Разработка технологии обработки детали. Анализ технических требований на изготовление детали

Страницы работы

Фрагмент текста работы

После очистки рихтовки и контроля поковку направляют в механический цех для обработки. Применение штамповки в мелкосерийном производстве экономически оправдано, так как происходит экономия материала, а затраты на изготовление штамповки компенсируется экономией электроэнергии при снятии меньшего припуска при обработке, а также снижением времени на обработку детали.

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

Класс точности для закрытой штамповки –Т4 ГОСТ 7505-89

Группа стали – М3 ГОСТ 7505-89 (стр.8 таблица 1)

Gф =    L  ρ = (   12,6 +84,5)  7,8∙10-6  =3,25кг

Gп: Gф= 3,21:3,25= 0,99

Gф- масса описывающей фигуры

Gп- расчетная масса поковки

Степень сложности – С1 ГОСТ 7505-89  ( стр.28 приложение 2)

=

где -коэффициент для определения ориентировочной расчётной             массы поковки =1,5

=2,1401,5=3,21 кг

Исходный индекс -9 ГОСТ 7505-89 (стр.10 таблица 2)

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 на сторону,

мм

Дополнительные припуски

Расчет-ный

припуск на сторону ,

мм

Смещ. по поверхности

разъемов

штампов

Изогнутость

и др. отклонения формы

Откланение

меж-осевого

расстояния

1

2

3

4

5

6

7

8

92,50,15

12,5

1,4

1,1

0,3

-

-

1,4

12-0,43

6,3

1,2

1,3

0,3

_

-

1,6

Ø117h14()

12,5

1,6

1,2

_

0.4

-

1,6

Ø60,5h14 ()

12,5

1,4

1,1

_

0,4

_

1,5

33,4(0,1)

12,5

1,2

1,0

0,3

_

-

1,3

Таблица 2.3−Расчёт размеров заготовки

Размер, выдержи-ваемый при обработке заданной поверх-ности детали, мм

Допуск на размер детали, мм

Шерохо-ватость 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

92,5

0,15

12,5

1,4

1,4

92,5+(2×1,4)=95,3

95

12

0,43

6,3

1,2

1,6

12+(2х 1,6)=15,2

15

Ø117

0,87

12,5

1,6

1,6

117+(2х 1,6)=120,2

120

Ø60,5

0,74

12,5

1,4

1,5

60,5+(2х 1,5)=63,5

64

33,4

0,1

12,5

1,2

1,3

33,4+(2×1,3)=36

36 

Расчет массы спроектированной заготовки:                                        

     mз=mд+mотх.мех.обр.,                                                 (2.1)

где mотх.мех.обр – масса удаляемого в процессе  механической обработки слоя металла, кг.

              mотх.мех.обр =Vотх. ρ, кг                                    (2.2)

где Vотх. – суммарный объём удаляемых в процессе механической обработки фигур, мм3;

ρ - плотность материала заготовки, кг/мм3;  ρ=7,8∙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

Vобщ= V1+V2                                                                                                      (2.4)

Vобщ=4481+6698= 11179 мм3

mотх.мех.обр =11179∙ 7,8∙10-6=0,087 кг

mз=2,140+0,087=2,227 кг

Коэффициент использования заготовки:

                                                                 (2.5)

где mЗ – 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=2,227+2,227∙0,2=2,672кг

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

010 Токарная с ЧПУ (cтанок модели 1П426Ф3)

Обработать поверхности 1,2,3,4,5 согласно карты наладки

020 Горизонтально-протяжная (cтанок модели 7523)

Протянуть отверстие 1

030 Горизонтально-протяжная (cтанок модели 7523)

Протянуть паз 2

040 Горизонтально-протяжная (cтанок модели 7523)

Калибровать отверстие 1

050 Токарная с ЧПУ (cтанок модели 16А20Ф3)

Обработать поверхности 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10  согласно карты   кодирования  информации

060 Токарная с ЧПУ (cтанок модели 16А20Ф3)

Обработать поверхности 1,2,3,4,5,6,7,8 согласно карты   кодирования  информации

070 Фрезерная с ЧПУ (cтанок модели ГФ2171)

1 Центровать в местах сверления четырех отверстий

2 Сверлить четыре отверстия 1

090 Вертикально- сверлильная (cтанок модели 2Н135)

