Разработка технологии обработки детали “Корпус” АМ37.01.001

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.

2.2 Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

2.2.1 Описание метода получения заготовки

Заготовка “Корпус” АМ37.01.001  изготовляется из АЛ4 путем литья в разовые песчаные формы. Формовка, заливка и выбивка заготовки происходит на автоматических формовочных линиях. Конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки.

После очистки заусенцев и контроля отливку направляют в механический цех для обработки.

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

Материал – АЛ4

Точность отливки – 10-7-5-10 по ГОСТ 1583 – 93

Таблица 2.2 – Назначение допусков и припусков на отливку

Таблица 2.3 – Расчет размеров заготовки

Расчет массы спроектированной заготовки:

     m_з=m_д+m_{отх.мех.обр.},                                                 (2.1)

где m_{отх.мех.обр} – масса удаляемого в процессе  механической обработки слоя металла, кг.

              m_{отх.мех.обр} =V_отх. ×ρ, кг                                    (2.2)

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

ρ - плотность материала заготовки, кг/мм³;  ρ_СЧ=7,2×10^-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

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

мм³

V_общ= V₁+V₂+V₃+V₄+V₅+V₆+V₇+V₈+V₁₀+V₁₁ + V₁₂

V_общ= 10510 + 6296 + 7554 + 15045 + 9453 + 39757 + 41711 + 28585 + 9322 + 141,3 + 1077 + 550 = 170001 мм³

m_{отх.мех.обр} =170001× 2,7×10^-6 = 0,46 кг

m_з = 0,64 + 0,46 = 1,1 кг

Коэффициент использования заготовки:

                                                            (2.5)

где m_З – 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 = 1,1 + 1,1 × 0,10 = 1,21 кг

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 Вертикально – сверлильная ( станок модели 2Н135)

1 Сверлить центровое отверстие 1

020 Токарно - винторезная(станок модели 16К20)

1 Точить поверхность 1

030 Токарно - винторезная (станок модели 16К20)

1 Подрезать торец 1

2 Сверлить отверстие 3

3 Расточить отверстие 2

040 Токарно – винторезная (станок модели 16К20)

1 Подрезать торец 2

2 Расточить отверстие 1

3 Расточить фаску 3

050 Токарно - винторезная (станок модели 16К20)

1 Точить поверхность 1, выдерживая размер Ø36,3h9

2 Точить поверхность 2, выдерживая размер Ø35,3h9

3 Точить фаску 3

4 Точить канавку 4

5 Шлифовать поверхность 1

6 Шлифовать поверхность 2

060 Вертикально - сверлильная (станок модели 2Н135)

1 Сверлить три отверстия 2

070 Вертикально - сверлильная (станок модели 2Н135)

1 Зенкеровать отверстие 1

090 Фрезерная с ЧПУ (станок модели 6Т13Ф3)

1Фрезеровать плоскости 1 и 2

110 Токарно – винторезная (станок модели 16К20)

1 Расточить отверстие 2

2 Расточить отверстие 3

3 Расточить фаску 1

120 Вертикально – сверлильная (станок модели 2Н135)

1 Цековать два отверстия 1 и 2

140 Вертикально – сверлильная (станок модели 2Н135)

1 Сверлить отверстие 1

160 Вертикально – сверлильная (станок модели 2Н135)

1 Сверлить отверстие 2

170 Вертикально – сверлильная (станок модели 2Н135)

1 Зенковать фаску 1

180 Вертикально – сверлильная (станок модели 2Н135)

1 Цековать отверстие 1

200 Вертикально – сверлильная (станок модели 2Н135)

1 Нарезать резьбу 2

Недостатком базового технологического процесса является:  использование ряда вертикально – сверлильных станков для обработки отверстий. С целью концентрации операций и уменьшением численности рабочих желательно для сверлильных операций применить станки с ЧПУ.

Таким образом, целесообразно объединить операции и применить для обработки отверстий и плоскостей станок модели ГФ2171.

Таким образом, проектируемый технологический процесс будет выглядеть следующим образом:

010 Вертикально – сверлильная

020 Токарная

030 Токарная

040 Токарная

050 Токарная

060 Фрезерная с ЧПУ

070 Фрезерная с ЧПУ

080 Шлифовальная

2.3.2 Выбор и обоснование технологических баз

В качестве черновой базы для первой операции выбирается наружная поверхность 42,6 мм, и один из торцев; на данной операции происходит обработка центрового отверстия. На следующей операции в качестве базы применяют центровое отверстие и торец детали, на данной операции происходит обработка наружных поверхностей. Далее в качестве базы используется наружная обработанная поверхность, на данной операции происходит обработка внутренних поверхностей.

