Разработка технологии обработки детали 3518020-46502. Анализ технических требований на изготовление детали

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Заготовку сначала нагревают в нагревательной печи до температуры 11500, а затем, после нагревания, её отрезают на пресс – ножницах. Потом происходит повторное нагревание, а затем штампуют при помощи ГКМ-800 – В1139.

Следующая операция – нормализованный отжиг t(800-920)о. Потом происходит зачистка, для которой применяется обдирочно-шлифовальный станок 3М636, для зачищения площадки для замера твердости. Затем происходит дробеметная очистка при помощи дробеметного барабана, который очищает поковку не менее 30 мин не более 79 поковок.

После всех этих операций заготовку отправляют на контрольный стол ОТК, где проверяются все необходимые размеры, также проверяют качество нормализации. Это качество проверяется контролем температурного интервала по предъявляемой диаграмме нормализации.

2.2.2 Определение припусков и допусков по стандартам. Расчет размеров и массы заготовки, коэффициента использования материала

Материал – конструкционная сталь 40Х. По ГОСТ 7505-89 определяем:

Группа стали – М2(таблица1 с.8), степень сложности – С2(с.29), класс точности – Т4(таблица19 с.28), исходный индекс – 14(таблица2 с.10) по ГОСТ 7505 – 89, Расчётная масса заготовки – 5,92 кг.

Таблица 2.2 – Назначение допусков и припусков на штамповку

Номинальный размер детали, мм

Шерахо- ватость

Допуск на заготовку, мм

Основной припуск, мм

Дополнительные припуски , мм

Расчетный припуск, мм

Смещение по поверхности, мм

Изогнутость и др. отклонения формы, мм

Отклонение межосевого расстояния, мм

1

2

3

4

5

6

7

8

М39*1,5

3,2

2,2

1,7

0,3

0,6

-

1,6

Ø55h10

1,6

2,5

2,0

0,3

0,6

-

2,9

12

1,6

2,2

1,7

0,3

0,6

-

2

880,433

12,5

2,5

1,5

0,3

0,6

-

1,8

266

12,5

3,2

2,0

0,3

-

-

2,3

220±1

6,3

3,2

1,9

0,3

-

-

2,2

216±1

6,3

3,2

1,9

0,3

-

-

2,2

173±1

12,5

3,2

1,9

0,3

-

-

2,2

Ø65h9

6,3

2,5

1,8

0,3

-

-

2,1

Ø113u8

1,6

3,2

2,5

0,3

-

-

3,2

Ø40k6

1,6

2,5

2,0

0,3

-

-

2,9

Таблица 2.3 – Расчет размеров заготовки

Размер выдерживаемый при обработке заданной поверхности детали, мм

Допуск на размер детали, мм

Шераховатость обработанной поверхности,   Ra, мкм

Допуск на размер заготовки, мм

Расчетный припуск, Z, мм

Размер заготовки (расчет) с допуском (d или Д), мм

Исполни-тельный размер заготовки, мм

1

2

3

4

5

6

7

М39×1,5

0,10

3,2

2,2

1,6

39+2×1,6

42,3

Окончание таблицы2.3

1

2

3

4

5

6

7

Ø55h10

0,12

1,6

2,5

2,9

55+2,9×2

60,8

12

0,5

1,6

2,2

2

12+2×2,3

11,7

88

0,87

12,5

2,5

1,8

88+1,8-2,3

87,5

266

1,05

12,5

3,2

2,3

266+2,3×2

270,6

220±1

2

6,3

3,2

2,2

220-2,2+2,3

219,9

216±1

2

6,3

3,2

2,2

2162,2+2,3

215,9

173±1

2

1,6

3,2

2,2

173-2,2+2,2

173

Ø65h9

0,074

6,3

2,5

2,1

65+2,1×2

69,2

Ø113u8

0,054

3,2

3,2

3,2

113+3,2×2

119,4

Ø40k6

0,016

1,6

2,5

2,4

40+2,4×2

44,8

Расчет массы спроектированной заготовки:

           mз=mд+mотх.мех.обр.,                                                                                  (2.1)

где mотх.мех.обр – масса удаляемого в процессе  механической обработки слоя металла, кг.

          mотх.мех.обр =Vотх.*ρ, кг                                                                              (2.2)

где Vотх. – суммарный объём удаляемых в процессе механической обработки фигур, мм3;

ρ - плотность материала заготовки, кг/мм3;  ρСЧ=7,8×10-6 кг/мм2.

