Дипломная работа на тему «Технологическая подготовка производства корпуса подпятника карусельного станка»

Скачать пример Заказать работу Скачать пример Заказать работу

АННОТАЦИЯ

В дипломной работе представлен анализ исходных данных для разработки технологической подготовки производства корпуса механизма регулировки подпятника карусельного станка. Произведен анализ сборочной единицы и корпуса на технологичность. Предложены изменения конструкции, повышающие технологичность сборочной единицы. В технологической части спроектирована отливка и разработан технологический процесс изготовления корпуса, произведен расчет режимов резания и нормирование операций механической обработки детали.

Спроектировано приспособление для закрепления заготовки на столе станка.

Пояснительная записка на 72 с., в том числе 40 рис. и 19 табл.;чертежи — 11 л. А1

Сибирский государственный аэрокосмический университет, 2016 г.

ANNOTATION

the thesis project presents an analysis of the initial data for the development of technological preparation of production thrust bearing housing adjustment mechanism carousel machine. The analysis of the assembly unit and housing for manufacturability. Proposed design changes that increase the workability of the assembly unit. The technological part is designed and developed casting process of manufacturing the body, calculated the cutting conditions and rationing of operations of machining parts.to secure the workpiece fixture on the machine table.

Explanatory note on ___ p., including __ fig. and __ tab., drawings — ___ sheets. А1

Siberian state space university, 2015.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

.1 Описание конструкции и работы сборочной единицы

.2 Служебное назначение детали

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

.3 Служебное назначение поверхностей детали

.4 Анализ поверхностей детали и расчет размерных цепей

.5 Годовая программа выпуска и величина партии деталей

.6 Анализ технологичности конструкции

.6.1 Анализ технологичности конструкции сборочной единицы

.6.2 Анализ технологичности конструкции корпуса

. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Выбор исходной заготовки

.2 Выбор технологического процесса механической обработки детали

.2.1 Определение и анализ размерных цепей поверхностей детали

.2.2 Основные технологические задачи

.2.3 Выбор методов и количества переходов обработки поверхностей

.2.4 Выбор и обоснование технологических баз

.2.5 Анализ базового технологического процесса обработки детали

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

.2.6 Выбор последовательности обработки поверхностей

.2.7 Разработка и обоснование маршрута обработки

.3 Определение режимов резанья

.3.1 Аналитический расчет режимов резанья

.3.2 Определение режимов резанья за нормативами

.4 Нормирование технологичного процесса

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Повышение качества продукции невозможно без внедрения новых технологических процессов, использования более совершенного и прогрессивного оборудования, внедрения в производство новых изделий, что связано со структурной перестройкой машиностроения, притоком инвестиций, проведением научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок новой продукции, улучшением организации производства и внедрение прогрессивных технологических процессов. Снижение цены и повышение конкурентоспособности продукции на внутреннем и внешних рынках сбыта требует снижения затрат на производство, снижение энерго- и материалоемкости изделий, снижения затрат труда на выпуск продукции, а также в большей степени достигается за счет четкой организации производства.

Проанализировав технологический процесс изготовления корпуса подпятника на предприятии, делаем вывод, что его необходимо изменить, используя прогрессивные методы обработки. Техническую оснастку также необходимо механизировать для облегчения труда рабочих, а по возможности и автоматизировать процесс.

Тема дипломного проекта посвящена технологической подготовке производства корпуса подпятника карусельного станка. Объем выпуска — 540 штук в год.

При дипломном проектировании поставлены следующие задачи:

усовершенствовать технологический процесс изготовления корпуса;

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

выбрать способ получения заготовки и маршрут обработки;

выбрать необходимое оборудование и инструменты;

спроектировать станочное приспособление;

предложить компоновку гибкого автоматического участка для механической обработки корпуса;

создать безопасные и не вредные условия труда на участке;

выполнить экономическое обоснование технологического процесса корпуса подпятника.