Сверлить отверстие 1

100 Вертикально-фрезерная  (cтанок модели 6Р12)

1 Фрезеровать четыре паза 2 последовательно

130 Промывка

140 Контрольная

150 Термическая

160 Шлифовальная с ЧПУ (cтанок модели 3М722НФ2)

1 Шлифовать отверстие, выдерживая размер 2

180 Промывка

190 Контрольная

Для достижения экономического эффекта и снижения себестоимости изделия предлагается заменить на 010 операции станок 1П426Ф3 на 16А20Ф3, используемый в базовом  ТП на операциях 050 и 060 для более полной загрузки оборудования. Операцию 070 Фрезерную с ЧПУ, выполняемую на станке модели ГФ2171 заметить на Сверлильную с ЧПУ, выполняемую на станке модели  2С132Ф3. Предлагаемые изменения в дальнейшем позволят снизить себестоимость изготовления детали, при этом будет выдержано требование по автоматизации и механизации технологического процесса.

В связи с внесенными изменениями проектируемый технологический процесс выглядит следующим образом:

010 Токарная с ЧПУ (cтанок модели 16А20Ф3)

Обработать поверхности 1,2,3,4,5 согласно карты наладки

020 Горизонтально-протяжная (cтанок модели 7523)

Протянуть отверстие 1

030 Горизонтально-протяжная (cтанок модели 7523)

Протянуть паз 2

040 Горизонтально-протяжная (cтанок модели 7523)

Калибровать отверстие 1

050 Токарнаяс ЧПУ (cтанок модели 16А20Ф3)

Обработать поверхности 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10  согласно карты   кодирования  информации

060 Токарнаяс ЧПУ (cтанок модели 16А20Ф3)

Обработать поверхности 1,2,3,4,5,6,7,8 согласно карты   кодирования  информации

070 Сверлильная с ЧПУ (cтанок модели 2С132Ф3)

1 Центровать в местах сверления четырех отверстий

2 Сверлить четыре отверстия 1

090 Вертикально- сверлильная (cтанок модели 2Н135)

Сверлить отверстие 1

100  Вертикально-фрезерная  (cтанок модели 6Р12)

1 Фрезеровать четыре паза 2 последовательно

130 Промывка

140 Контрольная

150 Термическая

160 Шлифовальная с ЧПУ (cтанок модели 3М722НФ2)

1 Шлифовать отверстие, выдерживая размер 2

180 Промывка

190 Контрольная

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

На первой 010 операции в качестве черновой базы используется наружная необработанная поверхность 16, образующая двойную направляющую базу, и один из торцов 13, образующий базу опорную. Деталь устанавливается в самоцентрирующемся патроне .

На операциях 020,030,040 деталь базируется по необработанной  наружной поверхности  11 ,образующая двойную направляющую базу, а упор в торец 1, образует опорную базу. На операции 050и 060 деталь базируется по предварительно обработанному отверстию 3, в которое устанавливается разжимная оправка, образующая двойную направляющую базу, и один из торцов 20, образующий базу опорную. На операциях 090и 100 деталь базируется по отверстиям 3 и  14. На операции 160 деталь базируется по наружной обработанной поверхности 16 с упором в торец 20, образующая двойную направляющую базу, а торец, образует базу опорную.

Сопоставив полученные данные приходим к выводу что соблюдается принцип единства и совмещения баз.

                2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки


Таблица  2.4 – Выбор оборудования.

Номер операции

Код и модель станка

Наименование станка

Стоимость станка,

руб.

