя получить требуемую форму и точность поверхности детали (например, шлицевых отверстий) или для обработки одинаковых по форме и размерам поверхностей различных деталей (например, одинаковые отверстия). 
 
Обычно протяжки применяют для обработки круглых, шлицевых, многогранных и других отверстий, а так же шпоночных канавок (рис. 3), и наружных поверхностей, прямолинейных по длине (диаметром и шириной от 6…8 до 100 и более мм). Основные виды протяжек стандартизированы по их элементам (шаг между зубьями, высота стружечной канавки, форма зуба). 
 
 
 
Рис. 3 
 
Особенности работы протяжки заключаются в том, что стружка формируется в замкнутом пространстве стружечной канавки (рис. 4), затруднён ввод СОЖ в зону резания, невозможно наблюдение за процессом резания. 
 
 
 
Рис. 4 
 
Классификация протяжек 

По конструкции: 

1 цельные (стали Р6, Р5, Р18, ХВГ); 
2 составные (твёрдосплавные); 
3 сборные (твёрдосплавные).

 
По характеру обрабатываемых поверхностей:

1 внутренние (для обработки  отверстий); 
2 наружные.

 

Материал изделия, его свойства.

Протяжка изготовлена  из стали Р18 ГОСТ 19265-83.

Протяжки закаливают в два перехода: вначале режущую  и направляющую части, затем - хвостовую  часть. Закалку режущей части протяжки из стали Р6М5 производят в следующем режиме: первый подогрев в воздушной электропечи до температуры 400-500°С, второй подогрев в соляной ванне до 1210-1215°С, после чего - охлаждение в масле. В горячем состоянии протяжки правят на винтовом прессе.

После закалке протяжки подвергают трех кратному отпуску: в  соляных ваннах их нагревают до 550-570°С, выдерживают при этой температуре 1,5 ч, затем охлаждают на воздухе. После отпуска протяжки кипятят  в воде в течение 1-1,5 ч. Перед закалкой хвостовой части протяжки подсушивают над ванной, затем хвостовую часть нагревают в соляной ванне до 950-970 °С у цельных протяжек. После этого протяжку охлаждают в масле, затем на воздухе до температуры цеха и промывают в кипящей воде в течение 1-1,5 ч.

Таблица 1.2 Физико-механические свойства материала

Марка материала	Плотность кг/см3	Твердость HRC	Предел прочности	Относительное удлинение
Сталь Р18	0.0088	61	1370	6%

 

 

 

Таблица 1.3 Химический состав материала

Химический элемент	%
Вольфрам	17.0-18.5
Ванадий	1.00-1.40
Кобальт, не более	0.50
Кремний, не более	0.50
Молибден, не более	1.00
Марганец, не более	0.50
Никель, не более	0.40
Фосфор, не более	0.30
Хром	3.80-4.40
Сера, не более	0.03

 

 

 Выбор метода получения  заготовки и его технико-экономическое основание

Вид заготовки оказывает  значительное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность  ее обработки. При выборе вида заготовки  необходимо учитывать не только эксплуатационные условия работы детали, ее размеры  и форму, но и экономичность ее производства. Необходимо выбрать такой способ получения заготовки, который будет наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей.

Для протяжного инструмента широко применяется прокат круглый горячекатаный по ГОСТ 2590-71. Так как протяжка подвергается сложной термической обработки, для получения Применяем как наиболее дешевый - прокат обычной точности В -- ГОСТ 2590-71.

В заготовительной операции производим отрезку заготовки на ножовочном станке модели 8281; режущий инструмент - Круг ГОСТ 21963-82, 300х4,0х51 14А 40-Н 27 Б У 80 м/с 2 кл. Так жу в заготовительной операции производим фрезерование и центрирование заготовки на станке модели 2Г942Ф2; режущий инструмент - Фреза 2214-0312, ГОСТ 22087-76, Сверло 2317-0108, ГОСТ 14952-75.