1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

1.1 Описание конструкции и работы сборочной единицы

Механизм регулирования подпятника предназначен для регулирования высоты подпятника карусельного станка. Механизм устанавливается на карусельный станок 1531М (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Общий вид карусельного станка 1531М

Механизм регулирования подпятника приведен на рис. 1.2. В корпусе 2 установлена опора 4 с упорным подшипником 23. Упорный подшипник 23 надет на шпиндель 3. Винт 6 установлен в фланец 7. На винт 6 надет клин 5, который может перемещаться по пазу корпуса 2. Вращение с конической шестерни 10 передается через шестерню 9 на винт 6. Винт 6 перемещает клин 5, который поднимает (опускает) опору 4 и шпиндель 3. Положение опоры 4 определяет высоту положения подпятника карусельного станка. Корпус 2 крепится к планшайбе станка с помощью болтов 14.

Сборочная единица должна выполнять свое служебное назначение при следующих условиях:

— температура окружающей среды должна быть в пределах 20±5˚С;

— относительная влажность воздуха 60 ± 10%.

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

Рис. 1.2. Эскиз сборочной единицы

Допустимый уровень звукового давления при работе устройства не должен превышать 70± 5дБ. Усилие на рукоятке при регулировке высоты подпятника — 200Н.

Режим работы — периодический, двухсменный.

Условия работы — средние (работа сопровождается легкими толчками, кратковременными перегрузками до 125% от номинальной нагрузки, количество включений приспособления низкое (до 120 включений в час)).

В качестве смазки подшипников скольжения рекомендуется использовать ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74. Смазку проводить с помощью шприца через пресс-маслёнки каждые 700 часов эксплуатации.

Внешние, механически необработанные поверхности сборочной единицы красить атмосферной нитроэмалью НЦ-25 по ГОСТ 926-82 черного цвета. Внешние механически обработанные поверхности деталей оксидировать. На поверхностях деталей не должно быть трещин, пор, раковин и других дефектов. Данная сборочная единица не должна иметь заусенцев, выступлений, которые опасны для рабочего.

Срок службы механизма 17000 часов машинного времени.

1.2 Служебное назначение детали

Деталь — корпус (3-D модель корпуса приведена на рис. 2.3, чертеж детали прилагается к отчету). Корпус предназначен для базирования сборочной единицы в станке и обеспечении постоянной точности относительного расположения деталей, с помощью которых происходит регулирование высоты подпятника карусельного станка.

Прочность и жесткость корпуса обеспечивается механическими свойствами исходного материала, конфигурацией детали и габаритными размерами.

Материал детали СЧ18 ГОСТ 1412-85.

Химический состав материала указан в табл. 1.1.

Физико-механические свойства материала указаны в табл. 1.2.

Таблица 1.1 — Химический состав, % и твердость материала

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Материал	Элементы
	C	Si	Mn	Р	S
СЧ18	3,4-3,6	1,9 — 2,3	0.5 — 0.7	£0,2	£0.15

Таблица 1.2 — Характеристика механических свойств материала

Материал	r, кг/м³	sт, МПа	sв, МПа	НВ	Е, МПа
СЧ18	7200	80	300	180	80000

Рис. 1.3. 3-D модель корпуса

Серый чугун имеет хорошие литейные свойства и низкий коэффициент усадки (1,1%), поэтому исходную заготовку будем получать литьем.

На поверхности детали не допускаются поры и трещины. Данная деталь не должна иметь острых углов и выступов, которые являются опасными для рабочего.

Корпус должен выполнять свое служебное назначение при следующих условиях: — температура окружающей среды должна быть в пределах 20 ± 5˚С;

— относительная влажность воздуха 60 ± 10%.

Внешние, механически необработанные поверхности корпуса красить атмосферной нитроэмалью НЦ-25 по ГОСТ 926-82 черного цвета.

Срок службы 17000 часов машинного времени.

.3 Служебное назначение поверхностей детали

Эскиз корпуса с обозначением поверхностей изображен на рис. 1.4.

