Разработка технологии обработки детали ЖВЗ 1157301. 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 конст- руктив ного элеме-нта	Размеры и требования к их диаметральной и линейной точности	Требова- ния к шерохо- ватости поверхно-сти	Требования к точности взаимного расположения поверхностей и осей, способы базирования	Методы достижения точности: и виды обработки	Методы контроля и средства измерения
1	2	3	4	5	6
1,13	222,5	6,3	—	В патроне: подрезать торцы	Штангенциркуль ШЦ-I-125-0.1-2 ГОСТ166-89 выборочно
12	1,75 x45°	12,5	—	В патроне: точить фаску;	Визуально
10	5x45°	12,5	—	В патроне: точить фаску;	Визуально
8	5x45°	12,5	—	В центрах: точить фаски	Визуально
2,5	1,75 x45°	12,5	—	В центрах: точить фаски	Визуально
3	Ø35h6(-0,016)	0,8	// Ø0,05 = 0,008 O 0,008	В центрах с хомутиком: точение черновое,  получистовое; в центрах с хомутиком: шлифование	Калибр-скоба 8113-0124h6 ГОСТ 18360-93 сплошной
4	57;8;31(-0,2)	0,8	__	По наружной поверхности в призматической опоре с прихватом: фрезеровать паз	Штангенциркуль   ШЦ-I-125-0.1-2 ГОСТ166-89 выборочно Калибр 171-8154-4251-104 сплошной

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3	4	5	6
6	Ø40k6	0,8	—	В центрах с хомутиком: точение черновое, получистовое; в центрах с хомутиком: шлифование	Штангенциркуль  ШЦ-I-125-0.1-2 ГОСТ166-89 выборочно Шаблон радиусный набор №1 ТУ-2-034-228-87 сплошной
7	Ø47	12,5	—	В центрах с хомутиком: точение черновое	Штангенциркуль ШЦ-II-250-0.05 ГОСТ166-89, выборочно Скоба 8113-0124h14 ГОСТ 18360-93 сплошной
8,10	5 x45°	12,5	—	В центрах с хомутиком: точить фаски	Визуально
9	Ø118h8(-0,054)	3,2	—	В патроне: точение черновое; В центрах с хомутиком: шлифование	Штангенциркуль  ШЦ-I-125-0.1-2 ГОСТ166-89 выборочно Калибр-скоба 8113-0206h8 ГОСТ 18360-93 сплошной
11	Ø35 k6(0,002)	0,8	—	В патроне: точение черновое,  получистовое; в центрах с хомутиком; шлифование	Калибр-скоба 8113-0124k6 ГОСТ 18360-93 сплошной
14	16±0,3;8H12	0,8	__	По наружной поверхности в призматической опоре с прихватом: фрезеровать паз	Штангенциркуль  ШЦ-I-125-0.1-       2ГОСТ16689 выборочно

окончание таблицы 2.1

1	2	3	4	5	6
15	35; 30,7; 7°±5	1,6	__	По наружной поверхности в призматической опоре с прихватом:: фрезеровать скос	Угломер Тип1-2 ГОСТ  5378-88 Штангенциркуль  ШЦ-I-125-0.1-2 ГОСТ166-89
16	20 min	12,5	__	По наружной поверхности в тисках: фрезеровать лыску	Штангенциркуль  ШЦ-I-125-0.1-2 ГОСТ166-89

  2.2 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

     2.2.1 Описание метода получения заготовки

Заготовка-прокат. Прокатка- процесс, при котором слиток или заготовка под действием сил трения втягивается в зазор между вращающимися валками прокатного стана и пластически деформируется ими с уменьшением сечения. Основные виды прокатки : продольная, поперечная и поперечно-винтовая. Продольной прокаткой изготовляют около 90% всей прокатываемой продукции. Процесс прокатки характеризуется: коэффициентом обжатия, уширения и коэффициенту вытяжки.

Слитки пропускают с температурой поверхности 800-900 C из сталеплавильного цеха. Перед прокаткой слитки подогревают до температуры 1300C в нагревательных колодцах. После прокатки это все режется при передвижении по рольгангу мощными ножницами на куски длинной 2-7м.

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

Материал – легированая конструкционная сталь 25ХГТ ГОСТ 4543 – 71.

Заготовка – прокат круглого сечения.

Припуск на однократное точение наружной поверхности:

2Z=1,7 мм;

Припуск на подрезку торцев 1;13:

Z=2,0 мм.