Паспортные данные

Габаритные размеры

Характеристика привода

Мощность, кВт

Ряд частот, мин

Ряд подач, мм/об

1

2

3

4

5

6

7

8

9

010

3811633200

16А20Ф3

Токарный с ЧПУ

90143727

    3,33×1,71

Электропривод

18,5

22 ряда частот 12,5…1600

б/с

020

3817511000

7523

Протяжной

145063408

6,34х2,09

Электропривод

17

__

б/с

030

3817511000

7523

Протяжной

145063408

6,34х2,09

Электропривод

17

__

б/с

040

3817511000

7523

Протяжной

145063408

6,34х2,09

Электропривод

17

__

б/с

050

3811633200

16А20Ф3

Токарный с ЧПУ

90143727

    3,33×1,71

Электропривод

18,5

22 ряда частот 12,5…1600

б/с

060

3811633200

16А20Ф3

Токарный с ЧПУ

90143727

    3,33×1,71

Электропривод

18,5

22 ряда частот 12,5…1600

б/с

070

3812133701

2С132Ф3

Сверлильный с ЧПУ

132192072

1,58х1,47

Электропривод

4

31,5-1400

б/с

Окончание таблицы 2.4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

090

3812132702

2Н135

Вертикально-сверлильный

8954167

1,03х0,825

Электропривод

4

31-1400

б/с

100

3816111602

6Р12

Вертикально-фрезерный

16912827

2,305х1,95

Электропривод

7,5

31,5-1600

б/с

160

3813122304

3М722НФ2

Шлифовальный с ЧПУ

19821952

3,51х2,13

Электропривод

15

1500

б/с

Таблица 2.5 – Выбор технологической оснастки

Номер операции

Приспособления

Режущий инструмент

Вспомогательный инструмент

Измерительный инструмент

Наименование

Код

Наименование

Код

Наименование

Код

Наименование

Код

1

2

3

4

5

6

7

8

9

010

Патрон 7102-0080

ГОСТ 24351-80

396111

Резец проходной 2102-0029 Т15К6

Сверло 2301-0106

ГОСТ 10903-77

392191

391290

Втулка 6117-4467

392800

Штангенциркуль

ШЦ-II-160-0,05ГОСТ166-89

Пробка Ø34Н12 8133-0948

393311

393111

Продолжение таблицы 2.5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

020

Патрон 6170-4539

396110

Протяжка 34,6Н10         2400-5010

392311

Адаптер        НП- 202-2

392800

Пробка 8133-3301Ø34,6Н10

393111

030

Патрон 6170-4539              

396110

Протяжка

2405-1283       ГОСТ 18218-90

392331

Адаптер  7625-4638                

392800

Калибр 10D10 8154-3283

Калибр 38,1+0,2 8315-3187

393181

393190

040

Патрон 6170-4538

396110

Протяжка 34,6Н10         2400-5010

392311

Адаптер

НП- 202-2

392800

Пробка 8133-3301Ø34,6Н10

393111

050

Центр А-1-5-У ЧПУ

ГОСТ 8742-75

Оправка 8000-3201

396100

392870

Резец проходной

ТУ2-035-892-82

Резец резьбовой

2662-0005 Т15К6

Резец канавочный

2100-0013 Т15К6

392191

392194

392195

Державка

6330-5725

396190

Калибр – скоба

8113-0144 Ø60,5h14          8113-0206 Ø117h14           ГОСТ 18360-93

Ø53,5h14 8119-3171         

Штангенциркуль

ШЦ-II-160-0,05ГОСТ166-89

Шаблон 14+-0,2 8101-3459

393120

393311

393610

060

Оправка 8000- 3201

392870

Резец проходной

ТУ2-035-892-82

Резец 2150-3009 Т15К6

392191

Оправка 8000- 3201

392870

Калибр – скоба

8113-0163 Ø56h14

8119-3376 Ø48,5-0,08

8102-0004 12h14

Штангенциркуль

ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ166-89

Шаблон радиусный

ГОСТ 4126-82

92,5 8102-1306

38,1+-0,3 8101-4274

393120

393311

393611

393610

070

Приспособление

7388-6053

Патрон 6160-4465-02

396100

396110

Сверло центровочное

2317-0109

Сверло2301-0079 ГОСТ 10903-77

Зенкер 2323-3095

391268

391290

391620

Втулка

6117-4467-04

Втулка

6117-4467-02

392800

Калибр на расположение

8368-4887-01

Калибр-пробка

8133-0939 Ø25Н12

393190

393111

090

Кондуктор 7330-4609

396100

Сверло 2301-0028

ГОСТ 10903-77

391210

Втулка 6100-0141

ГОСТ 13598-85

392800

Калибр 8358-5279-01

Калибр-пробка

8133-0922 10Н14