 

 

Проектирование  технологического процесса. Формирование маршрута обработки

При разработке маршрута обработки протяжки используем: типовой  технологический процесс изготовления протяжек; общие принципы проектирования технологических процессов и основные рекомендации, приведенные в справочной и учебной литературе.

При разработке технологического процесса применяем принцип концентрации операций: для токарной обработке  применяем схему обработки на токарном станке с ЧПУ.

Назначаем план обработки  протяжки с учетом ее конструктивных особенностей, типа производства и  технологических схем обработки.

005 Абразивно-отрезная: отрезать  заготовку

010 Фрезерно-центровальная:  фрезеровать и центровать одновременно.

015 Токарная с ЧПУ:  обточить место под люнет, обточить  по эскизу.

020 Токарная с ЧПУ:  обточить хвостовики и рабочую  часть, разметить и нарезать  зубья, смазать заусенцы.

025 Правильная.

030 Горизонтально-фрезерная:  фрезеровать грани, фрезеровать буртик.

035 Слесарная: клеймить  № заказа.

040 Правильная.

045 Термическая: HRC раб.  час. 63-66, пер. напр. 61-66, хвостовик  43,5-57.

050 Пассивирование.

055 Рихтовочная.

060 Заточная: заточить  спинку зуба окончательно, передний  угол предварительно.

065 Слесарная: зачистить  наждачным полотном шейку и  фаску замка, торц. фаску,

070 Круглошлифовальная: шлифовать  по наружному диаметру место  под люнет, хвостовики, переднюю  и заднюю направляющую.

075 Круглошлифовальная: шлифовать  режущие и калибрующие зубья задний угол предварительно.

080 Доводочная: довести  ленточки калибрующих зубьев, шлифовать  фаску замка.

085 Рихтовочная.

090 Центрошлифовальная: шлифовать  грани предварительно, окончательно

095 Маркировка.

100 Круглошлифовальная: сошлифовка  буртиков.

105 Шлифовальная: шлифовать  стружкооломы, шлифовать выкружки.

110 Заточная: заточить  задний угол

115 Доводочная: довести  переднюю грань зуба.

120 Слесарная. Протереть.

125 Контрольная.

130 Рихтовочная.

135 Контрольная.

