Проект участка механического цеха для изготовления деталей типа корпус с применением станков с ЧПУ. Деталь-представитель: Корпус КЗР 0101108

Н_РАСХ.=6.3 + 0,1×6.3= 6.93 кг

 

 

Деталь технологична с точки зрения коэффициента использования  материала, так как КИМ=0,65>0,45, поэтому  предлагаю отработать заготовку  с целью её приближения к контурам детали.

 

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.

Номер конструктивного элемента	Размеры и требования к их диаметральной  и линейной точности		Требования к шероховатости  поверхности	Требования к точности взаимного  расположения поверхностей и осей	Методы достижения точности: способы  базирования и виды обработки	Методы контроля и средства измерения
1	Ø210h14(-1.15)		12,5	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности черновое точение	Штангенцир-куль, выборочно
2	Ø128h10(-0.16)		6,3	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности, точение черновое	Штангенцир-куль, выборочно
3	Ø100Н7 (+0,035)		1,6		Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности черновое точение; в  приспособлении алмазное растачивание	Штангенцир-куль, выборочно; Нутромер, сплошной
4		Ø120Н7 (+0,035)	1,6		Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности черновое точение; в  приспособлении алмазное растачивание	Штангенцир-куль, выборочно; Нутромер, сплошной
5		Ø 136h14(-1.0)	12,5	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности черновое точение	Штангенцир-куль, выборочно
6		М10×1,0-7Н	6,3	—	Базирование детали в кондукторе, сверление и нарезание резьбы	Пробка, выборочно; Пробка резьбовая, сплошной
7		Ø17H14(+0.43)	12,5		Базирование детали в кондукторе, сверление	Пробка, калибр на расположе-ние, выборочно
8		45.5+0.1	6,3	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности,растачивание	Шаблон, выборочно
9		34+-1.5	6,3	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности,растачивание	Шаблон, выборочно
10		102+0.14	6,3	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности,растачивание	Шаблон выборочно
11		13+-0.2	12,5	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности черновое точение	Штангенцир-куль, выборочно
12		25+-0.2	12,5	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности черновое точение	Штангенцир-куль, выборочно
13		114h14(-0.87)	12,5	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности черновое точение	Штангенцир-куль, выборочно
14		Ø 103.5+0.46 2.2+0.25	3,2	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности, точение канавки	Шаблон сплошной
15		Ø 124+0.53 ; 2.8+0.25	3,2	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружнойцилиндрической поверхности, точение канавки	Шаблон сплошной
16		6+-0.5	6,3	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности черновое точение
17		1.6*45	12,5	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности ,точение фаски	Визуально
18		7*45	12,5	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности точение фаски	Визуально
19		1*45	12,5	—	Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружной цилиндрической поверхности точение фаски	Визуально
20		Ø 121H14(+1.0)	6,3		Базирование детали в трёхкулачковом патроне по наружнойцилиндрической поверхности, точение канавки	Шаблон, нутромер, сплошной

 

2.2 Выбор вида и обоснование  метода получения заготовки

 

2.2.1 Описание метода получения  заготовки

Деталь “Корпус” КЗР 0101108 изготовляется в литейном цехе в сырые песчано-глинистые формы..

Процесс получения отливки.

На смесеприготовительном отделении  изготавливают смесь, которая по ленточному конвейеру подается на участок формовки. На этом участке, на линии АФА30 для изготовления нижней и верхней полуформ. Транспортировка форм осуществляется на горизонтально-замкнутом левовращающемся ленточном конвейере с тактовым шагом. Конвейер состоит из цепной последовательно движущейся тележечной единицы движущейся по рельсам.

Уплотнение формовочной смеси осуществляется встряхиванием. Процесс можно прервать с помощью кнопки стопора, чтобы в случае необходимости, вручную произвести дополнительную дозагрузку формовочной смеси с помощью ленточного питателя. Модельная плита может нагреваться нагревательным устройством.

Охлаждение отливок осуществляется на литейном конвейере в стальной опоке. Охлажденные формы транспортируются к устройству выбивки форм. В этом устройстве форма на качающейся раме устанавливается с помощью передвижной  тележки и в процессе выбивки выдавливается. Затем отливку подают на участок зачистки и далее на склад.

 

2.2.2 Определение припусков и допусков по стандартам

Расчет размеров и массы  заготовки, коэффициента использования материала.

Материал – СЧ 20 ГОСТ 1412-85

Точность отливки – 9-8-13-10 по ГОСТ 26645-85

где 9- класс точности

8- степень коробления

13- степень точности  поверхности отливки

10- класс точности массы  отливки

 

Таблица 2.2 – Назначение допусков и припусков на отливку

Номинальный размер детали, мм	Допуски размера, мм	Допуски формы, мм	Общий допуск, мм	Ряд припусков	Минимальный припуск, мм	Общий припуск, мм	Расчетный припуск на размер отливки, мм
1	2	3	4	5	6	7	8
Ø210h14(-1.15)	2,8	1,2	3,6	7	0,8	2,9	3,7
Ø 136h14(-1.0)	2,4	0,8	2,8	7	0,8	2,5	3,3
Ø128h10(-0.16)	2,4	0,8	2,8	7	0,8	3,3	4,1
Ø100Н7 (+0,035)	2,2	0,64	2,4	7	0,8	3,8	4,6
Ø120Н7 (+0,035)	2,4	0,64	2,4	7	0,8	3,8	4,6
114h14(-0.87)	2,4	0,64	2,4	7	0,8	2,3	3,1
12+-0.2	1,4	0,64	1,8	7	0,8	1,9	2,7
34+-1.5	1,8	0,64	2,2	7	0,8	2,8	3,6

 

Таблица 2.3 – Расчет размеров заготовки

Размер выдерживаемый при обработке заданной поверхности детали, мм	Допуск на размер детали, мм	Шерахова-тость обработанной поверхности, Ra, мкм	Допуск на размер заготов-ки, мм	Расчетный припуск, Z, мм	Размер заготовки (расчет) с допуском (d или Д), мм	Исполнитель-ный размер заготовки, мм
1	2	3	4	5	6	7
Ø210h14(-1.15)	1,15	12,5	2,8	3,7	210+ 3,7×2 = 217,4±1,4	217,4±1,4
Ø 136h14(-1.0)	1,0	12,5	2,4	3,3	136+3,3×2 = 142,6±1,2	142,6±1,2
Ø128h10(-0.16)	0,16	6,3	2,4	4,1	128+4,1×2=136,2±1,2	136,2±1,2
Ø100Н7 (+0,035)	0,035	1,6	2,2	4,6	100-4,6×2=90,8±1,1	90,8±1,1
Ø120Н7 (+0,035)	0,035	1,6	2,4	4,6	120-4,6×2=110,8±1,1	110,8±1,1
114h14(-0.87)	0,87	12,5	2,4	3,1	114+3,1×2=120,2±1,2	120,2±1,2
12+-0.2	0,4	12,5	1,4	2,7	12+2,7=14,7±0,7	14,7±0,7
34+-1.5	3,0	6,3	1,8	3,6	34+3,6=37,6±0,9	37,6±0,9

 

Расчет массы спроектированной заготовки:

 

m_з=m_д+m_{отх.мех.обр.}, кг    (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=7,1×10^-6 кг/мм².

Размеры фигур устанавливаются  на основе размеров обработки и табличных  припусков.

Определение объема удаленных фигур:

 

, мм (2.3)

 

где Д – диаметр заготовки, мм;

l – длина заготовки, мм.

 

мм³

мм³

V_общ= V₁+V₂ (2.4)

V_общ= 27279+32967=60246мм

m_{отх.мех.обр} =60246×7,78×10 =0,47кг

m_з = 0,93+0,47=1,4кг.

 

Коэффициент использования  заготовки:

 

 (2.5)

 

где m_З – масса рассчитанной заготовки, кг;

 

 

Коэффициент использования материала:

 

>0,65 (2.6)

 

где Нрасх – пересчитанная  норма расхода материала, кг (см. п.1.3, формула 1.6):

 

Нрасх=1,1×m =1,1×5,96=6,556кг

 

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

Базовый технологический  процесс

010 Токарно-винторезная

1 Подрезать торец 2

2 Расточить фаску 3

3 Зенкеровать отверстие  1

020 Горизонтально-протяжная 

1 Протянуть отверстие  1

030 Токарная с ЧПУ

1 Подрезать торец 3

2 Точить поверхность  1

3 Точить канавку 2, точить канавку 6

4 Расточить отверстие  4

5 Расточить канавку 5, подрезать торец , выдерживая размер 7

040 Токарная с ЧПУ

1 Точить канавку 1

050 Круглошлифовальная

1 Шлифовать поверхность  1

060 Сверлильная с ЧПУ

1 Центровать отверстие  1

2 Сверлить отверстие  1

3 Зенковать фаску 3

4 фрезеровать паз 4

080 Вертикально – сверлильная

1 Нарезать резьбу 1

Недостатком базового технологического процесса является: не рациональное использование оборудования. Предлагаю в проектном варианте сконцентрировать обработку на станках с ЧПУ. Обработку с горизонтально-протяжного станка целесообразно перенести на токарный станок, а обработку произвести не протяжкой, а развёрткой. Поэтому

Проектный вариант будет  выглядеть следующим образом:

010 токарная с ЧПУ(16К20Ф3)

020 токарная с ЧПУ(16К20Ф3)

030 токарно-винторезная(16К20)

040 Круглошлифовальная(3Т161)

050 Сверлильная с ЧПУ(СС2В05ПМФ4)

Содержание операций смотри сводную таблицу режимы резания.

 

2.3.2 Выбор и  обоснование технологических баз

010 операция. В качестве  базы используется внутренняя  не обработанная поверхность.  Заготовка устанавливается в трёх кулачковом патроне с поджимом заготовки центром, чтобы исключить перекос при обработке. Установка в трёх кулачковый патрон лишает заготовку пяти степеней свободы: установочная трёх степеней свободы, перемещения вдоль 2 – х осей и поворота вокруг оси, направляющая база, возникающая при поджиме центром заготовки, лишает заготовку перемещения вдоль оси и поворота вокруг оси. Последняя шестая степень свободы возникает при зажиме заготовки.

020 операция. В качестве  базы используется уже обработанная наружная поверхность. Заготовка устанавливается в трёх кулачковый патрон. Заготовка лишается пяти степеней свободы, перемещения вдоль трёх осей и поворота вокруг двух осей. Зажим заготовки лишает её возможности вращаться в патроне, но даёт возможность вращаться вместе с патроном, что является основой токарной обработки.

030 операция. В качестве базы используется уже обработанная внутренняя поверхность. Заготовка устанавливается в трёх кулачковый патрон. Заготовка лишается пяти степеней свободы, перемещения вдоль трёх осей и поворота вокруг двух осей. Зажим заготовки лишает её шестой степени свободы.

040 операция. В качестве  базы используется уже обработанная  внутренняя поверхность. Заготовка  устанавливается на оправку. При  установке на оправку заготовка лишается четырёх степеней свободы перемещения вдоль двух осей и поворота вокруг двух осей. Упор в торец заготовки лишает её ещё одной степени свободы, перемещения вдоль оси. При зажиме заготовки заготовка лишается последней шестой степени свободы, поворота вокруг оси.

050 операция. В качестве  базы используется уже обработанная  внутренняя поверхность. Заготовка  устанавливается на оправку. При  установке на оправку заготовка  лишается четырёх степеней свободы  перемещения вдоль двух осей  и поворота вокруг двух осей. Упор в торец заготовки лишает её ещё одной степени свободы, перемещения вдоль оси. При зажиме заготовки заготовка лишается последней шестой степени свободы, поворота вокруг оси.

 

2.3.3 Выбор оборудования  и технологической оснастки

 

Таблица 2.3.3.1 – Выбор оборудования.

Код и модель станка	Наименование станка	Паспортные данные
		Габаритные размеры	Характеристика привода	Мощность, кВт	Ряд частот, мин	Ряд подач, мм/об
2	3	5	6	7	8	9
381101 16К20Ф3	Токарный с ЧПУ	3,36×1,71	Электрический	10	12,5 – 2000	б/с
381101 16К20Ф3	Токарный с ЧПУ	3,36×1,71	Электрический	10	12,5 – 2000	б/с
38 16К20	Токарно-винторезный	2,505×1,19	Механический	11	12,5 – 1600	0,05 – 2,8 0,025 – 1,4
38 3Т161	Круглошлифовальный	3,754×4,675	Электрический	17	1270	0,1 – 3
38 СС2В05ПМФ4	Сверлильный с ЧПУ	3,68×4,17	Электрический	13	40-2000	б/с