Описание конструкции и служебного назначения детали. Определение припусков и допусков по стандартам. Расчёт размеров и массы заготовки, коэффициента использования материала

Таким образом, снижаются затраты на материал и повышается коэффициент использования материала.

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

Материал – легированная конструкционная сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-71.

Заготовка – прокат круглого сечения.

Припуск на подрезку торцев 1;2:

Z=2мм

[3, с.188]

Следовательно:

Диаметр заготовки:

120мм

Длина заготовки:

138+2×2=142мм

По стандарту на круглую горячекатаную сталь ГОСТ 2590-88 выбран диаметр круга 120мм : ø120; длина круга 1420,5

Норма расхода должна учитывать толщину реза, которая на ленточнопильном станке составляет 0,9мм:

Н_РАСХ.=

Полученное значение превышает величину, коэффициента использования материала, по базовому техпроцессу.

Нормативной величины можно достичь, при использовании в качестве заготовки поковки высокой точности с прошитым отверстием, при повышенных затратах энергоресурсов, значительно превышающих затраты на механическую обработку ступеней отверстия с перепадом диаметров от 75 до 96 мм, в сплошном металле.

Поэтому выгоднее использовать прокат круглого сечения: 

Круг

2.3 Разработка проектного технологического процесса

2.3.1 Анализ базового технологического процесса и составление

         последовательности обработки для проектируемого техпроцесса

Базовый техпроцесс обработки детали

010 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Г175Б)

1. Сверлить отверстие 12

020 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Г175Б)

1. Сверлить отверстие 12

030 Токарно-винторезная (станок модели 1М63)

1. Точить поверхность

2. Подрезать торец 1

040 Токарная с ЧПУ (станок модели 16К30Ф3)

1. Подрезать торец 1

2. Точить поверхность 11 c подрезкой торца 10

3. Зенковать отверстие 12 предварительно

4. Расточить отверстие 17 с подрезкой торца 16

5. Расточить отверстие 18 с подрезкой торца 19

6. Расточить отверстие 12 окончательно

050 Токарная с ЧПУ (станок модели 16К30Ф3)

1. Точить поверхность 3 с образованием фаски 4, подрезкой торца 5 и точением поверхности.

2. Точить поверхность 7 с подрезкой торца 6

3. Точить поверхность 9 с подрезкой торца 8

4. Расточить отверстие 22 с подрезкой торца 23

5. Расточить отверстие 25 с образованием фаски 27

060 Горизонтально-протяжная (станок модели 7Б57)

1. Протянуть пазы 26

070 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н125)     

1. Сверлить отверстие 29

110 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н125)

1. Сверлить отверстие 30

120 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н125)

1. Зенковать фаску 31

130 Вертикально-сверлильная (станок модели 2Н125)

1. Нарезать резьбу в отверстии 30

140 Внутришлифовальная (станок модели 3К228)

1. Шлифовать отверстие 12

150 Горизонтально-протяжная (станок модели 7Б57)

1. Протянуть пазы 26

160 Токарная с ЧПУ (станок модели 16К30Ф3)

1. Расточить отверстие 25 с образованием фаски 27

2. Точить канавку 24

170 Токарная с ЧПУ (станок модели 16К30Ф3)

1. Расточить отверстие 17 с подрезкой торца 16

2. Точить канавку 15

С целью снижения времени на обработку, уменьшения производственных площадей занимаемых оборудованием, затрат на оборудование и повышения степени механизации, целесообразно внести следующие изменения в базовый техпроцесс: Обработку центрального отверстия и наружных поверхностей выполнять на токарном оборудовании с программным управлением и на протяжном станке. Сверлильные операции выполнять на станке с программным управлением, при установке на столе станка двухместного приспособления.

В базовом технологическом процессе, после цементации поверхностей, выполняются отделочные операции, которые не будут включены в проектный техпроцесс, т.к. при использовании современного оборудования и технологии цементации не искажается форма и размеры обрабатываемых поверхностей. Отделочные операции будут выполнены после сварки и закалки полученной сборочной единицы.

Перечень операций проектного техпроцесса:

010 Токарная с ЧПУ (станок модели 16А20Ф3)

020 Токарная с ЧПУ (станок модели 16А20Ф3)

030 Горизонтально-протяжная (станок модели 7Б57)

040 Контрольная (стол ОТК)

050 Термическая

060 Сверлильная с ЧПУ (станок модели СС2В05ПМФ4)

070 Промывка (машина моечная)

080 Контроль (стол ОТК)

Подробно проектный технологический процесс представлен в комплекте документов и в сводной таблице режимов резания.

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

На 010 операции деталь базируется по наружной необработанной поверхности Ø120, при этом возникает двойная направляющая база, лишающая заготовку четырёх степеней свободы, перемещения вдоль двух осей и поворота вокруг двух этих осей, - и по торцу, при этом возникает опорная база, лишающая заготовку одной степени свободы: перемещения вдоль оси.

На 020 операции деталь базируется по внутренней обработанной поверхности 12 (Ø72,8) и по обработанному торцу, при этом возникают базы, аналогичные предыдущей операции.

На 030 операции, деталь базируется по отверстию и торцу.  Торец является установочной базой и лишает заготовку трёх степеней свободы: перемещения вдоль опорной оси и поворотов вокруг двух других. Отверстие забирает две степени свободы: перемещения вдоль двух координатных осей, являясь двойной опорной базой.

На 060 операции базами служат отверстие и торец: двойная опорная и установочная база соответственно.

Деталь является симметричным телом вращения, поэтому её можно не лишать шестой степени свободы – поворота вокруг собственной оси.

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

 Перечни применяемого оборудования и оснастки приведены в таблице 2.2 и 2.3

Таблица 2.2 - Выбор оборудования

Таблица 2.3 - Выбор технологической оснастки      

2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных припусков и операционных размеров

Расчёт припусков аналитическим методом на поверхность  Ø80K7

Таблица 2.4 - Определение припусков аналитическим методом

Величина пространственных отклонений:

                              для сверления:                                                                                   (2.1)

для последующих переходов:

ρ_пол.р=0,102×0,05=0,005мм для получистового растачивания  должна учитывать припуск на последующую термическую обработку:

ρ_чист.р=0,102×0,06=0,006мм

ρ=0,102×0,0005=0,0005≈0,001мм

Таблица 2.5 – Аналитический расчет припусков, мм

Расчёт минимальных припусков:

                                                                   (2.2)

 мм

мм

мм

Проверка правильности произведенных расчетов:      

                                                                        2Zomax-2Zomin=TДз-ТД_Д                                                                                                  (2.3)

1,4-0,89=0,54-0,030

0,51=0,51

Расчёт номинального общего припуска:

                                                                       2Zoном=2Zomin+ВДз-ВД_Д                                                                                                 (2.4)

2Zoном =0,889+0,54-0009=1,42мм

Расчёт номинального размера заготовки:

                                                                          Дзном=Д_Дном-2Zoном                                                                 (2.5)

Дзном =80-1,42 =78,58мм

Принятый размер сверления должен быть: Ø78,59, но в сплошном металле можно сверлить не более 30-35 мм. Поэтому данный размер будет являться размером предварительного растачивания. А перед этим деталь будет обрабатываться следующим образом:

1 сверлить отверстие, выдерживая размер Ø33

2 рассверлить отверстие, выдерживая размер Ø58

3 рассверлить отверстие, выдерживая размер Ø65

4 расточить отверстие, выдерживая размер Ø72,8за два рабочих хода