Разработка технологии обработки детали КСН 0114203. Анализ технических требований на изготовление детали. Рекомендации по их обеспечению и контролю

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ

2.1 Анализ технических требований на изготовление детали. Рекомендации по их обеспечению и контролю

Таблица 2.1 – Анализ технических требований, предъявляемых к детали, рекомендации по их обеспечению и контролю.

Номер конструктивного элемента	Размеры и требования к их диаметральной и линейной точности	Требования к шероховатости поверхности Ra,мкм	Требования к точности взаимного расположения поверхностей и осей	Методы достижения точности: способы базирования и виды обработки	Методы контроля и средства измерения
1	2	3	4	5	6
1	Ø125	12,5	-	Однократное точение. Установка в патроне	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1-2 ГОСТ166- 89 Выборочно
2	4	12,5	/ 0,12 Г	В патроне по наружной поверхности. Подрезать торец	Штангенглубиномер ШГ 160-0,05 ГОСТ162-90 Выборочно
3	Ø115Н14                (+0,8)	12,5	-	Однократное растачивание. Установка на оправке	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1-2 ГОСТ166-89 Сплошной
4 12(Г)	Ø95Н9 (+0,037)	1,6	Ø0,15 Г	Двукратное растачивание. Обработка поверхности 4 относительно Г.	Пробка 8135-0119Н9      ГОСТ14816-69 Сплошной
5;11	1,5×300	12,5	-	Однократное растачивание. Установка на оправке	Визуально

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3	4	5	6
6;13	56	12,5	-	Однократное точение. Установка в патроне	Штангенциркуль ШЦ I-125-0,1-2 ГОСТ166- 89 Выборочно
7;8 12(Г)	10-0,8	1,6 12,5	/ 0,12 Г	Шлифование поверхности 8 относительно Г. Однократное точение. Установка в патроне	Штангенциркуль ШЦ-II-160-0,05 ГОСТ 166-89 Выборочно
9	Ø175h8   (-0,063)	1,6	-	Шлифование поверхности. Установка на оправке	Скоба 8113-0218h8        ГОСТ 18363-73 Сплошной
10	1,6×450	12,5	-	Однократное растачивание. Установка в патроне	Визуально
12 9(Б)	Ø110Н7 (+0,035)	1,6	O 0,09 = 0,09 Ø0,05 Б	Трехкратное растачивание. Обработка поверхности 12 относительно Б	Пробка 8140-0004 Н7          ГОСТ 14820-69 Сплошной
14 12(Г)	31±0,15	1,6	/ 0,054 Г	Двукратное растачивание. Обработка поверхности 14 относительно Г	Штангенглубиномер ШГ 160-0,05 ГОСТ162-90 Выборочно
15	2×450	12,5	-	Однократное точение. Установка в патроне	Визуально
16	3,2; Ø110,5	12,5	-	Однократное растачивание. Установка в патроне	Визуально
17	2; Ø174,5	12,5	-	Однократное точение. Установка в патроне	Визуально

Окончание таблицы 2.1

1	2	3	4	5	6
18	2,8Н13(+0,14); Ø114Н13    (-0,5)	3,2	-	Однократное растачивание. Установка в патроне	Шаблон 2,8+0,14  012-8154-3622 Сплошной
19 9(Б)	4,7Н13(+0,18); Ø169,4	1,6	/ 0,06 Б	Однократное точение. Обработка поверхности 19 относительно Б.	Шаблон 4,7+0,18 012-8-154-3335 Скоба 012-8119-3282 Сплошной
20 9(Б)	Ø11Н14(+0,8)	12,5	O Ø0,3O Б	Сверление отверстия. Обработка  отверстия 20 относительно Б.	Пробка 8135-0119-69Н14 ГОСТ 14816-69 (Ø11)     Сплошной
21	М10-7Н	1,6	-	Нарезание резьбы. Установка в приспособлении.	Резьбовая калибр-пробка 8221-3044 7Н ГОСТ 17758-72 Сплошной

2.2 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

2.2.1 Описание метода получения заготовки

По базовому технологическому процессу метод получения заготовки- литье в песчаную форму, материал – ВЧ45. Для получения заготовки приготавливают смесь и подают на участок формовки с помощью ленточного транспорта .

Формовка осуществляется с помощью автоматической формовочной линии AFL-30, где готовят верхнюю и нижнюю опоки.

Формы загружают и готовят шихту, которая загружается в суточные бункера, затем идет плавильная операция в индукционных тигельных печах модели ИЧТ-31 . Чугун, расплавленный для заливки , из воронки выпускают в поворотный ковш, который имеет снаружи стальной кожух, внутри он футирован огнеупорным кирпичом.  После проверки осуществляют заливку металла. Затем идет выбивка отливки из формы, отливку отделяют от системы. Очистка отливки осуществляется с помощью дроби в дробеметной камере модели СН12Х18.  Качество отливки проверяют внешним осмотрам.

Конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Внутренняя полость выполняется стержнем. Заусенцы зачищают с помощью обдирочно-шлифовального станка 3Е375. После очистки и контроля отливку направляют в механический цех для обработки.   

