Анализ технологических требований к конструкции детали. Оценка жесткости детали и выбор способа установки на операциях

номенклатуры круглого сортового проката выбираем сталь горячекатаную круглую ГОСТ 2590-71 обычной точности прокатки (В) Æ72.   Допуск T_з=1,6 [2, с. 169, табл. 62], что соответствует 16 квалитету.

5. Составление укрупнённого маршрута изготовления детали.

005 Заготовительная

      Отрезать от прутка сортового проката обычной степени точности приводными ножовками штучную заготовку диаметром 72() мм и длиной:

,

где l_д – длина детали. l_д=243 мм;

   z – припуск на торцевую обработку детали.

Торцевую обработку будем проводить на токарном станке проходным резцом при поперечной подаче. z = 3мм [1],

l₃=2*3+243=249мм

010 Термическая

Всю деталь (материал – Ст 45 среднеуглеродистая) подвергнуть термообработке нормализация.

015 Токарная

      Выполнить обработку торцев в размер 243h14 и изготовить 2  центровых отверстия.  За несколько установов выполнить токарную обработку детали.

020 Шлифовальная

      Выполнить шлифовальную обработку детали по формированию контура детали.

025 Фрезерная

      Фрезеруем на 1 и 4 ступенях шпоночные пазы.

030 Термическая

Произвести закалку ТВЧ  на глубину h=0.8-1 мм, твердостью 40…50 HRC  диаметра 54d11 на длине 30мм.

035 Полировочная

Полируем шейку диаметра 54d11 длиной 30 мм.               

040 Контрольная

          Контролировать длину и наружные диаметры вала.

6 . Разработка операций по формированию контура детали.

6.1 Расчет числа стадий механической обработки.

Заготовка:  прокат круглый сталь 45 Ø72, Т_з=1,6, квалитет заготовки КВ_з=16

Коэффициент ужесточения:

Е_уж=Т_з/Т_д

Число стадий механических обработок:

n=lgЕ_уж/0.46

1 ступень вала: Æ48n6

Т_д=0,016 мм

Е_уж1=1,6/0,016=100

n₁=lg100/0,46=4,3     принимаем  n₁=4

2 ступень вала: Æ54d11

Т_д=0,19

Е_уж2=16/0,19=8,4

n₂=lg8,4/0,46=2,01     принимаем  n₂=2

    3 и 6 ступень вала: Æ54k6

Тд=0,019

Е_уж3,6=1,6/0,019=84,2

n_3,6=lg84,2/0,46=4,1       принимаем  n_3,6=4

4 ступень вала: Æ60p6

Т_д=0,019

Е_уж4=1,6/0,019=84,2

n₄=lg84,2/0,46=4,1     принимаем  n₄=4

5 ступень вала: Æ67h14

Т_д=0,74

Е_уж5=1,6/0,74=2,16

n₅=lg2,16/0,46=0,72   принимаем  n₅=1

6.2 Определение точности промежуточных размеров заготовки по стадиям механической обработки.

Определим точность заготовки по каждой стадии механической обработки для каждой поверхности.

Расчет для поверхности 1- Æ48n6 

         Таблица 2

Расчет для поверхности 2 - Æ54d11

Таблица 3                                  

Расчет для поверхности 3,6 - Æ54k6

    Таблица 4

Расчет для поверхности 4 - Æ60p6

   Таблица 5

   Расчет для поверхности 5 - Æ67h14

                                                            Таблица 6

6.3 Определение промежуточных размеров по стадиям механической обработки.  

Исходя из условия и анализа требований к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей для удобства все данные сведём в таблицу.

