Отчет по практике ОАО «Пензмаш»

Технологический процесс термообработки является наиболее энергоемким во всем процессе изготовления деталей.

3.5 Механическая обработка металла уже давно нашла масштабное применение в промышленности. За последнее время разнообразные механические методы разделения металлов не перестают удивлять своими современными инновациями.

Что же входит в механическую обработку деталей? Ну, конечно же, в первую очередь - это резка ножовочными полотнами, ленточными пилами, фрезами и др. Также современные производственные станки радуют своим широким ассортиментом, что позволяет усовершенствоваться в работе, более качественно осуществлять раскрой листовых и профильных, а также других деталей и заготовок из различных металлов.

Лазерная резка металлов и сплавов также прекрасно справляется с задачами, особенно, если контур сложный и криволинейный.

Фрезерная обработка металла на сегодняшний день, является наиболее распространенной работой по обработке металлических деталей. Высокой популярностью в условиях масштабного и крупносерийного производства обладает не только механическая обработка, но и токарная, и фрезерная обработка. Само название этого процесса уже говорит нам о том, что главным движением в данном методе является вращение фрезы. Фреза – это режущий инструмент, который имеет несколько лезвий, именно благодаря ему обрабатывается та или иная заготовка.

При работе с металлом, не стоит забывать про технологичность - это важнейшая техническая основа. Что же подразумевает технологичность конструкций деталей? Это: рациональный выбор исходных заготовок и материалов; технологичность форм деталей; правильная постановка размеров. Профессиональная работа в данной области – это, прежде всего.

Механическая обработка металла уже давно нашла масштабное применение в промышленности. За последнее время разнообразные механические методы разделения металлов не перестают удивлять своими современными инновациями.

Что же входит в механическую обработку деталей? Ну, конечно же, в первую очередь - это резка ножовочными полотнами, ленточными пилами, фрезами и др. Также современные производственные станки радуют своим широким ассортиментом, что позволяет усовершенствоваться в работе, более качественно осуществлять раскрой листовых и профильных, а также других деталей и заготовок из различных металлов.

Лазерная резка металлов и сплавов также прекрасно справляется с задачами, особенно, если контур сложный и криволинейный.

Сверловка отверстий, как известно, сверловка — это наиболее распространенный метод получения отверстий резанием. Что возможно благодаря этому методу? Этот способ позволяет выполнять различные задачи, резание сквозных цилиндрических и глухих отверстий, и, конечно же, увеличения отверстий, которые уже имеются. Сверла различают различных типов: спиральные, кольцевые, комбинированные и специальные.

Сверловка отверстий применима в изготовлении отверстий в листовом металлопрокате, различных металлоизделий, а также, порой, просто необходимо сделать отверстие в помещении (прокладка кабеля, скрепления нескольких деталей и многое другое).

Сверловка отверстий, с помощью сверлильных станков один из технологических процессов, которая применяется в металлообработке, для проделывания сквозных или глухих отверстий. Осуществляется с помощью сверлильного станка, который выполняет поступательные и вращательные движения, в момент сверловки отверстий. Стоит отметить, что сверлильных станков существует различное множество, каждый из которых оказывает свою помощь в работе.

Сверловка отверстий имеет 3 направления:

• рассверливание (увеличение диаметра отверстия);
• сверление (цилиндрическая форма отверстия);
• засверливание(сквозное отверстие)

После надежного закрепления заготовки с тисках, сверлильному станку задается скорость вращения и в поступательно-вращательном режиме осуществляется сверловка отверстий.

 

4. Разработка технологического процесса изготовления детали

 

Вал предназначен для передачи крутящего момента или в качестве опор.

В процессе эксплуатации вал подвергается воздействию нагрузок, работает при больших скоростях и средних давлениях. Цементируемая деталь с высокой твёрдостью и невысокой прочностью сердцевины. Поэтому можно сделать вывод, о том, что материал и термообработка должны обеспечить высокую прочность детали, износостойкость рабочих поверхностей. Поэтому в качестве материала принята сталь 20Х ГОСТ 4543-71.(Приложение В)

 

5. Анализ технических требований на деталь и ее технологичности

 

Проанализировав чертеж детали, можно сделать вывод о том, что деталь является технологичной. Конструкция имеет поверхности, удобные для базирования и закрепления при установке на станках. Доступность всех поверхностей для обработки на станках и непосредственного измерения. Конструкция детали обеспечивает нормальный вход и выход режущего инструмента. (Приложение Г)

Технические требования на деталь:

• обеспечить радиальное биение поверхностей Æ 28h9, Æ 30k6 относительно базы Д, в пределах 0,05 мкм;
• обеспечить радиальное биение поверхности Æ30k6 относительно базы Е, в пределах 0,03 мкм;
• шероховатость наружной цилиндрической поверхности 0,8 мкм;
• шероховатость торцев 1,25 мкм.

