Разработка технологии обработки детали 007.08.00.29. 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

окончание таблицы 2.1

2.2 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

2.2.1 Описание метода получения заготовки

Заготовка–поковка. Изготавливается в кузнечном цехе из хромомарганцевой стали. 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 – В114. Затем заготовку отштамповывают в двух ручьях за 2 хода машины.

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 допусков на размеры заготовки, назначение припусков,

расчет размеров и массы заготовки по ГОСТ 7505-89

Класс точности –Т3 таблица 19

Группа стали –М2 таблица 1

Степень сложности –С1 с.30

Исходный индекс -8 таблица 2

Таблица 2.2−Назначение допусков на поковку

Таблица 2.3 – Табличный расчет припусков

Таблица 2.4 – Определение последовательности обработки детали

Таблица 2.5 – Аналитический расчет припусков, мм

  мм                                                    (2.8)

ρ_см= 0,5 мм

ρ_эксц=0,8мм

ρ_св=0,050,943=0,047 мм

ρ_разв=0,0020,94=0,005мм

Расчёт расчётного припуска

                                                   (2.9)

 мм

 мм

Расчёт расчётного размера

Д_рассв.=26,01-0,236=25,774 мм

Д_св.= 25,774-2,099=23,675 мм

Расчёт предельных максимальных размеров

Д_min.св.=23,68-0,21=23,47 мм

Д_{min.зенк.}=25,774-0,084=25,69 мм

Придельное значение припусков

2Z_{min.рассв}^пр=2,22+0,3=2,52 мм

2Z_{mах.рассв}^пр=2,094+0,236=2,33 мм

2Z_min.раз^пр=26,01-25,774=0,236 мм

2Z_mах.раз^пр=25,99-25,69=0,3 мм

Определение общего номинального припуска

2Zoном=2,33+0,105-0,02=2,415 мм = 2,4 мм

Д₀=26-2,4=23,6 мм

Рисунок 2.1 - Эскиз заготовки

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=7,2^10-6 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

V_общ= V₁+V₂+V₃                                                                                                                                                    (2.4)

V_общ=+2649,4+7439,445+7705,56+4702,15+6645,81+3635,15=

=32777,515мм³

m_{отх.мех.обр} =32777,515 7,210^-6=0,24 кг

m_з=0,71+0,24=0,95 кг

Коэффициент использования заготовки:

                                                                                                                                          (2.5)

где m_З – 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=0,95+0,950,1=1,045 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

030 Токарная с ЧПУ 16К20Т1

- подрезать торец 11;

- точить поверхность 9 с образованием фаски 2;

- центровать отверстие 12;

- сверлить отверстие 12.

040 Токарная с ЧПУ СТП220АП

- подрезать торец 6

- точить поверхность 9 с образованием фаски 5;

- рассверлить отверстие 12;

- рассверлить отверстие 8;

- зенкеровать отверстие 8;

- зенкеровать отверстие 12.

050 Плоскошлифовальная 3Л722В-70

- шлифовать поверхность 11

070 Вертикально-фрезерная

- фрезеровать лыску 3.

090 Вертикально-сверлильная 2Н135

- сверлить два отверстия 13,15;

- зенковать фаски в отверстиях 13,15;

- развернуть два отверстия 13,15.

100 Фрезерная с ЧПУ 6Р13Ф3

- фрезеровать уступ 10;

- сверлить три отверстия 14.

110 Вертикально-сверлильная 2Н135

- притупить острые кромки в трех отверстиях Ø9.

120 Горизонтально-фрезерная 6Т83Г

- фрезеровать паз 4.

В соответствии со среднесерийным типом производства предлагается заменить токарные с ЧПУ станки модели 16К20Т1, СТП220АП на токарный с ЧПУ 16К20Ф3. Маршрутно-операционная технология представлена в комплекте документов и сводной таблице режимов резания.

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

Черновая база используется только для  первой установки. Заготовку со станка обычно не снимают до тех пор, пока не подготовлена чистовая база для следующей установки.

На первой операции в качестве черновой базы используется наружная необработанная поверхность, образующая двойную направляющую базу, и один из терцев, образующий базу опорную. Деталь устанавливается в самоцентрирующий 3-х кулачковый патрона операциях токарных и шлифовальных, а также при обработке шлицев деталь базируется по центровым гнездам, образуется двойная направляющая база, с упором в торец, образуется опорная база. Установка производится в центрах с передачей вращения поводками или хомутиками.

При обработке паза базирование выполняется в тисках по  отверстию 1 которая образует двойную направляющую базу, с упором в торец, в качестве опорной базы служит цилиндрическая оправка в отверстии.

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица 2.6– Выбор оборудования

Таблица 2.7 – Выбор установочно-зажимных приспособлений

Таблица 2.8 – Выбор режущего инструмента

Таблица 2.9 – Выбор вспомогательного инструмента

Таблица 2.10 – Выбор измерительного инструмента

2.4.2 Определение режимов резания на проектируемые операции

 (переходы). Сводная таблица режимов резания

Операция 030 −Вертикально-фрезерная

Рисунок 2.1

Переход 1- Фрезеровать лыску выдержав размер 51,5

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принята торцевая насадная фреза со вставными ножами оснащенными пластинами из твердого сплава Т15К6 ГОСТ 9473-80

II Расчет режимов резания

1 Глубина резания t, мм

t=h=2,5мм

2 Подача на зуб Sz, мм/зуб

Рекомендуемая: Sо= 0,12÷0,18 мм/зуб

Принимаемая: Sо= 0,12 мм/зуб

3 Стойкость Т, мин.

Т=200 мин

4 Скорость резания V_рез, м/мин

где V_табл.=181

К₁=1,0

К₂=1,0

К₃=0,9       

5 Частота вращения n, мин^-1

, мин^-1                         

 мин^-1               

Корректировка по паспорту станка: n=400 мин^-1 

6 Действительная скорость резания V_д, м/мин

, м/мин                 

м/мин

7 Минутная подача Sм=SzZn, мм/мин              

Sм=0,1212400=576мм/мин

Корректировка по паспорту станка: Sм=630 мм/мин

8 Проверочный расчёт:

Сила резания:

,Н                        где Ср=825;                          х=1;      n=1,1;       q=1,3;      w=0,2;       y=0.75;

 H

Р_Z‹P_CT

1746,4 ‹ 12000

Обработка возможна

Мощность резания:

                                                                                               (2.19)

кВт

Проверка по мощности:

Nрез≤1,2Nдв                                                                                            (2.20)

4,48<10,56 кВт

Обработка возможна

III Машинное время

  , мин                                                                       (2.21)

Lр.х.=lрез+y+Δ                                                                                                                  

Δ=2 мм

Lр.х.=67+3,63+2=72,63 мм

 мин

Табличный расчёт режимов резания

I Выбор режущего инструмента

Принимаем резец проходной упорный ГОСТ 18879-73

Оснащенный пластиной из твердого сплава Т15К6

Сечение державки

Геометрические параметры

II Расчёт режимов резания:

1.  Глубина резания

t=h=2,7мм

2.  Подача

S_o=0,21мм/об

3.  Стойкость инструмента

Т=60 мин

4.Скорость резания

5.Частота вращения

Корректируем n=550мин^-1

6.Действительная скорость резания

7.Проверочный расчет

По силе резания:

По мощности:

III Машинное время

Рисунок 2.4

Таблица 2.11 – Сводная таблица режимов резания

2.4.2 Разработка управляющей программы обработки детали

Операция 010: Токарная с ЧПУ

Исходные данные:

Станок- токарный с ЧПУ модели 16К20Ф3;

УЧПУ- 2Р22;

Деталь типа «корпус»

Материал- Сталь 40Х ГОСТ 4543-71

Заготовка- поковка

Тип производства- среднесерийный

Рисунок 2.5- Эскиз заготовки

Рисунок 2.6- Эскиз детали

Таблица 2.12-Последовательность обработки детали