Курсовой проект по технологии машиностроения
Тема проекта: Разработка технологического процесса механической обработки детали «Переходник».

Приложения: карты эскизов токарно-фрезерно-сверлильная, операционная карта комбинированных операций обработки деталей на металлорежущих станках с ЧПУ, управляющая программа (005, А) (в системе FANUC), чертежи переходника, схемы обработки деталей, технологические эскизы, чертёж заготовки.

В данном курсовом проекте был произведен расчет объема выпуска и определен тип производства. Проанализирована правильность выполнения чертежа с точки зрения соответствия действующим стандартам. Спроектирован маршрут обработки детали, выбрано оборудование, режущий инструмент и приспособления. Рассчитаны операционные размеры и размеры заготовки. Определены режимы резания и норма времени на токарную операцию. Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения и техники безопасности.

Важнейшими задачами данной курсовой работы являются: практическое осмысление основных понятий и положений технологии машиностроения на примере проектирования технологического процесса обработки детали «Переходник», освоение существующей номенклатуры технологического оборудования и оснастки в условиях производства, их технологических возможностей, рациональной области их использования.

В процессе анализа технологического процесса были рассмотрены следующие вопросы: рассмотрение технологичности конструкции детали, обоснование выбора технологического процесса, механизация и автоматизация, использование высокопроизводительных станков и оснастки, поточные и групповые методы производства, строгое соблюдение машиностроительных стандартов и имеющихся в них рядов предпочтительности, обоснованность использования на конкретных операциях технологического оборудования, режущих инструментов, рабочих приспособлений, мерительных инструментов, выявление структур технологических операций, их критическая оценка, фиксирование элементов технологических операций.

Содержание
1. Задание
Введение
2. Расчет объема выпуска и определение типа производства
3. Общая характеристика детали
3.1 Служебное назначение детали
3.2 Тип детали
3.3 Технологичность детали
3.4 Нормоконтроль и метрологическая экспертиза чертежа детали
4. Выбор вида заготовки и его обоснование
5. Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали
6.Разработка операционного технологического процесса изготовления детали
6.1 Уточнение выбранного технологического оборудования
6.2 Уточнение схемы установки детали
6.3 Назначение режущих инструментов
7. Эскизы обработки
8. Разработка управляющей программы
8.1 Выполнение технологического эскиза с указанием структуры операций
8.2 Расчет координат опорных точек
8.3 Разработка управляющей программы
9. Расчет операционных размеров и размеров заготовки
10. Расчет режимов резания и техническое нормирование
11. Метрологическое обеспечение технологического процесса
12. Безопасность технологической системы
13. Заполнение технологических карт
14. Выводы
15. Библиографический список

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

технологический процесс конструкция деталь

1. Конструкторская часть

1.1 Описание сборочной единицы

1.2 Описание конструкции деталей входящих в конструкцию узла

1.3 Описание модификаций конструкций предложенных студентом

2. Технологическая часть

2.1 Анализ технологичности конструкции детали

2.2 Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали

2.3 Выбор применяемого технологического оборудования и инструмента

2.4 Разработка схем базирования

1 . Конструкторская часть

1 . 1 Описание конструкции узла или сборочной единицы

Деталь - переходник, для которой впоследствии будет проектироваться технологический процесс изготовления, является составной частью сборочного узла, такого как клапан, который, в свою очередь используется в современном оборудовании (например, масляный фильтр в автомобиле). Масляный фильтр - устройство предназначенное очищать моторное масло от загрязняющих его в процессе работы двигателя внутреннего сгорания механических частиц, смол и других примесей. Это значит, что без масляного фильтра система смазки двигателей внутреннего сгорания обойтись не может.

Рисунок 1. 1 - Клапан БНТУ 105081. 28. 00 СБ

Детали: Пружина (1), золотник (2), переходник (3), наконечник (4), пробка (5), шайба 20 (6), кольцо (7), (8).

Для сборки узла “Клапан”, необходимо выполнить следующие действия:

1. Перед сборкой проверить поверхности на чистоту, а так же на отсутствие абразивных веществ и коррозии между сопрягаемыми деталями.

2. При установке резиновые кольца (8) предохранить от перекосов, скручивания, механических повреждений.

3. При сборке канавки под резиновые кольца в детали (4) смазать смазкой Литол-24 ГОСТ 21150-87.

4. Соблюдать нормы затяжки согласно ОСТ 37. 001. 050-73, а так же технические требования к затяжке по ОСТ 37. 001. 031-72.

5. Клапан должен быть герметичен при подводе масла в любую полость, при заглушенной второй, вязкостью от 10 до 25 сСт под давлением 15 МПа, появление отдельных капель по соединению наконечника (4) с переходником (3) не является браковочным признаком.

6. Остальные технические требования соблюдать по СТБ 1022-96.

1 . 2 Описание конструкции детали , входящей в конструкцию узла (сборочной единицы )

Пружина- упругий элемент, предназначенный для накапливания или поглощения механической энергии. Пружина может быть изготовлена из любого материала имеющего достаточно высокиепрочностные и упругие свойства (сталь, пластмасса, дерево, фанера, даже картон).

Стальные пружины общего назначения изготавливают из высокоуглеродистых сталей (У9А-У12А, 65, 70), легированных марганцем, кремнием, ванадием (65Г, 60С2А, 65С2ВА). Для пружин, работающих в агрессивных средах, применяют нержавеющую сталь (12Х18Н10Т), бериллиевую бронзу (БрБ-2), кремнемарганцевую бронзу (БрКМц3-1), оловянно-цинковую бронзу (БрОЦ-4-3). Небольшие пружины можно навивать из готовой проволоки, в то время как мощные изготавливаются из отожжённой стали изакаляются уже после формовки.

Шайба - крепёжное изделие, подкладываемое под другое крепёжное изделие для создания большей площади опорной поверхности, уменьшения повреждения поверхности детали, предотвращения самоотвинчивания крепёжной детали, а также для уплотнения соединения с прокладкой.

В нашей конструкции используется шайба ГОСТ 22355-77

Золотник, золотниковый клапан - устройство, направляющее поток жидкости или газа путём смещения подвижной части относительно окон в поверхности, по которой она скользит.

В нашей конструкции используется золотник 4570-8607047

Материал золотника - Сталь 40Х

Переходник -приспособление, устройство илидеталь, предназначенные для соединения устройств, не имеющих иного совместимого способа соединения.

Рисунок 1. 2 Эскиз детали “Переходник”

Таблица 1. 1

Сводная таблица характеристик поверхности детали (переходник).

Наименование поверхности	Точность (Квалитет)	Шероховатость,	Примечание
Торцевая (плоская) (1)			Торцевое биение не более 0. 1 относительно оси.
Наружная резьбовая (2)
Канавка (3)
Внутренняя цилиндрическая (4)
Наружная цилиндрическая (5)			Отклонение от перпендикулярности не более 0. 1 относительно (6)
Торцевая (плоская) (6)
Внутренняя резьбовая (7)
Внутренняя цилиндрическая (9)
Канавка (8)
Внутренняя цилиндрическая (10)

Таблица 1. 2

Химический состав стали Сталь 35ГОСТ 1050-88

Материал, который был выбран для изготовления рассматриваемой детали - сталь 35ГОСТ 1050-88. Сталь 35 ГОСТ1050-88- это конструкционная углеродистая качественная. Применяется для деталей невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, траверсы, валы, бандажи, диски и другие детали.

1 . 3 О писание модификаций конструкций предложенных студентом

Деталь переходник соответствует всем принятым нормам, гостам, стандартам проектирования, поэтому не нуждается в доработке и усовершенствований т. к. это приведёт к увеличению количества технологических операций и применяемого оборудования в следствии чего к увеличении времени на обработку, что приведёт к увеличению стоимости единицы продукции, что экономически является не целесообразным.

2 . Технологическая часть

2 . 1 Анализ технологичности конструкции детали

Под технологичностью детали понимается совокупность свойств, определяющих её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и выполнения работ. Анализ технологичности детали является одним из важных этапов в процессе разработки технологического процесса и проводится, как правило, в два этапа: качественный и количественный.

Качественный анализ детали Переходник на технологичность показал, что содержится достаточное количество размеров, видов, допусков, шероховатости для её изготовления, что существует возможность максимального приближения заготовки к размерам и форме детали, возможность вести обработку проходными резцами. Материал детали Ст35ГОСТ 1050-88, он является широкодоступным и распространенным. Масса детали 0. 38кг, следовательно отсутствует необходимость применять дополнительное оборудование для её обработки и транспортировки. Все поверхности детали легкодоступны для обработки и их конструкция и геометрия позволяет вести обработку стандартным инструментом. Все отверстия в детали сквозные следовательно отсутствует нужда в позиционировании инструмента при обработке.

Все фаски выполненные под одним углом следовательно можно выполнить одним инструментом, то же касается и канавок (канавочный резец), в детали присутствуют 2 канавки для выхода инструмента при нарезании резьбы это является признаком технологичности. Деталь является жесткой, так как отношение длинны к диаметру равно 2. 8, поэтому не требует дополнительного приспособления для её закрепления.

В силу простоты конструкции, малых габаритов, незначительной массы и небольшого количества обрабатывающихся поверхностей, деталь достаточно технологична и не представляет сложностей для механической обработки. Определяю технологичность детали, используя количественные показатели, которые необходимы для определения коэффициента точности. Полученные данные приведены в таблице 2. 1.

Таблица 2. 1

Количество и точность поверхностей

Коэффициент технологичности по точности равен 0, 91>0, 75. Это показывает малые требования к точности поверхностей детали переходник и свидетельствует о ее технологичности.

Для определения шероховатости все необходимые данные сводятся в таблицу 2. 2.

Таблица 2. 2

Количество и шероховатость поверхностей

Коэффициент технологичности по шероховатости равен 0. 0165<0. 35, это свидетельствует о малых требованиях по шероховатости для данной детали, что говорит о её технологичности

Несмотря на наличие нетехнологичных признаков, согласно качественному и количественному анализу деталь переходник, в целом считается технологичной.

2 .2 Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали

Для получения необходимой формы детали применяют подрезание торцов «как чисто». Точим поверхность Ш28. 4-0. 12на длину 50. 2-0, 12, выдерживая R0. 4max. Далее точим фаску 2. 5Ч30°. Точим канавку «Б», выдерживая размеры: 1. 4+0, 14; угол 60°; Ш26. 5-0. 21; R0. 1; R1; 43+0. 1. Центрирует торец. Сверлим отверстиеШ17 на глубину 46. 2-0. 12. Растачиваем отверстие Ш14 до Ш17. 6+0. 12 на глубину 46. 2-0. 12. Растачиваем Ш18. 95+0. 2 на глубину 18. 2-0. 12. Растачиваем канавку «Д», выдерживая размеры. Растачиваем фаску 1. 2Ч30°. Подрезаем торец в размер 84. 2-0, 12. Сверлим отверстие Ш11 до входа в отверстие Ш17. 6+0. 12. Зенковать фаску 2. 5Ч60° в отверстии Ш11. Точить Ш31. 8-0, 13 на длину 19 под резьбу М33Ч2-6g. Точить фаску 2. 5Ч45°. Точить канавку «В». Нарезать резьбу М33Ч2-6g. Точить фаску выдерживая размеры Ш46, угол 10°. Нарезать резьбу M20Ч1-6H. Сверлить отверстие Ш9 напроход. Зенковать фаску 0. 3Ч45° в отверстии Ш9. Шлифовать отверстие Ш18+0, 043 до Ra0. 32. Шлифовать Ш28. 1-0. 03 до Ra0. 32 с подшлифовкой правого торца в размер 84. Шлифовать Ш до Ra0, 16.

Таблица 2. 4

Список механических операций

№ операции	Название операции
	Токарная с ЧПУ
	Токарная с ЧПУ
	Токарно-винторезная.
	Вертикально-сверлильная
	Вертикально сверлильная
	Внутришлифовальная
	Круглошлифовальная
	Круглошлифовальная
	Токарно-винторезная
	Контроль исполнителем

2 .3 Выбор применяемого технологического оборудования и инструмента

В условиях современного производства большую роль приобретает режущий инструмент, применяемый при обработке больших партий деталей с необходимой точностью. При этом на первое место выходят такие показатели как стойкость и метод настройки на размер.

Выбор станков для проектируемого технологического процесса производим после того, как каждая операция предварительно разработана. Это значит, что выбраны и определены: метод обработки поверхностей, точность и шероховатость, режущий инструмент и тип производства, габаритные размеры заготовки.

Для изготовления данной детали используется оборудование:

1. Станок токарный с ЧПУ ЧПУ16К20Ф3;

2. Токарно-винторезный станок 16К20;

3. Вертикально-сверлильные станки 2Н135;

4. Станок внутришлифовальный 3К227В;

5. Станок полуавтоматический круглошлифовальный 3М162.

Станок токарный с ЧПУ 16К20Т1

Станок токарный с ЧПУ модели 16К20Т1 предназначен для тонкой обработки деталей типа тел вращения в замкнутом полуавтоматическом цикле.