, 3 поверхности, предназначенные для базирования корпуса в сборочной единице, данные поверхности являются основными базами.

, 4-28 — вспомогательные базы, определяют положение присоединяемых к корпусу деталей.

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

, 7, 27, 28 — исполнительные поверхности, с их помощью корпус выполняет свое служебное назначение — обеспечение постоянной точности относительного расположения деталей, с помощью которых происходит регулирование высоты подпятника карусельного станка.

Все остальные не указанные поверхности — свободные поверхности, которые не контактируют с поверхностями других деталей сборочной единицы, но необходимы для придания детали завершенной геометрической формы.

Рис. 1.4. Эскиз корпуса с обозначением поверхностей

.4 Анализ поверхностей детали и расчет размерных цепей

Исходя из служебного назначения сборочной единицы, определим следующие нормы точности.

. Обеспечить величину гарантированного бокового зазора 0,12мм в зубчатой передаче [5] (рис. 1.5). Чрезмерный боковой зазор приведет к невозможности в ращения в зубчатом зацеплении и возможной поломке зубьев. Недостаточный боковой зазор приведет к выкрашиванию боковых поверхностей зубьев в процессе эксплуатации или заклиниванию зубчатой передачи.

. Обеспечить расстояние от торца фланца до оси вала в пределах АΔ=108±0,07мм (рис. 1.6). Невыполнение этого условия приведет к смещению пятна контакта вследствие выхода гарантированного бокового зазора за пределы допуска. Это приведет к преждевременному износу шестерен механизма и выхода их из строя.

. Обеспечить перпендикулярность торца бобышки корпуса к торцу фланца αΔ=0,05мм (рис. 1.6). Невыполнение этого условия приведет до смещения пятна контакта вследствие выхода гарантированного бокового зазора за пределы допуска. Это приведет к преждевременному износу шестерен механизма и выхода их из строя.

Рис. 1.5. Боковой зазор зубчатой передачи:

а) невозможность вращения зубчатой передачи при большом боковом зазоре Сп;

б) заклинивание зубьев при недостаточном боковом зазоре Сп

Рис. 1.6. Влияние не выдерживания расстояния от торца фланца до оси корпуса (АΔ ) и перпендикулярности торца бобышки корпуса к торцу фланца (αΔ ) на точность:

а) смещение пятна контакта при недостаточной величине бокового зазора;

б) смещение пятна контакта при излишней величине бокового зазора

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

4. Обеспечить расстояние от основы корпуса до оси винта в пределах БΔ=50+0,1 мм (рис. 1.7). Невыполнение этого условия может привести или к невозможности установки клина при сборке узла или к заклиниванию клина в процессе эксплуатации механизма.

Рис. 1.7. Влияние расстояния от основы корпуса до оси на точность

. Обеспечить параллельность оси винта до основы корпуса в пределах βΔ=0,04 мм (рис. 1.8). Невыполнение этого условия может привести к заклиниванию клина в процессе эксплуатации механизма.

Рис. 1.8. Влияние параллельность оси винта до основы корпуса на точность

. Обеспечить расстояние от торца бобышки корпуса до оси винта в пределах ВΔ=166±0,07мм (рис 1.9). Невыполнение этого условия приведет к смещению пятна контакта вследствие выхода гарантированного бокового зазора за пределы допуска. Это приведет к преждевременному износу шестерен механизму и выхода их из строя.

Рис. 1.9. Влияние необеспечения расстояния от торца бобышки корпуса до оси винта

а) смещение пятна контакта при недостаточной величине бокового зазора;

б) смещение пятна контакта при излишней величине бокового зазора.

7. Обеспечить зазор между торцом винта и гайкой в пределах ГΔ=1±0,5мм (рис.1.10). Вследствие отсутствия зазора невозможно будет зафиксировать шестерня на винте в осевом направлении.

