Разработка типовых процессов для деталей вал

Таблица 2. Групповой технологический процесс.

 

 

6. Маршрутный технологический процесс.

Технологическая схема изготовления вала

Таблица 3. Маршрутный технологический процесс.

N оп	Наименование и краткое содержание операции, технологические базы	Станок
1	2	3
005	Фрезерно-центровальная. Фрезерование торцов заготовики, сверление центровальных отверстий	Фрезерно-центровальный станок модели МР71
010	Токарно-винторезная (черновая обработка). Обработка цилиндрических поверхностей в две установки.	Токарно-винторез-ный станок 16К20Ф3
015	Токарно-винторезная (чистовая обработка) Обработка цилиндрических поверхностей, подрезание фасок, обработка канавок в две установки.	Токарно-винторез-ный станок 16К20Ф3
020	Вертикально-фрезерная. Фрезерование шпоночных пазов	Станок вертикальнофрезерный модели 6Т104
025	Вертикально-сверлильная. Сверление двух отверстий с торца, нарезание резьбы метчиком.	Станок радиально-сверлильный 2М55
030	Фрезерная. Фрезеровать шлицы	Станок горизонтально-фрезерный
035	Термическая Термообработка в установке ТВЧ	Установка ТВЧ
040	Круглошлифовальная Шлифовать цилиндрические поверхности.	Станок круглошилфовальный 3М150
050	Моичная Отчистка от стружки и мойка	Автомат для зачистки и мойки
055	Контрольная	Контрольный стол

 

 

7. Расчет припусков на заготовку детали.

При проектировании технологического процесса механической обработки заготовки необходимо установить оптимальные припуски, которые обеспечили бы заданную точность и качество обработанной поверхности.

По ГОСТ 3.1109 – 82 припуском называют слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности.

Припуски могут быть операционными и промежуточными.

Операционный припуск – это припуск, удаляемый при выполнении одной технологической операции. Припуск, удаляемый при выполнении одного технологического перехода, называется промежуточным.

Общий припуск, который удаляют в процессе механической обработки рассматриваемой поверхности для получения заданного размера, определяется разностью размеров исходной заготовки и детали.

На припуск устанавливают допуск, который является разностью между наибольшим и наименьшим значениями припуска.

Значения припусков и допусков определяют промежуточные (операционные) размеры.

Увеличение припусков приводит к повышенному расходу материалов и энергии, введению дополнительных технологических переходов, что увеличивает трудоемкость и повышает себестоимость изготовления деталей.

Уменьшенные припуски не дают возможности удалять дефектные поверхностные слои материала и достигать заданной точности и шероховатости обрабатываемой поверхности, что приводит к браку.

Значение допуска на припуск оказывает существенное влияние на выполнение технологической операции. С уменьшением этой величины возрастает трудоемкость обработки. Большие допуски на припуски усложняют выполнение технологической операции на предварительно настроенных станках, снижают точность обработки и затрудняют использование приспособлений.

Припуски на обработку могут быть симметричными и асимметричными.

Симметричные припуски имеют место при обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей вращения, а также при одновременной обработке противолежащих поверхностей с одинаковыми припусками.

Симметричный припуск для наружных поверхностей

        (1)

Симметричный припуск для внутренних поверхностей

        (2)

Асимметричный припуск будет в том случае, когда противолежащие поверхности обрабатываются независимо одна от другой.

Асимметричный припуск для наружных поверхностей

        (3)

       (4)

Существует два основных метода определения припусков на механическую обработку поверхностей: расчетно-аналитический и опытно-статистический.

Расчет припуска

1.Определение операционного припуска  на поверхность вала Æ60 h14( ) Ra 12.5.

 В качестве заготовки принят  горячекатаный прокат обычной  точности.

Допуски на изготовление заготовки из проката обычной точности:

d=1.4        [3]  табл.1 стр.180

Точность изготовления горячекатаного проката обычной точности

Rz=160, h=250 мкм     [3]  табл.62   стр.169

Механическая обработка:   [3]  табл.5   стр.181

 Черновое обтачивание  Rz=63  ,h=60мкм;

Чистовое обтачивание  Rz=30   ,h=30 мкм;

Черновое обтачивание  d=0.25 мм

Чистовое обтачивание  d=0.1 мм

Минимальный припуск:

2zmin=2(Rz+h+Ör2+e2 )

где h-толщена дефектного слоя,

r- кривизна профиля,

e- погрешность установки.