Размеры фигур устанавливаются на основе размеров обработки и табличных припусков.

Определение объема удаленных фигур:

,                                                                            (2.3)

где Д – диаметр заготовки, мм;

l – длина заготовки, мм.

мм3

мм3

мм3

мм3

мм3

мм3

мм3

мм3

мм3

 

Vобщ= V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+ ( -)                                                                         (2.4)

Vобщ= +++5++++(-)=910600,94мм3

mотх.мех.обр =910600,94 ∙ 7,8∙10-6=4,588 кг

mз=8,310+4,588=12,898 кг

Коэффициент использования заготовки:

                                                                                        (2.5)

где mЗ – масса рассчитанной заготовки, кг;

Пересчитанный коэффициент использования материала:

          ,                                                                     (2.6)

где, Нрасх – пересчитанная норма расхода материала, кг (см. п.1.3, формула 1.6):

Нрасх=12,898+12,898∙0,10=14,188кг

КИМ получился больше в проектном варианте, чем в базовом, следовательно, данная заготовка может быть принята в проекте. Но все равно КИМ меньше допустимого (КИМ≤0,75).

2.3 Разработка проектного технологического процесса

            2.3.1 Анализ базового технологического процесса и составление       

   последовательности обработки для проектируемого техпроцесса                                           

010 Горизонтально-фрезерная (станок модели 6Р82)

020 Автоматно-токарная (станок модели 1К282)

030 Алмазно-расточная (станок модели КК-1030)

040 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н135) 

050 Токарно-винторезная (станок модели 16К20)

051Токарно-винторезная   (станок модели 1М63)

060 Токарная с ЧПУ (станок модели 16К20Ф3)

061 Круглошлифовальная  (станок модели 3У131)

070 Горизонтально-фрезерная (станок модели 6Р82)

Недостатком базового технологического процесса является: использование автоматно-токарного станка 1К282  и токарно-винторезного 16К20 . С целью концентрации операций, повышения степени механизации и уменьшения численности рабочих целесообразно использовать два станка  с ЧПУ.

Таким образом, целесообразно  на 020 Автоматно-токарной  применить токарный станок с ЧПУ 16А30Ф323, а  на операции 050 токарно-винторезной применить станок 16К20Ф3.

Таким образом, проектируемый технологический процесс будет выглядеть следующим образом:

010 Горизонтально-фрезерная (станок модели 6Р82)

020  Токарная с ЧПУ (станок модели 16А30Ф323)    

030 Алмазно-расточная (станок модели КК-1030)

040 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н135) 

050 Токарная с ЧПУ (станок модели 16К20Ф3))

060 Круглошлифовальная  (станок модели 3У131)

070 Горизонтально-фрезерная (станок модели 6Р82)

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

В качестве чистовых технологических баз следует принимать те элементы детали, которые являются базами конструкторскими и измерительными, что уменьшает погрешность базирования, т.к. выполняется принцип совмещения баз.

В качестве черновых баз на первых операциях назначают те элементы, относительно которых обрабатываются будущие чистовые базы, и используют черновые базы только один раз.

К поверхностям, используемым в качестве черновых баз, предъявляют следующие требования:

-  их припуски и уклоны должны быть минимальными;

-  эти поверхности должны быть без следов прибылей и других дефектов заготовки;

-  они не должны являться поверхностями разъёма;

-  должны принадлежать матрице, а не пуансону при штамповке и форме, а не стержню при отливке;

-  должны иметь наиболее высокую точность размеров и качество поверхности заготовок;

в качестве черновых баз целесообразно использовать те поверхности заготовки, которые останутся необработанными в готовой детали.

В качестве черновой базы для первой операции выбирается наружная поверхность  протяженностью 220 мм, и один из торцов; поверхность служит чистовой базой для установки детали в специализированное универсальное приспособление на следующей операции .Данная поверхность лишает деталь четырех степеней свободы, образуя двойную направляющую базу

                     2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица 2.4 – Выбор оборудования.

Номер операции

Код модель и наименование станка

Цена станка

Наименование станка

Паспортные данные

Габаритные размеры

Мощность привода

Характеристики привода

Ряд частот, мин-1

Ряд подач, мм/об

010,

070

3816311602

6Р82

39,725

Горизонтально-фрезерный

2305х1950х1680

7,5

Электрический

31,5-1600

25-1250;

8,3-416,6

020; 050

3811316241

16А30Ф323

39,581

Токарный с ЧПУ

3360х1710х1750

10

Электрический

12,5-2000

3-1200;

1,5-

600

030

3818271002

КК-1030

28,996

Алмазно-расточной

3100×1710×1800                          

7

Гидравлический

12,5-2000

0,05-2,8;

0,025-1,4

040

3812132702

2Н135

12,016

Вертикально-сверлильный

1030х825х2535

4

Электрический

31-140

0,1-1,6

060

381311xx xx

3У131

13,125

Круглошлифовальный

4605х

2450х

2170

10

пневмо-

тический

1590

0,1-4

Таблица 2.5 – Выбор установочно-зажимных приспособлений

Номер и наименование операции

Приспособление

Код

Наименование

Тип привода

Техническая характеристика

ГОСТ

010 Горизонтально-фрезерная

396100

Приспо-собление специальное

Гидравлический

171-7222-4118

020  Токарная с ЧПУ

396100

Потрон

Гидравлический

200мм, 0,6МПа

ГОСТ 8522-79

396100

Планшайба

Механический

012-7125-5587

Окончание таблицы 2.5

030 Алмазно-расточная

396100

Приспо-собление специальное

Пневмоти-ческое

171-1422-40334

040 Вертикально-сверлильная

396100

Приспо-собление специальное

Механический

171-7350- 4216

050 Токарная с ЧПУ

396100

Приспо-собление специальное

Механический

012-7125- 5602

060 Круглошлифовальная 

396100

Потрон

Механический

ГОСТ 2675-80

070 Горизонтально-фрезерная

396100

Приспо-собление специальное

Механический

012-7260- 5281

Таблица 2.6 -  Выбор режущего инструмента

Номер и

наименование

операции

Наименование режущего

 инструмента, его код

Материал режущей части

Техническая

характеристика

Обозначение,

ГОСТ

Применяемая

 СОТС

1

2

3

4

5

6

7

010

Горизантально-фрезерная

Фреза торцовая,

391890

ВК8

Ø200

ГОСТ 24359-80

СОЖ 339-450-2001

020

Токарная с ЧПУ

Сверло

391220

ВК8

Ø20

ГОСТ 10903-77

СОЖ 339-450-2001

Резец проходной отогнутый  

392191

Т15К6

2525

ТУ 2-035-892-82

Резец контурный

392191

Т15К6

2525

ТУ 2-035-892-82

  Резец канавочный

392195

Т15К6

H=4

ТУ 2-035-892-82

СОЖ 339-450-2001

Резец резьбовой

392194

Т15К6

=55

ТУ 2-035-892-82

030

Алмазно-расточная

Резец

392191

Т30К4

2525

=45

ТУ 2-035-892-82

СОЖ 339-450-2001

040 Вертикально-сверлильная

Сверло центровочное   

391220

ВК8

Ø6,3

ГОСТ 10903-77

СОЖ 339-450-2001

Окончание таблицы2.6

050

Токарная с ЧПУ

Резец контурный

левый

392191

Т15К6

2525

ТУ 2-035-892-82

СОЖ 339-450-2001

Резец контурный

левый

392191

Т30К4

2525

ТУ 2-035-892-82

060

Круглошлифовальная 

Круг шлифовальный

397731

24А 40ПС Т1 к5 1кл.