Рисунок 2. 1 - Станок токарный с ЧПУ 16К20Т1

Таблица 2. 5

Технические характеристики станка токарного с ЧПУ 16К20Т1

Параметр	Значение
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:
над станиной
над суппортом
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм
Высота расположения центров, мм
Наибольший диаметр прутка, мм
Шаг нарезаемой резьбы: метрической, мм;
Диаметр отверстия шпинделя, мм
Внутренний конус шпинделя Морзе
Частота вращения шпинделя, об/мин.
Подача, мм/об. :
Продольная
Поперечная
Конус отверстия пиноли Морзе
Сечение резца, мм
Диаметр патрона (ГОСТ 2675. 80), мм
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт
Устройство числового программного управления
Отклонение от плоскостности торцовой поверхности образца, мкм
Габариты станка, мм

Рисунок 2. 2 - Токарно-винторезный станок 16К20

Станки предназначены для выполнения разнообразных токарных работ и для нарезания резьб: метрической, модульной, дюймовой, питчевой. Обозначение станка модели 16К20 приобретает дополнительные индексы:

«Б1», «Б2» и т. д. - при изменении основных технических характеристик;

«У» - при оснащении станка фартуком с встроенным двигателем ускоренного перемещения и коробкой подач, обеспечивающей возможность нарезания резьбы 11 и 19 ниток на дюйм без замены сменных шестерен в коробке передач;

«С» - при оснащении станка сверлильно-фрезерным приспособлением, предназначенным для вы-полнения сверлильных, фрезерных работ и нарезания резьбы под разными углами на деталях, установлен-ных на суппорте станка;

«В» - при заказе станка с увеличенным наибольшим диаметром обработки заготовки над станиной- 630мм и суппортом - 420мм;

«Г» - при заказе станка с выемкой в станине;

«Д1» - при заказе станка с увеличенным наибольшим диаметром прутка, проходящего через отвер-стие в шпинделе 89 мм;

«Л» - при заказе станка с ценой деления лимба поперечного перемещения 0, 02мм;

«М» - при заказе станка с механизированным приводом верхней части суппорта;

«Ц» - при заказе станка с устройством цифровой индексации и преобразователями линейных пере-мещений;

«РЦ» - при заказе станка с устройством цифровой индексации и преобразователями линейных пе-ремещений и с бесступенчатым регулированием частоты вращения шпинделя;

Таблица 2. 6

Технические характеристики станка Токарно-винторезного 16К20

Наименование параметра	Значение
1 Показатели заготовки, обрабатываемой на станке
1. 1 Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: над станиной, мм
1. 2 Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над суппортом, мм, не менее
1. 3 Наибольшая длина устанавливаемой заготовки (при установке в центрах), мм, не менее над выемкой в станине, мм, не менее
1. 4 Высота центров над направляющими станины, мм
2 Показатели инструмента, устанавливаемого на станке
2. 1 Наибольшая высота резца, устанавливаемого в резцедержателе, мм
3 Показатели основных и вспомогательных движений станка
3. 1 Количество скоростей шпинделя: прямого вращения обратного вращения
3. 2 Пределы частот шпинделя, об/мин
3. 3 Количество подач суппорта продольных поперечных
3. 4 Пределы подач суппорта, мм/об продольных поперечных
3. 5Пределы шагов нарезаемых резьб метрических, мм модульных, модуль дюймовых, число ниток питчевых, питч
3. 6 Скорость быстрых перемещений суппорта, м/мин: продольных поперечных
4 Показатели силовой характеристики станка
4. 1 Наибольший крутящий момент на шпинделе, кНм
4. 2
4. 3 Мощность привода быстрых перемещений, кВт
4. 4 Мощность привода охлаждения, кВт
4. 5 Суммарная мощность установленных на станке электродвигателей, кВт
4. 6 Суммарная потребляемая мощность станка, (наибольшая), кВт
5 Показатели габарита и массы станка
5. 1 Габаритные размеры станка, мм, не более:
5. 2 Масса станка, кг, не более
6 Характеристика электрооборудования
6. 1 Род тока питающей сети	Переменный, трехфазный
6. 2 Частота тока, Гц
7 Корректированный уровень звуковой мощности, дБа
8 Класс точности станка по ГОСТ 8

Рисунок 2. 3 - Вертикально-сверлильный станок 2Т150

Станок предназначен для: сверления, рассверливания, зенкерования, развертыванияи нарезания резьбы. Вертикально-сверлильный станок с перемещающимися по круглой колонне и поворачивающимся на ней столом. На станке можно обрабатывать мелкие детали на столе, более крупные - на фундаментной плите. Ручная и механическая подача шпинделя. Настойка на глубину обработки с автоматическим отключением подачи. Нарезание резьб с ручным и автоматическим реверсированием шпинделя на заданной глубине. Обработка мелких деталей на столе. Контроль перемещения шпинделя по линейке. Встроенное охлаждение.

Таблица 2. 7

Технические характеристики станка Вертикально-сверлильного станка 2Т150

Наибольший условный диаметр сверления, мм чугун СЧ20
Наибольший диаметр нарезаемой резьбы, мм, в стали
Точность отверстий после развертывания
Конус шпинделя	Морзе 5 АТ6
Наибольшее перемещение шпинделя, мм
Расстояние от торца шпинделя до стола, мм
Наибольшее расстояние от торца шпинделя до плиты, мм
Наибольшее перемещение стола, мм
Размер рабочей поверхности, мм
Количество скоростей шпинделя
Пределы частот вращения шпинделя, об/мин.
Количество подач шпинделя
Величина подач шпинделя, мм/об.
Наибольший крутящий момент на шпинделе, Нм
Наибольшие усилие подачи, Н
Угол поворота стола вокруг колонны
Отключение подачи при достижении заданной глубины сверления	автоматическое
Род тока питающей сети	Трехфазный переменный
Напряжение, В
Мощность привода главного движения, кВт
Суммарная мощность электродвигателя, кВт
Габаритные размеры станка (LхBхH), мм, не более
Масса станка (нетто/брутто), кг, не более
Габаритные размеры упаковки (LхBхH), мм, не более

Рисунок 2. 4 - Станок внутришлифовальный 3К228А

Станок внутришлифовальный 3К228А предназначен для шлифования цилиндрических и конических, глухих и сквозных отверстий. Станок 3К228А имеет широкие диапазоны частот вращения шлифовальных кругов, шпинделя изделия, величины поперечной подачи и скоростей перемещения стола, обеспечивающих обработку деталей на оптимальных режимах.

Роликовые направляющие для поперечного перемещения шлифовальной бабки вместе с конечным звеном - шариковой, винтовой парой обеспечивают минимальные перемещения с высокой точностью. Приспособление для шлифования торцов изделий позволяет обрабатывать на станке 3К228А отверстия и торец за одну установку изделия.

Ускоренное наладочное поперечное перемещение шлифовальной бабки сокращает вспомогательное время при переналадке станка 3К228А.

Для уменьшения нагревания станины и исключения передачи вибрации станку гидропривод установлен отдельно от станка и соединен с ним гибким шлангом.

Магнитный сепаратор и фильтр-транспортер обеспечивают высокое качество очистки охлаждающей жидкости, что повышает качество обработанной поверхности.

Автоматическое прекращение поперечной подачи после снятия установленного припуска дает возможность оператору одновременно управлять несколькими станками.

Таблица 2. 8

Технические характеристики станка внутришлифовального 3К228А

Характеристика
Диаметр шлифуемого отверстия наибольший, мм
Наибольшая длина шлифования при наибольшем диаметре шлифуемого отверстия, мм
Наибольший наружный диаметр устанавливаемого изделия без кожуха, мм
Наибольший угол шлифуемого конуса, град.
Расстояние от оси шпинделя изделия до зеркала стола, мм
Наибольшее расстояние от торца нового круга торцешлифовального приспособления до опорного торца шпинделя изделия, мм
Мощность привода главного движения, кВт
Суммарная мощность электродвигателей, кВт
Габариты станка: длина*ширина*высота, мм
Общая площадь пола станка с выносным оборудованием, м2
Масса 3К228А, кг
Показатель точности обработки образца изделия:
постоянство диаметра в продольном сечении, мкм
круглость, мкм
Шероховатость поверхности образца-изделия:
цилиндрической внутренней Ra, мкм
плоской торцевой

Рисунок 2. 5 - Полуавтомат круглошлифовальный 3М162

Таблица 2. 9

Технические характеристики полуавтомата круглошлифовального 3М162

Характеристика	Наименование
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм
Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм
Длина шлифования, мм
Точность
Мощность
Габариты

Инструменты, используемые при изготовлении детали.

1. Резец (англ. toolbit) - режущий инструмент, предназначен для обработки деталей различных размеров, форм, точности и материалов. Является основным инструментом, применяемым при токарных, строгальных и долбёжных работах (и на соответствующих станках). Жёстко закреплённые в станке резец и заготовка в результате относительного перемещения контактируют друг с другом, происходит врезание рабочего элемента резца в слой материала и последующее его срезание в виде стружки. При дальнейшем продвижении резца процесс скалывания повторяется и из отдельных элементов образуется стружка. Вид стружки зависит от подачи станка, скорости вращения заготовки, материала заготовки, относительного расположения резца и заготовки, использования СОЖ и других причин. В процессе работы резцы подвержены износу поэтому осуществляют их переточку.

Рисунок 2. 6, Резец ГОСТ 18879-73 2103-0057

Рисунок 2. 7 Резец ГОСТ 18877-73 2102-0055

2. Сверло - режущий инструмент с вращательным движением резания и осевым движением подачи, предназначенный для выполнения отверстий в сплошном слое материала. Свёрла могут также применяться для рассверливания, то есть увеличения уже имеющихся, предварительно просверленных отверстий, и засверливания, то есть получения не сквозных углублений.

Рисунок 2. 8 - Сверло гост 10903-77 2301-0057 (материал Р6М5К5)

Рисунок 2. 9 - Резец гост 18873-73 2141-0551

3. Шлифовальные круги предназначены для зачистки криволинейных поверхностей от окалины и ржавчины, для шлифования и полирования изделий из металлов, дерева, пластмассы и др. материалов.

Рисунок 2. 10 - Круг шлифовальный ГОСТ 2424-83

Контрольный инструмент

Средства технического контроля: Штангенциркуль ШЦ-I-125-0, 1-2 ГОСТ 166-89; Микрометр МК 25-1 ГОСТ 6507-90; Нутромер гост 9244-75 18-50.

Штангенциркуль предназначен для измерений высокой точности, способен измерять наружные и внутренние размеры деталей, глубину отверстия. Штангенциркуль состоит из неподвижной части - измерительная линейка с губкой и подвижной части - подвижная рамка

Рисунок 2. 11 - Штангенциркуль ШЦ-I-125-0, 1-2 ГОСТ 166-89.

Нутромер - инструмент для измерения внутреннего диаметра или расстояния между двумя поверхностями. Точность измерений нутромером такая же, как и микрометром - 0, 01 мм

Рисунок 2. 12 - Нутромер гост 9244-75 18-50

Микрометр - универсальный инструмент (прибор), предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным или относительным контактным методом в области малых размеров с низкой погрешностью (от 2 мкм до 50 мкм в зависимости от измеряемых диапазонов и класса точности), преобразовательным механизмом которого является микропара винт - гайка

Рисунок 2. 13- Микрометр гладкий МК 25-1 ГОСТ 6507-90

2 .4 Разработка схем базирования заготовок по операциям и выбор приспособлений

Схема базирования и закрепления, технологические базы, опорные и зажимные элементы и устройства приспособления должны обеспечивать определенное положение заготовки относительно режущих инструментов, надежность ее закрепления и неизменность базирования в течение всего процесса обработки при данной установке. Поверхности заготовки, принятые в качестве баз, и их относительное расположение должны быть такими, чтобы можно было использовать наиболее простую и надежную конструкцию приспособления, обеспечить удобство установки закрепления, открепления и снятия заготовки, возможность приложения в нужных местах сил зажима и подвода режущих инструментов.

При выборе баз следует учитывать основные принципы базирования. В общем случае полный цикл обработки детали от черновой операции до отделочной производится при последовательной смене комплектов баз. Однако с целью уменьшения погрешностей и увеличения производительности обработки деталей нужно стремиться к уменьшению переустановок заготовки при обработке.

При высоких требованиях к точности обработки для базирования заготовок необходимо выбирать такую схему базирования, которая обеспечит наименьшую погрешность базирования;

Целесообразно соблюдать принцип постоянства баз. При перемене баз в ходе технологического процесса точность обработки снижается из-за погрешности взаимного расположения новых и ранее применявшихся базовых поверхностей.

Рисунок 2. 14 - Заготовка

На операции 005-020, 030, 045 деталь закрепляется в центрах и приводится в действие при помощи трехкулачкового патрона:

Рисунок 2. 15 - Операция 005

Рисунок 2. 16 - Операция 010

Рисунок 2. 17 - Операция 015

Рисунок 2. 18 - Операция 020

Рисунок 2. 19 - Операция 030

Рисунок 2. 20 - Операция 045

На операции 025 деталь закрепляется в тисках.

Рисунок 2. 21 - Операция 025

На операции 035-040деталь закрепляется в центрах.

Рисунок 2. 22 - Операция 035

Для закрепления заготовки на операциях используют следующие приспособления: патрон трехкулачковый, подвижные и неподвижные центра, опора неподвижная, тиски станочные.

Рисунок 2. 23- Трехкулачковый патрон ГОСТ 2675-80

Тиски станочные - приспособление для зажима и удержания заготовок или деталей между двумя губками (подвижной и неподвижной) в процессе обработки или сборки.

Рисунок 2. 24- Тиски станочные ГОСТ 21168-75

Центр А-1-5-Н ГОСТ 8742-75 - центр станочный вращающийся; Центры станочные - инструмент, применяемый для фиксации заготовок при их обработке на металлорежущих станках.

Рисунок 2. 25- Центр вращающийся ГОСТ 8742-75

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали "корпус водила нижнего". Описание технологической операции для фрезерования пазов. Выбор оборудования и режущего инструмента для данной операции. Расчет параметров режима резания.

