Проектирование участка механической обработки для детали типа «Корпус» с использованием станков с ЧПУ

Таблица 3.1.2 План обработки основных поверхностей детали «корпус»

Обрабатываемая поверхность		Последовательность обработки	Шероховатость		Припуск
Ø26h12	Заготовка		50,8	16
	Черновое точение		25,4	12
	Получистовое точение		12,6	7
	Чистовое точение		6,3	3
Ø52h12	заготовка		12,5	6,5
	Черновое точение		6,3	5,5
	Чистовое точение		3,2	1
74Н11	Заготовка		50	16
	Черновое точение		25	12
	Чистовое точение		12,5	7

 

 

 

3.1.3 Расчет припусков и  установление межоперационных размеров  и допусков на них.

     Припуском на обработку называют слой металла удаляемого с поверхности заготовки в процессе ее обработки. Общим припуском называют слой металла, необходимый для выполнения всей совокупности технологических переходов, то есть всего процесса обработки данной поверхности. Общий припуск равен сумме промежуточных припусков по всем стадиям механической обработки данной поверхности.

Таблица 3.1.3. «Припуски и допуски на основные поверхности»

Поверхности	Шероховатость	Основной припуск	Размер
Æ52	12,5	1,4·2 =2,8	52+2,8=
Æ82	12,5	1,5·2 =3	82+3=
Æ26	6,3	1,3·2 =2,6	26+2,6=
Æ74	12,5	1,5·2 =3	74+3=
Æ131	12,5	1,9·2 =3,8	131+3,8=
Толщина 216	12,5	1,6·2 =3,2	216+3,2=
Толщина 70	12,5	1,5·2 =3	70+3=

 

 

    3.1.4 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки.

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки проведем по коэффициенту использования материала. Эскиз заготовки приведен на рисунке 3.

 

Определяем массу заготовки:

V1=π(D2 /4) ·l

V1=3,14·(882/4)·222=1349546,9 мм3=1349,55 см3

V2 =V3=πR2l

V2 =3,14·162·29=23311,4 мм3=23,31 см3

= V1+ V2+ V3

=1349,55+23,31+23,31=1396,1728 см3

                                                       m з= , кг                                                     

где g – плотность материала, g=7,85

      Vз  - объем фигуры

m3==0,01 кг

3.2 Проектирование технологического  процесса

3.2.1 Выбор  и обоснование баз

      От правильного выбора технологических баз во многом зависит качество обработки детали. Здесь следует, прежде всего, стремиться к соблюдению двух условий:

1) Совмещение баз, т.е. совмещение  технологических баз с конструкторскими.

2) Постоянство баз, т.е. выбор  такой базы, на которую можно  провести всю или почти всю  обработку детали.

     Для корпуса на первой токарной операции производится черновая токарная обработка детали за два установа. на первом установе,деталь базируется по необработанному диаметру Æ83мм и обрабатываем поверхность. На втором установе деталь базируется по наружному диаметру и обрабатывается предварительно. На второй токарной операции базами будут наружная поверхность и торец, которые обработаны на первой операции с одной установки, на остальных операциях будем придерживаться постоянства баз, т.е. базами будут отверстие и прилегающий торец .

3.2.2 Составление  технологического маршрута обработки     

     Разработка маршрутного технологического процесса механической обработки является основой всего курсового проекта. От правильности разработки технологического процесса во многом зависят организация производства и дальнейшая работа. Предлагаемый нами технологический процесс приведен в таблице 3.2.2.

Таблица 3.2.2  Составление технологического маршрута.

Наименование, краткое содержание операции	Операционный эскиз	Модель оборудования
1	2	3
005 Контрольная Проверить размеры заготовки и контролировать марку.	-	Стол контролера
010 Установить и закрепить деталь. Подрезать торец 1,точить поверхность 2,сверлить отверстие 6,рассверлить отверстие 6,растичить отверстие 6,точить  поверхность 2,точить конавку 4,точить конавку окончательно и поверхность 4,5,6.		Токарно-винторезный 16К20Ф3
015 Установить и закрепить деталь. Подрезать торец 1,сверлить отверстие 4,точить поверхность 2,точить конусную поверхность 3,рассточить  фаску  6,точить конавку 7,нарезать резьбу 5.		Токарно-винторезный 16К20Ф3
Продолжение таблицы 3.2.2
1	2		3
020 Установить и закрепить деталь. Подрезать торец 1,расточить отверстие 2 с подрезкой торца 5,рассточить поверхность 3,4,рассточить конавку 6, обработать фасонные поверхности 7,8,9.			Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3
025 Установить и закрепить деталь. Точить поверхность 1,сверлить отверстие 2,рассточить поверхность 2,рассточить поверхность 2, обточить поверхность 4,точить поверхность 5,точить конавку 3.			Токарно-винторезный 16К20
030 Перевернуть деталь и повторить операцию.			Токарно-винторезный 16К20

