Разработка маршрутной технологии изготовления режущего инструмента: резца проходного, фрезы прорезной и метчика машинно-ручного - Дипломная работа

Термическая обработка приобретает все большее значение как для совершенствования технологических процессов изготовления и обработки материалов с целью их экономного и рационального использования, так и для получения заготовок и инструментов с заданными свойствами. В настоящее время можно считать установленным, что имеющийся опыт и научное обоснование технологии термообработки позволяют на отдельных стадиях производства во все возрастающем масштабе использовать изменения температуры (т.к. все изготовленные из стали изделия в процессе их получения и эксплуатации подвергаются воздействию многократно изменяющихся температур, с чем связано и изменение свойств металла) для целенаправленного влияния на технологические и эксплуатационные свойства металла. Среди контрольных параметров технологического процесса термической обработки в последние годы все больше применяются быстродействующие аппаратуры по контролю и регулированию температурных, деформационных и химических факторов, определяющих протекание и качество в целом запланированного и реализованного цикла термической обработки режущего инструмента. Помимо придания инструменту необходимой твердости в сочетании с вязкостью, уменьшение деформации и обеспечение высокого качества инструмента (оно достигается закалкой и отпуском) термическая обработка решает и некоторые вспомогательные задача, например, предварительное улучшение структуры материала инструмента.Резцы токарные проходные изготавливаются составными, из двух частей: режущая часть из твердого сплава Т15К6, державка из среднеуглеродистой стали 45, по требованию чертежа они должны иметь твердость державки ? 241 НВ. Годовая программа участка термообработки (таблица 1.1) режущего инструмента делится на 3 группы: 1) резцы, подвергаемые отжигу нормализационному; 3) метчики, подвергаемые отжигу, трехступенчатой закалке и двукратному отпуску режущей части, закалке и отпуску - хвостовика. Метчик состоит из двух частей (в связи с высокой стоимостью быстрорежущей стали): режущей части из стали Р6М5 и хвостовика из стали 40Х. Технологический процесс изготовления проходного резца предусматривает отжиг нормализационный, который включает следующие операции: а) нагрев резца в электрической камерной печи типа СНО 8.16.5/10 до температуры 850°С: - продолжительность нагрева инструмента до этой температуры 40-45 минут, определялась следующим образом [5]: ?н = 0,1? Д1? К1? К2? К3, мин (1.1) где Д1 - сечение инструмента, мм;Действительный годовой фонд времени работы оборудования в условиях прерывной рабочей недели определяется по формуле: Фд = Фн ? (1-), (2.1) где П Р - затраты времени на ремонт и переналадку оборудования равны 15 %; Исходя из того, что заданная годовая программа составляет 80 000 шт., составляем пропорцию и определяем коэффициент загрузки печи: 356 224 шт. Рассчитываем необходимое количество ванн для закалки и отпуска фрезы с годовой программой 20 000 шт. а) в нагревательный колодец загружаются 3 фрезы на 30 минут, следовательно, за один час будет прогреваться 6 фрез. Для режущей части: а) в нагревательный колодец загружаются метчики режущей частью вниз в приспособлении (10 шт.), продолжительность нагрева которых составляет 30 минут, следовательно, за 1 час будет прогреваться 20 метчиков. б) в ванну для отпуска метчики (10 шт.) загружаются на 1,5 часа (за 3 часа - 20 метчиков): - за две смены: 20 шт ? 5 = 100 шт.;Для теплового расчета и определения мощности электрической камерной печи типа СНО 8.16.5/10 необходимо знать коэффициенты теплопроводности и удельные теплоемкости материалов кладки и инструментов. а) Коэффициенты теплопроводности l ккал/м?ч?°С приняты следующие: шамот легковесный (объемный вес 1300 кг/м3) l= 0,27 0,00041 ? tcp, (3.1) пенодиатомит (объемный вес 400 кг/м3) l= 0,067 0,00027 ? tcp, (3.2) Печь теряет тепло через кладку и разгрузочное окно. Стенка состоит из двух слоев: пенодиатомита и шамота-легковеса (рисунок 3.1). Температура внутренней поверхности стенки, на которой подвешены нагреватели, принимаем равной 1 000 °С, рабочую температуру печи 980 °С; температуру помещения, где установлена печь 25 °С. Так как температура внутренней поверхности печи задана (1000 °С), то при расчете теплового потока через стенку сопротивление теплоперехода от печного пространства к стенке не принимаем во внимание и в расчетной формуле Rв отсутствует: Qct = =Для изготовления качественного режущего инструмента большое значение имеет качество используемой стали, правильность изготовления и режима термообработки, т.к. количество режущего инструмента влияет на себестоимость, производительность, на эксплуатационные издержки у потребителя, на уровень брака. Для изготовления инструмента, работающего в тяжелых условиях, при высоких скоростях резания, при обработке сталей повышенной твердости (резцы, фрезы, метчики, сверла, протяжки) применяют быстрорежущие стали Р18, Р12, Р9, Р6М5 и др. Для исправления этого брака проводят повторно нормализацию при требуемой температуре с охлаждением по установленному графику; Д