Анализ механических операций технологического процесса "Сверлильная", на которой обрабатываются отверстия во фланце детали, и "Фрезерная", на которой производится обработка двух симметрично расположенных технологических пазов

6 Анализ существующего технологического процесса

В этом разделе выполнен анализ двух механических операций технологического процесса:  

1) «120 Сверлильная», на которой обрабатываются отверстия во фланце детали (см. рис.6.1);

2) «130 Фрезерная», на которой производится обработка двух симметрично расположенных технологических пазов, которые необходимы для выхода долбежного резца.

В анализе показаны достоинства и недостатки заводского способа обработки от принятого в данной курсовой работе, приведен анализ схем базирования и закрепления заготовки, рассмотрены и обоснованы принципы совмещения и постоянства баз.

6.1 Расчет припусков на механическую обработку

Расчет припусков на диаметральный размер будем производить для наружной цилиндрической поверхности Ø413,8h9 с Ra=6,3мкм. Расчет производим расчетно-аналитическим методом, профессора В.М.Кована, при помощи ЭВМ.

Предельные отклонения es, ei выбираем по ГОСТ 25347-82.

Шероховатость Rz, дефектный слой h выбрали согласно [5, стр. 187].

Пространственное отклонение определяем по формуле:

                                                              ,                                    (6.1)

          где - коробление обрабатываемой заготовки;

                 - смещение по плоскости разъема опок.

         Величину смещения определяем согласно [4] .

         Величину коробления обрабатываемой заготовки определяем по формуле:

                                                              ,                                          (6.2)

где - кривизна поковки по [СТМ, с.186];

мм – длина обрабатываемого участка.

Выполняем расчет согласно (6.2):

мкм

Находим пространственное отклонение на заготовительной операции:

Пространственное отклонение на остальных операциях находим при помощи коэффициента уточнения:

- для чернового точения

- для получистового точения

- для чистового точения

        Для определения погрешности установки воспользуемся формулой:

                                                         ,                                              (6.3)

где - погрешность базирования;

       - погрешность закрепления.

Для рассчитываемого диаметрального размера погрешность базирования на всех операциях при закреплении в трехкулачковом патроне будет равна нулю (). Таким образом погрешность установки будет состоять только из погрешности закрепления, которая по [3, табл.4.10] будет равна:

- для чернового точения

- для получистового точения

- для чистового точения

  Таблица 6.1 – Исходные данные для расчета припусков

6.2 Анализ и обоснование схем базирования и закрепления заготовки

         Качество изготовления детали в большой степени зависит от правильности установки и закрепления заготовки на станке. Установка состоит из базирования, т.е. ориентации заготовки относительно исполнительных органов станка, инструмента или траектории его перемещения, и закрепления, т.е. приложения сил к заготовке для фиксации положения заготовки, достигнутого при базировании.

 Поверхность, используемая для базирования, должна соответствовать следующим требованиям:

-большие размеры, геометрически правильная форма;

-низкая шероховатость поверхности (без задиров, наплывов, буртиков, остатков литниковой системы и т.д.);

-непосредственная размерная связь с обрабатываемой поверхностью, близкое расположение к обрабатываемой поверхности;

-отсутствие значимых деформаций и низкой жесткости базовых поверхностей;

-использование принципа постоянства баз;

-возможность простого и удобного закрепления заготовки.

6.2.1 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки на операции  120 Сверлильная с ЧПУ

Рисунок 6.1 – Эскиз обработки

  Выбор метода установки и закрепления заготовки на станке определяется конфигурацией заготовки, серийностью изготовления и принятыми методами обработки. Методы установки и закрепления заготовки на столе станка существенно влияют на точность, качество обрабатываемых поверхностей и на общую продолжительность обработки.

  Для анализируемой 120 операции заготовку в процессе обработки достаточно лишить 5 степеней свободы (потому что заготовка – тело вращения, а обрабатываемые поверхности располагаются симметрично друг другу). На данную операцию предложим две различных схемы базирования  заготовки:

  а) базирование по внутренней конической поверхности заготовки;

  б) базирование по наружной цилиндрической поверхности и торцу заготовки.

  Рассмотрим первый вариант базирования (см. рис.6.2).

Рисунок 6.2 – Схема базирования по внутренней конической поверхности

Таблица 6.2 - Таблица соответствия

Таблица 6.3 – Матрица связей

  Данную схему базирования можно реализовать в виде  конической оправки. 

  Анализируя данную схему базирования можно отметить:

- конические оправки отличаются высокой центрирующей способностью, в связи с чем можно записать, что погрешность базирования на выдерживаемые диаметральные размеры: ;

- для закрепления заготовки в приспособлении в процессе обработки необходимо использовать прихваты, что увеличивает габариты всего приспособления.

 Рассмотрим вариант б) (см.рис.6.3).