Проектирование технологического процесса механической обработки детали Вал

 

 

 

 

 

 

 

 

2.10 Выбор технологического оборудования для реализации технологического процесса

 

Технологическое оборудование выбирается в зависимости от типа производства, от веса и габаритов  детали.

Технологическое оборудование для обработки корпуса:

• вертикально-фрезерный 6Р12;
• токарно-винторезный 16К20

Таблица 2.10.1  – Техническая характеристика вертикально-фрезерного станка 6Р12

 

Размеры рабочей  поверхности  стола (ширина х длина), мм		400х1600
Расстояние от  торца  шпинделя  до  поверхности стола, мм		30-400
Частота вращения шпинделя, об/мин		31,5-1600
Число скоростей шпинделя		18
Число Т-образных пазов  стола		3
Ширина Т-образного  паза		18
Рабочая подача стола	Продольная, мм/об	25-1250
	Поперечная, мм/об	25-1250
Число ступеней подач		18
Мощность электродвигателя главного привода, кВт		10
Габариты станка	Длина	2565
	Ширина	2135
	Высота	2235

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.10.2 - Техническая характеристика станка 16К20

 

 

 

Наибольший диаметр  изделия, устанавливаемого над станиной, в мм	1000
Наибольший диаметр  точения над нижней частью суппорта в мм	220
Наибольший     диаметр     обрабатываемого  прутка в мм	36
Расстояние между центрами в мм	710;  1000;   1400
Наибольшая длина обтачивания  в мм	640; 930;   1330
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту	12,5  - 2000
Пределы продольных подач в мм/об	0,070 -  4,16
Пределы поперечных подач  в мм. об	0,035-2.08
Нарезаемые резьбы: метрическая, шаг в  мм дюймовая, число ниток  на 1" модульная, шаг в модулях                 питчевая,  в питчах	1 - 192 24 - 2 0,5 - 48 96
Диаметр отверстия в шпинделе в мм	38
Мощность главного электродвигателя в кВт	10
Габарит станка   (длина  Х ширина X высота) в мм	3212 Х 1181 X 1324
Вес станка в кг	2401

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Выбор технологической оснастки

 

Технологическая оснастка включает в себя приспособления установочно-зажимные, режущие инструменты, вспомогательные и мерительные инструменты.

При определении номенклатуры режущего инструмента необходимо стремится  к использованию стандартного инструмента. Применение стандартного инструмента  должно быть обосновано.

В разработанном технологическом  процессе основная номенклатура вспомогательного, режущего и измерительного инструмента  – стандартный инструмент.

Выбор инструмента производился с использованием соответствующей  нормативно технической документации. При обработке детали используется следующий инструмент:

Выбор режущего инструмента [11, т.2, с.111]:

На 010 и 015 операциях происходит точение, сверление,. Для подрезания торца вала выбираем проходной резец Р2-211 ГОСТ 2661-85. Для сверления центровочных отверстий под сверло центровочное 2317-0005 Ф2,5 ГОСТ 14952-75.

На 020 операции при точении: при 1 переходе используем резец проходной Р2-122 ГОСТ 2661-85, при 2 и 3 переходе используем резец проходной Р2-221 ГОСТ 2661-85.

На 025 операции для точения используем резец проходной Р2-122 ГОСТ 2661-85

На 030 операции точим фаску  резцом проходным Р2-221 ГОСТ 2661-85, Канавку  точим резцом канавочным  Р-4/25004

На 035 операции для точения  используем резец проходной Р2-122 ГОСТ 2661-85

На 035 операции нарезаем резьбу, для этого используем инструмент: Плашка 2650-1745 М12х1,75 6g ГОСТ 9740-71

На 040 операции производится шпоночное фрезерование: Фреза шпоночная 2234-0355 Ф6 ГОСТ 9140-78

Исходя из типа производства, служебного назначения и технических  требований на вал выбираем средства измерения:

Для проверки размеров 65±0,37; 60±0,37;  36±0,31; 28^+0,52;  10_-0,36; 13,5_-0,18; 3,2^+0,3; 55^+3,5; 32^+3,5 выбираем Штангенциркуль ШЦ-I-125-0.1 ГОСТ 166-89

Размер 6^+0,018 проверяем Микрометр МК 0-25 ГОСТ 6507-90

Для проверки Ф14_-0,043 выбираем Микрометр МК 0-25 ГОСТ 6507-90,

Диаметры Ф16,2_-0,43; Ф13_-0,43 обладающие более низкой точностью проверяем Штангенциркулем ШЦ-I-125-0.1 ГОСТ 166-89

Для проверки резьб используем калибры:

• Кольцо резьбовое 8211-0053 М12-8g ПР ГОСТ 17763-72
• Кольцо резьбовое 8211-0053 М12-8g НЕ ГОСТ 17763-72

 

Более подробно выбор технологической оснастки представлен в комплекте технологических  документов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.12 Расчет припусков и операционных размеров

Припуск на обработку  поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

ГОСТы и таблицы позволяют  назначить припуски независимо от технологического процесса обработки детали и условий его осуществления и поэтому в общем случае являются завышенными, содержат резервы снижения расхода материала и трудоемкости изготовления детали.

Расчетно-аналитический  метод определения припусков  на обработку базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки поверхности. Значения припуска определяется методом дифференцированного расчета по элементам, составляющим припуск.

 

2.12.1 Расчетно-аналитический метод

Технологический маршрут обработки отверстия 16Н147(_-0,43) состоит из двух операций: чернового, чистового и тонкого точения, выполняемых при одной установке обрабатываемой детали. Заготовка базируется на данной операции на плоскость основания 1 и два отверстия пов. 13, изготовленные предварительно.

Расчет припусков на обработку отверстия  16 ведем путем составления таблицы 2.9.1.1, в которую последовательно записываем технологический маршрут обработки отверстия и все значения элементов припуска.

Значение R_z и h, характеризующее качество поверхности литых заготовок, составляет 200 и 300 мкм соответственно [8, с.66].Для чернового, чистового и тонкого растачивания находим значения R_z [8, с.67] соответственно 40, 20 и 5мкм, значения h — 50, 20 и 10 мкм соответственно, и записываем их в таблицу 2.12.1.1.

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного  типа определится по формуле:

, [8, с.86]     (6)

где - величина коробления отверстия, мкм;

- смещение отверстия в отливке относительно наружной ее поверхности, мкм.

Величину коробления отверстия следует учитывать  как в диаметральном, так и  в осевом сечении, поэтому:

мкм,       (7)

где - величина удельного коробления для отливок, =0,7;

d - диаметр обрабатываемого отверстия, d=72 мм;

L — длина обрабатываемого отверстия, L=96 мм.

Суммарное смещение отверстия  в отливке относительно наружной ее поверхности определим по формуле:

 

мкм,                         (8)

где и - допуски на размер (Б) и (Г)по классу точности, соответствующему данной отливке, =800 мкм, =800мкм,

Таким образом, суммарное значение пространственного  отклонения заготовки составит: =((84)²+(565,685)²)^1/2= 570 мкм.

Величина  остаточного пространственного  отклонения после чернового растачивания: =0,05* =0,05*570=28,5мкм.

Погрешность установки при черновом растачивании:

 [8,с.88](9)

где Е_б- погрешность базирования, Е_б=0мкм из-за совпадения технологической и измерительной баз;

Е₃— погрешность закрепления заготовки, Е₃=90мкм,     [8, с.82].

Тогда        погрешность    установки    при    черновом    растачивании:

мкм.

Остаточная   погрешность   установки   при   чистовом   растачивании: =0,002- =0,002-28,5 0 мкм.

Таблица 2.12.1.1 - Расчет припусков и операционных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия 16

 

Технологические переходы обработки  поверхности  72+0,03	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2 , мкм	Расчетный размер, мм	Допуск  , мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения допусков, мкм
		h		E						2	2
Заготовка	200	300	570	-	-	69,529	1800	69,529	71,329	-	-
Растачивание: Черновое Чистовое Тонкое	40 20 5	50 20 10	28,5 - -	90 - -	2154 237 80	71,683 71,92 72	300 74 30	71,683 71,92 72,03	71,983 71,994 72	2154 237 80	654 11 36
Итого:										2471	701

 

На основании  записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой:

 [8,с.88]    (10)

Минимальный припуск под растачивание:

черновое:

мкм;

чистовое:

мкм;

тонкое:

 мкм.

Производим проверку правильности выполнения расчетов:

Тд₃-Тд_дет= 1800-30= 177О=2Z_0mах-2Z_0min= 2471-701= 1770 мкм.

 

2.12.2 Табличный метод

Общие припуски на обрабатываемые поверхности отливок  назначаются по

ГОСТ 7505-74.

Для каждой обрабатываемой поверхности устанавливается число и последовательность выполнения технологических переходов. Рассчитаем припуски и операционные размеры для отверстия корпуса 16H7(^+0,03) табличным методом. Для каждого перехода, начиная с последнего, устанавливается припуск на сторону [12]. При этом припуск на первый переход устанавливается по формуле:

,                                                              (11)

где — общий припуск на сторону, = 1,5 мм [12];

- припуск на соответствующих переходах.

Тогда

= 1,5-(0,2+0,05)= 1,25 мм.

Минимальный размер заготовки (отверстие):

мм.   (12)

Номинальные размеры  детали, полученные после выполнения каждого перехода, определяются, начиная с размера готовой детали, получаемого на последнем переходе. Допуски на размеры заготовки назначаются по ГОСТ 7505-74. Данные расчета сведем в таблицу 2.12.2.1.

Таблица 2.12.2.1 - Табличный метод расчета припусков корпуса

 

 

Наименование  переходов	, мм	Допуск на размер мм	Размер по переходам, мм	ЕS, мм	ЕI, мм
72+0,03 заготовка	1,5/3	1,8	69	+0,9	-0,9
1 Черновое растачивание	1,25/2,5	0,3	71,5	+0,3	0
2 Чистовое растачивание	0,2/0,4	0,074	71,9	+0,074	0
3 Тонкое растачивание	0,05/0,1	0,03	72	+0,03	0