Технологические базы, оборудование и оснастка

№ оп.	Наименование операции	Оборудо-вание	Технолог. базы	Приспособления	Режущий и измерительный  инструмент
1	2	3	4	5	6
005	Абразивно-отрезная	8281	Диаметр заготовки		Круг 300х4,0х51 14А 40-Н 27 Б  У 80 м/с 2 кл. ГОСТ 21963-82, Линейка 2000 ГОСТ 427-75
010	Фрезерно-центровальная	2Г942Ф2	Диаметр заготовки	Призма ГОСТ 12195-66	Фреза 2214-0312 ГОСТ 22087-76, Сверло 2317-0108 ГОСТ 14952-75, Калибр-пробка 8133-0180 ГОСТ 16778-9, Линейка 2000 ГОСТ 427-75
015	Токарная с ЧПУ	АТПУ-125	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79	Резец PCLNR 2525M12 ТУ 2-035-892-82, Штангенциркуль ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ 166-89
020	Токарная с ЧПУ	АТПУ-125	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79	Резец PCLNL 2020K12 ТУ 2-035-892-82, Резец 2120 - 0519 ГОСТ 18874-73, Линейка 2000 ГОСТ 427-75, Штангенциркуль ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ 166-89, Угломер ГОСТ 5378-88 типа 1 - 2, Чертилка Х9 7840-1021 ГОСТ 24473-80, Циркуль разметочный Х9 7841-0053 ГОСТ 24472-80
025	Правильная
035	Горизонтально-фрезерная	6Н83	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Люнет 6046-0013 ГОСТ 21190-75	Фреза 2200-0409 ОСТ 2И41-15-87, Фреза 2250-0134 ГОСТ 3964-69, Штангенциркуль ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ 166-89
040	Слесарная	Верстак слесарный	-	-	Кернер Н12.Х1 7843-0032 ГОСТ 7213-72, Молоток Ц15Хр 7850-0145 ГОСТ 2310-77
045	Правильная	-	-	-	-
045	Термическая	-	-	-	-
050	Пассивирование	-	-	-	-
055	Рихтовочная	Верстак слесарный	-	-	-
060	Заточная	3601	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Люнет 6046-0013 ГОСТ 21190-75	Круг 11A2 125х50х32х10 ГОСТ 17123-85, Штангенциркуль ШЦ-Т-I-125-0,05 ГОСТ 166-89, Угломер  типа 1 - 2 ГОСТ 5378-88
065	Слесарная	Верстак слесарный	-	-	Шкурка шлифовальная ГОСТ 5009-82
070	Круглошлифовальная	3Г161А	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Хомутик 7107-0070 ГОСТ 16488-70	Круг 1 500х50х305 92А 40-П С1 К 35м/с А 1кл. ГОСТ 2424-83, Штангенциркуль ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ 166-89
075	Круглошлифовальная	3Г161А	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Люнет 6046-0013 ГОСТ 21190-75	Круг 1 500х50х305 92А 40-П С1 К 35м/с А 1кл. ГОСТ 2424-83, Угломер типа 1 - 2 ГОСТ 5378-88
080	Доводочная	3922	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Люнет 6046-0013 ГОСТ 21190-75	Круг 12A2-45 150х32х32х2 ГОСТ 17123-85, Микрометр МЛ 5-2 ГОСТ 6507-90, Угломер типа 1 - 2 ГОСТ 5378-88, Штангенциркуль ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ 166-89
085	Рихтовочная	Верстак слесарный	-	-	-
090	Центрошлифовальная	3М174Е	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Люнет 6046-0013 ГОСТ 21190-75	Круг 12A2-45 150х32х32х2 ГОСТ 17123-85, Штангенциркуль ШЦ-Т-I-125-0,05 ГОСТ 166-89
095	Маркировочная	-	-	-	-
100	Круглошлифовальная	3Г161А	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Люнет 6046-0013 ГОСТ 21190-75	Круг 14А1 150х8х32х5 ГОСТ 17123-85, Штангенциркуль ШЦ-Т-I-125-0,05 ГОСТ 166-89
105	Центрошлифовальная	3М174Е	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Люнет 6046-0013 ГОСТ 21190-75	Круг 12A2-45 150х32х32х2 ГОСТ 17123-85, Глубиномер Г И-100 ГОСТ 7661-67, Штангенциркуль ШЦ-III-125-0,05 ГОСТ 166-89
110	Заточная	3601	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Люнет 6046-0013 ГОСТ 21190-75	Круг 1 300х10х76 92А 16-П СМ К 35м/с А 1кл. ГОСТ 2424-83, Штангенциркуль ШЦ-Т-I-125-0,05 ГОСТ 166-89, Угломер типа 1 - 2 ГОСТ 5378-88
115	Доводочная	3922	Центровочные отверстия	Центр 7032-0050 ГОСТ 13214-79, Люнет 6046-0013 ГОСТ 21190-75	Круг 1 300х10х76 92А 16-П СМ К 35м/с А 1кл. ГОСТ 2424-83, Штангенциркуль ШЦ-Т-I-125-0,05 ГОСТ 166-89, Угломер типа 1 - 2 ГОСТ 5378-88
120	Слесарная	Верстак слесарный	-	-	-
125	Контрольная	Стол контролёра	-	-
130	Рихтовочная	Верстак	-	-	-
1	2	3	4	5	6
135	Контрольная	Стол контролёра	-	-	-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Добрыднев И. С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения», М. «Машиностроение», 1985.

2. Курсовое проектирование по технологии машиностроения, Под ред. А. Ф. Горбацевича. Минск. «Высшая школа», 1975.

3. Справочник технолога-машиностроителя, т. 1 и 2. Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мешерякова. М., «Машиностроение», 1986.

4. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках, (ч.1). М., «Машиностроение», 1994.