Анализ технических требований, предъявленных к детали "КЗР 0202641А". Рекомендации по их обеспечению и контролю

2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ

2.1 Анализ технических требований, предъявленных к детали.

Рекомендации по их обеспечению и контролю

Таблица 2.1 − Анализ технических требований

Номер конструктивного элемента	Размеры и требования к их размерной и геометрической точности	Требования к шероховатости поверхности	Требования к точности взаимного расположения поверхностей и осей	Методы достижения точности. Способы базирования и виды обработки	Методы контроля и средств измерения
1	2	3	4	5	6
-	519±0,8	12,5	___	Однократное фрезерование торцов	Штангенциркуль, шаблон.
6	M24-6g	3.2	___	Калибрование после однократного получистового и чернового точения.	Резьбовое кольцо
8	M33-6g	3.2	___	Калибрование после однократного получистового и чернового точения.	Резьбовое кольцо
18	Ø50h6	0,8	0,025 Е 0,004 Е 0,004 Е 0,016 ДЕ	Шлифование после термообработки, шлифование после однократного чистового, и чернового точения.	Калибр скоба, прибор для измерения допуска соосности параллельности  округлости и торцевого биения
21	Ø60h14	6.3	___	Точение чистовое после чернового	Штангенциркуль
3	Ø20h14
16	Ø49h14
14	Ø50f9	1.6	___	Шлифование после однократного чистового и чернового точения	Калибр скоба, штангенциркуль
11	Ø35h6	0.8	0,004 Д 0,004 Д 0,012 ДЕ	Шлифование после термообработки, шлифование после однократного чистового, и чернового точения.	Калибр скоба, прибор для измерения допуска соосности параллельности округлости
25	Ø50h9	1.6	___	Шлифование после однократного чистового получистового и чернового точения	Калибр скоба, штангенциркуль

2.2 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

2.2.1 Описание метода получения заготовки

Заготовка–поковка. Изготавливается в кузнечном цехе из легированной 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 припусков и допусков по стандартам.

Расчёт размеров заготовки, коэффициента использования материала

Исходный индекс – 9

Класс точности – Т2

Группа стали – М1

Степень сложности – С2

Таблица 2.2−Назначение допусков и припусков на поковку

Номиналь ный размер	Шерохо ватость обраб. пов. детали, мм	Допуск на заг. с указанием предельных отклонений	Основной припуск, мм	Дополнительные припуски			Расчетный припуск, мм
				Смещ. по поверхности разъемов штампов	Изогнутость и др. отклонения формы	Откланение меж-осевого расстояния
1	2	3	4	5	6	7	8
Ø20h14	6.3	1.2	1.0	0,3	0.5	-	1.8
M24-6g	3.2	1.2	1.0	0,3	0.5	-	1.8
M33-6g	3.2	1.2	1.3	0,3	0.5	-	2.1
Ø35h6	0.8	1.2	1.4	0,3	0.5	-	2.2
Ø50f9	2.5	1.4	1.5	0,3	0.5	-	2.3
Ø49h14	12.5	1.4	1.5	0.3	0.5	-	2.3
Ø50h6	0.8	1.4	1.5	0.3	0.5	-	2.3
Ø50h9	2.5	1.4	1.5	0.3	0.5	-	2.3
519	12.5	2.5	1.5	0.3	0.5	-	2.3
501	12.5	2.5	1.5	0.3	0.5	-	2.3
206	12.5	2.0	1.3	0.3	0.5	-	2.1
157	12.5	1.6	1.2	0.3	0.5	-	2.0
150	12.5	2.5	1.2	0.3	0.5	-	2.0