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

Материал – Чугун ВЧ 45 ГОСТ 7293-85

Точность отливки – 9-5-10-10 по ГОСТ 26645-85

Таблица 2.2 – Назначение допусков на отливку

Номер поверхности	Номинальный размер детали	Допуск размера заготовки	Допуск формы	Общий допуск
1	2	3	4	5
1	Ø125	2,4	0,32	2,4
4	Ø95Н9(+0,037)	2,2	0,32	2,4
6;13	56	2,0	0,32	2
7;8	10-0,8	1,2	0,32	1,2
9	Ø175h8(-0,063)	2,8	0,50	3,2
12	Ø110Н7(+0,035)	2,4	0,32	2,4
14	31±0,15	2,0	0,32	2,0

Таблица 2.3 – Табличный расчет припусков

Номер поверхности	Переходы механической обработки поверхности	Точность обработки			Припуск табличный Z,мм	Расчет размера заготовки (d или D), мм
		Квалитет	Допуск мм	Шероховатость, Rа мкм
1	2	3	4	5	6	7
1	Точение черновое Отливка	h14 -	1 3,2	6,3 800	1,7 -	125 125+1,7 =127-1
4	Растачивание п/чистовое Растачивание черновое Отливка	Н9 Н14 -	0,037 0,87 2,4	1,6 6,3 800	0,5 1,6 -	95 95-1=94 94-3,2=91+0,87
Окончание таблицы 2.3
1	2	3	4	5	6	7
6;13	Точение черновое Отливка	h14 -	0,74 2,4	6,3 800	2,8 -	56 56+2,8=59-0,74
7;8	Шлифование Точение Отливка	h9 h14 -	0,8 0,45 1,6	1,6 6,3 800	0,3 2,4 -	10 10+0,3=10,3 10,3+2,4=13-0,6
9	Шлифование Точение Отливка	h8 h14 -	0,063 1 3,2	1,6 6,3 800	0,5 2,5 -	175 175+1=176 176+5=181-1
12	Растачивание чистовое Растачивание п/чистовое Растачивание черновое Отливка	Н7 Н9 Н14 -	0,035 0,87 0,87 3,2	1,6 3,2 6,3 800	0,3 0,6 1,6 -	110 110-0,6=109,4 109,4-1,2=108,2 108,2-3,2=105+0,87
14	Точение п/чистовое Точение черновое Отливка	h11 h14 -	0,3 0,62	1,6 6,3 800	0,6 2,1 -	31 31-0,6=30,4 30,4-2,1=28-0,6

Расчет массы спроектированной заготовки:

                             m_з=m_д+m_{отх.мех.обр.},                                                                        (2.1)

где m_{отх.мех.обр} – масса удаляемого в процессе  механической обработки слоя металла, кг.

                                m_{отх.мех.обр} =V_отх.×ρ, кг                                                                 (2.2)

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

ρ - плотность материала заготовки, кг/мм³;  ρ_СЧ=7,8х10^-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.

,  

,    

,   

,   

,   

,   

,   

,   

,   

,   

   

m_{отх.мех.обр} =33930.66×7,8×10^-6=0,26кг

m_з=2,5+0,26=2,76кг

Коэффициент использования заготовки:

                                                                                                      (2.4)                                            

где m_З – масса рассчитанной заготовки, кг;

Пересчитанный коэффициент использования материала:

                                                                                                 (2.5)

где Нрасх – пересчитанная норма расхода материала, кг:

Н_расх.=m_з+m_отх. ,кг                                                                                   (2.6)

m_отх.= m_з×10%=2,76×0,1=0,276 кг      

               Н_расх.=2,76+0,276=3,036 кг

КИМ получился больше в проектном варианте, чем в базовом, следовательно, данная заготовка может быть принята в проекте.

2.3 Разработка проектного технологического процесса

2.3.1 Анализ базового технологического процесса и составление последовательности обработки для проектируемого техпроцесса

Базовый техпроцесс состоит из следующих операций:

010 Токарная с ЧПУ (станок модели 1П426Ф3):

подрезать торец 2; точить поверхность 3; подрезать торец 1;

020 Токарная с ЧПУ (станок модели 1П426Ф3):

точить поверхность 7 с подрезкой торца 1 со снятием фаски 6; подрезать торец 5; расточить три отверстия 3,4,9 со снятием фасок 2,8; точить поверхность 7 окончательно; расточить отверстие 3,4 окончательно; расточить отверстие 9 окончательно; расточить канавку 10; точить канавку 13; точить канавку 12; точить канавку 11;

030 Токарно-винторезная (станок модели 16К20):

расточить отверстие 1 с подрезкой торца 2; точить фаски 3,4;

040 Внутришлифовальная (станок модели 3К227):

шлифовать отверстие 1;

050 Сверлильная с ЧПУ (станок модели СС2В05ПМФ4)

центровать шесть отверстий 1; сверлить шесть отверстий 1; центровать два отверстия 2 со снятием фаски 3; сверлить два отверстия 2; нарезать резьбу в двух отверстиях 2;

060 Слесарная;

070 Торцекруглошлифовальная (станок модели 3Т161Е):

шлифовать поверхность 2 с подшлифовкой торца 1;

080 Промывка;

090 Контроль.

В данном ТП обработку отверстия 12 с требуемой точностью и шероховатостью можно достичь на станке 1П426Ф3, поэтому предлагается исключить внутришлифовальную операцию производимую на станке модели 3К227, тем самым уменьшив время на обработку детали.

В соответствии с этим ТП будет выглядеть так:

010  Токарная с ЧПУ (станок модели 1П426Ф3);

020  Токарная с ЧПУ (станок модели 1П426Ф3);

030  Токарно-винторезная (станок модели 16К20);

040  Сверлильная с ЧПУ (станок модели СС2В05ПМФ4);

050  Слесарная;

060  Торцекруглошлифовальная (станок модели 3Т161Е);

070  Промывка;

080  Контроль.

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

На операции 010 «Токарная с ЧПУ» деталь устанавливается в трехкулачковом патроне. Базирование осуществляется по наружной цилиндрической необработанной поверхности (черновая база). На данной операции получают чистовые базовые поверхности