600×63× ×305

ГОСТ 2424-83

СОЖ 339-450-2001

070

Горизонтально-фрезерная

Фреза

391890

ВК8

Ø6,3

ГОСТ 24359-80

СОЖ 339-450-2001

Таблица 2.7 - Выбор вспомогательного инструмента

Номер и наименование операции

Наименование вспомогательного инструмента, его код

Установка

Обозначение,

ГОСТ

вспомогательного

инструмента на станке

режущего инструмента на вспомогательном

Способ

Размеры посадочного

элемента

Способ

Размеры посадочного

элемента

1

2

3

4

5

6

7

010

Горизантально-фрезерная

Оправка

392870

От вала двигателя

-

Ме-ханическое крепление

По величине шпонки

-

020;050

Токарная с ЧПУ

Втулка переходная

От задней бабки

-

Ме-ханическое крепление

По величине отверстия

-

Резцовый блок

392800

На суп-порте

-

Ме-ханическое крепление

По размеру посадочного гнезда

-

030

Алмазно-расточная

Борштанга 392800

От вала двигателя

-

Ме-ханическое крепление

По величине отверстия

171-6330-4045

040 Вертикально-сверлильная

Оправка

392800

От вала двигате-ля

-

Ме-ханическое крепление

По величине шпонки

6039-0009

ГОСТ 2682-75

060 Круглошли-фовальная 

Оправка

392800

От вала двига-теля

-

Ме-ханическое крепление

По размеру посадочного гнезда

-

Окончание таблицы2.7

070

Горизонтально-фрезерная

Комплект №3

На столе станка

-

Ме-ханическое крепление

-

СТП 105-126-012-89

Таблица 2.8- Выбор измерительного инструмента.

Номер и

наименование

операции

Наименование

инструмента,

его код

Диапазон

 измерения

инструмента

Точность

измерения

инструмента

Допуск

измеряе-мого

размера

Обзначение,

ГОСТ

1

2

3

4

5

6

010

Гориз.-фрезерная

040                      Верт.-сверлильная

 050

Токарная с ЧПУ

Штангенциркуль

393311

1250,1

0,1

1,6

ГОСТ166-80

020

Токарная с ЧПУ

Штанген-циркуль

393311

1250,1

0,1

1,6

ГОСТ166-80

Штанген-

глубиномер   

1600,05

0,05

0,8

ГОСТ162-90;

Кольца резьбовые 

Ø39H8

Ø39H8

0,01

0,03

8211-0133 8g

Колибр-скобы

Ø113,7h11

Ø113u8

0,001

0,056

ГОСТ 18362-73

030

Алмазно-расточная

Скоба

40k6

-

0,062

8113-0132

ГОСТ 18362-73

Скоба

55 h10

-

0,12

8113-0142 h10 ГОСТ18362-73

Микрометр

МК25-50

0,01

-

0,016

МК25-50

ГОСТ6507-78

Индикатор

-

-

-

ИН10 кл.1

ГОСТ 577-68

060 Круглошлифо-

вальная 

Скоба

113u8

0,044

ГОСТ 18365-95

070

Горизонтально-фрезерная

Колибр

Для измерения позов

-

0,3

012-8154-3137

ГОСТ 18362-73

2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных припусков и операционных

размеров.

Таблица 2.9– Определение последовательности обработки детали.

Последовательность механической обработки Ø40k6

Точность обработки

Способ базирования детали в приспособлении

Расчет погрешности установки,Eу мм

Квалитет с допуском

Шераховато-сть, Rа, мкм

Поковка

2,5

630

В патроне по наружной по поверхности

Точение черновое

14(0,62)

12,5

EБ =0

Eз=0,12мм

Точение получистовое

12(0,25)

6,3

EИНД.=0,05

Точение чистовое

10(0,1)

3,2

EИНД.=0,05

Тонкое точение

6(0,016)

1,6

0,05

Погрешность установки:

                                                                                      (2.7)

где, EБ – погрешность базирования, мм; EБ =0

EЗ – погрешность закрепления, мм; Eз=0,12мм

Таблица 2.10 – Аналитический расчет припусков, мм

Переходы механической обработки поверхности

Ø40k6

Rz

h

ρ

EУ

Расчет-ный припуск 2Zmin

Расчет-ный размер Dp

Допуск

Предельный размер

Предельный размер

dmin или Dmax

dmax или Dmin

 