Таблица 2.3−Расчёт размеров заготовки

Размер, выдержи-ваемый при обработке заданной поверх-ности детали, мм	Допуск на размер детали, мм	Шерохова-тость обрабаты-ваемой поверх-ности, Ra, мм	Допуск на размеры заготовки, мм	Расчётный припуск, мм	Размер заготовки (расчёт), мм	Исполнительный размер заготовки с допуском, мм
1	2	3	4	5	6	7
Ø20	h14	6.3	1.2	1.8	20+(1.8×2)=23.6	23.6
M24	6g	3.2	1.2	1.8	24+(1.8×2)=27.6	27.6
M33	6g	3.2	1.2	2.1	33+(2.1×2)=37.2	37.2
Ø35	h6	0.8	1.2	2.2	35+(2.2×2)=39.4	39.4
Ø50	f9	2.5	1.4	2.3	50+(2.3×2)=54.6	54.6
Ø49	h14	12.5	1.4	2.3	49+(2.3×2)=54.6	54.6
Ø50	h6	0.8	1.4	2.3	50+(2.3×2)=54.6	54.6
Ø50	h9	2.5	1.4	2.3	50+(2.3×2)=54.6	54.6
519	―	12.5	2.5	2.3	519+(2.3×2)=523.6	523.6
501	―	12.5	2.5	2.3	501+(2.3×2)=505.6	505.6
206	―	12.5	2.0	2.1	206+(2.1×2)=210.2	210.2
157	―	12.5	1.6	2.0	157+(2.0×2)=161	161
150	―	12.5	2.5	2.0	150+(2.0×2)=154	154

2.2.3 Расчёт размеров и массы заготовки, коэффициента использования материала

m_з=m_д+m_{отх.м.о.}, кг                                                                                           (2.1)

где m_д  − масса детали, кг;

m_отх.м.о  − масса отходов механической обработки, кг;

m_отх.м.о=V_отх.×ρ, кг                                                                                           (2.2)

где ρ      −   плотность материала заготовки, кг/мм³;

V_отх − суммарный объём удаляемого в процессе механической обработки материала, т. е. объём припусков, мм³.

V_отх.= V₁+V₂+V₃+V₄+V₅+V₆ +V₆  мм³                                                                                                        (2.3)

V₁=                                                                                                              (2.4)                                                                   

V₁=                                                                                                              (2.5)

V₁=мм³

V₂=мм³

V₃=мм³

V₄= мм³

V₅=мм³

V₆=мм³

V₇=мм³

V₈=мм³

V₉=мм³

V₁₀=мм³

V₁₁=мм³

V₁₂=мм³

V₁₃=мм³

V₁₄=мм³

V₁₅=мм³

V₁₅=мм³

V_отх.=831+1479+1136+30039+2064+5786+3744+56657+5112+47639+

+3744+3777+3744+4446+7966+1950=176369 мм³

m_{отх.мех.обр.} = 176369×7,78×10^-6=1.372 кг

m_з=6,9+1,6=8,5 кг

m_отх.з.= кг

Н_расх.=8,5+0,85=9,35 кг

КИМ=                                                                                                              (2.6)

КИМ==0,73

КИМ_ТП < КИМ_пр.

Коэффициент использования материала в базовом ТП меньше чем в проектном варианте. В дальнейших заготовках принята заготовка: поковка.

2.3 Разработка проектного технологического процесса

2.3.1 Анализ базового технологического процесса и составление

последовательности обработки для проектируемого техпроцесса

Последовательность обработки детали в базовом технологическом процессе

010 Фрезерно-центровальная (станок модели КЛ173)

040 Токарновинторезная (станок модели 16К20)

050 Токарная с ЧПУ (станок модели 16А20Ф3)

060 Шпоночно фрезерная (станок модели 692Р)

080 Шпоночно фрезерная (станок модели 692Р)

100 Торцешлифовальная (станок модели 3Т161)

110 Торцешлифовальная (станок модели 3Т161)

150 Торцешлифовальная (станок модели 3Т161)

160 Торцешлифовальная (станок модели 3Т161)

170 Торцешлифовальная (станок модели 3Т161)

180 Торцешлифовальная (станок модели 3Т161)

Недостатком базового технологического процесса является:  использование торцекруглошлифовальных станков для обработки поверхностей. С целью концентрации операций и уменьшением численности рабочих и рабочего времени принимаем торцекруглошлифовальный станок с ЧПУ. Таким образом, следует объединить операции  100, 110; 150,160,170,180 и применить шлифовальный станок с ЧПУ 3М152МВФ2; также предлагается заменить шпоночно-фрезерную операцию на вертикально-фрезерную с заменой на более дорогого станка 692Р на более дешевый 6Р12.