Расчет для поверхности 1 Æ48n6

     Таблица 7

Расчет для поверхности 2 Æ54d11

    Таблица 8

Расчет для поверхности 3,6 Æ54k6

Таблица 9

Расчет для поверхности 4 Æ60p6

Таблица 10

Расчет для поверхности 5 Æ67h14_-0.74

Таблица 11

Проверка:

d = 68.5-1,1=67,4 мм

d=70-1,1=68,9 мм

7. Расчёт глубин и режимов резания

7.1 Расчет предельно-допустимых глубин при черновом обтачивании:

за несколько технологических ходов

а) для установа В:

1. Æ67_-0,74

   t=(70-67)/2=1,5 мм

   t=1,5  ‹  [t] _Æ67=8,5 мм

Вывод:   первая механическая обработка назначается в размер 1, обеспечивая

                размер 4.

2. Æ54,68_-0,54

   t=(67-54,68)/2=6,5 мм

   t=6,5  ‹  [t] _Æ54=7 мм

Вывод:   второй механический переход назначается в размер 2, обеспечивая

                размер 3.

б) для установа Г:

1. Æ 48,45_-0,54

   t=(70-48.45)/2=10,8 мм

   t=10,8  ››  [t] _Æ48=6,5 мм

2. Æ54,68_-0,54

   t=(70-54,68)/2=7,66 мм

   t=7,66 › [t] _Æ54=7 мм

3. Æ60,71_-0,54

   t=(70-60,71)/2=4,6 мм

   t=4,6  ‹  [t] _Æ60=8 мм

Вывод:   первая механическая обработка назначается в размер 1, обеспечивая

                размер 5.

4. Æ 48,45_-0,54

   t=(60,71-48.45)/2=6,13 мм

   t=6,13  ‹  [t] _Æ48=6,5 мм

Вывод: второй механический переход назначается в размер  3, обеспечивая

              размер  4.  

5. Æ54,68_-0,54

   t=(60,71-54,68)/2=3 мм

   t=3 ‹  [t] _Æ54=7 мм

Вывод: третий механический переход назначается в размер 2, обеспечивая

              размер 6.  

7.2 Определение подачи и скорости резания.

Для поверхности 1Æ48n6

Глубины резания:

Точение черновое t₁=1,5 мм

Точение получистовое t₂=2Zi/2=0,45/2=0,225 мм

Шлифование предварительное t₃=0,1/2=0,05 мм

Шлифование окончательное  t₄=0,06/2=0,03 мм

Подача:  

S_p=K_s^.S_т,

где  K_s-коэффициент корректировки подачи

       K_s=1

  S_т- табличное значение подачи

       S_т=0,3÷0,7 [3, с.266, табл. 11]

Точение черновое       S_p=1^.0,7=0,7 ^мм/_об

Принимаем S_p=0,7 мм/об

Точение получистовое     S_p=1^.0, 246=0,246 ^мм/_об

S_т=0,246 [3, с.268, табл. 14]

Принимаем S_p=0,25мм/об

Скорость резания:       

 (^м/_мин);

где К_v - коэффициент, учитывающий особенности данного                технологического перехода

К_v=K_mv ∙K_пv∙K_иv ∙K_φ =1∙0,9∙1∙1=0,9 для разного точения разные значения

K_mv – поправочный коэффициент, учитывающий прочность      обрабатываемого материала.

K_mv=К_г(750/σ_в)=1.

K_пv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности обрабатываемой заготовки.

K_пv=0,9 – для проката [3,с.269 табл.5]

K_иv – коэффициент, учитывающий материал инструмента.

K_иv =1 [3,с.271 табл.18]

K_φ  - коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца.

K_φ=1(φ=45º) [3,с.271 табл.18]

Т – стойкость резца станка

Т=60 мин.