2.3.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Таблица  2.4 – Выбор оборудования.

Таблица 2.5 – Выбор технологической оснастки

Продолжение таблицы 2.5

Таблица 2.7 – Аналитический расчет припусков, мм

                                            (2.8)

ρ_см = Т/2 = 2,2/2 = 1,1 мм

ρ_кор = Δк×D = 1×0,085 = 0,085 мм

мм

ρ_черн =1,1×0,06 = 0,066 мм

ρ_пол = 1,1×0,05 = 0,055 мм

ρ_чист= 1,1×0,04 = 0,044 мм

ρ_тонк= 1,1×0,02 = 0,022 мм

                      (2.9)

 мм

 мм

 мм

 мм

Проверка правильности произведенных расчетов:

2Zomax-2Zomin=TДз-ТД_Д

5,3 – 4,26 = 1,1 – 0,016

1,04  = 1,04

2Zoном = 2Zomin + ВДз- ВД_Д = 4,26 + 1,1 – 0,016 = 5,1 мм

Дзном = Д_Дном - 2Zoном = 35 + 5,1 = 40,1 мм

Таблица 2.8 – Табличный расчет припусков.

2.4.2 Определение режимов резания на проектируемые операции. Сводная таблица режимов резания

Аналитический расчет режимов резания

Операция

Дано:

Станок  - ГФ2171

Материал заготовки – алюминий АЛ4 ГОСТ2685 – 75;

Обработка – предварительная

Вид механической обработки – центровать отверстие

D = 20мм, L = 10 мм

Решение

1 Выбор режущего инструмента

Для сверления принимаем спиральное цилиндрическое сверло, с коническим хвостовиком Ø20 мм по ГОСТ4010-77

2 Расчет режимов резания

1 Глубина резания

t =

2 Подача

Рекомендуемая s = 0,66 – 0,76

Принимаем s = 0,7 

3 Стойкость Т = 60 мин

3 Скорость резания

                                                                                      (2.10)

где Сv =40,7, q = 0,25, y = 0,4, m = 0,125 – показатели степени

                                    Кν=Кмν∙Кпν∙Кuν,                                                   (2.11)   

                                                                                                 (2.12)

К - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.  где n=1,3;

Кпν = 1,0 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки.

Кuν = 1,0 – коэффициент, учитывающий материал режущего инструмента.

Кν = 1,22×1,0×1,0=1,22.

м/мин

4 Частота вращения

                                  , мин                                            (2.13)

 мин

Корректируем по паспорту станка n = 2800 мин

5 Действительная скорость резания

                                , м/мин                                            (2.14)

 м/мин                              

6 Крутящий момент

                             , Н·м                            (2.15)

где См = 0,005, q = 2,0, y = 0,8 – показатели степени

                                                                                                 (2.16)

 Н·м

7 Осевая сила

                             , Н                                   (2.17)

где Ср = 9,8, q = 1,0, у = 0,7 – показатели степени

                                         , Н

8 Мощность резания

                            , кВт                                                   (2.18)

кВт

3 Определяем основное время

а) Длина резания:

lрез=10 мм б) Длина рабочего хода:

Lр.х. = lрез + y + Δ                                                         (2.20)

y = ctgφ =1

Δ = 2 мм

Lр.х.=10+1+2=13 мм в) Машинное время:

,мин                                                            (2.21)

 мин

Табличный расчет режимов резания.

Операция 070.

Шлифовать поверхность 1

Дано:

Станок – 3А151;

Материал заготовки – алюминий АЛ4 ГОСТ2685 – 75;

Обработка – окончательная;

Вид шлифования – наружное круглое;

D = 35h6() мм, lрез = 45,2 мм, dкр =600 мм .

1 Выбор шлифовального круга

Для шлифования принимаем следующий шлифовальный круг:

ПП – плоского прямого профиля;

25А – электрокарунд белый;

40Н – зернистость 40, индекс зернистости Н;

Т2 – твердость;

7 – структура;

К8 – связка керамическая;

А – класс круга;

50 м/с – скорость вращения круга.

ПП 25А 40Н Т2 7 К8 А 50

2 Расчет режимов резания ( выполнен книге «Режимы резания металлов: