Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе (форма вкр) (тема вкр) Выполнил Подпись

• Название: Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе (форма вкр) (тема вкр) Выполнил Подпись
• Дата: 23.06.2019
• Размер: 1.6 Mb.
• Имя файла: VKR_ZhUKOV_TP_ShPINDEL.docx
• Тип: Пояснительная записка; #82769
• страница: 4 из 7

4.2 ОПИСАНИЕ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Для проектного варианта выбираем универсальный инструмент, а также специально изготовленный для выбранных станков по ОСТ и ТУ.

Выбранный режущий инструмент сводим в табл. 4.9
Таблица 4.9 - Применяемый режущий инструмент

№ оп.	№ и содержаниеперехода	Режущий инструмент
		Наименование	ГОСТ, ОСТ, ТУ	Материал режущей части
010	1. Фрезеровать торцы	Торцовые фрезы со вставными ножами	ГОСТ 9473-80	Т5К10
	2.Сверлить центровочные отверстия	Сверла центровочные комбинированные	ГОСТ 14952-75	Р6М5
020	1. Обточить наружные поверхности (черновое точение)	Резец токарный сборный проходной с механическим креплением пластины	ГОСТ 26611-85	Т5К10
	2. Обточить наружные поверхности (чистовое точение)	Резец токарный сборный копировальный с механическим креплением пластины	ГОСТ 20872-80	Т15К6
	3. Снять фаски	Резец токарный сборный проходной с механическим креплением пластины	ГОСТ 26611-85	Т5К10

Продолжение таблицы 4.9

	4. Проточить канавки под выход инструмента	Резец токарный сборный копировальный с механическим креплением пластины	ГОСТ 20872-80	Т15К6
	5. Проточить маслоотводные канавки (черновое точение)	Резец канавочный с механическим креплением пластины	Специальный	Т15К6
	6. Проточить маслоотводные канавки (чистовое точение)	Резец канавочный с механическим креплением пластины	Специальный	Т15К6
	7. Нарезать резьбу окончательно	Резец токарный резьбовой с механическим креплением пластины	ОСТ 2И10-9-84	Т15К6
030	1. Сверлить центральное отверстие насквозь.	Длинное спиральное сверло для глубокого сверления	Специальное	Р6М5

Продолжение таблицы 4.9

	2. Рассверлить внутреннее отверстие диаметром 63 мм, на глубину 300,5 мм со стороны торца 8	Длинное спиральное сверло для глубокого сверления	Специальное	Р6М5
	3. Рассверлить внутреннее отверстие диаметром 65 мм, на глубину 143 мм со стороны торца 8	Длинное спиральное сверло для глубокого сверления	Специальное	Р6М5
	4. Зенкеровать внутреннее конусное отверстие	Зенкер конический	ГОСТ 12489 −71	Р6М5
040	1.Расточить отверстие под конус 7:24 (черновое растачивание)	Резец расточной c механическим креплением пластин	ГОСТ 26612-85	Т15К6
	2. Расточить отверстие под конус 7:24 (чистовое растачивание)	Резец расточной c механическим креплением пластин	ГОСТ 26612-85	Т15К6
050	1. Фрезеровать (предварительное фрезерование)	Концевая фреза	ГОСТ 3964-69	Т15К6

Продолжение таблицы 4.9

	2. Фрезеровать (чистовое фрезерование)	Концевая фреза	ГОСТ 3964-69	Т15К6
	3. Фрезеровать шпоночные пазы	Фреза шпоночная	ГОСТ 9140-78	Р6М5
	4. Фрезеровать шпоночные пазы	Фреза шпоночная	ГОСТ 9140-78	Р6М5
060	1. Сверлить отверстия	Сверло спиральное	специальное	Р6М5
	2. Нарезать резьбу М8	Метчик машинный	ГОСТ 3266-81	Р6М5
080	1. Шлифовать наружные поверхности предварительно	Шлифовальный круг	ГОСТ 2447-82	3504035 24А40СМ2К8
090	1. Шлифовать наружные поверхности окончательно	Шлифовальный круг	ГОСТ 2447-82	3504035 25А25СМ2К8
100	1. Шлифовать внутренний конус 7:24 предварительно	Шлифовальный круг с коническим профилем	ГОСТ 2447-82	ПП 326313 25А25С1К8