2Zminпр

2Zmaxпр

Поковка

0,15

0,3

1,28

-

-

44,672

0,7

45,372

44,672

-

-

Черновое точение

0,1

0,1

0,084

0,09

3,466

41,206

0,62

41,826

41,206

3,466

3,546

Получистовое  точение

0,05

0,05

0,07

0,05

0,596

40,610

0,25

40,860

40,610

0,596

0,966

Чистовое точение

0,03

0,03

0,056

0,05

0,372

40,238

0,1

40,338

40,238

0,372

0,522

Тонкое точение

0,005

0,015

0,028

0,015

0,236

40,002

0,016

40,018

40,002

0,236

0,32

Суммарный припуск:

4,670

5,354

                                                                                (2.8)

ρсм = Т/2 = 2,5/2 = 1,25мм

ρкор = Δк ∙D = 0,8∙40 = 32 мкм = 0,032мм

мм

ρчерн = 0,06∙1,28= 0,084мм

ρпол = 0,05∙1,28= 0,07 мм

ρчист = 0,04∙1,28= 0,056 мм

ρтонк. = 0,00,005∙1,28= 0,028 мм

                                      (2.9)

 мм

 мм

 мм

 мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax - 2Zomin = TДз - ТДД

0,080 = 0,080

2Zoном = 2Zomin + ВДз - ВДД = 5,150 мм

Схема расположения припусков представлена на рисунке 2.1

Таблица 2.11– Табличный расчет припусков.

Переходы механической обработки поверхности Ø55Н10

Точность обработки

Припуск табличный, Z, мм

Расчёт размеров заготовки d или D, мм

квалитет

Допуск, мм

Шероховатость, Rа, мкм

1

2

3

4

5

6

Чистовое точение

H10

6,3

1,4

Ø55

Черновое точение

H14

0,74

12,5

2,8

55+1,4=56,4

Поковка

2,0

630

4,2

56,4+2,8=59,2

Расчет режимов резания аналитическим методом на операцию 020, выполняемую на токарном станке с ЧПУ 16А30Ф323: подрезать торец , выдерживая размеры 1;2

1 Выбор режущего инструмента

Для обработки принимаем токарный проходной упорный резец с углом в плане 450, оснащенный пластинкой из твердого сплава (по ГОСТ 18879-73)

Материал режущей части Т15К6.

Сечение державки H×B=25×25

2 Расчет режимов резания а) Глубина резания  :

t =h= 2мм                                                                                                                         (2.10)

б) Подача:

рекомендуемая: So = 0,4 мм/об принимаемая: So =0,4 мм/об в) Стойкость:

Т=60 мин г) Скорость резания:

                                                                             (2.11)

где С = 300;                                                             

m = 0,2; х = 0,15;

y=0,35;

Кν = Кмν ∙ Кпν ∙ Кuν,                                                                       (2.12)

                                                                              (2.13)

где n=0,9;

Кпν=0,8;

Кuν=1,0.

Кν=0,8·0,8·1,0 = 0,64

м/мин д) Частота вращения:

              ,                                                                               (2.14) 

 мин-1               

корректировка по паспорту станка: n=450 мин-1  е) Действительная скорость резания:

                    ,                                                                    (2.15)

м/мин з) Силу резания:

Pz = 10 · Cp· tx · Sy · υn · K                                                                 (2.16)

где Ср = 90;                                  х = 1;

y = 0,75;

n = 0;

                                                                              

где n=0,9;

Kp = Kmp · Kγp · Kφp · Kλp                                                                                 (2.17)

Где Kγp = 1;

Kφp  = 0,94;

Kλp = 1;

Kp = 1,003·1·0,94·1= 0,943

Pz = 10 · 90 · 21 · 0,40,75 · 600 · 0,943 = 1157 Н           к) Мощность резания:

                                                                                  (2.18)

кВт л) Проверочный расчет мощности:

Nрез≤1,2Nдв∙η                                                                      (2.17)

Nдв=10 кВТ

η=0,75

2,1≤1,2∙10∙0,75

2,1≤8,4

3 Машинное время а) Длина резания:

lрез = 23мм б) Длина рабочего хода:

Lр.х. = lрез + y + Δ                                                                (2.18)

y = t · ctg 600 = 2 · 0,75 = 1,5

Δ = 2÷3мм

Lр.х.= 23+ 1,5 + 2 = 26,5мм в) Машинное время:

                                                                              (2.19)

 мин

Расчет режимов резания табличным методом на операцию 020, выполняемую

Похожие материалы

Информация о работе