курсовая работа , добавлен 15.12.2014


Разработка технологического маршрута серийного изготовления детали "Вал шлицевой". Определение структуры технологического процесса по переходам и установам. Описание оборудования и инструмента. Расчет режимов резания. Расчёт технической нормы времени.

курсовая работа , добавлен 23.12.2010


Описание конструкции и работы детали. Обоснование типа производства. Способ получения заготовки. Разработка маршрутного и операционного технологического процесса. Определение режимов резания и норм времени. Расчет измерительного и режущего инструмента.

дипломная работа , добавлен 24.05.2015


Описание назначения изделия, состава сборочных единиц и входящих деталей. Выбор материалов, оценка технологических показателей конструкции изделия. Основные операции технологического процесса обработки детали, разработка режимов механической обработки.

курсовая работа , добавлен 09.08.2015


Расчет межоперационных припусков, маршрутного технологического процесса. Определение режимов резания и их нормирования. Выбор основного оборудования. Технологическая документация (маршрутные и операционные карты). Описание приспособления детали.

курсовая работа , добавлен 27.05.2015


Исследование работы установки виброакустического контроля крупногабаритных подшипников. Разработка конструкции узла радиального нагружения. Анализ технологичности конструкции детали "Прижим". Выбор технологического оборудования и режущего инструмента.

дипломная работа , добавлен 27.10.2017


Описание назначения детали. Характеристика заданного типа производства. Технические условия на материал. Разработка технологического процесса изготовления детали. Технические характеристики оборудования. Управляющая программа на токарную операцию.

курсовая работа , добавлен 09.01.2010


Анализ служебного назначения детали, физико-механических характеристик материала. Выбор типа производства, формы организации технологического процесса изготовления детали. Разработка технологического маршрута обработки поверхности и изготовления детали.

курсовая работа , добавлен 22.10.2009


Принцип действия изделия, сборочной единицы, в которую входит деталь. Материал детали и его свойства. Обоснование и описание метода получения заготовки. Разработка маршрута обработки детали. Расчёт режимов резания. Организация рабочего места токаря.

дипломная работа , добавлен 26.02.2010


Конструктивно-технологический анализ сборочной единицы. Описание конструкции сборочной единицы и взаимосвязи ее с другими сборочными единицами, составляющими агрегат. Разработка технологических условий на изготовление сборочной единицы, метод сборки.

Невозможна без использования различных фасонных деталей.

Переходники нужны для перехода с пластика на металл, а также для соединения трубного материала разного диаметра.

Переходники для труб – это соединительные адаптеры, помогающие правильно и надежно собрать трубопроводную систему. Такие элементы служат для перехода с пластика на металл (адаптеры), для соединения трубного материала разного диаметра, обеспечивают необходимый угол поворота и разветвление трубопровода. Конструктивные детали еще называют новомодным английским термином «фитинги».

При помощи современных фитингов трубопроводную систему любой сложности можно собрать с минимальными затратами времени и усилий. Некоторые переходники можно состыковать с , используя только руки. Такой способ соединения не менее надежен, чем любой другой, и используется даже для труб высокого давления.

Монтаж переходников для пластиковых труб

Пластиковые переходники для трубопровода нужно выбирать исходя из состава труб. Они могут быть:

• полиэтиленовые;
• полипропиленовые;
• поливинилхлоридные.

Монтаж пластиковых фитингов-адаптеров производят разными способами. При этом не требуется громоздкое оборудование и бригада трубопроводчиков. Вид соединения зависит от типа полимера, диаметра труб и назначения трубопровода. Часто возникает потребность заменить отрезок прогнившего от времени трубопровода на пластиковую трубу. Тогда потребуется соединение чугунной/стальной и полимерной трубы. На помощь приходят переходники. Для соединения потребуется:

1. Комбинированный адаптер с резьбовой деталью из металла (в основном это латунь) и полимерным раструбом с резиновым уплотнителем.
2. Два разводных ключа.
3. Тефлоновая лента (пакля).

Установка пластиковых труб выполняется в раструб, благодаря чему достигается качественный гомогенный шов.

Замена старой трубы происходит очень быстро. Сначала откручивается муфта металлического трубопровода в нужном месте. Для этого используют два разводных ключа. Одним ключом берутся за муфту, а другим – за металлическую трубу. Если соединение не поддается, то его следует смазать специальной смазкой с повышенной степенью проникновения (Унисма-1, Molykote Multigliss).

На следующем этапе, когда старая труба откручена, резьбовые соединения уплотняются тефлоновой лентой в два-три оборота. Такая небольшая мера предосторожности помогает избегать дальнейших протечек. Заключительный этап – это установка переходника. Затягивать адаптер следует осторожно, не перетягивая, до тех пор, пока не почувствуется сопротивление.

Металл и полимер имеют разные коэффициенты расширения при температурных колебаниях, поэтому не рекомендуется использовать переходники с пластиковой резьбой на элементы из металла. В системах горячего водоснабжения и отопления для соединения с металлическими клапанами и счетчиками стоит использовать переходные латунные муфты с корпусом из пластика и уплотнительной резинкой.

Классификация переходников-адаптеров

Переходники бывают:

• компрессионные;
• электросварные;
• фланцевые;
• резьбовые;
• редукционные.

Вид соединения зависит от типа полимера, диаметра труб и назначения трубопровода.

Компрессионный переходник – это обжимной элемент соединения для пластиковых водопроводных труб. Также такие фитинги применяются и для разводки системы трубопровода. Пластиковые компрессионные детали выдерживают давление до 16 Атм. (до 63 мм) и высокую температуру. Они не подвержены известковым отложениям, гниению и другому биологическому и химическому влиянию. Изготавливаются стандартного диаметра. Имеют такие составные части, как крышка-гайка, полипропиленовый корпус, зажимное кольцо из полиоксиметилена, запрессовывающая втулка.

Установка компрессионного переходника

1. Ослабить накидную гайку и снять ее.
2. Разобрать фитинг на составные части и надеть их на пластиковую трубу в таком же порядке.
3. Плотно ввести трубу до полного упора в фитинг.
4. Затянуть гайку переходника универсальным ключом (обжимной ключ, как правило, продается вместе с фитингами).

Современный рынок сантехники сегодня предлагает уже неразборные , но пока трудно сказать, какие из них лучше.

При установке компрессионного фитинга образуется опрессовка обжимного элемента на трубе, что и создает герметичное соединение. Зажимное кольцо – главная деталь фитинга – позволяет выдерживать соединительному узлу колоссальную осевую нагрузку и рывки. Предотвращается самопроизвольное раскручивание, создаваемое вибрацией воды. Поэтому не придется постоянно подкручивать разболтавшуюся гайку.

Резьбовой переходник – это разборно-сборный элемент трубопровода, который применяется неоднократно. Резьбовые фитинги могут быть как с внешней, так и с внутренней резьбой. Устанавливаются такие фитинги в тех местах, где потребуется какой-то дополнительный монтаж, разборка трубопроводной системы и другая работа, которая была бы невозможной в том случае, если бы система была неразборной.

Резьбовые переходники при монтаже не требуют специального оборудования. В то же время создают герметичное соединение, предотвращая утечку воды или газа из пластиковых трубопроводов. Для более надежной герметизации дополнительно применяется ФУМ-лента, которая наматывается на резьбу в направлении накручивания гайки.

ЗНЭ позволяют быстро осуществить монтаж полиэтиленовых трубопроводов, используя более дешевое сварочное оборудование для электромуфтовой сварки.

Электросварной переходник (ЗНЭ) – это соединительный элемент с закладным электронагревателем, предназначенный для с разным диаметром. Нагревательная спираль, встроенная в переходник, плавит пластик на стыке труб и создает монолитное соединение.

Монтаж электросварного переходника не требует особых навыков. Качество электромуфтовой сварки мало зависит от человека, исполняющего работу, чего нельзя сказать об аппаратной сварке.

Установка электросварного переходника

Скрепляемые детали тщательно выравниваются и состыковываются в необходимых местах. Через закладные электронагреватели пропускается электрический ток. Под действием электричества спираль нагревается и приводит пластиковые плоскости в вязкое состояние. Получается монолитное соединение на молекулярном уровне.

При монтаже электросварных переходников следует соблюдать общие требования:

• свариваемые элементы должны иметь идентичный химический состав;
• обезжиривание и тщательное очищение поверхностей;
• механическая очистка инструментами;
• естественное остывание.

По советам специалистов, лучше использовать переходники ЗНЭ с открытой спиралью нагревания. Пластиковые трубы должны глубоко заходить в фитинг, а зона сварки быть максимальной длины.

Фланцевый переходник или обжимной фланец

Это элемент разъемного соединения, который обеспечивает постоянный доступ к участку трубопровода. Соединительный узел образуется при помощи двух фланцев и болтов, их стягивающих. Для пластиковых труб, переходящих на металлические элементы, чаще всего применяются фланцы свободного вида с опорной точкой на прямой бурт или универсальное клиновое соединение с фигурными фланцами.

Перед установкой фланцевая деталь обязательно осматривается и выявляются все зазубрины и заусенцы, которые могут повредить полимерную трубу. Затем производится поэтапное соединение:

• трубы обрезаются строго под прямым углом;
• устанавливаются фланцы нужного типоразмера;
• надевается резиновая прокладка (нельзя допускать заход прокладки за трубный срез более 10 мм);
• оба фланцевых кольца надвигаются на резиновую прокладку и скрепляются болтами.

Такие фланцы обеспечат герметичность и прочность трубопроводной конструкции. Они просты в изготовлении и удобны при монтаже.

Редукционный переходник – это соединительный элемент для . Такой фитинг снабжен резьбой и часто устанавливается в узлы, соединяющие трубу со счетчиками и другим распределительным оборудованием.

Пластиковые трубы невозможно собрать в трубопроводную систему без большого набора фитингов. Разнообразие этих конструктивных элементов поражает воображение. Сразу трудно разобраться, что к чему. Поэтому перед сборкой трубопровода следует скрупулезно изучить весь богатый ассортимент и выбрать только то, что нужно. Очень часто у незадачливого умельца, решившего поменять трубы, дома образуется куча ненужных деталей. Впору самому открывать магазин сантехники!

1.1 Служебное назначение и технические характеристики детали

Для составления качественного технологического процесса изготовления детали необходимо тщательным образом изучить ее конструкцию и назначение в машине.

Деталь представляет собой цилиндрическую ось. Наиболее высокие требования к точности формы и расположения, а также шероховатости предъявляются к поверхностям шеек оси, предназначенных для посадки подшипников. Так точность шеек под подшипники должны соответствовать 7 квалитету. Высокие требования к точности расположения этих шеек оси относительно друг друга вытекают из условий работы оси.

Все шейки оси представляют собой поверхности вращения относительно высокой точности. Это определяет целесообразность применения токарных операций только для их предварительной обработки, а окончательную обработку с целью обеспечения заданной точности размеров и шероховатости поверхностей следует выполнять шлифованием. Для обеспечения высоких требований к точности расположения шеек оси их окончательную обработку необходимо осуществить за один установ или, в крайнем случае на одних и тех же базах.

Оси такой конструкции применяют в машиностроении достаточно широко.

Оси предназначены для передачи крутящих моментов и монтажа на них различных деталей и механизмов. Они представляют собой сочетание гладких посадочных и непосадочных, а также переходных поверхностей.

Технические требования, предъявляемые к осям, характеризуются следующими данными. Диаметральные размеры посадочных шеек выполняют по IТ7, IТ6, других шеек по IТ10, IТ11.

Конструкция оси, ее размеры и жесткость, технические требования, программа выпуска – основные факторы, определяющие технологию изготовления и применяемое оборудование.

Деталь представляет собой тело вращения и состоит из простых конструктивных элементов, представленных в виде тел вращения круглого сечения различного диаметра и длины. На оси имеется резьба. Длина оси составляет 112 мм, максимальный диаметр равен 75 мм, а минимальный – 20 мм.

Исходя из конструктивного назначения детали в машине, все поверхности этой детали можно разбить на 2 группы:

основные или рабочие поверхности;

свободные или нерабочие поверхности.

Почти все поверхности оси относятся к основным, потому что сопрягаются с соответствующими поверхностями других деталей машин или же непосредственно участвуют в рабочем процессе машины. Это объясняет достаточно высокие требования к точности обработки детали и степени шероховатости, указанные на чертеже.

Можно отметить, что конструкция детали полностью отвечает ее служебному назначению. Но принцип технологичности конструкции состоит не только в удовлетворении эксплуатационных требований, но также и требований наиболее рационального и экономичного изготовления изделия.

Деталь имеет поверхности легкодоступные для обработки; достаточная жесткость детали позволяет обрабатывать ее на станках с наиболее производительными режимами резания. Данная деталь является технологичной, так как содержит простые профили поверхностей, ее обработка не требует специально разработанных приспособлений и станков. Поверхности оси обрабатываются на токарном, сверлильном и шлифовальном станках. Необходимая точность размеров и шероховатость поверхностей достигаются относительно небольшим набором несложных операций, а также набором стандартных резцов и кругов для шлифования.

Изготовление детали отличается трудоемкостью, что связано, прежде всего, с обеспечением технических условий работы детали, необходимой точностью размеров, шероховатостью рабочих поверхностей.

Итак, деталь является технологичной с точки зрения конструкции и способов обработки.

Материал, из которого выполнена ось, сталь 45 относится к группе среднеуглеродистых конструкционных сталей. Применяется для средненагруженных деталей, работающих при небольших скоростях и средних удельных давлениях.