Величина отклонения r при обработке в центрах :

r=Örоф.+rц

где rоф - кривизна профиля проката,

      rц - отклонение при центрировании.

rоф=2 DL

где Dкривизна профиля  [3]   стр.180-181

D=0.5 мкм/мм,

L=380 мм - размер от сечения для которого определяется  кривизна до опоры

rоф=2*0,5*380=380мкм

rц=0,25Öd2+1=0,25Ö1.42 +1=0,43 мм

r=Ö0.0382+0.432=0.574 мм=574 мкм

погрешность установки при базировании в центрах.

e=0,25d=0,25*1400=350 мкм

 

2zmin=2(160+250+Ö5742+3502)=2165 мкм

Остаточная суммарная погрешность после чернового обтачивания в центрах [3] табл.4 стр10    r=160 мкм

Погрешность базирования в центрах:

e=0,05d    e=0.0125 мм

2zmin=2(63+60+Ö1602+12.52)=566 мкм

Максимальный припуск:

2zmax=2zmin+da+db

 

Черновое обтачивание  2zmax=2165+1400-250=3315 мкм

Чистовое обтачивание  2zmax=566+250-100=716мкм

Выбираем прокат [3] табл. 62 стр. 169

d=65-1+0.4 мм

Припуск на черновое точение увеличивается из-за заготовки:

2zmax=dз.max-dчерн.max

2zmin=dз.min-dчерн.min

2zmax=65.4-60.000=5.4 мм

2zmin=64-60.74=3.26 мм

Таблица 4-Операционные припуски

Маршрут обработки	точность	d	Элементы припуска			Промежуточные размеры			Операционный припуск
			Rz	h	r	e	Pmax	Pmin	2zmax	2zmin
Заготовка	Обычная	0.04 -1	160	250	574	-	64.031	61.991
Черновое обтачивание	h12	0,25	63	60	160	350	60.716	59.826	3.315	2,165
Чистовое обтачивание	h11	0,1	30	30	40	12.5	60	59.26	0.716	0,566

 

2.Определение операционного припуска  на длину вала 785( ) Ra 12.5.

 В качестве заготовки принят  горячекатаный прокат обычной  точности.

Механическая обработка:   [3]  табл.5   стр.181

Допуски на резку заготовки из проката дисковыми пилами:

d=±0.4        [3]  табл.1 стр.180

Отклонение перпендикулярности торцев 0,01D=0.01*65=0.65мм

Rz+h=200 мкм     [3]  табл.62   стр.169

 Черновое фрезерование Rz=60  ,h=60мкм;

Минимальный припуск:

2zmin=2(Rz+h+r+e )

где h-толщена дефектного слоя,

r- кривизна профиля,

e- погрешность установки.

Величина отклонения r при обработке в призмах :

r=r1+r2

где r1 - Отклонение перпендикулярности торцев 0,01D=0.01*65=0.65мм=650мкм,

где D=0,01 уд. величина неперпендикулярности[3]   стр.180-181

      r2 - отклонение при центрировании в призме

r2=0,25Öd2/3+1=0,25Ö0,82/3 +1=0,275=275мкм

r=650+275=925 мкм

погрешность установки при базировании:

e=0,25d=0,25*800=200 мкм

2zmin=2(100+100+925+200)=2650 мкм

Остаточная суммарная погрешность после чернового фрезерования [3] табл.4 стр10    r=230 мкм.

Погрешность базирования в призмах:

e=0.25d    e=0.1 мм

2zmin=2(60+60+160+100)=760 мкм

Максимальный припуск:

2zmax=2zmin+da+db

 

Черновое обтачивание  2zmax=2650+800-250=3200 мкм

Таблица 4-Операционные припуски

Маршрут обработки	точность	d	Элементы припуска			Промежуточные размеры			Операционный припуск
			Rz	h	r	e	Pmax	Pmin	2zmax	2zmin
Заготовка	Обычная	+0,4 -0,4	100	100	925	-	789,9	788,55
Фрезерование торцев	h12	0,25	60	60	230	350	786,7	785,9	3200	2650

 

8. Выбор оборудования, приспособлений и инструмента

 

        Для изготовления  оси применяются следующие виды  станков

Фрезерно-центровальный станок модели МР71

• наибольшие размеры устанавливаемой заготовки, мм                     200х700
• высота центров над столом, мм                                                           110
• наибольшее продольное перемещение стола, мм                              650
• частота вращения шпинделя                                                                63-400
• скорость автоматического перемещения                                            0,1-6
• частота вращения шпинделя, об/мин                                                1500-1110
• мощность двигателя главного привода, кВт                                      22
• габариты: длина, мм                                                                             3100       

                       ширина, мм                                                                          2100

                       высота, мм                                                                           1500

• масса, т                                                                                                  4,2

 

Токарно-винторезный 16К20Ф3

наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: над станиной, мм  400

над суппортом, мм  220

• наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя, мм  53
• наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм  710
• частота вращения шпинделя. об/мин  12.5-2000
• число скоростей шпинделя  22
• подача суппорта: продольная 3-1200 мм/мин

поперечная                                                        1.5-6000мм/мин

• мощность электродвигателя главного привода, кВт  11
• габариты, мм: длина  2505

ширина  1240

высота  1500

• масса, т  5

 

Станок вертикально-фрезерный 6Т104:

• размеры рабочей поверхности стола  210x820
• наибольшие перемещения: стола, мм  800