Продолжение таблицы 4.9

110	2. Шлифовать внутренний конус 7:24 окончательно	Шлифовальный круг с коническим профилем	ГОСТ 2447-82	ПП 326313 25А16С2К8
120	1. Шлифовать расcверленное ранее внутреннее отверстие шпинделя диаметром 65 мм окончательно	Шлифовальный круг	ГОСТ 2447-82	ПП 403213 25А20С2К8
130	1. Шлифовать расcверленное ранее внутреннее отверстие шпинделя диаметром 63 мм окончательно	Шлифовальный круг	ГОСТ 2447-82	ПП 403213 25А20С2К8
140	1. Обработать наружную поверхность шпинделя окончательно	Бруски шлифовальные	ГОСТ 2456-82	L=38мм 63СМ20К
150	1. Полировать внутренний конус 7:24 шпинделя окончательно	Шлифовальный круг	ТУ 2-036-0221113 01-97	ПП 326313 14А16НВГС18

4.3 ОПИСАНИЕ СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Основную группу технологической оснастки составляют приспособления механосборочного производства. Приспособлениями в машиностроении называют вспомогательные устройства к технологическому оборудованию, используемые при выполнении операций обработки, сборки и контроля. Станочные приспособления представлены в таблице 4.10


Таблица 4.10 - Станочные приспособления

№ оп.	Название операции	Наименование приспособления
010	Фрезерно-центровальная	Тиски специальные самоцентрирующиеся с призматическими губками ГОСТ 21168-75; Упор
020	Токарная с ЧПУ	Центр упорный ГОСТ 13214-79; Вращающийся центр ГОСТ8742-75
030	Сверлильная	Люнет самоцентрирующийся ГОСТ 21190-75; Четырехкулачковый самоцентрирующийся патрон ГОСТ 3890-82
040	Токарная с ЧПУ	Кулачковый самоцентрирующийся токарный патрон ГОСТ 2675-80; Люнет самоцентрирующийся ГОСТ 21190-75
050	Фрезерная с ЧПУ	Приспособление фрезерное специальное; Упор
060	Многоцелевая	Кулачковый самоцентрирующийся токарный патрон ГОСТ 2675-80

Продолжение таблицы 4.10

080 090	Круглошлифовальная	Оправка; Жесткий центр ГОСТ 18259-72; Подвижный центр ГОСТ 18260-72; Поводковый патрон ГОСТ 16157-80
100 110 120 130 150	Внутришлифовальная	Кулачковый самоцентрирующийся патрон ГОСТ 2675-80; Люнет самоцентрирующийся ГОСТ 21190-75
140	Суперфинишная	Патрон поводковый ГОСТ 13334-67; Центр вращающийся ГОСТ 8742-75

4.4 ВЫБОР И ОПИСАНИЕ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

На основании стратегии разработки технологического процесса выбираем контрольно–измерительный инструмент, который будем использовать в процессе производства детали "шпиндель". В производстве измерительные инструменты и приборы применяются с целью сравнения преимущественно геометрических характеристик изготавливаемого изделия с заданным образцом. Контрольно-измерительный инструмент представлен в таблице 4.11

Таблица 4.11 - Контрольный инструмент

№ оп.	Название операции	Наименование инструмента
010	Фрезерно-центровальная	Штангенциркуль ШЦ1-125 ГОСТ 160-80; Микрометр МК–50 ГОСТ 6507-78; Скобы рычажные; Калибр пробки
020	Токарная с ЧПУ	Штангенциркуль ШЦ1–125 ГОСТ 160-80; Микрометр МК–50 ГОСТ 6507-78
030	Сверлильная	Калибр пробки
040	Токарная с ЧПУ	Штангенциркуль ШЦ1–125 ГОСТ 160-80; Микрометр МК–50 ГОСТ 6507–78; Скобы индикаторные СИ, ГОСТ 11098–75; Специальные шаблоны; Штангенглубиномер ШГ 630–0,05 ГОСТ 162–90
050	Фрезерная с ЧПУ	Штангенциркуль ШЦ1–125 ГОСТ 160–80; Специальный шаблон
060	Многоцелевая	Пробка резьбовая

Продолжение таблицы 4.11

080 090	Круглошлифовальная	Микрометр МК–50 ГОСТ 650778; Специальные шаблоны; Штангенциркуль ШЦ–1–125–0,1; ШЦ–11–250–0,05 и ШЦ–111–400–0,1; прибор активного контроля.
100 110 120 130 150	Внутришлифовальная	Микрометр МК–50 ГОСТ 650778; Калибр по ГОСТ 2849–94
140	Суперфинишная	Скобы рычажные СР ГОСТ 11098–75

5. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ДЛЯ ОПЕРАЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

5.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ДЛЯ ОПЕРАЦИЙ

Исходными данными являются:

• 
  снимаемый припуск;
  
• 
  обрабатываемый материал;
  
• 
  схема и условия обработки;
  
• 
  паспортные данные станка;
  
• 
  коррекционные формулы для режимов резания, определяемых табличным методом приведены ниже.
  

Скорость резания определяется по формуле:


где V_т – табличная скорость резания, м/мин;

К_v – поправочный коэффициент на скорость резания.

Частоту вращения оперделяем по формуле:



где D – обрабатываемый диаметр.

Фактическую скорость резания определяем по формуле:



Длина рабочего хода:

L_рх = L_рез + y, мм (5.4)

где L_рез – длина резания, мм;

y – длина подвода врезания и перебега инструмента, мм.

Основное время.

На операциях шлифования:



где h – снимаемый припуск, мм;

t – глубина резания, мм;

К – поправочный коэффициент на шлифование;

S_м – минутная подача, мм/мин:

S_м = S_xn ,мм/мин

На операциях фрезерования



где S_м – минутная подача, мм/мин:

S_м =S_znz, мм/мин (5.7)

где Sz – подача на один зуб фрезы, мм/зуб;

z – количество зубьев фрезы.

На остальных операциях:


5.2 РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ ДЛЯ ОПЕРАЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДЕТАЛИ ШПИНДЕЛЬ

010 Фрезерно-центровальная операция

Переход 1:

Для фрезерования торцев выбираем фрезу торцевую по ГОСТ 9473–80:

D = 160 мм – диаметр фрезы, z = 10 – число зубьев фрезы.

Скорость резания при фрезеровании:



где Т = 180 мин – период стойкости фрезы;

В = 135 мм – ширина фрезерования;

t = 3,8 мм – глубина фрезерования;

s_z = 0,10 мм – подача на один зуб при фрезеровании;

Сυ = 41; q = 0,25; m = 0,2; x = 0,1; y = 0,4; u = 0,15; p = 0,1 Kv – поправочный коэффициент.

где  = - поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала;

σ_В = 600 МПа – допустимое напряжение растяжения материала заготовки;

K_Г = 1,0; n_υ = 1,0; KП_υ = 0,8; KИ_υ = 1,0.





Частота вращения фрезы:



где D – диаметр фрезы;

υ – скорость фрезерования.



Принимаем по паспорту станка n = 125 об/мин.

Основное время на переход t_о, мин:

мин

Сила резания при фрезеровании:



Где –  поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;

σ_в = 600 МПа – допустимое напряжение растяжения материала заготовки;

n – частота вращения инструмента;

С_p = 82,2; x = 0,95; y = 0,8; u = 1,1; q = 1,3; ω = 0,2; n = 0,3.





Мощность резания:



где 2P_Z – сила резания при фрезеровании двух торцев одновременно;

υ – скорость фрезерования.



Мощности станка достаточно.

Величина минутной подачи S_м, мм/мин:



 


Подача на один оборот фрезы S, мм/об:




Переход 2:

Для центровки выбираем сверло центровочное ГОСТ 14952–75: D = 5 мм.

Скорость резания при сверлении:



где D = 5 мм – диаметр сверла;

s = 0,18 мм/об – подача;

t =1,74 мм;

T = 45 мин – период стойкости сверла;

Сυ = 7,0; q = 0,40; y = 0,7; m = 0,2; x = 0;

Kυ – поправочный коэффициент.



Где  – поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико–механических свойств обрабатываемого материала;

σ_в = 600 МПа – допустимое напряжение растяжения материала заготовки;

KГ = 1,0; n_υ = 0,9; KП_υ = 1,0; KИ_υ = 1,0.





Частота вращения сверла:



где D = 10,6 мм – наибольший диаметр центровочного сверла;

υ – скорость сверления.



Принимаем по паспорту станка n = 750 об/мин.





Крутящий момент при сверлении:



где D – диаметр сверла;

s – подача при сверлении;

К_р – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки;



где σ_в = 600 МПа – допустимое напряжение растяжения материала заготовки;

n = 0,75; СМ = 0,0345; q = 2,0; y = 0,8.





Основное время на переход t_о, мин:

мин

Осевая сила при сверлении:



где D – диаметр сверла;

s – подача при сверлении;

К_р = 0,85 – коэффициент, учитывающий условия обработки;

где σ_в = 600 МПа – допустимое напряжение растяжения материала заготовки;

С_р = 68; q = 1,0; y = 0,7.



Мощность резания:



где 2М_кр – крутящий момент при сверлении двух центровых отверстий одновременно;

n – частота вращения сверла.



Мощности станка достаточно.

Сведем в единую таблицу 5.1 режимы резания для операции 010 – Фрезерно–центровальная.
Таблица 5.1 - Режимы резания для операции 010 - Фрезерно-центровальная

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	V м/мин	n об/мин	S мм/об	Toмин
Фрезерно–центровальный станок МР-73	1	3,8	46	125	1	1,08
	2	1,74	25	750	0,18	0,11

Для всех остальных переходов (операций) режимы резания выбираются по справочной литературе и заносятся непосредственно в операционные технологические карты [19], [20], [21], [22].

Таблица 5.2 - Режимы резания для операции 020 - Токарная операция с ЧПУ

Наименование и модель станка	Переход 1	t, мм	V м/мин	n об/мин	S мм/об	Toмин
Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3	1-2	3,1 (i=2)	127	400	0,35	0,271
	3-4	2,2 (i=2)	129	400	0,4	1,625
	5-6	1,5	129	400	0,4	0,596

Продолжение таблицы 5.2

	7-8	2,8 (i=2)	133	315	0,7	0,013
	9-10	2,4	133	315	0,7	0,154
	11-12	2,1 (i=2)	129	315	0,4	0,083
	13-14	2,5 (i=2)	133	315	0,7	0,056
Токарный станок с ЧПУ 16К20	Переход 2	-	-	-	-	-
	1-2	0,8	240	800	0,2	0,237
	3-4	0,8	240	800	0,2	1,625
	5-6	0,5	258	800	0,15	0,794
	7-8	0,5	258	630	0,15	0,031
	9-10	0,6	209	500	0,125	0,544
	11-12	0,8	240	500	0,2	0,105
	13-14	0,5	258	630	0,15	0,132
Токарный станок с ЧПУ 16К20	Переход 3	-	-	-	-	-
	-	2	129	315	0,35	0,010
Токарный станок с ЧПУ 16К20	Переход 4	-	-	-	-	-
	1-2	0,5	208	630	0,06	0,079
	3-4	0,5	208	630	0,06	0,053
	5-6	1,5	171	500	0,06	0,166
Токарный станок с ЧПУ 16К20	Переход 5	-	-	-	-	-
	-	5	126	250	0,1	0,216
Токарный станок с ЧПУ 16К20	Переход 6	-	-	-	-	-
	-	0,4	208	500	0,1	0,108
Токарный станок с ЧПУ 16К20	Переход 7	-	-	-	-	-
	-	-	122	400	1,4	0,055

Таблица 5.3 - Режимы резания для операции 030 - Сверлильная

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	V м/мин	n об/мин	S мм/об	Toмин
Горизонтальный станок для глубокого сверления РТ–605	1	21,5	24	170	0,6	4,068
	2	10	29	140	0,8	2,044
	3	1	33	160	0,6	1,471
	4	1,5	10	50	1,2	0,375

Таблица 5.4 - Режимы резания для операции 040 - Токарная с ЧПУ

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	V м/мин	n об/мин	S мм/об	To мин
Токарный станок с ЧПУ 16К20	1	3 (i=5)	120	500	0,3	0,613
	2	0,25	160	1000	0,1	0,920

Таблица 5.5 - Режимы резания для операции 050 - Вертикально-фрезерная с ЧПУ

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	V м/мин	n об/мин	S мм/об	Toмин
Вертикально–фрезерный консольный станок с ЧПУ 6Р13РФЗ	1	12	76	1000	0,15	0,378
	2	0,5	84	1000	0,1	0,568
	3	3 (i=2)	69	1250	0,05	1,60
	4	2,5 (i=2)	66	1600	0,05	0,250

Таблица 5.6 - Режимы резания для операции 060 - Многоцелевая

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	V м/мин	n об/мин	S мм/об	To мин
Вертикально–сверлильный станок 2Л131	1	3,33	40	355	0,15	0,60
	2	1,08	20	470	0,15	0,382

Таблица 5.7 - Режимы резания для операции 080 - Круглошлифовальная

Наименование и модель станка

Переход 1

t, мм

Vд. м/мин

Vкр м/c

nд об/ мин

nкр об/ мин

Sпоп мм/об

Sпрод. мм/об

To мин

Продолжение таблицы 5.7

Круглошли–фовальный станок 3М151	1-2-3-4	0,03	20	35	160	1112	0,03	20	0,958
	5-6	0,03	20	35	160	1112	0,03	20	0,118

Таблица 5.8 - Режимы резания для операции 090 - Круглошлифовальная

Наименование и модель станка	Переход 1	t, мм	Vд. м/мин	Vкр м/c	nд об/ мин	nкр об/ мин	Sпоп мм/об	Sпрод. мм/об	To мин
Круглошли–фовальный станок 3М151	1-2-3-4	0,015	50	35	190	1285	0,015	40	0,479
	5-6	0,015	50	35	190	1285	0,015	40	0,052

Таблица 5.9 - Режимы резания для операции 100 - Внутришлифовальная

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	Vд. м/мин	Vкр м/c	nд об/ мин	nкр об/ мин	Sпоп мм/об	Sпрод мм/об	To мин
Внутришли–фовальный станок ВСЗ-151	1	0,03	50	33,5	250	15000	0,03	6	0,587

Таблица 5.10 - Режимы резания для операции 110 -Внутришлифовальная

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	Vд. м/мин	Vкр м/c	nд об/ мин	nкр об/ мин	Sпоп мм/об	Sпрод мм/об	To мин
Внутришли–фовальный станок ВСЗ-151	1	0,0075	80	33,5	390	20000	0,0025	12	0,700

Таблица 5.11 - Режимы резания для операции 120 - Внутришлифовальная

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	Vд. м/мин	Vкр м/c	nд об/ мин	nкр об/ мин	Sпоп мм/об	Sпрод. мм/об	To мин
Внутришли–фовальный станок ВСЗ-151	1	0,03	50	15,7	340	20000	0,03	4,5	0,29

Таблица 5.12 - Режимы резания для операции 130 -Внутришлифовальная

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	Vд. м/мин	Vкр м/c	nд об/ мин	nкр об/ мин	Sпоп мм/об	Sпрод. мм/об	To мин
Внутришли–фовальный станок ВСЗ-151	1	0,01	50	15,7	340	20000	0,01	4,5	0,34

Таблица 5.13 - Режимы резания для операции 140 - Суперфинишная

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	Vд. м/мин	nбр дв.х/ мин	To мин
Суперфинишный центровой станок 3871Б	1	0,01	15	500	0,50

Таблица 5.14 - Режимы резания для операции 150 -Внутришлифовальная

Наименование и модель станка	Номер перехода	t, мм	Vд. м/мин	Vкр м/c	nд об/ мин	nкр об/ мин	Sпоп мм/об	Sпрод мм/об	To мин
Внутришли–фовальный станок ВСЗ-151	1	0,0015	50	35	340	20000	0,0015	4,5	0,16