Шаблон 8,5+-0,2

8151-4323

393190

393610

100

Приспособление

7230-4108

Цанга 6112-4282-02

396100

392870

Фреза 2235-3019

391834

Ограждение винта 9308-00.00

392800

Штангенциркуль

ШЦ-II-160-0,05ГОСТ166-89

Шаблон 8,5+0,36 8154-3593

Шаблон 18+-0,2 8101-3460

393311

393610

160

Патрон 7100-0035

ГОСТ 2675-80

Кулачки 1-353-7157-9475

396100

392870

Шлифовальный круг 25А 40-П СТ1 7КА ГОСТ 2424-83

397730

Оправка 8800-3157

392870

Калибр-пробка

8133-0949 Ø35Н9

Нутромер НИ 18-50

ГОСТ 868-82

Прибор проверки на биение

393110

394250

394343


2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.4.1 Определение межоперационных припусков и операционных

        размеров

Таблица 2.6 – Определение последовательности обработки детали

Последовательность механической обработки Ø35Н9

Точность обработки

Способ базирования детали в приспособлении

Расчет погрешности установки,Eу мм

Квалитет с допуском

Шерохова-тость, Rа, мкм

Поковка

-

100

Базирование в 3-х кулачковом патроне по наружной поверхности с упором в торец

-

Сверление отверстия

12(0,25)

12,5

0.1

Протягивание отверстия

10(0,1)

3,2

0.1

Шлифование отверстия

9(0,062)

1,6

0.1

Погрешность установки:

                                              (2.7)

где EБ – погрешность базирования, мм; EБ = 0

EЗ – погрешность закрепления, мм; Eз=0,1

 мм

Таблица 2.7 – Аналитический расчет припусков, мм

Переходы механической обработки поверхности

Ø35Н9

Rz

h

ρ

EУ

Рас-чет-ный при-пуск 2Zmin

Расчетный размер Dp

До-пуск

Т

Предельный размер

Предельный размер

d

или

D max

d max

или

D

2Zminпр

2Zmax пр

Поковка

0.16

0.2

0,86

31,942

1,4

30,5

31,9

Сверление отверстия

0.04

0.06

0,052

0,1

2,45

34,392

0.25

34,14

34,39

2,49

3,64

Протягивание отверстия

0.004

0.006

0,043

0,1

0,43

34,822

0.16

34,66

34,82

0,43

0,52

Шлифование отверстия

0.002

0,004

0.0043

0,1

0,24

35,062

0.062

35

35,062

0,242

0,34

Суммарный припуск:

3,162

4,5

                                            (2.8)

где  погрешность по смещению , мм

 погрешность по короблению , мм

ρсм=0,7 мм

ρкор=Δк∙D=0,5мм

0,86мм

ρост =Ку  х ρзаг

ρсверл=0,86∙0,06=0,052 мм

ρпротяг=0,86∙0,05=0,043 мм

ρшлиф=0,86∙0,005=0,0043мм                                        

                      (2.9)

где - величина микронеровностей предыдущего перехода

- толщина поверхностного слоя оставшегося от предыдущего перехода

- суммарное значение пространственных отклонений оставшихся от предыдущего перехода

- погрешность установки

2,45 мм

0,43 мм

0,24 мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax-2Zomin=TDз-ТDД

4.5-3.162=1,4- 0,062

1,338 1,3338

2Zoном=2Zomin+Вз- ВД=3,162+0,9-0,062=4 мм

Dзном= DДном-2Zoном=35- 4=31мм

Размер заготовки: Ø31

Схема расположения припусков представлена на рисунке 2.1

          Рисунок 2.1 Схема расположения припусков  

Таблица 2.8 – Табличный расчет припусков

Переходы механической обработки поверхности Ø56h14 

Точность обработки

 Припуск         табличный, 2Z, мм

Расчёт размеров заготовки d или D, мм

квалитет

Допуск, мм

Шероховатость,

Rа, мкм

1

2

3

4

5

6

Черновое точение

h14

0,47

12,5

2,5

56

Поковка

1,4

100

56+2.5=58,5

Размер заготовки: Ø58,5

2.4.2 Определение режимов резания на проектируемые операции (переходы). Сводная таблица режимов резания

Аналитический расчет режимов резания

Операция 010 −Токарная с ЧПУ

Точить поверхность 9

I Выбор режущего инструмента

Для обработки принята проходной упорный резец оснащенный пластинками

Похожие материалы

Информация о работе