Следовательно:

− диаметр заготовки равен:

d=118+1,7+0,2=119,9 мм

− длина заготовки равна:

L =222,5+2,0×2=226,5мм ;         

По стандарту на круглую горячекатаную сталь ГОСТ 1050 – 88 выбран диаметр           

круга  Ø120   мм, длина 226,5мм;

Используем прокат круглого сечения: Круг

кг   m_з=4,38+0,66=5,04 кг

Таблица 2.2−Табличный расчёт припусков

Номер поверхно-сти	Переходы механической обработки поверхности	Точность обработки			При- пуск табличный, Z,          мм	Расчет размеров заготовки, мм
		Квалитет	Допуск мм	Шероховатость, Ra, мкм
1	2	3	4	5	6	7
1;13	Подрезка торцев Прокат	h14 −	0,12 2,8	3,2 Rz160	2×2,0 −	L=222.5 Lз=222,5+2×,.0=226,5
2	Шлифование Точение п/чистовое Прокат	h10 h12 −	0,185 0,46 2,8	0,8 1,6 Rz160	0,2 1,7 −	d=118,2+1,7=119,9 d=118+0,2×2==118,2 120

Рисунок 2.1 – Эскиз заготовки

Таблица 2.3 – Определение последовательности обработки детали и погрешности установки.

Последовательность механической обработки поверхности	Точность обработки		Способ базирования детали в приспособлении	Расчет погрешности установки, Ey, мм
	Квалитет с допуском технологическим, мм	Шероховатость Ra, мкм
Прокат	2,8	Rz100	в патроне по наружней поверхности	Еб=0; Ез=0 Еу=0;Еу=0
Точение черновое	h14 (0,62)	Ra 6,3	в патроне по наружней поверхности
Точение п/ч	h11 (0,016)	Ra 3,2	в патроне по наружней поверхности
Шлифование предв.	h8 (0,039)	Ra 1,6	В центрах с хомутиком
Шлифование оконч.	h6(0,016)	Ra0,8	В центрах с хомутиком

Погрешность установки:

 

где E_Б – погрешность базирования, мм;

E_З – погрешность закрепления, мм;

Таблица 2.4 – Аналитический расчет припусков

Переходы механической обработки	Элементы припуска			Расчет припус ка	Рас чет размера	Допу cк  Т	Предельный размер		Предельный элемент припуска
	Rz	h	p				dmin	dmax	2Z	2z
1 Прокат	0,15	0,25	0,504		37,604	2,8	37,2	40
2 Точение   чист.	0,05	0,05	0,04	2,18	35,424	0,62	35,37	35,99	1,83	4,01
3 Точение    п/ч	0,01	0,01	0,03	0,28	35,144	0,16	35,11	35,27	0,26	0,72
4 Шлифов. пред.	0,008	0,008	0,014	0,1	35,044	0,03	35,034	35,073	0,076	0,197
5 Шлифов. оконч.	0,005	0,005	0,004	0,06	34,984	0,016	34,984	35	0,05	0,073
									2,216	5,0

Ø35h6( )

d_max=35+0=35 мм

d_min=35+0,016=34,984 мм

Определение пространственного отклонения

=   =0,5   =∆K ×L =1,5×41,5=62 мм=0,062мкм

==0,504

=0,504×0,06=0,04 мм

=0,504×0,04=0,03 мм

=0,504×0,02=0,014 мм

=0,504×0,005=0,004 мм

Определение расчетного припуска

2Z_min=2(R_zi-1+h_i-1+)

2Z_{точ.черн}=2(0,15+0,25+)=2,18 мм

2Z_{точ.п/чист}=2(0,05+0,05+)=0,28 мм

2Z_{шлиф.пр}=2(0,01+0,01+)=0,1 мм

2Z_{шлиф.ок}=2(0,008+0,008+)=0,06 мм

Расчет придельного  размера

d_{шлиф.ок}=34,984  мм

d_{шлиф.пред}=34,984+0,06=35,044 мм

d_{точ.п/чист}=35,044+0,1=35,144 мм

d_{точ.черн}=35,144+0,28=35,424 мм

d_прок=35,424+2,18=37,604 мм

Предельные допуска 2Z                         

2Z=37,2-35,37=1,18 мм

2Z=35,37-35,11=0,26 мм

2Z=35,11-35,034=0,076

2Z=35,034-34,984=0,05 мм

Предельные допуска 2Z

2Z=40 -35,99=4,01 мм

2Z=35,99-35,27=0,72 мм

2Z=35,27-35,037=0,197 мм

2Z=35,037-35=0,073 мм

Проверка

4,01-1,83=2,18                       2,8-0,62=2,18

0,72-0,26=0,46                       0,62-0,16=0,46

0,197-0,076=0,121                 0,16-0,039=0,121

0,073-0,05=0,023                   0,039-0,016=0,023

Определить общий номинальный припуск

Z_{о ном}=2,216+1,4-0,16=3,6 мм

d_{о ном}=35+3,6=38,6 мм

Расчет массы проектируемой заготовки

m_з=m_д + m_отх, кг ;                                                                   (2.4)

где     m_д  - масса детали, кг ;

m_отх - масса отходов, кг.

m_отх= V_отх × ρ, кг ;                                                                  (2.5)

ρ=7,8×10^-6  кг/мм³ ;

где     ρ – плотность материала ;

V_отх – суммарный объем удаляемого в процессе механообработки  материала,  т. е. объем припуска, мм³ .