 

 

 

 

Продолжение таблицы 3.2.2
1	2	3
035 Изготовить резьбовую оправку, установить ее, проверить биение и закрепить. Подрезать торец 1, расточить поверхность 2,3,4, нарезать резьбу 4.		Токарно-винторезный 16К20Ф3
040 Изготовить резьбовую оправку, установить ее, проверить биение и закрепить. Точить поверхность 1,2,3,4,рассточить поверхность 7,5,6,8,9,10,11, сверлить отверстие 12 на проход, зенкеровать отверстие 12, нарезать резьбу 12,7.		Токарно-винторезный 16К20
045 Установить деталь в кондуктор и закрепить. Сверлить отверстие 1,перевернуть деталь и повторить переход 2 для остальных 5-ти операций.		Вертикально-сверлильный 2Н135

 

 

3.2.3. Выбор оборудования : (обоснование, краткая характеристика, описание устройства ЧПУ) .

Средства технологического оснащения – это совокупность орудий производства, необходимых для осуществления технологического процесса. Технологический процесс оснащается с целью обеспечения требуемой точности обрабатываемых деталей и повышения производительности труда.

Технологическое оборудование – это средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещаются заготовки и материалы, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка. Для принятого нами технологического процесса, используемое оборудование и его характеристика приведены ниже[4,5,6]

     Токарный станок модели 16К20ФЗ(операции 010, 015, 020, 035). Станок предназначен для токарной обработки наружных и внутренних и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатыми и криволинейными профилями в одной или несколько проходов в замкнутом полуавтоматическом цикле.

Техническая характеристика станка:

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

Над станиной - 400

Над суппортом - 220

Наибольшая длина обрабатываемой заготовки  - 1000 мм.

Частота вращения шпинделя - 35¸1600 об/мин

Число скоростей шпинделя -9

Наибольшее перемещение суппорта:

 Продольное - 900 мм

Поперечное - 250 мм

Подача суппорта мм/об.

Продольная - (3-1200)

Поперечная  - (3-500)

Скорость быстрого перемещения суппорта мм/мин.

Продольного – 4800

Поперечного - 2400

Сечение резца - 25 ´ 25 мм

Диаметр патрона (ГОСТ 2675-80) – 250 мм

Мощность электродвигателя привода главного движения (кВт)   11

Габаритные размеры, мм (а´b´h) - 3360 ´ 1710 ´ 1750

   Токарно-винторезный станок модели 16К20(операции  025, 030, 040). Предназначен для выполнения разнообразных токарных работ; нарезание правой и левой метрической и, дюймовой, однозаходной и многозаходной резьб с нормальным и увеличенным шагом, нарезание торцовой резьбы и т.д.

 Техническая характеристика  станка:

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки – 400 мм,

Пределы частот вращения шпинделя – 12,5-1600 ,

Предельная подача:

Продольная – 0,025-2,8 мм/об,

Поперечная – 0,025-1,4 мм/об,

Шаг нарезаемой резьбы:

Метрическая – 0,5-112 мм,

Дюймовая – 56-0,5 ниток на 1,

Мощность электродвигателя – 10 кВт.

Габаритные размеры, мм (а*b*c)  2812*1166*1324

Вертикально-сверлильный станок модели 2Н135(операция 045). Станок предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы машинным метчиками, подрезка торцов у деталей в еденичном и мелкосерийном производстве.

Техническая характеристика:

Наибольший диаметр получаемого отверстия 35 мм;

Конус отверстия шпинделя морзе №4;

Расстояние от торца шпинделя до стола 30-750 мм;

Число частот вращения шпинделя 31,5-1400 ;

Число подач 9; пределы подач 0,1-1,6 мм/об;

Габаритные размеры станка, мм (а*b*c)    830*1245*2690.