В связи с этим проектируемый технологический процесс будет выглядеть следующим образом:

010 Фрезерно-центровальная (станок модели КЛ173)

030 Токарно-винторезная (станок модели 16К20)

040 Токарная с ЧПУ (станок модели 16А20Ф3)

050 Шпоночно-фрезерная (станок модели 6Р12)

070 Шпоночно-фрезерная (станок модели 6Р12)

090 Торцешлифовальная (станок модели 3М152МВФ2)

120 Торцешлифовальная (станок модели 3М152МВФ2)

130 Торцешлифовальная (станок модели 3М152МВФ2)

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

В качестве черновой базы на операции 010 выбрана наружная поверхность Ø57, по которой осуществляется зажим; на данной операции обрабатываются два торца и сверлятся два центровочных отверстия.

На операции 030 в  качестве  базы  применяют  центровые гнезда, деталь устанавливается на передний плавающий и задний вращающийся центр с упором в торец, с передачей вращения на деталь повадковым патроном

На операции 040 в качестве базы используют поверхность, обработанную на предыдущей операции. Установка производится в трехкулачковый патрон и задний вращающийся центр.

На вертикально-фрезерных операциях 050 и 070 используется специальное фрезерное приспособление, в качестве чистовой базы использована поверхность  Ø49, т.к. выполняется принцип совмещения баз.

На круглошлифовальных операциях 090, 110 и 120 в качестве чистовых баз используются центровые гнезда.

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Данные по выбранному оборудованию заносятся в таблицу 2.4

Таблица 2.4 − Выбор оборудования

Номер операции	Код и модель станка	Наименование станка	Стоимость станка, млн.руб	Паспортные данные
				Габаритные размеры, мм	Характеристика привода	Мощность, кВт	Ряд частот. мин-1	Ряд подач, мм/об
1	2	3	4	5	6	7	8	9
010	3816хх КЛ173	Фрезерно-центровальный	26,7	3790х2130	Электропривод	19	125…720	20…400
030	381101 16К20	Токарно-винторезный	42,7	2505х1190	Электропривод	11	22 ряда частот 12,5…1600	22 ряда подач 0,05…0,6
040	381111 16А20Ф3	Токарный с ЧПУ	50,4	3700х2260	Электропривод	11	20…2500
050 070	3816хх  6Р12	Вертикально- фрезерный	56	2305[1950	Электропривод	7.5	3,15…1600	25…1250
090 110 120	38131х 3М152МВФ2	Круглошлифовальный с ЧПУ	61	49752337	Электропривод	11	1590	0,05…5

Таблица 2.5 − Выбор технологической оснастки

Номер операции	Приспособление		Режущий инструмент		Вспомогательный инструмент		Измерительный инструмент
	Наименование	Код	Наименование	Код	Наименование	Код	Наименование	Код
1	2	3	4	5	6	7	8	9
010			Фрезы торцевые, сверла центровочные	391831 391268	Призмы самоцентрирующие	392870	Шаблон	393610
030	Патрон поводковый	396111	Резец токарный упорный, резец фасочный	392113 392115	Центр вращающийся	396111	Штангенциркуль, калибр скоба	393311 393122
040	Патрон трехкулачковый	396111	Резец упорный с трехгранной пластиной из твердого сплава (чистовой и черновой), Резец углом φ1350 Резцы канавочные, Резец резьбовой	392191 392191 392195 392194	Центр вращающийся.	392842	Штангенциркуль, калибры скоба, калибры кольца шаблон	393311 393122 393144 393610
050 070	Приспособление фрезерное		Фрезы концевые	391821	Оправка		Штангенциркуль, шаблон	393311 393610
090 110 120	Патрон поводковый	396111	Шлифовальный круг	397731	Центры упорные жесткие	392844	Штангенциркуль, калибры скоба	393311 393122

2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных припусков и операционных размеров

Расчёт припусков представлен в табличной форме.

Таблица 2.6 −Определение последовательности обработки детали

Последовательность механической обработки поверхности Ø 50f9	Точность обработки		Способ базирования детали в приспособлении	Расчёт погрешности установки, Eу, мм
	Квалитет с допуском, мм	Шероховатость, Ra, мм
1	2	3	4	5
Черновое точение	h14	12.5	Базирование в трёхкулачковом патроне и поджимом вращающимся центром