Разработка технологического процесса изготовления отливок. Определение объема и массы детали. Разработка технологического процесса изготовления заготовок ковкой и штамповкой

1. Выбор вида заготовки

1.1. Определение объема и массы детали

 мм²,

 мм²,

мм²,

мм²,

мм².

кг.

  1.2. Разработка технологического процесса изготовления отливок

В качестве способа получения отливок выбираем литье под давлением.

Выбираем класс точности размеров и масс – 5Т

Назначаем ряд припусков – 1

Таблица 1

номинальные размеры детали по рабочему чертежу	допуски линейных размеров	припуски на механическую обработку	конструктивные размеры отливки
ø 95	0,56*2=1,12	1,6*2=3,2	98,2
100	0,56*2=1,12	1,6*2=3,2	103,2
110	0,64*2=1,28	2,0*2=4,0	114
ø 132	0,64*2=1,28	2,0*2=4,0	136
ø 150	0,64*2=1,28	2,0*2=4,0	154
ø 256	0,80*2=1,60	2,0*2=4,0	260

 мм²,

 мм²,

мм²,

мм²,

мм².

кг.

1.3. Разработка технологического процесса изготовления заготовок ковкой и штамповкой

Деталь ступица редуктора относится к мелкой поковке, выбираем оборудование: паровоздушный молот.

Точность изготовления: нормальная, II класса.

Группа стали: для стали 38ХА (С = 3,8%), группа  М1.

Степень сложности паковки С3 (деталь имеет отверстия и выступы).

Определяем предварительную массу паковки:

,

где  - масса детали

m_n =1,25+35,136=36,386 кг.

Таблица  2

Номинальные размеры детали по рабочему чертежу, мм	Допуски линейных размеров, мм	Припуски на механическую обработку, мм	Конструктивные размеры поковки, мм
ø 95	+2,5 -1,5	3,0	98
100	+2,5 -1,5	3,0*2=6,0	106
110	+2,5 -1,5	3,0=6,	116
ø 132	+3,0 -1,5	3,1*2=6,2	138,2
ø 150	+3,0 -1,5	3,1*2=6,2	156,2
ø 256	+3,5 -1,5	3,3*2=6,6	262,6

 мм²,

 мм²,

мм²,

мм²,

мм².

кг.

1.4. Сравнение вариантов получения заготовок

№ п/п	Наименование технико-экономического показателя	Способы получения заготовок
		отливка	поковка
1	коэффициент использования материала	0,997	0,97

Вывод: сравнив показатели КИМ считаем, что целесообразно получать заготовку отливкой.

3. Определение промежуточных припусков и размеров

Суммарное значение отклонений при базировании на отверстие:

 =_деф.,

Где: ρ – отклонения расположения заготовки, штампуемой в различных половинах штампа, мкм; ρ _деф. – деформация заготовки, которая при зажимной силе, направленной перпендикулярно обрабатываемой поверхности, для заготовок принимают равной 100…150; после черновой обработки.

Для отливки массой m = 35,22 кг, выбираем ρ = 1,6 мм =1600 мкм.

Для заготовки принимаем ρ _деф.= 114 мкм.

мкм

Погрешность закрепления ε_з заготовок, изготавливаемых отливкой.

ε_з= 400 мкм

Величина промежуточных припусков ( Z_min и Z_max, мкм) на черновой обработке по 12 квалитету для поверхностей тел вращения (наружных и внутренних).

2),

2 =2+ , где  - высота микронеровностей поверхности, оставшихся при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;  Т – глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;  r - суммарные отклонения расположения, возникшие на возникшие на предшествующем технологическом переходе, мкм; – величина погрешностей установки заготовки при выполненном технологическом переходе, мкм ;    допуск на размер на предшествующем переходе, мкм;  допуск на размер на выполняемом переходе, мкм.

Черновое точение по 12 квалитету:

Назначаем показатели качества поверхности для заготовки.

Для поковок:

R_z = 30,мкм; Т = 100, мкм.

Суммарное отклонение расположения:  r=1604 мкм.

Величина погрешностей установки заготовки ε_з= 400 мкм.

Допуск на размер до механической обработки:

==1600 мкм

Допуск на черновое точение:

==0,460 мм = 460 мкм

230+1604+)=3566,24 мкм.

2 =3566,24+1600-460=4706,24 мкм.

Для чистового точения по 10 квалитету:

2²_y,

2= 2+ ,

По таблице для поковок чистовое: R_z=15 мкм; Т = 20 мкм.

Корректируем суммарные отношения:

, где   коэффициент уточнения.

При черновом однократном точении  =0,06,

Корректируем погрешность установки заготовки на станке.

мкм

ε_{у чист} =* ε_у

ε_{у чист} = мкм

= 190 мкм

2Z_{min чист}= 2(15+20+)=270,23 мкм.

2Z_{mах чист}=270,23+460 -190=540,23 мкм.

Для шлифования по 7 квалитету:

2),

2 =2+ ,

Для отливки:

= 5 мкм Т= 15 мкм,

=0,046 мм = 46 мкм,

2=2(5+15)=40 мкм,

2 =40+190 – 46=184 мкм,

Определяем промежуточные размеры:

для шлифования:

=+ 2=260,04

= +2=260,184

для чистового точения

= +2=260,274

=+2=260,726

для чернового точения

=+2=263,840 мм

=+2=264,892 мм

Где:   номинальный размер детали, указанный на рабочем чертеже, мм; es, ei  предельные отклонения на размер детали по чертежу, мкм; ,,,,, промежуточные размеры обрабатываемой поверхности, при выполнении шлифования, токарной чистовой и токарной черновой обработок, мм; ,промежуточные припуски на шлифование, мм ; , промежуточные припуски на точение чистовое, мм; ,  промежуточные припуски на точение черновое, мм.

4. Расчет режимов резанья в соответствии с технологической схемой механической обработки детали

Режим резанья при черновом точении:

Определяем глубину резанья

t_чер=

t_чер=2,083 мм

Если t > 3 мм, то припуск срезается в 2 прохода i =1

Определяем подачу: S= 0,5

Определяем расчетную скорость резанья при черновом точении:

V_p=, где

C_v=350; K_v=0,95; T=60; t =2,083; S =0,5; m_v=0,20; x_v=0,15; y_v=0,35

n_p= = 273,39

об/мин

Сила резанья:

P=C_pt^x_p S^y_p Vⁿ_pф K_p,

C_p=200; t =2,083; S=0,5; V_ф=1;x_p=1;y_p=0,75;n_p=0;K_p=0,82,

Р_z=203,1 кгс

K_p=K_mKφ=0,82*1,00=0,82 ,

кВт,

 кВт

Режим резанья при чистовом точении:

Определяем глубину резанья

t_чист=

t_чист=0,24 мм

Определяем подачу: : S= 0,2

Определяем расчетную скорость резанья при чистовом точении:

V_p=

C_v=420; K_v=0,95; T=60; t =0,27; S =0,2; m_v=0,20; x_v=0,15; y_v=0,2

 

n_p= =360,94 об/мин

об/мин

Сила резанья:

P_z=C_pt^x_p S^y_p Vⁿ_pф K_p,

C_p=200; t =0,27; S=0,2; V_ф=1;x_p=1;y_p=0,75;n_p=0;K_p=0,82,

Р_z=13,24

K_p=K_mKφ=0,82*1,00=0,82 ,

N_пот.= 0,852

K=

Режим резанья при шлифовании:

t_чист=0,01

Продольная подача S=(0,2...0,4) B , где

В – ширина шлифовального круга

В=20 мм

S =  6 мм/ход

V_k==

D_k= 400 мм

N_k= 400 мм

V_{k доп.}= 50 ,

V_д= 30 ,

n_p= = = 36,72

Фактическая скорость обрабатываемой детали:

,

D_д ==200,184,

N_ст= 63

V_сд= ,

Тангенсальная сила резанья:

P_z=C_pV^V_pфдS^x_p t^y_p,

C_p=2,2; ^V_p=0,7; ^x_p=0,7; ^y_p=0,5,

P _z=2,2*51,46^0,7*6^0,7*0,01^0,5=12,16 кгс,

Эффективная мощность на вращение шлифовального круга:

N_э=кВт,

N_эк= =  = 3,57 кВт,

Потребная мощность на вращение шлифовального круга:

N_пот.=  =  = 3,8125 кВт,

Коэффициент использования станка на мощности:

5. Выбор станочных приспособлений

Станочные приспособления, применяемые для установки и закрепления на станках обрабатываемых заготовок. В зависимости от вида механической обработки эти приспособления подразделяют на приспособления для сверлильных, фрезерных, расточных, токарных, шлифовальных станков и др.

Станочные приспособления составляют 8090% в общем парке приспособлений. Применение их обеспечивает: а) повышение производительности труда при устранении разметки и сокращении времени на установку и закрепление заготовок, при частичном или полном перекрытии вспомогательного времени машинным и при уменьшении последнего посредством многоместной обработки, совмещение технологических переходов и повышение режимов резания;  б)повышение точности обработки благодаря устранению выверки при установке и связанных с ней погрешностей;  в)облегчение условий труда станочников;  г)расширение технологических возможностей оборудования; повышение безопасности работы.

Применение станочных приспособлений позволяет также снизить себестоимость продукции. Целесообразность применения станочных приспособлений должна определяться с помощью технико-экономических расчетов.

Установку заготовок с базированием по отверстиям производят на пальца или оправки.  Упорной базой служат торцевая поверхность заготовки, определяющая  ее положение по длине, и различные элементы, определяющие угловое положение обрабатываемой  заготовки относительно оси основной базы.

На рисунке показана коническая оправка (конусность  -), на которую  обрабатываемую заготовку наколачивают легкими ударами. Благодаря расклинивающемуся действию оправки заготовка удерживается от провертывания при обработке. Недостаток этой оправки - отсутствие точной ориентации заготовки по длине.

Рисунок 3. Схема конической оправки

6. Выбор технологического оборудования

Черновое и чистовое точение выполняем на токарно-винтарезном станке 1А616

Показатели	Модель станка
	1М616
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм	320
Расстояние между центрами, мм	710
Число ступеней частоты вращения шпинделя, об/мин	21
Частота вращения шпинделя, об/мин	9-1800
Число ступеней подач суппорта	16
Подача суппорта, мм/об: продольная поперечная	0,065-0,91 0,065-0,91
Мощность главного электродвигателя, кВт	4
КПД станка	0,75
Наибольшая сила механизма подачи, кгс	210

Чистовое шлифование проводим на кругло-шлифовальном станке модели