 

6. Выбор вида и способа получения заготовки. Назначение припусков на обработку

 

Рассмотрим два метода получения заготовки вала:

1. Поковка

Припуски и допуски на поковку из углеродистых и легированных сталей при ковке на молотах устанавливают по ГОСТ 7829-70. Припуски на деталь принимаем 2 мм на сторону. Припуск на длину поковки составляет 5 мм (по 2,5 мм с каждой стороны).

 

Рисунок 4- Поковка

Коэффициент использования материала: КИМ =

2. Прокат

Выбираем пруток Ш40 мм из горячекатаной стали круглого профиля ГОСТ 2590-71.

Рисунок 5-Прокат

Коэффициент использования материала: КИМ =

Несмотря на то, что коэффициент использования материала у поковки выше, выбираем заготовку из проката, так как себестоимость проката ниже, чем у поковок, которые требуют изготовления специального штампа.

Окончательно размеры заготовки будут уточнены после расчета припусков на обработку поверхностей заготовки.

Следовательно, метод получения заготовки – горячекатаный прокат.

 Выбор технологических баз.Обоснование последовательности обработки поверхностей детали и выбор технологических баз между собой тесно взаимосвязаны и поэтому решаются комплексно. Выбрав комплект технологических баз для большинства операций технологического процесса, необходимо выбрать технологические базы для обработки детали на первой или первых операциях, на которых создаются технологические базы для последующих операций. Эта задача решается несколькими способами. Поэтому, путем анализа различных вариантов базирования детали, выбирается наиболее предпочтительный с точки зрения обеспечения точности детали при обработке от выбранных баз.

1 Вариант:

Рисунок 6- Погрешность базирования при установке вала с помощью одной подвижной и одной неподвижной призм

ωI = ωсхемы базирования + ωтехн. системы = 0,05+0,4+ 1,5 = 1,65 мм

 

2 Вариант:

Рисунок 7- Погрешность базирования при установке вала в тиски с самоцентрирующими губками

ωII= ωсхема базирования +ωТехн. системы= h +0,8 =0,05+0.8=0,85мм

Выбираем вариант базирования в тисках с самоцентрирующими губками, так как он точнее.

Наиболее часто используемыми чистовыми технологическими базами для деталей типа вал являются центровые отверстия, так как основным размером на вал является, как правило, его диаметр. Установка по центровым отверстиям позволяет «поймать» ось детали и при этом погрешность базирования на диаметр будет нулевой.

Заготовка, приходящая на производство не имеет центровых отверстий. Ввиду этого на первой операции деталь зажимается в тиски с самоцентрирующими губками, фрезеруются торцы и после этого засверливаются центровые отверстия, которые и используются почти на всех операция, так как позволяют легко, быстро и надежно закрепить деталь и при этом не мешают обработке.

7. Выбор методов обработки поверхностей заготовки и определение количества переходов. Выбор режущего инструмента. Определение припусков, межпереходных размеров и их допусков. Определение размеров исходной заготовки

 

Рассмотрим участок вала Æ38 мм и шероховатостью Ra=6.3.

Конечную точность участка обеспечивает шлифование.

Шлифованию должно предшествовать чистовое точение.

Чистовому точению должно предшествовать черновое точение.

Таким образом определяемое количество переходов : 3.

На выбор режущего инструмента влияют следующие параметры:

• требования к качеству детали;
• свойства материала обрабатываемой заготовки;
• выполняемая операция или переход;
• возможности и состояние используемого технологического оборудования;
• экономические показатели.