V_отх, мм³ ;                                               (2.6)

V_отх мм³

m_отх=84633×7,8×10^-6= 0,66 кг

m_з=4,38+0,66=5,04 кг

Расчет коэффициента использования заготовки:

, кг;                                                           (2.7)

где  m_з – масса рассчитанной заготовки, кг;

кг

Пересчитанный коэффициент использования материала

,                                                           (2.8)

где Н_РАСХ – пересчитанная норма расхода материала, кг

Н_РАСХ=5,04+0,15×5,04=5,8 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 РАЗРАБОТКА ПРОЕКТНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

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

В соответствии с типом производства предлагается повысить производительность обработки путем заменой станков.

010 Токарно-винторезная 16К20

1 Подрезать торец 13 предварительно выдерживая размер 226,5_-0,5

2 Центровать деталь

3 Точить поверхность 9 выдерживая размер Ø118(_-0,054)

         4 Точить  поверхность Ø46_-0,6 с подрезкой торца

5 Точить поверхность Ø35,6 выдерживая размер 41,5_-0,5

6 Точить фаску 10 выдерживая размер 5x45°

7 Точить фаску 12 выдерживая размер 1,5x45°

8 Переустановить заготовку

9 Подрезать торец 1 выдерживая размер 222,5

10 Центровать деталь

020 Вертикально-фрезерная FSS450R

1 Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 50±0,5 ;33_-0,5

030 Слесарная

1 Зачистить заусенцы после фрезерования

040 Вертикально-фрезерная FSS450R

1 Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 20 min

050 Слесарная

1 Зачистить заусенцы после фрезерования

060 Вертикально-фрезерная FSS450R  

1 Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 33_-0,5; 84_-0,5     

070 Слесарная

1 Зачистить заусенцы после фрезерования

080 Вертикально-фрезерная FSS450R  

1 Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 33_-0,5; 50±0,5  

090 Слесарная

1 Зачистить заусенцы после фрезерования

100 Токарно-винторезная 16К20

1 Точить поверхность 7 выдерживая размер Ø47_-0,6 ; 140±0,5; Ra10±0,5

2 Точить поверхность 6 выдерживая размер Ø40,6; 116±0,5

3 Точить поверхность 3 выдерживая размер Ø35,6; 76_-0,5; Ra1,5±2,0 с         образованием фаски 2,5 выдерживая размер 1,5x45°

110 Токарно-винторезная 16К20

1 Точить поверхность 8 выдерживая размер 5x45° на Ø118

120 Шпоночно-фрезерная ДФ692

1 Фрезеровать шпоночный паз 4 выдерживая размер 8N9; 57±0,3; 31,3_-0,5

130 Слесарная

1 Зачистить заусенцы после фрезерования

140 Шпоночно-фрезерная ДФ692

1 Фрезеровать шпоночный паз 14 выдерживая размер 31_0,2; 12±0,3; 31,3_-0,5

150 Слесарная

1 Зачистить заусенцы после фрезерования

160 Вертикально-фрезерная FSS450R   

1 Фрезеровать поверхность15, выдерживая размер 30,7; 7°±5`; 35

170 Слесарная

1 Зачистить заусенцы после фрезерования

180 Термическая

190 Моечная

200 Кругло-шлифовальная 3Т161

1 Шлифовать поверхность 11 выдерживая размер Ø35К6(); 8⁺²

210 Кругло-шлифовальная 3Т161

1 Шлифовать поверхность 6 выдерживая размер Ø40К6(); 8⁺² ; 8⁺²

220 Кругло-шлифовальная 3Т161

1 Шлифовать поверхность 3 выдерживая размер Ø35h6(); 8⁺² ;

В соответствии с типом производства предлагается заменить токарно-винторезные операции на токарные с ЧПУ, что позволит сократить время на изготовление и повысит производительность труда.

010 Токарная с ЧПУ 16К20Ф3

020 Фрезерная с ЧПУ ГФ2171C5

030 Слесарная

040 Вертикально-фрезерная FSS450R  

050 Слесарная

060 Фрезерная с ЧПУ ГФ2171C5

070 Слесарная

080 Фрезерная с ЧПУ ГФ2171C5

090 Слесарная

100 Токарная с ЧПУ 16К20Ф3

110 Токарно-винторезная 16К20

120 Шпоночно-фрезерная ДФ692

130 Слесарная

140 Шпоночно-фрезерная ДФ692

150 Слесарная

160 Вертикально-фрезерная FSS450R  

170 Слесарная

180 Термическая

190 Моечная

200 Кругло-шлифовальная 3Т161

210 Кругло-шлифовальная 3Т161

220 Кругло-шлифовальная 3Т161

2.3.2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ

На  первой операции в качестве черновой базы используется наружная необработанная поверхность, образующая двойную направляющую базу, и упор в один из торцов, образующий опорную базу.

На операции 010 заготовку устанавливают в патроне по наружной  поверхности Ø 120 с упором в правый торец. Заготовка лишается пяти степеней свободы по двойной направляющей и опорной базах.

На операции 020,040,060,080 заготовку устанавливают в тиски по наружной поверхности Ø120 с упором в торец. Заготовка лишается четырех степеней свободы по двойной направляющей базе и опорной базах.

На операции 100,110 заготовку устанавливают в центрах. Заготовкалишается трех степеней свободы по установочной базе