Химический состав данного материала сведем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

7
С	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni	As
0,42-05	0,17-0,37	0,5-0,8	0,25	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08

Немного остановимся на механических свойствах проката и поковок, необходимых для дальнейшего анализа, которые тоже сведем в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Приведем некоторые технологические свойства.

Температура начала ковки 1280 С ° , конца ковки 750 С ° .

Данная сталь имеет ограниченную свариваемость

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии при НВ 144-156 и σ В = 510 МПа.

1.2 Определение типа производства и размера партии детали

В задании на курсовой проект указана годовая программа выпуска изделия в количестве 7000 штук. По формуле источника определяем годовую программу выпуска деталей в штуках с учетом запасных частей и возможных потерь:

где П – годовая программа выпуска изделий, шт.;

П 1 – годовая программа изготовления деталей, шт. (принимаем 8000 шт.);

b – количество дополнительно изготавливаемых деталей для запасных частей и для восполнения возможных потерь, в процентах. Можно принимать b=5-7;

m – количество деталей данного наименования в изделии (принимаем 1 шт.).

шт.

Размер производственной программы в натуральном количественном выражении определяет тип производства и имеет решающее влияние на характер построения технологического процесса, на выбор оборудования и оснастки, на организацию производства.

В машиностроении различают три основных типа производства:

Единичное, или индивидуальное производство;

Серийное производство;

Массовое производство.

Исходя из программы выпуска, можно придти к выводу, что в данном случае имеем серийное производство. При серийном производстве изготовление изделий ведётся партиями, или сериями, периодически повторяющимися.

В зависимости от размеров партий или серий, различают три вида серийного производства для средних машин:

Мелкосерийное производство при количестве изделий в серии до 25 шт.;

Среднесерийное производство при количестве изделий в серии 25-200 шт.;

Крупносерийное производство при количестве изделий в серии более 200 шт.;

Характерная особенность серийного производства заключается в том, что изготовление изделий ведётся партиями. Количество деталей в партии для одновременного запуска допускается определять по следующей упрощённой формуле:

где N – количество заготовок в партии;

П – годовая программа изготовления деталей, шт.;

L– число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на складе для обеспечения сборки (принимаем L=10);

F – число рабочих дней в году. Можно принимать F=240.

шт.

Зная годовой объем выпуска деталей, определим, что данное производство относится к крупносерийному (5000 – 50000 шт.).

При серийном производстве, каждая операция технологического процесса закрепляется за определённым рабочим местом. На большинстве рабочих мест выполняется несколько операций, периодически повторяющихся.

1.3 Выбор способа получения заготовки

Метод получения исходных заготовок деталей машин определяется конструкцией детали, объемом выпуска и планом производства, а также экономичностью изготовления. Первоначально из всего многообразия методов получения исходных заготовок выбирают несколько методов, которые технологически обеспечивают возможность получения заготовки данной детали и позволяют максимально приблизить конфигурацию исходной заготовки к конфигурации готовой детали. Выбрать заготовку – значит выбрать способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости.

Правильное решение вопроса о выборе заготовок, если с точки зрения технических требований и возможностей применимы различные их виды, можно получить только в результате технико-экономических расчетов путем сопоставления вариантов себестоимости готовой детали при том или другом виде заготовки. Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами деталей и программой выпуска. Предпочтение следует отдавать заготовке, характеризующейся лучшим использованием металла и меньшей себестоимостью.

Возьмем два метода получения заготовок и проанализировав каждый выберем нужный метод получения заготовок:

1) получение заготовки из проката

2) получение заготовки штамповкой.

Следует выбрать наиболее «удачный» метод получения заготовки путем аналитического расчета. Сравним варианты по минимальной величине приведенных затрат на изготовление детали.

Если заготовка изготавливается из проката, то затраты на заготовку определяются по весу проката, требующегося на изготовление детали, и весу стружки. Стоимость заготовки, полученной прокатом, определяется по следующей формуле:

,

гдеQ – масса заготовки, кг;

S – цена 1 кг материала заготовки, руб.;

q – масса готовой детали, кг;

Q = 3,78 кг; S = 115 руб.; q = 0,8 кг; S отх = 14,4 кг.

Подставим исходные данные в формулу:

Рассмотрим вариант получения заготовки штамповкой на ГКМ. Стоимость заготовки определится выражением:

Где С i – цена одной тонны штамповок, руб.;

К Т – коэффициент, зависящий от класса точности штамповок;

К С – коэффициент, зависящий от группы сложности штамповок;

К В – коэффициент, зависящий от массы штамповок;

К М – коэффициент, зависящий от марки материала штамповок;

К П – коэффициент, зависящий от годовой программы выпуска штамповок;

Q – масса заготовки, кг;

q – масса готовой детали, кг;

S отх – цена 1 тонны отходов, руб.

С i = 315 руб.; Q = 1,25 кг; К Т = 1; К С = 0,84; К В = 1; К М = 1; К П = 1;

q = 0,8 кг; S отх = 14,4 кг.

Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле:

,

гдеS Э1 , S Э2 – стоимость сопоставляемых заготовок, руб.;

N – годовая программа, шт.

Определяем:

Из полученных результатов видно, что экономически выгодным является вариант получения заготовки штамповкой.

Изготовление заготовки методом штамповки на различных видах оборудования является прогрессивным методом, так как значительно уменьшает припуски под механическую обработку в сравнении с получением заготовки из проката, а также характеризуется более высокой степенью точности и более высокой производительностью. В процессе штамповки также уплотняется материал и создается направленность волокна материала по контуру детали.

Решив задачу по выбору метода получения заготовки, можно приступить к выполнению следующих этапов курсовой работы, которые постепенно подведут нас к непосредственному составлению технологического процесса изготовления детали, что и является основной целью курсовой работы. Выбор типа заготовки и метода ее получения оказывают самое непосредственное и весьма существенное влияние на характер построения технологического процесса изготовления детали, так как в зависимости от выбранного метода получения заготовки может в значительных пределах колебаться величина припуска на обработку детали и, следовательно, меняется не набор методов, используемых для обработки поверхностей.

1.4 Назначение методов и этапов обработки

На выбор метода обработки оказывают влияние следующие факторы, которые необходимо учитывать:

форма и размер детали;

точность обработки и чистота поверхностей деталей;

экономическая целесообразность выбранного метода обработки.

Руководствуясь вышеперечисленными пунктами, начнем проводить выявление набора методов обработки по каждой поверхности детали.

Рисунок 1.1 Эскиз детали с обозначением слоев, снимаемых при механической обработке

Все поверхности оси имеют достаточно высокие требования к шероховатости. Обтачивание поверхностей А, Б, В, Г, Д, Е, З, И, К разделяем на две операции: черновое (предварительное) и чистовое (окончательное) обтачивание. При черновом обтачивании снимаем большую часть припуска; обработка производится с большой глубиной резания и большой подачей. Схема, обеспечивающая наименьшее время обработки, наиболее выгодна. При чистовом обтачивании снимаем небольшую часть припуска, причем порядок обработки поверхностей сохраняется.

При обработке на токарном станке необходимо обратить внимание на прочное закрепление детали и резца.

Чтобы получить указанную шероховатость и требуемое качество поверхностей Г и И необходимо применить чистовое шлифование, при котором точность обработке наружных цилиндрических поверхностей достигает третьего класса, а шероховатость поверхности 6-10 классов.

Для большей наглядности схематически запишем выбранные методы обработки на каждую поверхность детали:

А: черновое точение, чистовое точение;

Б: черновое точение, чистовое точение, нарезание резьбы;

В: черновое точение, чистовое точение;

Г: черновое точение, чистовое точение, чистовое шлифование;

Д: черновое точение, чистовое точение;

Е: черновое точение, чистовое точение;

Ж: сверление, зенкерование, развертывание;

З: черновое точение, чистовое точение;

И: черновое точение, чистовое точение, шлифование чистовое;

К: черновое точение, чистовое точение;

Л: сверление, зенкерование;

М: сверление, зенкерование;

Теперь можно переходить к следующему этапу выполнения курсовой работы, связанному с выбором технических баз.

1.5 Выбор баз и последовательность обработки

Заготовка детали в процессе обработки должна занять и сохранять в течение всего времени обработки определенное положение относительно деталей станка или приспособления. Для этого необходимо исключить возможность трех прямолинейных движений заготовки в направлении выбранных координатных осей и трех вращательных движений вокруг этих, или параллельных им осей (т.е. лишить заготовку детали шести степеней свободы).

Для определения положения жесткой заготовки необходимо наличие шести опорных точек. Для их размещения требуются три координатных поверхности (или заменяющие их три сочетания координатных поверхностей) в зависимости от формы и размеров заготовки эти точки могут быть расположены на координатной поверхности различными способами.

В качестве технологических баз рекомендуется выбирать конструкторские базы, чтобы избежать пересчета операционных размеров. Ось представляет собой деталь цилиндрической формы, конструкторскими базами которой являются торцовые поверхности. На большинстве операций базирование детали проводим по следующим схемам.

Рисунок 1.2 Схема установки заготовки в трехкулачковом патроне

В данном случае при установке заготовки в патроне: 1, 2, 3, 4 – двойная направляющая база, отнимающая четыре степени свободы – перемещения относительно оси OX и оси OZи поворота вокруг осей OX и OZ; 5 – опорная база лишает заготовку одной степени свободы – перемещения вдоль оси OY;

6 – опорная база, лишающая заготовку одной степени свободы, а именно – вращения вокруг оси OY;

Рисунок 1.3 Схема установки заготовки в тисках

Учитывая форму и размеры детали, а также точность обработки и чистоту поверхности были выбраны наборы методов обработки на каждую поверхность вала. Мы можем определить последовательность обработки поверхностей.

Рисунок 1.4 Эскиз детали с обозначением поверхностей

1. Токарная операция. Заготовка устанавливается по поверхности 4 в

самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 5 для чернового точения торца 9, поверхности 8, торца 7, поверхности 6.

2. Токарная операция. Переворачиваем заготовку и устанавливаем ее в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон по поверхности 8 с упором в торец 7 для чернового точения торца 1, поверхности 2, торца 3, поверхности 4, торца 5.

3. Токарная операция. Заготовка устанавливается по поверхности 4 в

самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 5 для чистового точения торца 9, поверхности 8, торца 7, поверхности 6, фаски 16 и канавки 19.

4. Токарная операция. Переворачиваем заготовку и устанавливаем ее в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон по поверхности 8 с упором в торец 7 для чистового точения торца 1, поверхности 2, торца 3, поверхности 4, торца 5, фасок 14, 15 и канавок 17, 18.

5. Токарная операция. Заготовку устанавливаем в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон по поверхности 8 с упором в торец 7 для сверления и зенкерования поверхности 10, нарезания резьбы на поверхности 2.

6. Сверлильная операция. Деталь устанавливаем в тиски по поверхности 6 с упором в торец 9 для сверления, зенкерования и развертывания поверхности 11, сверления и зенкерования поверхностей 12 и 13.

7. Шлифовальная операция. Деталь устанавливается по поверхности 4 в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 5 для шлифования поверхности 8.

8. Шлифовальная операция. Деталь устанавливается по поверхности 8 в самоцентрирующийся 3-х кулачковый патрон с упором в торец 7 для шлифования поверхности 4.

9. Вынуть деталь из приспособления и отправить на контроль.

Поверхности заготовки обрабатываются в следующей последовательности:

поверхность 9 – черновое точение;

поверхность 8 – черновое точение;

поверхность 7 – черновое точение;

поверхность 6 – черновое точение;

поверхность 1 – черновое точение;

поверхность 2 – черновое точение;

поверхность 3 – черновое точение;

поверхность 4 – черновое точение;

поверхность 5 – черновое точение;

поверхность 9 – чистовое точение;

поверхность 8 – чистовое точение;

поверхность 7 – чистовое точение;

поверхность 6 – чистовое точение;

поверхность 16 – снять фаску;

поверхность 19 – точить канавку;

поверхность 1 – чистовое точение;

поверхность 2 – чистовое точение;

поверхность 3 – чистовое точение;

поверхность 4 – чистовое точение;

поверхность 5 – чистовое точение;

поверхность 14 – снять фаску;

поверхность 15 – снять фаску;

поверхность 17 – точить канавку;

поверхность 18 – точить канавку;

поверхность 10 – сверление, зенкерование;

поверхность 2 – нарезание резьбы;

поверхность 11 – сверление, зенкерование, развертывание;

поверхность 12, 13 – сверление, зенкерование;

поверхность 8 – шлифование чистовое;

поверхность 4 – шлифование чистовое;

Как видно, обработка поверхностей заготовки осуществляется в порядке от более грубых методов к более точным. Последний метод обработки по параметрам точности и качества должен соответствовать требованиям чертежа.

1.6 Разработка маршрутного технологического процесса

Деталь представляет собой ось и относится к телам вращения. Производим обработку заготовки, полученную штамповкой. При обработке используем следующие операции.

010. Токарная.

1. проточить поверхность 8, подрезать торец 9;

2. проточить поверхность 6, подрезать торец 7

Материал резца: СТ25.

Марка СОЖ: 5%-ая эмульсия.

015. Токарная.

Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.

1. проточить поверхность 2, подрезать торец 1;

2. проточить поверхность 4, подрезать торец 3;

3. подрезать торец 5.

Материал резца: СТ25.

Марка СОЖ: 5%-ая эмульсия.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем скобу.

020. Токарная.

Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.

1. проточить поверхности 8, 19, подрезать торец 9;

2. проточить поверхности 6, подрезать торец 7;

3. снять фаску 16.

Материал резца: СТ25.

Марка СОЖ: 5%-ая эмульсия.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем скобу.

025. Токарная.

Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.

1. проточить поверхности 2, 17, подрезать торец 1;

2. проточить поверхности 4, 18, подрезать торец 3;

3. подрезать торец 5;

4. снять фаску 15.

Материал резца: СТ25.

Марка СОЖ: 5%-ая эмульсия.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем скобу.

030. Токарная.

Обработка ведется на токарно-револьверном станке модели 1П365.

1. сверлить, зенкеровать отверстие – поверхность 10;

2. нарезать резьбу – поверхность 2;

Материал сверла: СТ25.

Марка СОЖ: 5%-ая эмульсия.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

035. Сверлильная

Обработка ведется на координатно-сверлильном станке 2550Ф2.

1. сверлить, зенкеровать 4 ступенчатых отверстия Ø9 – поверхность 12 и Ø14 – поверхность 13;

2. сверлить, зенкеровать, развернуть отверстие Ø8 – поверхность 11;

Материал сверла: Р6М5.

Марка СОЖ: 5%-ая эмульсия.

Деталь базируется в тисках.

В качестве измерительного инструмента используем калибр.

040. Шлифовальная

1. шлифовать поверхность 8.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем скобу.

045. Шлифовальная

Обработка ведется на круглошлифовальном станке 3Т160.

1. шлифовать поверхность 4.

Для обработки выбираем шлифовальный круг

ПП 600×80×305 24А 25 Н СМ1 7 К5А 35 м/с. ГОСТ 2424-83.

Деталь базируется в трехкулачковом патроне.

В качестве измерительного инструмента используем скобу.

050. Виброабразивная

Обработка ведется в виброабразивной машине.

1. притупить острые кромки, снять заусенцы.

055. Промывочная

Промывка производится в ванной.

060. Контроль

Контролируют все размеры, проверяют шероховатость поверхностей, отсутствие забоин, притупление острых кромок. Используется контрольный стол.

1.7 Выбор оборудования, оснастки, режущего и измерительного инструмента

ось заготовка резание обработка

Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и в итоге себестоимость изделия.

В зависимости от объема выпуска изделий выбирают станки по степени специализации и высокой производительности, а также станки с числовым программным управлением (ЧПУ).

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать приспособления, которые должны способствовать повышению производительности труда, точности обработки, улучшению условий труда, ликвидации предварительной разметки заготовки и выверки их при установке на станке.

Применение станочных приспособлений и вспомогательных инструментов при обработке заготовок дает ряд преимуществ:

повышает качество и точность обработки деталей;

сокращает трудоемкость обработки заготовок за счет резкого уменьшения времени, затрачиваемого на установку, выверку и закрепление;

расширяет технологические возможности станков;

создает возможность одновременной обработки нескольких заготовок, закрепленных в общем приспособлении.

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.

При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, но, когда целесообразно, следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей.

Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки.

При проектировании технологического процесса механической обработки заготовки для межоперационного и окончательного контроля обрабатываемых поверхностей необходимо использовать стандартный измерительный инструмент, учитывая тип производства, но вместе с тем, когда целесообразно, следует применять специальный контрольно-измерительный инструмент или контрольно-измерительное приспособление.

Метод контроля должен способствовать повышению производительности труда контролера и станочника, создавать условия для улучшения качества выпускаемой продукции и снижения ее себестоимости. В единичном и серийном производстве обычно применяется универсальный измерительный инструмент (штангенциркуль, штангенглубиномер, микрометр, угломер, индикатор и т.д.)

В массовом и крупносерийном производстве рекомендуется применять предельные калибры (скобы, пробки, шаблоны и т.п.) и методы активного контроля, которые получили широкое распространение во многих отраслях машиностроения.

1.8 Расчет операционных размеров

Под операционным понимается размер, проставленный на операционном эскизе и характеризующий величину обрабатываемой поверхности или взаимное расположение обрабатываемых поверхностей, линий или точек детали. Расчет операционных размеров сводится к задаче правильного определения величины операционного припуска и величины операционного допуска с учетом особенностей разработанной технологии.

Под длинновыми операционными размерами понимаются размеры, характеризующие обработку поверхностей с односторонним расположением припуска, а также размеры между осями и линиями. Расчет длинновых операционных размеров проводится в следующей последовательности:

1. Подготовка исходных данных (на основе рабочего чертежа и операционных карт).

2. Составление схемы обработки на основе исходных данных.

3. Построение графа размерных цепей для определения припусков, чертежных и операционных размеров.

4. Составление ведомости расчета операционных размеров.

На схеме обработки (рисунок 1.5) помещаем эскиз детали с указанием всех поверхностей данной геометрической структуры, встречающихся в процессе обработки от заготовки до готовой детали. В верхней части эскиза указаны все длинновые чертежные размеры чертежные размеры с допусками (С), а снизу все операционные припуски (1z2, 2z3, …, 13z14). Под эскизом в таблице обработки указаны размерные линии, характеризующие все размеры заготовки, ориентированные односторонними стрелками, таким образом, чтобы к одной из поверхностей заготовки не подходило ни одной стрелки, а к остальным поверхностям подходило только по одной стрелке. Далее указаны размерные линии, характеризующие размеры механической обработки. Операционные размеры, ориентированы в направлении обрабатываемых поверхностей.

Рисунок 1.5 Схема обработки детали

На графе исходных структур соединяющих поверхности 1 и 2 волнистыми ребрами, характеризующими величину припуска 1z2, поверхности 3 и 4 дополнительными ребрами, характеризующими величину припуска 3z4 и т. д. А также проводим толстые ребра чертежных размеров 2с13, 4с6 и т. д.

Рисунок 1.6 Граф исходных структур

Вершина графа. Характеризует поверхность детали. Цифра в круге обозначает номер поверхности на схеме обработки.

Ребро графа. Характеризует вид связей между поверхностями.

"z" - Соответствует величине операционного припуска, а "c" – чертежному размеру.

На основании разработанной схемы обработки строится граф произвольных структур. Построение производного древа начинается с поверхности заготовки, к которой на схеме обработки не подводится ни одной стрелки. На рисунке 1.5 такая поверхность обозначена цифрой «1». От этой поверхности проводим те ребра графа, которые касаются её. На конце этих ребер указываем стрелки и номера тех поверхностей, до которых указанные размеры проведены. Аналогичным образом достраиваем граф согласно схеме обработки.

Рисунок 1.7 Граф производных структур

Вершина графа. Характеризует поверхность детали.

Ребро графа. Составляющее звено размерной цепи соответствует операционному размеру или размеру заготовки.

Ребро графа. Замыкающее звено размерной цепи соответствует чертежному размеру.

Ребро графа. Замыкающее звено размерной цепи соответствует операционному припуску.

На всех ребрах графа проставляем знак («+» или «–»), руководствуясь следующим правилом: если ребро графа входит своей стрелкой в вершину с большим номером, то на этом ребре ставим знак «+»,если ребро графа входит своей стрелкой в вершину с меньшим номером, то на этом ребре ставим знак «–» (рисунок 1.8). Принимаем во внимание, что нам неизвестны операционные размеры, и по схеме обработки (рисунок 1.5) определяем приблизительно величину операционного размера или размера заготовки, используя для этой цели чертежные размеры и минимальные операционные припуски, которые складываются из величин микронеровностей (Rz), глубины деформационного слоя (Т) и пространственного отклонения (Δпр), получившихся на предшествующей операции.

Графа 1. В произвольной последовательности переписываем все чертежные размеры и припуски.

Графа 2. Указываем номера операций в последовательности их выполнения по маршрутной технологии.

Графа 3. Указываем наименование операций.

Графа 4. Указываем тип станка и его модель.

Графа 5. Помещаем упрощенные эскизы в одном неизменном положении для каждой операции с указанием обрабатываемых поверхностей согласно маршрутной технологии. Нумерация поверхностей производится в соответствии со схемой обработки (рисунок 1.5).

Графа 6. Для каждой обрабатываемой на данной операции поверхности указываем операционный размер.

Графа 7. Термообработку детали не производим на данной операции, поэтому графу оставляем не заполненной.

Графа 8. Заполняется в исключительных случаях, когда выбор измерительной базы ограничивается условиями удобства контроля операционного размера. В нашем случае графа остается свободной.

Графа 9. Указываем возможные варианты поверхностей, которые можно использовать в качестве технологических баз с учетом рекомендаций, приведенных в .

Выбор поверхностей, используемых в качестве технологических и измерительных баз, начинаем с последней операции в порядке, обратном ходу технологического процесса. Уравнения размерных цепей записываем по графу исходных структур.

После выбора баз и операционных размеров приступаем к расчету номинальных значений и выбору допусков на операционные размеры.

Расчет длинновых операционных размеров базируется на результатах работы по оптимизации структуры операционных размеров и производится в соответствии с последовательностью работ. Подготовка исходных данных для расчета операционных размеров производится путем заполнения граф

13-17 карты выбора баз и расчета операционных размеров.

Графа 13. Для замыкания звеньев размерных цепей, являющихся чертежными размерами, записываем минимальные значения этих размеров. Для замыкания звеньев, представляющих собой операционные припуски, указываем величину минимального припуска, которая определяется по формуле:

z min = Rz + Т,

гдеRz – высота неровностей, полученных на предыдущей операции;

Т – глубина дефектного слоя, образовавшегося на предыдущей операции.

Значения Rz и Т определяются по таблицам .

Графа 14. Для замыкающих звеньев размерных цепей, являющихся чертежными размерами, записываем максимальные значения этих размеров. Максимальные значения припусков пока не проставляем.

Графы 15, 16. Если допуск на искомый операционный размер будет иметь знак «–», то в графе 15 ставим цифру 1, если «+», то в графе 16 ставим цифру 2.

Графа 17. Проставляем приблизительно величины определяемых операционных размеров, используем уравнения размерных цепей из графы 11.

1. 9А8 = 8с9 = 12 мм;

2. 9А5 = 3с9 – 3с5 = 88 – 15 = 73 мм;

3. 9А3 = 3с9 = 88 мм;

4. 7А9 = 7z8 + 9A8 =0,2 + 12 = 12мм;

5. 7А12 = 3с12 +7А9 – 9А3 = 112 + 12 – 88 = 36 мм;

6. 10A7 = 7А9 + 9z10 = 12 + 0,2 = 12 мм;

7. 10A4 = 10А7 – 7А9 + 9А5 + 4z5 = 12 – 12 + 73 + 0,2 = 73 мм;

8. 10А2 = 10А7 – 7A9 + 9A3 + 2z3 = 12 – 12 + 88 + 0,2 = 88 мм;

9. 6A10 = 10А7 + 6z7 = 12 + 0,2 = 12 мм;

10. 6A13 = 6A10 – 10A7 + 7A12 + 12z13 = 12 – 12 + 36 + 0,2 = 36 мм;

11. 1А6 = 10А2 – 6А10 + 1z2 = 88 – 12 + 0,5 = 77 мм;

12. 1A11 = 10z11 + 1A6 + 6А10 = 0,2 + 77 + 12 = 89 мм;

13. 1A14 = 13z14 + 1A6 + 6A13 = 0,5 + 77 + 36 = 114 мм.

Графа 18. Проставляем принятые по таблице точности 7 значения допусков на операционные размеры, учитывая рекомендации, изложенные в . После простановки допусков в графе 18 можно определить величину максимальных значений припусков и проставить их в графе 14.

Значение ∆z определяем из уравнений в графе 11 как сумму допусков на составляющие размерную цепь операционные размеры.

Графа 19. В эту графу нужно проставить номинальные значения операционных размеров.

Сущность метода расчета номинальных значений операционных размеров сводится к решению записанных в графе 11 уравнений размерных цепей.

1. 8с9 = 9А89А8 =

2. 3с9 = 9А39А3 =

3. 3с5 = 3с9 – 9А5

9А5 = 3с9 – 3с5 =

Принимаем: 9А5 = 73 -0,74

3с5 =

4. 9z10 = 10A7 – 7A9

10A7 = 7А9 + 9z10 =

Принимаем: 10А7 = 13,5 -0,43 (корректировка + 0,17)

9z10 =

5. 4z5 = 10A4 – 10A7 + 7А9 – 9А5

10A4 = 10А7 – 7А9 + 9А5 + 4z5 =

Принимаем: 10А4 = 76,2 -0,74 (корректировка + 0,17)

4z5 =

6. 2z3 = 10А2 – 10А7 + 7A9 – 9A3

10А2 = 10А7 – 7A9 + 9A3 + 2z3 =

Принимаем: 10A2 = 91,2 -0,87 (корректировка + 0,04)

2z3 =

7. 7z8 = 7А9 – 9А8

7А9 = 7z8 + 9A8 =

Принимаем: 7А9 = 12,7 -0,43 (корректировка: + 0,07)

7z8 =

8. 3с12 = 7А12 – 7А9 + 9A3

7А12 = 3с12 +7А9 – 9А3 =

Принимаем: 7А12 = 36,7 -0,62

3с12=

9. 6z7 = 6A10 – 10A7

6A10 = 10А7 + 6z7 =

Принимаем: 6А10 = 14,5 -0,43 (корректировка + 0,07)

6z7 =

10. 12z13 = 6A13 – 6A10 + 10A7– 7A12

6A13 = 6A10 – 10A7 + 7A12 + 12z13 =

Принимаем: 6А13 = 39,9 -0,62 (корректировка + 0,09)

12z13 =

11. 1z2 = 6А10 – 10А2 + 1А6

1А6 = 10А2 – 6А10 + 1z2 =

Принимаем: 1А6 = 78,4 -0,74 (корректировка + 0,03)

1z2 =

12. 13z14 = 1A14 – 1A6 – 6A13

1A14 = 13z14 + 1A6 + 6A13 =

Принимаем: 1A14 = 119,7 -0,87 (корректировка + 0,03)

13z14 =

13. 10z11 = 1A11 – 1A6 – 6А10

1A11 = 10z11 + 1A6 + 6А10 =

Принимаем: 1А11 = 94,3 -0,87 (корректировка + 0,03)

10z11 =

После расчета номинальных величин размеров, заносим их в графу 19 карты выбора баз и с допуском на обработку записываем в графе «примечание» Схемы обработки (рисунок 1.5).