Двусторонний минимальный припуск на обработку нужных поверхностей определяется по формуле:

2zi min = 2 ∙ [(Rz + h) i-1+ ]

Где ;

hzi-1 – высота поверхностей профиля на предшествующем переходе, мкм;

hi-1 – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;

εi - погрешность установки заготовки, мкм;

- суммарное отклонение расположения  поверхностей, мкм;

- суммарное отклонение оси детали  от прямолинейности (кривизны), мкм;

- отклонение оси детали от  прямолинейности (удельная кривизна), мкм;

- погрешность центрования заготовки, мкм;

L – длина заготовки;

Tdi-1 – допуск на диаметральный размер базы, используемый при центровании, мкм.

Величина параметров качества поверхности проката, обычной точности прокатки:

=160 мкм, h0=250 мкм;

=0.5 мкм/мм;

=0.5*214=0,107 (мм);

=0.25*Tdз=0.25*1600=0,400 (мм);

=0,4141 (мм).

Остаточное отклонение расположения заготовки (кривизны):

- коэф-т уточнения.

=0.06 – для чернового точения;

=0.04 – для чистового точения;

=0.02 – для шлифования.

=414.1*0.06=0,024864 (мм)

=24.864*0.04=0,001 (мм)

Удельная кривизна профиля проката после термической обработки

Остаточное отклонение после цементации ( =0.9)

= 0.9 *214=0,1926 (мм)

Погрешность установки заготовки в трёхкулачковом патроне на черновой и чистовой токарных операциях

=400*0.06=0,320 (мм);

=0.06*320=0,0192 (мм);

=0 (для шлифовальной операции).

Расчёт величины минимального припуска:

1. на черновое точение

2zi min= (мм);

2. на чистовое точение

2zi min= (мм);

3. под шлифование

 2zi min= (мм).

После Т. О. h=0.

Таблица 1- Виды обработки

Вид обработки	Квалитет	Допуск Td, мкм	Rz, мкм	h, мкм
Точение черновое	12	990	63	60
Точение чистовое	10	390	32	30
Шлифование	8	190	25.5	0

 

Определение размеров исходной заготовки:

Минимальный размер детали:

38,19-0,19=38 (мм)

Расчётный минимальный размер:

38+0,0542=38,0542 (мм) – для чистового  точения;

38,0542+0,3078=38,362 (мм) – для  чернового точения;

38,362+1,4916=39,8536 (мм) – для заготовки.

dmax=38+0,19=38,19 (мм) – для шлифования;

dmax=38,19+0,39=38,58 (мм) – для чистового точения;

dmax=38,58+0,9=39,48 (мм) – для чернового точения;

dmax=39,48+2,11=41,59 (мм) – для заготовки.

Расчётный номинальный размер проката:

Dзmin=Dдmin+2zomin=38+1,99=39,99 (мм).

Полученный размер округляется в большую сторону до ближайшего по размеру прутка Dзmin=40 мм.

es=+0 ; ei=-0,16.

Dз'min=40-0.16=39,84 (мм)

2zo’min= Dз'min-Dдmin=39,84-38=1.84 (мм)

Проверка расчёта:

Тdзmin-Td=2zomаx -2zomin,

 где 2zomаx и 2zomin, - полученные суммы предельных допусков,

Тdз - допуск на изготовление заготовки,

Тdд – допуск на изготовление детали.

2zomаx=2,11+0,9+0,39=3,4 (мм);

2zomin=1,5+0,3+0,19=1990 (мм);

1,6-0,19=3,4-1,99

1,41 мм=1,41мм.

Таким образом, в процессе обработки нашей заготовки целесообразно применить следующие инструменты:

• Пила ниточная;
• Резец проходной ВК8;
• Фреза торцевая Р6М5;
• Фреза шпоночная Р6М5;
• Сверло центровочное Т15К6
• Шлифовальный круг.

Таблица 2- Обработки заготовки

	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2zi min, мм	Расчётный минимальный размер, мм	Тd допуск на изготовление, мм	Принятые размеры по переходам	Полученные предельные припуски, мм
	Rz h ε				dmax dmin	2zmаx 2zmin
Точение черновое	63 60 24,864 320	1,567	38,362	0,99	39,48 38,4	2,11 1,5
Точение чистовое	32 30 1 19,2	0,388	38,0542	0,39	38,58 38,1	0,9 0,3
Шлифование	25,5 - 0,02 -	0,0517	38	0,19	38,2 38	0,39 0,19
Прокат	160 250 414,1 -	-	38,19	1,60	41,6 40	- -