С_v=350-точение черновое   [3,с.269 табл.17]

С_v=420-точение чистовое, получистовое   [3,с.269 табл.17]

X=0,15 [3,с.269 табл.17]

Y=0,35-точение черновое  [3,с.269 табл.17]

Y=0,2-точение чистовое, получистовое. [3,с.269 табл.17]

m=0,20 [3,с.269 табл.17]

Точение черновое: V=350*0,9(а д.б. К_v ≈1)/(60^0,2*1,5^0,15*0,7^0,35)=114^м/_мин

Точение получистовое:V=420*0,9(а д.б. К_v ≈0,7)/(60^0,2*0,225^0,15*0,25^0,2)=336^м/_мин

Найдём частоты вращения:

Точение черновое: n₁=1000V/Пd=1000·114/3,14·48=756 об/мин,

Принимаем n₁=860 об/мин

Получистовое точение: n₂=1000V/Пd=1000·336/3,14·48=2229 об/мин,

Принимаем n₂=1600 об/мин

Для поверхности 2 Æ54d11.

Глубины резания:

Точение черновое t₁=6,36 мм

Точение получистовое t₂=2Zi/2=0,45/2=0,225 мм

Подача:  

S_т=0,3÷0,7 [3, с.266, табл. 11]

Точение черновое       S_p=1^.0,7=0,7 ^мм/_об

Принимаем S_p=0,7 мм/об

Точение получистовое     S_p=1^.0, 246=0,246 ^мм/_об

S_т=0,246 [3, с.268, табл. 14]

Принимаем S_p=0,25 мм/об

Скорости резания:  

Точение черновое  V=350*0,9/(60^0,2*6,36^0,15*0,7^0,35)=119м/мин.

Точение получистовое  V=420*0,9/(60^0,2*0,225^0,15*0,25^0,2)=283м/мин.

Частоты вращения:

Точение черновое n₁=1000V/Пd=1000·119/3.14·54=701 об/мин,

Принимаем n₁=630 об/мин

Получистовое,  точение: n₂=1000V/Пd=1000·283/3.14·54=1669  об/мин

Принимаем n₂=1600 об/мин

Для поверхности 3,6 Æ54к6

Глубины резания:

Точение черновое t₁=6,5 мм

Точение получистовое t₂=2Zi/2=0,45/2=0,225 мм

Шлифование предварительное t₃=0,1/2=0,05 мм

Шлифование окончательное  t₄=0,06/2=0,03 мм

Подача:  

S_т=0,3 ÷0,7 [3, с.266, табл. 11]

Точение черновое       S_p=1^.0,7=0,7 ^мм/_об

Принимаем S_p=0,7 мм/об

Точение получистовое     S_p=1^.0, 246=0,246 ^мм/_об

S_т=0,246 [3, с.268, табл. 14]

Принимаем S_p=0,25 мм/об

Скорости резания:  

Точение черновое  V=350*0,9/(60^0,2*6,5^0,15*0,7^0,35)=120м/мин.

Точение получистовое  V=420*0,9/(60^0,2*0,225^0,15*0,25^0,2)=325м/мин.

Частоты вращения:

Точение черновое n₁=1000V/Пd=1000·147/3.14·54=707 об/мин,

Принимаем n₁=630 об/мин

Получистовое точение: n₂=1000V/Пd=1000·325/3.14·54=1916 об/мин,

Принимаем n₂=1600 об/мин

Для поверхности 4Æ60р6

Глубины резания:

Точение черновое t₁=4,6 мм

Точение получистовое t₂=2Zi/2=0,45/2=0,225 мм

Шлифование предварительное t₃=0,1/2=0,05 мм

Шлифование окончательное  t₄=0,06/2=0,03 мм

Подача:  

S_т=0,5 ÷0,9 [3, с.266, табл. 11]

Точение черновое       S_p=1^.0,5=0,5 ^мм/_об

Принимаем S_p=0,5 мм/об

Точение получистовое     S_p=1^.0, 246=0,246 ^мм/_об

S_т=0,246 [3, с.268, табл. 14]

Принимаем S_p=0,25 мм/об

Скорости резания:

Точение черновое  V=350*0,9/(60^0,2*4,6^0,15*0,5^0,35)=147м/мин.

Точение получистовое V=420*0,9/(60^0,2*0,225^0,15*0,25^0,2)=283м