Режущий инструмент (характеристика, материал, геометрия ГОСТ):   

     010 операция токарная с ЧПУ: Резец токарный проходной упорный с пластинами из твердого сплава ВК8,Резец 2101-0007 ГОСТ 18879-73. Угол в плане φ= 90°,угол φ 1= 10°,передний угол a=10° .Сверло ТУ 2-035-428-75, d=44-54 φ= 60°.

    015 операция токарная с ЧПУ: Резец токарный проходной упорный с пластинами из твердого сплава ВК8,Резец 2101-0007 ГОСТ 18879-73. Угол в плане φ= 90°,угол φ 1= 10°,передний угол a=10°. Резец отрезной с пластинами из твердого сплава Т15К6, Резец 2130-0314 ГОСТ 18874-73, Угол в плане φ= 100°, угол φ 1= 1°, передний угол a=10°.

    020 операция токарная с ЧПУ: Резец расточной с пластинами из твердого сплава для обработки глухих отверстий  ВК4, Резец 2141-0042 ГОСТ 18883-73, Угол в плане φ= 95°, угол φ 1= 15°, передний угол a=0°.Сверло перовое  ТУ2-035-741-81 d=57  φ= 60°.

   025-030 операция токарная: Резец проходной упорный с пластинами из твердого сплава ВК6,Резец 2101-0058 ГОСТ18879-73, Угол в плане φ= 90°,угол φ 1= 10°, передний угол a=0°. Сверло ГОСТ 17276-71, d=13  φ= 60°. Резец канавочный  2120-0019.

   035 операция токарная с ЧПУ: подрезной резец с напайной пластиной ВК6   2112-0005 ГОСТ18880-73, Угол в плане φ=700, задний угол γ=100, передний угол γ=100. Резец токарный проходной отогнутый с пластинами из твердого сплава ВК6, Резец 2102-0073 ГОСТ 18877-73, Угол в плане φ= 45°,угол φ 1= 45°, передний угол a=0°.

    040 операция универсальная токарная: Резец проходной упорный с пластинами из твердого сплава ВК6,Резец 2101-0058 ГОСТ18879-73, Угол в плане φ= 90°,угол φ 1= 10°, передний угол a=0°. Сверло перовое  ТУ2-035-741-81 d=57  φ= 60°.

Вспомогательный инструмент:

    010,015,020,035 операция токарная с ЧПУ: Инструментальные блоки, устанавливаемые в револьверную головку, поставляемые в комплекте, изготовленные согласно ТУ2-035-297-72.

   025,030,040 операция токарная: Патрон 10В16 ГОСТ 8522-79 для установки осевого инструмента: центровочное сверло, спиральное сверло.

Средства контроля  - измерительный инструмент, предназначенный для контроля линейных, угловых, внутренних и наружных размеров.  Измерительные инструменты выбраны в соответствии с точностью измерительного размера.

    010,020,025,030 операция токарная: Штангенциркуль ШЦ-II-160-0,05 ГОСТ166-90;Штангенглубиномер ШГ-160-0,05 ГОСТ 162-89.

    015 операция токарная с ЧПУ: Метчик ГОСТ 6227-80.

    035 операция токарная с ЧПУ: Глубиномер ГОСТ 7661-67; Калибр-пробка ГОСТ 14826-69.

    040 операция универсальная токарная: Нутромер ГОСТ10-88; Зенкер ГОСТ 21582-76; Метчик ГОСТ 17927-72.

В качестве СОЖ применяется эмульсия «Укринол I» (3-10 % раствор эмульсии – 2% масла в воде).

К станку СОЖ подается по централизованной системе трубопровода подачи СОЖ на рабочее место. Подвод СОЖ в зону резания при помощи системы охлаждения станка.

 

 

3.2.4 Расчет и определение  режимов резания.

Установление рациональны режимов резания при механической обработке заключается в выборе оптимального сочетания глубины резания, подачи и скорости резания. обеспечивающих наибольшую производительность при соблюдении всех требований, предъявляемых к обрабатываемой детали. Мы рассчитаем подробно режимы резания трех операций: операция 040 «Токарно – винторезная», операция 045 «Сверлильная», операция 015 «Токарная с ЧПУ».

Операция 045 на вертикально-сверлильном станке 2Н135: