Разработка технологического процесса для детали "Держатель"

   Разработка технологического  процесса применительно к конкретной  детали заключается в выборе  подходящего типового технологического  процесса, определения содержания  отдельных операций и разработке  операционных эскизов с указанием  размеров и других требований, предъявляемых к детали на  всех этапах маршрута. Наиболее  сложная задача – определение  этапов содержания механической  обработки. При разработке этой  части технологического процесса:

1. Составляют возможные варианты обработки отдельно взятых поверхностей детали без учета их взаимосвязи между собой.
2. Формируют операции технологического процесса, совмещая по возможности в операциях обработку сопряжены поверхностей.  

При этом из первоначальных вариантов обработки поверхностей, намеченных на первой стадии, исключают  виды обработки, которые невозможно применить вследствие определенных ограничений – конфигурации детали, ограничивающей перемещение инструмента; невозможности совместить в одной  операции обработку сопряженных  поверхностей, высокой твердости  материала, из-за технико-экономических  соображений и т.д. Определив содержание всех видов операций, уточняют последовательность обработки отдельных поверхностей, составляют операционные эскизы и проводят расчет операционных размеров детали.

9.2 Планы обработки  поверхностей.

Ряд операций, используемых при обработке каждой поверхности  расположенных в порядке возрастания  точности, образуют план обработки  этой поверхности. Этот план составляют, начиная с выбора последней операции, обеспечивающей заданную чертежом детали точность состояние поверхности. Ориентируясь по таблицам точности обработки и учитывая конфигурацию обрабатываемой поверхности, устанавливают для нее вид окончательной обработки. При этом возможны несколько вариантов, обладающих примерно одинаковыми технологическими показателями. Вид обработки, предшествующей операции окончательной обработки, определяют из числа рекомендуемых. При нескольких возможных вариантах предпочтение отдают операции однотипной с предыдущей, что дает возможность обрабатывать деталь на станках одной группы, применяя одни и те же приспособления и инструмент, а иногда даже и в ходе одной сложной операции, используя несколько рабочих ходов. Окончательный выбор наиболее приемлемого варианта обработки каждой поверхности проводят, составив маршрут механической обработки детали и формируя отдельные операции.

9.3 Маршрутная  карта.

   В зависимости  от категории точности детали  механическую обработку детали  строят в несколько этапов, разделенных  операциями термической и отделочных (нанесений покрытий) обработок.  На каждом этапе выполняют  операции, обеспечивающие примерно  одинаковую точность поверхностей  детали. На первых этапах, таким  образом, совмещают окончательную  обработку неточных поверхностей  и предварительную обработку  точных поверхностей. Окончательную  обработку точных поверхностей  проводят в конце технологического  процесса, предварительно сообщив  материалу требуемые физико-механические  свойства. Однако в нашем случае, технологический процесс строится несколько иначе. Поскольку физико-механические свойства детали удовлетворяют техническому заданию изначально, в процессе обработки требуется получить только необходимые размеры детали и параметры поверхности. Операции механической обработки составляют, придерживаясь определенных правил:

1. В отдельную операцию выделяют обработку поверхности (или группу поверхностей), требующей специальной операции.
2. Обработку сопряженных поверхностей (отверстий и прилегающих к ним торцов, соосных отверстий, других поверхностей, связанных допусками расположения) желательно совмещать в одной операции и производить с одного установа.
3. Последовательность выполнения обработки различных поверхностей на каждом этапе назначают, учитывая порядок простановки размеров на чертеже. В первую очередь обрабатывают поверхности, используемые в качестве технологических баз.
4. При обработке поверхности детали используют принцип постоянства технологических баз.
5. Обработке поверхности самоустанавливающемся инструментом

(например, развертывание,  притирка, хонингование) должна предшествовать  операция, обеспечивающая достижение  окончательной точности размеров, обеспечивающая достижение

окончательной точности размеров, координирующих положение этой поверхности  относительно других.

   Результат разработки  маршрута – операционные эскизы, фиксирующие границы операций  и определяющие, какие именно  поверхности должны быть обработаны  в данной операции.

9.4 Расчет режимов  резания.

Точение:

Скорость резания при  точении:

V – скорость резания при наружном, продольном и поперечном точении и растачивании;

, - коэффициенты, являющиеся справочными величинами;

S – подача;

t – глубина резания;

- является произведением коэффициентов,  учитывающих влияние материала  заготовки;

 = - коэффициенты поправки;

T – среднее значение стойкости инструмента;

Сверление:

Скорость резания при  сверлении:

, - коэффициенты, являющиеся справочными величинами;

S – подача;

D – диаметр простреливаемого отверстия;

T – период стойкости сверл, зависит от диаметра и материла инструмента;

 

- является произведением коэффициентов,  учитывающих влияние материалов  заготовки;

 = - коэффициенты поправки.

Фрезерование:

Скорость резания при  фрезеровании:

, - коэффициенты, являющимися справочными величинами;

S_z  - подача на один зуб, которая связана с подачей S  на один оборот  

как: ,  где Z количество зубьев фрезы;

D – диаметр фрезеруемого отверстия;

t – глубина фрезерования;

T – период стойкости фрезы, зависит от диаметра и типа фрезы;

- является произведением коэффициентов,  учитывающих влияние материала  заготовки;

 = - коэффициент поправки.

Рассчитаем режимы резания для некоторых операций.

Операция  заготовительная.

Станок: токарно-винторезный  станок 16В20, вертикально-сверлильный станок 2С132, отрезной станок ПМ4.

Инструмент: резец проходной ГОСТ 18885-73 материал ВК6, сверло спиральное ГОСТ 10902-77 материал Р18, круг отрезной ГОСТ 21963-83.

Приспособление: тиски самоцентрирующиеся, 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон.

1) Слесарная:

C_v=40,7; q=0,25; y=0,4; m=0,125 - коэффициенты, являющиеся справочными величинами

T=60 - среднее значение периода стойкости резца

          S=1 - подача

t=1 - глубина резанья

K_v =0,96

V=45,43 м/мин

n=1033 об/мин

Корректируя частоту вращения по паспорту станка, исходя из условия: n_р ≥n_ст

Соответствующая скорость резания  равна: V_ф =35,168 м/мин.

2) Слесарная:

C_v=23,4; q=0,25; x=0,1; y=0,4; m=0,125 - коэффициенты, являющиеся справочными величинами

T=60 - среднее значение периода стойкости резца

          S=2 - подача

t=2 - глубина резанья

K_v =0,96

V=19,16 м/мин

n=338 об/мин

Корректируя частоту вращения по паспорту станка, исходя из условия: n_р ≥n_ст

Соответствующая скорость резания  равна: V_ф =19,956 м/мин.

3) Отрезная:

C_v=328; q=0,25; x=0,12; y=0,5; m=0,28 - коэффициенты, являющиеся справочными величинами

T=100 - среднее значение периода стойкости резца

          S=0,19 - подача

K_v =2,72

V=263 м/мин

n=2393 об/мин

Корректируя частоту вращения по паспорту станка, исходя из условия: n_р ≥n_ст

Соответствующая скорость резания  равна: V_ф =153,86 м/мин.

Операция  Токарная.

Станок: токарный станок 16В20.

Инструмент: расточной  резец ГОСТ 18885-73 материал ВК6.

Приспособление 3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон

1) C_v=485; x=0,12; y=0,25; m=0,28 - коэффициенты, являющиеся справочными величинами

T=90 - среднее значение периода стойкости резца

S=0,2 - подача

t=2 - глубина резанья

K_v =2,72

V=432,24 м/мин

n=9832 об/мин

Корректируя частоту вращения по паспорту станка, исходя из условия: n_р ≥n_ст

Соответствующая скорость резания  равна: V_ф =61,544

2) C_v=328; x=0,12; y=0,5; m=0,28 - коэффициенты, являющиеся справочными величинами

T=90 - среднее значение периода стойкости резца

S=0,3 - подача

t=2 - глубина резанья

K_v =2,72

V=362,69 м/мин

n=6417 об/мин

Корректируя частоту вращения по паспорту станка, исходя из условия: n_р ≥n_ст

Соответствующая скорость резания  равна: V_ф =79,128

Операция  Фрезерная.

Станок: фрезерный станок ГФ 2171.С5 с ЧПУ.

Инструмент: фреза торцевая ГОСТ Р 53002-2008 материал Р18.

Приспособление: цанговая оправка.

C_v=332; x=0,1; y=0,4; q=0,2; y=0,4; u=0,2; p=0; m=0,2 - коэффициенты, являющиеся справочными величинами

T=120 - среднее значение периода стойкости резца

S=0,6 - подача

t=1,5 - глубина резанья

K_v =1,08

V=449,38 м/мин

n=3249 об/мин

Корректируя частоту вращения по паспорту станка, исходя из условия: n_р ≥n_ст

Соответствующая скорость резания  равна: V_ф =193,44

Операция  Слесарная

Станок: вертикально-сверлильный станок 2С132.

Инструмент: сверло спиральное ГОСТ 10902-77 материал Р18.

Приспособление: кондуктор.

C_v=36,3;  y=0,55; q=0,25; m=0,125 - коэффициенты, являющиеся справочными величинами

T=15 - среднее значение периода стойкости резца

S=0,18 - подача

t=0,7 - глубина резанья

K_v =0,96

V=69.55 м/мин

n=15821 об/мин

Корректируя частоту вращения по паспорту станка, исходя из условия: n_р ≥n_ст

Соответствующая скорость резания  равна: V_ф =6,154

Операция  Фрезерная.

Станок: фрезерный станок ГФ 2171.С5 с ЧПУ.

Инструмент: фреза торцевая ГОСТ Р 53002-2008 материал Р18.

Приспособление: тиски самоцентрирующиеся.

C_v=332; x=0,1; y=0,4; q=0,2; y=0,4; u=0,2; p=0; m=0,2 - коэффициенты, являющиеся справочными величинами

T=120 - среднее значение периода стойкости резца

S=0,8 - подача

t=1- глубина резанья

K_v =1,08

V=107,18 м/мин

n=3413 об/мин

Корректируя частоту вращения по паспорту станка, исходя из условия: n_р ≥n_ст

Соответствующая скорость резания  равна: V_ф =43,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Принцип  работы оснастки и средства  контроля.

10.1 Принцип работы  устройства кондуктор.

    Конструкция кондуктора  с откидной планкой предназначена  для сверления четырех сквозных  отверстий в детали типа «Держатель».

   Установка детали производится по ее цилиндрической поверхности в основание 1 после чего производиться ее центрирование с помощью цанговой оправки 3, затем с помощью откидной планки 2, которая крепится к основанию с помощью штифта 7, деталь фиксируется прижимным усилием с помощью двух винтов 4. Кондукторные втулки 5 запрессованы в откидную планку, которая после установки детали закрывается. Кондуктор крепится к вертикально сверлильному станку с помощью крепежных ушей, располагающихся на торцевой поверхности кондуктора.

10.2 Принцип работы  устройства для измерения отклонения  от симметричности.

   Калибр – бесшкальный  инструмент, предназначенный для  контроля размеров, формы и взаимного  расположения поверхностей детали.

   Калибры бывают  предельными и нормальными. Нормальный  калибр (шаблон) применяют для проверки  сложных профилей. Предельный калибр  имеет проходную и непроходную  стороны (верхние и нижние отклонение  от номинального размера), что  позволяет контролировать размер  в поле допуска. Предельные  калибры применяются для измерения цилиндрических, конусных, резьбовых и шлицевых поверхностей. При конструировании предельных калибров должен выполняться принцип Тейлора, согласно которому проходной калибр является прототипом сопрягаемой детали и контролирует размер по всей длине соединения с учетом погрешностей формы. Непроходной калибр должен контролировать только собственно размер детали и поэтому имеет малую длину для устранения влияния погрешностей формы.

 

 

11. Используемая  литература.

1. «Материаловедение». Б.Н. Арзамасов, - 648с , 2001 г Москва МГТУ им. Баумана
2. «Справочник конструктора-инструментальщика». В.П. Шатин ,Ю.В. Шатин, - 455 с, 1975 г Москва «Машиностроение»
3. «Справочник технолога-машиностроителя» в двух томах. Под редакцией кандидата технических наук А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова, 487 с, 1968 Москва «Машиностроение»
4. «Обработка металлов резанием. Справочник технолога» Под редакцией кандидата технических наук Г.А. Монахова, - 585 с, 1974 г. Москва «Машиностроение»
5. «Проектирование технологических процессов (учебное пособие к выполнению курсового проекта)». А. С. Черничкин, Е. А. Скороходов, П. В. Сыроватченко.
6. «Расчёт технологических параметров механической обработки (учебное пособие к выполнению курсового проекта)». Р. М. Гоцеридзе,  Ю. Г. Дерновский, П. Н. Орлов, В. Д. Проклова
7. «Анализ технологичности конструкций деталей приборов, изготавливаемых методами обработки материалов резанием». Г. Р. Сагателян, Н. Р. Руденко, Н. Г. Назаров