После того, как заполним графу 20 и графу «прим.», полученные значения операционных размеров с допуском наносим на эскизы маршрутного технологического процесса. На этом расчет номинальных значений длинновых операционных размеров закончен.

Карта выбора баз и расчета операционных размеров

Замыкающие звенья

№ операции

Наименование операции

Модель оборудование

обработки

Операционные

Базы

Уравнения размерных цепей

Замыкающие звенья размерных цепей

Операционные размеры

Обрабатываемые поверхности

Глубина термоупр. слоя

Выбранные из условий удоб- ства замера

Варианты технол. баз

Принятые тех-нол. и измерит. базы

Обозначение

Предельные размеры

Знак допуска и прибл. величина операционного

Величина

Номинальное значение

min

max

величина

5

Заготовит.

ГКМ

13z14=1A14–1A–6A13 10z11=1A11–1A6-6А10 1z2=6А10–10А2+1А6

10

Токарная

1П365

6

6

12z13=6A13–6A10+10A7–7A12

Рисунок 1.9 Карта выбора баз и расчета операционных размеров

Расчет операционных размеров с двусторонним расположением припуска

При обработке поверхностей с двусторонним расположением припуска расчет, операционных размеров целесообразно вести с применением статистического метода определения величины операционного припуска в зависимости от выбранного способа обработки и от размеров поверхностей.

Для определения величины операционного припуска статическим методом в зависимости от метода обработки, будем использовать таблицы источника .

Для расчета операционных размеров с двусторонним расположением припуска, для таких поверхностей составляем следующую схему расчета:

Рисунок 1.10 Схема расположения операционных припусков

Составление ведомости расчета диаметральных операционных размеров.

Графа 1: Указывает номера операций согласно разработанной технологии, в которых производится обработка данной поверхности.

Графа 2: Указывается метод обработки в соответствии с операционной картой.

Графа 3 и 4: Указывается обозначение и величина номинального диаметрального операционного припуска, принятого по таблицам в соответствии с методом обработки и размерами обрабатываемой детали.

Графа 5: Указывается обозначение операционного размера.

Графа 6: Согласно принятой схеме обработки составляются уравнения для расчета операционных размеров.

Заполнение ведомости начинается с конечной операции.

Графа 7: Указывается принятый операционный размер с допуском. Расчетная величина искомого операционного размера определяется решением уравнения из графы 6.

Ведомость расчета операционных размеров при обработке наружного диаметра оси Ø20к6 (Ø20)

	Наименование операции	Операционный припуск		Операционный размер
		Обознач.	Величина	Обознач.	Формулы расчета	Примерный размер
1	2	3	4	5	6	7
Заг	Штамповка	Ø24
10	Токарная (черновая)	D10	D10=D20+2z20
20	Токарная (чистовая)	Z20	0,4	D20	D20=D45+2z45
45	Шлифование	Z45	0,06	D45	D45=черт. р-р

Ведомость расчета операционных размеров при обработке наружного диаметра оси Ø75 -0,12

1	2	3	4	5	6	7
Заг	Штамповка	Ø79
10	Токарная (черновая)	D10	D10=D20+2z20	Ø75,8 –0,2
20	Токарная (чистовая)	Z20	0,4	D20	D20=черт. р-р

Ведомость расчета операционных размеров при обработке наружного диаметра оси Ø30к6 (Ø30)

Ведомость расчета операционных размеров при обработке наружного диаметра вала Ø20h7 (Ø20 -0,021)

1	2	3	4	5	6	7
Заг	Штамповка	Ø34
15	Токарная (черновая)	D15	D15=D25+2z25	Ø20,8 –0,2
25	Токарная (чистовая)	Z25	0,4	D25	D25=черт. р-р	Ø20 -0,021

Ведомость расчета операционных размеров при обработке отверстия Ø8Н7 (Ø8 +0,015)

Ведомость расчета операционных размеров при обработке отверстия Ø12 +0,07

Ведомость расчета операционных размеров при обработке отверстия Ø14 +0,07

Ведомость расчета операционных размеров при обработке отверстия Ø9 +0,058

После расчета диаметральных операционных размеров, нанесем ихзначения на эскизы соответствующих операций маршрутного описания технологического процесса.

1.9 Расчет режимов резания

При назначении режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

При расчете режимов резания устанавливают глубину резания, минутную подачу, скорость резания. Приведем пример расчета режимов резания для двух операций. Для остальных операций режимы резания назначаем согласно , т.2,стр. 265-303.

010 . Точение черновое (Ø24)

Модель стана 1П365, обрабатываемый материал – сталь 45, материал инструмента СТ 25.

Резец оснащен твердосплавной пластиной СТ 25 (Al 2 O 3 +TiCN+T15K6+TiN). Применение твердосплавной пластины, которая не нуждается в переточке, снижает затраты времени на смену инструмента, кроме того, основой данного материала является улучшенный Т15К6, что существенно повышает износостойкость и температуростойкость СТ 25.

Геометрия режущей части.

Все параметры режущей части выбираем из источника Проходной резец: α= 8°, γ = 10°, β = +3º, f = 45°, f 1 = 5°.

2. Марка СОЖ: 5%-ая эмульсия.

3. Глубина резания соответствует величине припуска, так как припуск снимается за один поход.

4. Расчетная подача определяется исходя из требований шероховатости (,стр.266) и уточняется по паспорту станка.

S = 0,5 об/мин.

5. Стойкость ,стр.268.

6. Расчетная скорость резания определяется из заданной стойкость, подачи и глубины резания из ,стр.265.

где С v , х, m, у – коэффициенты [ 5 ],стр.269;

Т – стойкость инструмента, мин;

S – подача, об/мм;

t – глубина резания, мм;

К v – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки.

К v = К м v ∙К п v ∙К и v ,

К м v – коэффициент, учитывающий влияние свойств обрабатываемого материала на скорость резания;

К п v = 0,8 – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания;

К и v = 1 – коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания.

К м v = К г ∙,

где К г – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости.

К м v = 1∙

К v = 1,25 ∙0,8 ∙1 = 1,

7. Расчетная частота вращения.

где D – обрабатываемый диаметр детали, мм;

V Р – расчетная скорость резания, м/ мин.

По паспорту станка принимаем n = 1500 об/мин.

8. Фактическая скорость резания.

где D- обрабатываемый диаметр детали, мм;

n – частота вращения, об/мин.

9. Тангенциальную составляющую силы резания Pz, H определяем по формуле источника , с.271.

Р Z = 10∙С р ∙t х ∙S у ∙V n ∙К р,

гдеР Z – сила резания, Н;

С р, х, у, n – коэффициенты , стр.273;

S – подача, мм/об;

t – глубина резания, мм;

V – скорость резания, об/мин;

К р – поправочный коэффициент (К р = К мр ∙К j р ∙К g р ∙К l р, – численные значения этих коэффициентов из , стр.264, 275).

К р = 0,846∙1∙1,1∙0,87 = 0,8096.

Р Z = 10∙300∙2,8∙0,5 0,75 ∙113 -0,15 ∙0,8096 = 1990 Н.

10. Мощность из ,стр.271.

,

где Р Z – сила резания, Н;

V – скорость резания, об/мин.

.

Мощность электродвигателя станка 1П365 составляет 14 квт, поэтому мощность привода станка достаточна:

N рез. < N ст.

3,67 кВт <14 кВт.

035. Сверлильная

Сверление отверстия Ø8 мм.

Модель станка 2550Ф2, обрабатываемый материал – сталь 45, материал инструмента Р6М5. Обработка ведется за один проход.

1. Обоснование марки материала и геометрии режущей части.

Материал режущей части инструмента Р6М5.

Твердость 63…65 HRCэ,

Предел прочности на изгиб s п = 3,0 ГПа,

Предел прочности на растяжение s в = 2,0 ГПа,

Предел прочность на сжатие s сж = 3,8 ГПа,

Геометрия режущей части: w =10°– угол наклона винтового зуба;

f = 58° - главный угол в плане,

a = 8° - задний затачиваемый угол.

2. Глубина резания

t = 0,5∙D = 0,5∙8 =4 мм.

3. Расчетная подача определяется исходя из требований шероховатости .с 266 и уточняется по паспорту станка.

S = 0,15 об/мин.

4. Стойкость с. 270.

5. Расчетная скорость резания определяется из заданной стойкость, подачи и глубины резания.

где С v , х, m, у – коэффициенты , с.278.

Т – стойкость инструмента, мин.

S – подача, об/мм.

t – глубина резания, мм.

К V – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, состояние поверхности, материал инструмента и т.д.

6. Расчетная частота вращения.

где D – обрабатываемый диаметр детали, мм.

V р – расчетная скорость резания, м/ мин.

По паспорту станка принимаем n = 1000 об/мин.

7. Фактическая скорость резания.

где D- обрабатываемый диаметр детали, мм.

n- частота вращения, об/мин.

.

8. Крутящий момент

М кр = 10∙С М ∙ D q ∙ S у ∙К р.

S – подача, мм/об.

D – диаметр сверления, мм.

М кр = 10∙0,0345∙ 8 2 ∙ 0,15 0,8 ∙0,92 = 4,45 Н∙м.

9. Осевая сила Р о, Н по , с. 277;

Р о = 10∙С Р ·D q ·S y ·К Р,

где С Р, q, у, K р, – коэффициенты с.281.

Р о = 10∙68·8 1 ·0,15 0,7 ·0,92 = 1326 Н.

9. Мощность резания.

гдеМ кр - крутящий момент, Н∙м.

V – скорость резания, об/мин.

0,46 кВт < 7 кВт. Мощность станка достаточна для заданных условий обработки.

040. Шлифовальная

Модель станка 3Т160, обрабатываемый материал – сталь 45, материал инструмента – нормальный электрокорунд 14А.

Врезное шлифование периферией круга.

1. Марка материала, геометрия режущей части.

Выбираем круг:

ПП 600×80×305 24А 25 Н СМ1 7 К5А 35 м/с. ГОСТ 2424-83.

2. Глубина резания

3. Радиальная подача S р, мм/об определяем по формуле из источника , с. 301, табл. 55.

S Р = 0,005 мм/об.

4. Скорость круга V К, м/с определяем по формуле из источника , стр. 79:

где D К - диаметр круга, мм;

D К = 300 мм;

n К = 1250 об/мин – частота вращения шлифовального шпинделя.

5. Расчетную частоту вращения заготовки n з.р,об/мин определим по формуле из источника , с.79.

где V З.Р – выбранная скорость заготовки, м/мин;

V З.Р определим по табл. 55, стр. 301 . Примем V З.Р = 40 м/мин;

d З – диаметр заготовки, мм;

6. Эффективная мощность N, кВт определим по рекомендации в

источнике стр. 300:

при врезном шлифовании периферией круга

где коэффициент C N и показатели степеней r, y, q, z приведены в , табл. 56, стр. 302;

V З.Р – скорость заготовки, м/мин;

S P – радиальная подача, мм/об;

d З – диаметр заготовки, мм;

b – ширина шлифования, мм равна длине шлифуемого участка заготовки;

Мощность электродвигателя станка 3Т160 составляет 17 кВт, поэтому мощность привода станка достаточна:

N рез < N шп

1,55 кВт < 17 кВт.

1.10 Нормирование операций

Расчетно-технологические нормы времени определяются расчетным путем.

Существуют, норма штучного времени Т ШТ и норма времени калькуляционная. Калькуляционная норма определяется по формуле на стр. 46, :

где Т шт – норма штучного времени, мин;

Т п.з. – подготовительно-заключительное время, мин;

n - количество деталей в партии, шт.

Т шт = t осн + t всп + t обсл + t пер,

где t осн – основное технологическое время, мин;

t всп – вспомогательное время, мин;

t обсл – время обслуживания рабочего места, мин;

t пер – время перерывов и отдыха, мин.

Основное технологическое время для токарных, сверлильных операций определяется по формуле на стр. 47, :

гдеL – расчетная длина обработки, мм;

Число проходов;

S мин – минутная подача инструмента;

а - число одновременно обрабатываемых деталей.

Расчетная длина обработки определяется по формуле:

L = L рез + l 1 + l 2 + l 3 .

гдеL рез – длина резания, мм;

l 1 – длина подвода инструмента, мм;

l 2 – длина врезания инструмента, мм;

l 3 – длина перебега инструмента, мм.

Время обслуживания рабочего места определяется по формуле:

t обсл = t техн.обсл + t орг.обсл,

гдеt техн.обсл – время технического обслуживания, мин;

t орг.обсл – время организационного обслуживания, мин.

,

,

где - коэффициент, определяемый по нормативам. Принимаем .

Время на перерыв и отдых определяется по формуле:

,

где - коэффициент, определяемый по нормативам. Принимаем .

Приведем расчет норм времени для трех различных операций

010 Токарная

Предварительно определим расчетную длину обработки. l 1 , l 2 , l 3 определим по данным табл.3.31 и 3.32 на стр.85 .

L = 12 + 6 +2 = 20 мм.

Минутная подача

S мин = S об ∙n, мм/мин,

где S об – оборотная подача, мм/об;

n – число оборотов, об/мин.

S мин = 0,5∙1500 = 750 мм/мин.

мин.

Вспомогательное время состоит из трех составляющих: на установку и на снятие детали, на переход, на измерение. Это время определяется по картам 51, 60, 64 на стр. 132, 150, 160 по :

t уст/снят = 1,2 мин;

t переход = 0,03 мин;

t изм = 0,12 мин;

t всп = 1,2 + 0,03 + 0,12 = 1,35 мин.

Время технического обслуживания

мин.

Время организационного обслуживания

мин.

Время перерывов

мин.

Норма штучного времени на операцию:

Т шт = 0,03 + 1,35 + 0,09+ 0,07 = 1,48 мин.

035 Сверлильная

Сверление отверстия Ø8 мм.

Определим расчетную длину обработки.

L = 12 + 10,5 + 5,5 = 28 мм.

Минутная подача

S мин = 0,15∙800 = 120 мм/мин.

Основное технологическое время:

мин.

Обработка производится на станке с ЧПУ. Время цикла автоматической работы станка по программе определяется по формуле:

Т ц.а = Т о + Т мв, мин,

гдеТ о – основное время автоматической работы станка, Т о = t осн;

Т мв – машинно-вспомогательное время.

Т мв = Т мв.и + Т мв.х, мин,

гдеТ мв.и – машинно-вспомогательное время на автоматическую смену инструмента, мин;

Т мв.х – машинно-вспомогательное время на выполнение автоматических вспомогательных ходов, мин.

Т мв.и определяем по приложению 47, .

Принимаем Т мв.х = Т о /20 = 0,0115 мин.

Т ц.а = 0,23 + 0,05 + 0,0115 = 0,2915 мин.

Норма штучного времени определяется по формуле:

гдеТ в – вспомогательное время, мин. Определяется по карте 7, ;

а тех, а орг, а отл – время на обслуживание и отдых, определяется по , карта 16: а тех + а орг + а отл = 8%;

Т в = 0,49 мин.

040. Шлифовальная

Определение основного (технологического) времени:

гдеl – длина обрабатываемой части;

l 1 – величина врезания и перебега инструмента по карте 43, ;

i – число проходов;

S – подача инструмента, мм.

мин

Определение вспомогательного времени см. карту 44,

Т в =0,14+0,1+0,06+0,03=0,33 мин

Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности:

,

где а обс и а отд – время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени по карте 50, :

а обс = 2% и а отд = 4%.

Определение нормы штучного времени:

Т ш =Т о + Т в + Т обс + Т отд = 3,52 + 0,33 + 0,231 = 4,081 мин

1.11 Экономическое сравнение 2-х вариантов операций

При разработке технологического процесса механической обработки возникает задача выбрать из нескольких вариантов обработки один, обеспечивающий наиболее экономичное решение. Современные способы механической обработки и большое разнообразие станков позволяют создавать различные варианты технологии, обеспечивающие изготовление изделий, полностью отвечающих всем требованиям чертежа.

В соответствии с положениями по оценке экономической эффективности новой техники признается наиболее выгодным тот вариант, у которого сумма текущих и приведенных капитальных затрат на единицу продукции будет минимальной. В число слагаемых суммы приведенных затрат следует включать лишь те затраты, которые изменяют свою величину при переходе на новый вариант технологического процесса.

Сумму этих расходов, отнесенную к часам работы машины, можно назвать часовыми приведенными затратами .

Рассмотрим следующие два варианта выполнения токарной операции, в которых обработка ведется на разных станках:

1. по первому варианту черновое обтачивание наружных поверхностей детали производится на универсальном токарно-винторезном станке модели 1К62;

2. по второму варианту черновое обтачивание наружных поверхностей детали производится на токарно-револьверном станке модели 1П365.

1. Операция 10 выполняется на станке 1К62.

Величина характеризует экономичность оборудования. Меньшее значение для сопоставления станков при равной производительности свидетельствует о том, что станок более экономичен.

Величина часовых приведенных затрат

где - основная и дополнительная заработная плата, а также начисления на соцстрах оператору и наладчику за физический час работы обслуживаемых машин, коп/ч;

Коэффициент многостаночности, принимаемый по фактическому состоянию на рассматриваемом участке, принимаем М = 1;

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места, коп/ч;

Нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений: для машиностроения = 2;

Удельные часовые капитальные вложения в станок, коп/ч;

Удельные часовые капитальные вложения в здание, коп/ч.

Основную и дополнительную заработную плату, а также отчисления на соцстрах оператору и наладчику можно определить по формуле:

, коп/ч,

где - часовая тарифная ставка станочника соответствующего разряда, коп/ч;

1,53 – суммарный коэффициент, представляющий произведение следующих частных коэффициентов:

1,3 – коэффициент выполнения норм;

1,09 – коэффициент дополнительной зарплаты;

1,077 – коэффициент отчислений на соцстрах;

к – коэффициент, учитывающий зарплату наладчика, принимаем к = 1,15.

Величина часовых затрат по эксплуатации рабочего места в случае понижения

загрузки станка должна быть скорректирована с помощью коэффициента , если станок не может быть дозагружен. В этом случае скорректированная величина часовых затрат:

, коп/ч,

где - часовые затраты по эксплуатации рабочего места, коп/ч;

Поправочный коэффициент:

,

Удельный вес условно-постоянных затрат в часовых затратах на рабочем месте, принимаем ;

Коэффициент загрузки станка.

гдеТ ШТ – штучное время на операции, Т ШТ = 2,54 мин;

t В – такт выпуска, принимаем t В = 17,7 мин;

m П – принятое число станков на операции, m П = 1.

;

,

где - практические скорректированные часовые затраты на базовом рабочем месте, коп;

Машино-коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка. Принимаем .

коп/ч.

Капитальные вложения в станок и здание можно определить:

гдеЦ – балансовая стоимость станка, принимаем Ц = 2200.

, коп/ч,

Где F – производственна площадь, занимаемая станком, с учетом проходов:

где - производственная площадь, занимаемая станком, м 2 ;

Коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь, .

коп/ч.

коп/ч.

Стоимость механической обработки на рассматриваемой операции:

, коп.

коп.

2. Операция 10 выполняется на станке 1П365.

Ц = 3800 руб.

Т ШТ = 1,48 мин.

коп/ч.

коп/ч.

коп/ч.

коп.

Сопоставив варианты выполнения токарной операции на различных станках, приходим к выводу, что токарную обработку наружных поверхностей детали следует производить на токарно-револьверном станке модели 1П365. Так как себестоимость механической обработки детали ниже, чем если выполнять ее на станке модели 1К62.

2. Проектирование специальной станочной оснастки

2.1 Исходные данные для проектирования станочной оснастки

В данном курсовом проекте разработано станочное приспособление для операции №35, в которой производится сверление, зенкерование и развертывание отверстий при помощи станка с ЧПУ.

Тип производства, программа выпуска, а также затраты времени на операцию, определяющие уровень быстродействия приспособления при установке и снятии детали, повлияли на решение механизировать приспособление (зажим детали в тиках происходит за счет пневмоцилиндра).

Приспособление используется для установки только одной детали.

Рассмотрим схему базирования детали в приспособлении:

Рисунок 2.1 Схема установки детали в тисках

1, 2, 3 – установочная база – лишает заготовку трех степеней свободы: перемещение вдоль оси ОХ и вращения вокруг осей ОZ и ОY; 4, 5 – двойная опорная база – лишает двух степеней свободы: перемещение вдоль осей OY и OZ; 6 – опорная база – лишает вращения вокруг оси ОХ.

2.2 Принципиальная схема станочного приспособления

В качестве станочного приспособления будем использовать машинные тиски, оснащенные пневмоприводом. Пневмопривод обеспечивает постоянство усилия зажима детали, а также быстроту закрепления и открепления обрабатываемой детали.

2.3 Описание конструкции и принципа работы

Универсальные самоцентрирующие тиски с двумя подвижными сменными губками предназначены для закрепления деталей типа ось при проведении сверления, зенкерования и развертывания отверстий. Рассмотрим конструкцию и принцип работы приспособления.

На левом торце корпуса 1 тисков закреплена переходная втулка 2, а на ней пневмокамера 3. Между двумя крышками пневмокамеры зажата диафрагма 4, которая жестко закреплена на стальном диске 5, в свою очередь, закрепленном на штоке 6. Шток 6 пневмокамеры 3 через тягу 7 соединен со скалкой 8, на правом конце которой расположена рейка 9. Рейка 9 находится в зацеплении с зубчатым колесом 10, а зубчатое колесо 10 – с верхней подвижной рейкой 11, на которой установлена и закреплена с помощью двух штифтов 23 и двух болтов 17 правая подвижная губка 12. В кольцевую выточку на левом конце скалки 8 входит нижний конец пальца 14, верхний его конец запрессован в отверстие левой подвижной губки 13. Сменные зажимные призмы 15, соответствующие диаметру обрабатываемой оси, закрепляются винтами 19 на подвижных губках 12 и 13. Пневмокамера 3 прикрепляется к переходной втулке 2 с помощью 4 болтов 18. В свою очередь переходная втулка 2 присоединяется к корпусу приспособления 1 при помощи болтов 16.

При поступлении сжатого воздуха в левую полость пневмокамеры 3 диафрагма 4 прогибается и перемещает вправо шток 6, тягу 7 и скалку 8. Скалка 8 пальцем 14 передвигает губку 13 вправо, а левым реечным концом, вращая зубчатое колесо 10, перемещает верхнюю рейку 11 с губкой 12 влево. Таким образом, губки 12 и 13, сдвигаясь, зажимают обрабатываемую деталь. При поступлении сжатого воздуха в правую полость пневмокамеры 3 диафрагма 4 прогибается в другую сторону и перемещают влево шток 6, тягу 7 и скалку 8; скалка 8 разводит губки 12 и 13 с призмами 15.

2.4 Расчет станочного приспособления

Силовой расчет приспособления

Рисунок 2.2 Схема для определения усилий зажима заготовки

Для определения силы зажима упрощенно изобразим заготовку в приспособлении и изобразим моменты от сил резания и искомую потребную силу закрепления.

На рисунке 2.2:

М – крутящий момент на сверле;

W – потребное усилие закрепления;

α – угол призмы.

Потребное усилие закрепления заготовки определяется по формуле:

, Н,

гдеМ – крутящий момент на сверле;

α – угол призмы, α = 90;

Коэффициент трения на рабочих поверхностях призмы, принимаем ;

D – диаметр заготовки, D = 75 мм;

К – коэффициент запаса.

K = k 0 ∙k 1 ∙k 2 ∙k 3 ∙k 4 ∙k 5 ∙k 6 ,

где k 0 – гарантированный коэффициент запаса, для всех случаев обработки k 0 = 1,5

k 1 – коэффициент, учитывающий наличие случайных неровностей на заготовках, что влечет за собой увеличение сил резания, принимаем k 1 = 1;

k 2 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления режущего инструмента, k 2 = 1,2;

k 3 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании, k 3 = 1,1;

k 4 – коэффициент, учитывающий непостоянство усилия зажима при использовании пневморычажных систем, k 4 = 1;

k 5 – коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных элементов, принимаем k 5 = 1;

k 6 – коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку, принимаем k 6 =1.

K = 1,5∙1∙1,2∙1,1∙1∙1∙1 = 1,98.

Крутящий момент

М= 10∙С М ∙ D q ∙ S у ∙К р.

где С М, q, у, K р, – коэффициенты , с.281.

S – подача, мм/об.

D – диаметр сверления, мм.

М = 10∙0,0345∙ 8 2 ∙ 0,15 0,8 ∙0,92 = 4,45 Н∙м.

Н.

Определим усилие Q на штоке диафрагменной пневмокамеры. Усилие на штоке изменяется по мере его движения, так как на определенном участке перемещения начинает оказывать сопротивление диафрагма. Рациональная длина хода штока, при которой не происходит резкого изменения усилия Q, зависит от расчетного диаметра D, толщины t, материала и конструкции диафрагмы, а также от диаметра d опорного диска.

В нашем случае принимаем диаметр рабочей части диафрагмы D = 125 мм, диаметр опорного диска d = 0,7∙D = 87,5 мм, диафрагма изготавливается из прорезиненной ткани, толщина диафрагмы t = 3 мм.

Усилие в исходном положении штока:

, Н,

Где р – давление в пневмокамере, принимаем р = 0,4∙10 6 Па.

Усилие на штоке при перемещении на 0,3D:

, Н.

Расчет приспособления на точность

Исходя из точности выдерживаемого размера обрабатываемой детали к соответствующим размерам приспособления предъявляют следующие требования.

При расчете на точность приспособлений суммарная погрешность при обработке детали не должна превышать величину допуска T размера, т.е.

Суммарная погрешность приспособления рассчитывается по следующей формуле:

где Т – допуск выполняемого размера;

Погрешность базирования, ,так как в данном случае нет отклонения фактически достигнутого положения детали от требуемого;

Погрешность закрепления, ;

Погрешность установки приспособления на станке, ;

Погрешность положения детали из-за износа элементов приспособления;

Приближенно износ установочных элементов может определяться по формуле:

,

гдеU 0 – средний износ установочных элементов, U 0 = 115 мкм;

k 1 , k 2 , k 3 , k 4 – соответственно коэффициенты, учитывающие влияние материала заготовки, оборудования, условий обработки и числа установок заготовки.

k 1 = 0,97; k 2 = 1,25; k 3 = 0,94; k 4 = 1;

Принимаем мкм;

Погрешность от перекоса или смещения инструмента, , так как в приспособлении отсутствуют направляющие элементы;

Коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения,

Коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках,

Коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления,

Экономическая точность обработки, = 90 мкм.

3. Проектирование специальной контрольной оснастки

3.1 Исходные данные для проектирования контрольного приспособления

Контрольно-измерительные приспособления служат для проверки соответствия параметров изготавливаемой детали требованиям технологической документации. Предпочтение отдается приспособлениям, позволяющим определить пространственное отклонение одних поверхностей по отношению к другим. Данное приспособление отвечает этим требованиям, т.к. измеряет радиальное биение. Приспособление имеет простое устройство, удобно в эксплуатации и не требует высокой квалификации контролера.

Детали типа ось в большинстве случаев передают механизмам значительные крутящие моменты. Чтобы они работали безотказно продолжительное время, большое значение имеет высокая точность выполнения основных рабочих поверхностей оси по диаметральным размерам.

Процесс контроля предусматривает преимущественно сплошную проверку радиального биения наружных поверхностей оси, которую можно проводить на многомерном контрольном приспособлении.

3.2 Принципиальная схема станочного приспособления

Рисунок 3.1 Принципиальная схема контрольного приспособления

На рисунке 3.1 изображена, принципиальна схема приспособления для контроля радиального биения наружных поверхностей детали ось. На схеме обозначены основные части приспособления:

1 – корпус приспособления;

2 – передняя бабка;

3 – задняя бабка;

4 – стойка;

5 – индикаторные головки;

6 – контролируемая деталь.

3.3 Описание конструкции и принципа работы

На корпусе 1 с помощью винтов 13 и шайб 26 закреплены передняя бабка 2 с оправкой 20 и задняя бабка 3 с неподвижным обратным центром 23, на которые устанавливают проверяемую ось. Осевое положение оси фиксируется неподвижным обратным центром 23. К последнему ось прижимается пружиной 21, которая расположена в центральном осевом отверстии пиноли 5 и воздействует на переходник 6. Пиноль 5 смонтирована в передней бабке 2 с возможностью вращения относительно продольной оси благодаря втулкам 4. на левом конце пиноли 5 установлен маховичок 19 с ручкой 22, который закреплен шайбой 8 и штифтом 28, крутящий момент от маховичка 19 передается на пиноль 5 с помощью шпонки 27. Переходнику 6 вращательное движение при измерении передается через штифт 29, который запрессован в пиноли 5. Помимо этого, на другом конце переходника 6 вставлена оправка 20 с конической рабочей поверхностью для точного беззазорного базирования оси, так как последняя имеет цилиндрическое осевое отверстие диаметром 12 мм. Конусность оправки зависит от допуска Т и диаметра отверстия оси и определяется по формуле:

мм.

В двух стойках 7, прикрепленных к корпусу 1 винтами 16 и шайбами 25, установлен вал 9, по которому перемещаются кронштейны 12 и фиксируются винтами 14. На кронштейнах 12 установлены с помощью винтов 14 скалки 10, на которых винтами 15, гайками 17 и шайбами 24 закреплены ИГ 30.

Две ИГ 30 служат для проверки радиального биения наружных поверхностей оси, которой дают один-два оборота и отсчитывают максимальные показания ИГ 30, определяющие биение. Приспособление обеспечивает высокую производительность процесса контроля.

3.4 Расчет контрольного приспособления

Важнейшим условием, которому должны удовлетворять контрольные приспособления, является обеспечение необходимой точности измерения. Точность в значительной степени зависит от принятого метода измерения, от степени совершенства принципиальной схемы и конструкции приспособления, а также от точности его изготовления. Не менее важным фактором, влияющим на точность, является точность изготовления поверхности, используемой в качестве измерительной базы у контролируемых деталей.

где- погрешность изготовления установочных элементов и их расположения на корпусе приспособления, принимаем мм;

Погрешность, вызванная неточностью изготовления передаточных элементов, принимаем мм;

Систематическая погрешность, учитывающая отклонения установочных размеров от номинальных, принимаем мм;

Погрешность базирования, принимаем ;

Погрешность смещения измерительной базы детали от заданного положения, принимаем мм;

Погрешность закрепления, принимаем мм;

Погрешность от зазоров между осями рычагов, принимаем ;

Погрешность отклонения установочных элементов от правильной геометрической формы, принимаем ;

Погрешность метода измерения, принимаем мм.

Суммарная погрешность может составлять до 30% допуска контролируемого параметра: 0,3∙Т = 0,3∙0,1 = 0,03 мм.

0,03 мм ≥ 0,0034 мм.

3.5 Разработка карты наладки на операцию № 30

Разработка карты наладки позволяет понять сущность настройки станка с ЧПУ при выполнении операции с автоматическим способом получения заданной точности.

В качестве настроечных размеров принимаем размеры, соответствующие середине поля допуска операционного размера. Величину допуска на настроечный размер принимаем

Т н = 0,2 * Т оп.

гдеТ н – допуск на настроечный размер.

Т оп – допуск на операционный размер.

Например, на данной операции точим поверхность Ø 32,5 -0,08 , тогда настроечный размер будет равен

32,5 – 32,42 = 32,46 мм.

Т н = 0,2 * (-0,08) = - 0,016 мм.

Настроечный размер Ø 32,46 -0,016 .

Расчет остальных размеров ведется аналогично.

Выводы по проекту

Согласно заданию на курсовой проект спроектирован технологический процесс изготовления вала. Технологический процесс содержит 65 операций, на каждую из которых указаны режимы резания, нормы времени, оборудование и оснастка. Для сверлильной операции спроектировано специальное станочное приспособление, которое позволяет обеспечить необходимую точность изготовления детали, а также требуемое усилие зажима.

При проектировании технологического процесса изготовления вала разработана карта наладки на токарную операцию №30, которая позволяет понять сущность настройки станка с ЧПУ при выполнении операции с автоматическим способом получения заданной точности.

При выполнении проекта была составлена расчетно-пояснительная записка, в которой подробно описываются все необходимые расчеты. Также расчетно-пояснительная записка содержит приложения, в которые входят операционные карты, а также чертежи.

Список литературы

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.-4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986 – 496 с.

2. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов: Учебник для машиностр. и приборостр. спец. вузов. _ М.: Высш. шк., 1985 – 304 с.

3. Марасинов М.А. Руководство по расчету операционных размеров.- Рыбинск. РГАТА, 1971.

4. Марасинов М.А. Проектирование технологических процессов в машиностроении: Учебное пособие.- Ярославль.1975.-196 с.

5. Технология машиностроения: Учебное пособие по выполнению курсового проекта / В.Ф. Безъязычный, В.Д. Корнеев, Ю.П. Чистяков, М.Н. Аверьянов.- Рыбинск: РГАТА,2001.- 72 с.

6. Общемашиностроительные нормативы вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно – заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. М, Машиностроение.1964г.

7. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. Изд-е 4-е, исправл. и доп.Л., Машиностроение,1975 г.

На рабочее место вместе с заданием поступает технологическая документация: технологические, маршрутные, операционные карты, эскизы, чертежи. Не выполнять требования означает – нарушение технологической дисциплины, это недопустимо, т.к. это приводит к снижению качества выпускаемой продукции.

Исходными данными для построения технологического процесса является чертеж детали и технические требования к ее изготовлению.

Маршрутная карта(МК) – содержит описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия по всем операциям различных видов в технологической последовательности, с указанием данных об оборудовании, оснастке, материалов и др.

Формы и правила оформления маршрутных карт регламентированы согласно ГОСТ 3.1118-82(Формы и правила оформления маршрутных карт)

Операционная карта(ОК) – содержит описание операций технологического процесса изготовления изделия с расчленением операций по переходам с указанием режимов обработки, расчетных норм и трудовых нормативов.

Формы и правила оформления операционных карт регламентированы согласно ГОСТ 3.1702-79(Формы и правила оформления операционных карт)

Рабочие чертежи деталей должны быть выполнены в соответвсвии с ЕСКД (ГОСТ 2.101-68), в чертеже указываются все сведения для изготовления детали: форма и размеры поверхностей, материал заготовки, технические требования к изготовлению, точность формы, размеров и др.

В данном отчете мною рассмотрена деталь Переходник, проанализирована марка материала, из которой выполнена деталь.

Деталь, переходник, испытывает осевые и радиальные напряжения, а также переменные напряжения от вибрационных нагрузок и незначительные тепловые нагрузки.

Переходник изготовлен из легированной конструкторской стали 12Х18Н10Т. Это высококачественная сталь, содержащая0,12% углерода, 18% хрома, 10% никеля и небольшое содержание титана , не превышающее 1,5%.

Сталь 12Х18Н10Т отлично подходит для изготовления деталей, работающих в условиях высокой ударной нагрузкой. Этот тип металла идеально подходит для использования в условиях низких отрицательных температур, вплоть до -110 °С. Еще одним весьма полезным свойством сталей данного типа, при использовании в конструкциях, является неплохая свариваемость.

Чертеж детали представлен в Приложении 1.

Разработка технологического процесса начинается после уточнения и определения выбора заготовки, уточнение его габаритов под дальнейшую обработку, затем изучается чертеж, план последовательной обработки детали по операциям, выбирается инструмент.

Технологический процесс представлен в Приложении 2.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВКИ. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА, ВЕЛИЧИНЫ ПРИПУСКОВ, ПОВЫШЕНИЯ КИМ

Деталь изготавливается из материала 12Х18Н10Т ГОСТ5632-72 и более целесообразным методом получения заготовки является отливка, но для сравнения рассмотрим получение заготовки – штамповки.

Штамповка на гидравлических прессах применяется там, как правило, где не может быть использован молот, а именно:

При штамповке малопластичных сплавов, не допускающих больших скоростей деформирования;

Для различных видов штамповки выдавливанием;

Там, где необходим очень большой рабочий ход, например, при глубокой прошивке или протяжке прошитых заготовок.

В настоящее время в машиностроении действует ГОСТ 26645-85 "Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку" с внесенным изменением №1 взамен отмененных стандартов ГОСТ 1855-55 и ГОСТ 2009-55. Стандарт распространяется на отливки из черных и цветных металлов и сплавов, изготовляемые различными способами литья, и соответствует международному стандарту ИСО 8062-84

Различают следующие виды литья: литье в землю, литье в кокиль, под давление, литье выжиманием, в оболочковые формы, центробежное литье, литье всасыванием, вакуумное литье.

Для изготовления данной отливки можно использовать следующие способы литья: в кокиль, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, в гипсовые формы, в песчаные формы и по газифицированным моделям.

Литьё в кокиль . Литье в кокиль относится к трудо- и материалосберегающим, малооперационным и малоотходным технологическим процессам. Оно улучшает условия труда в литейном производстве и уменьшает воздействие на окружающую среду. К недостаткам кокильного литья следует отнести высокую стоимость кокиля, трудность получения тонкостенных отливок в связи с быстрым отводом теплоты от расплава металлическим кокилем, сравнительно небольшое число заливок при изготовлении в нем стальных отливок.

Так как литая деталь изготовляется – серийно, а стойкость кокиля при заливки в него стали низка, считаю не целесообразным использовать данный вид литья.

Литьё по газифицированным моделям . ЛГМ - позволяет получить отливки по точности равные литью по выплавляемым моделям при уровне затрат сопоставимом с литьем в ПФ. Затраты на организацию производства ЛГМ включают в себя проектирование и изготовление пресс-форм. Технология ЛГМ позволяет получать отливки весом от 10 грамм до 2000 килограмм с чистотой поверхности Rz40, размерной и весовой точностью до 7 класса (ГОСТ 26645-85) .

Исходя из серийности производства, а так же дорогой оснастки, использование данного вида литья для изготовления отливки не целесообразно.

Литьё под низким давлением . ЛНД – позволяет получать толстостенные и тонкостенные отливки переменного сечения. Пониженная себестоимость литья за счет автоматизации и механизации процесса литья. В конечном итоге ЛНД дает высокий экономический эффект. Ограниченное применение сплавов с высокой Тпл.

Литьё в песчаные формы . Литьё в песчаные формы - самый массовый (до 75-80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья. Литьём в ПФ получают отливки любой конфигурации 1…6 групп сложности. Точность размеров соответствует 6…14 группам. Параметр шероховатости Rz=630…80мкм. Можно изготавливать отливки массой до 250т. с толщиной стенки свыше 3 мм.

Исходя из анализа возможных видов литья для получения нашей отливки, можно сделать вывод о целесообразности использования литья в ПФ, т.к. это более экономично для нашего производства.

Основным показателями, позволяющими оценить технологичность конструкции заготовок, является коэффициент использования металла (КИМ)

Постепени точности заготовки бывают:

1. Грубые, КИМ<0,5;

2. Пониженной точности 0,5≤КИМ<0,75;

3. Точные 0,75≤КИМ≤0,95;

4. Повышенной точности, для которых КИМ>0,95.

КИМ (коэффициент использования металла) – это отношение массы детали к массе заготовки.

Коэффициент использования металла (КИМ) вычисляют по следующей формуле:

где Q дет – масса детали, кг;

Q отл. – масса заготовки, кг;

Полученные значения коэффициентов позволяет сделать вывод о том, что деталь «Переходник» достаточно технологична для изготовления её литьем.