Рис. 1.10 — Зазор между торцом винта и гайкой

.5 Годовая программа выпуска и величина партии деталей

Согласно данным предприятия-изготовителя с учетом планируемого роста производства годовая программа выпуска изделий на предприятии составляет 540шт/год, коэффициент закрепления операции КЗО=18.

Определим величину партии изделий для запуска в производства:р==45 штук,

где N — годовая программа выпуска изделий, шт;- периодичность запуска партии деталей (равняется количеству месяцев в году).

.6 Анализ технологичности конструкции

1.6.1 Анализ технологичности конструкции сборочной единицы

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

Технологичность в соответствии с ГОСТ 14.205-83 — это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте при заданных показателях качества, объеме выпуска и условиях выполнения работ.

Исходный сборочный чертеж механизма для регулирования подпятника является нетехнологичным по следующим требованиям:

не полностью указаны посадки соединений;

не указаны данные о массе изделия и его составных частей.

В технических условиях не приведены следующие данные:

допустимые при работе нагрузки;

сведения о смазочных материалах;

данные о моментах затяжки резьбовых соединений.

Сборочная единица является технологичной, так как она обеспечивает:

простота обслуживания и ухода во время работы;

отсутствие механических работ при сборке;

короткие размерные цепи;

высокий уровень взаимозаменяемости;

наличие удобных сборочных технологических баз.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Сделаем детальный анализ конструкции сборочной единицы согласно [2], [3]. Нетехнологичная конструкция сборочной единицы приведена на рис. 1.11. Нетехнологичные элементы конструкции выделены утолщенными линиями.

Технологичная конструкция сборочной единицы приведена на рис. 1.12.

Рис 1.11. Нетехнологичная конструкция сборочной единицы

Поскольку втулка 1 запрессована по посадке Н7/р6, то необходимость в установлении винта 5, который фиксирует втулку 1 от проворота, отпадает. Кроме того, технологически сложно при запрессовке совместить резьбовое отверстие корпуса 4 и отверстие втулки 1. Поэтому целесообразно убрать винт 5 и резьбовое отверстие в корпусе.

Нетехнологичным является установление торца втулки 1 в буртик корпуса 3. Конструкция буртика предполагает либо обточку торца корпуса (технологически сложно, учитывая то, что масса корпуса составляет 150кг и для его обточки необходимо специальное оборудование, к тому же резец работал бы с ударными нагрузками), или фрезерования по контуру, что является нетехнологичным, поскольку сам процесс является непродуктивным и требует оборудования с ЧПУ. Поэтому целесообразно убрать данный буртик (см. рис. 1.12).

Рис. 1.12. Технологичная конструкция сборочной единицы

Нетехнологичным является исполнение паза корпуса 4 под углом 5º, поскольку такая конструкция корпуса требует применения специального режущего инструмента — протяжки. Коническая форма паза не несет никакой конструктивной целесообразности, так как для достижения клином 3 крайнего положения в механизме достаточно контакта клина 3 с корпусом 4 в одной точке, а контакт по плоскости требует точной и дорогой обработки деталей сборочной единицы.

Технологическим будет сделать сквозной паз в корпусе одной глубины, что упростит механическую обработку корпуса (рис. 2.12).

В сборочной единице отсутствуют штифты, которые определяют точное положение фланца 6 относительно корпуса 4, а, следовательно, при сборке невозможно обеспечить необходимый боковой зазор в зубчатом зацеплении.

Под гайку 9 необходимо установить шайбу для увеличения площади опорной поверхности при затяжке.

Коническая шестерня 10 не зафиксирована в осевом направлении и установлена по посадке с зазором. В процессе эксплуатации вследствие вибраций при работе станка шестерня 10 сместится вниз и упрется в шестерню 8, что приведет к уменьшению или отсутствию бокового зазора в зацеплении, заклиниванию шестерен или преждевременному износу и выкрашиванию зубьев. Для предотвращения этого рекомендуется изменить конструкцию вала 11 и установить гайку, как показано на рисунке 6.

На сборочном чертеже шестерня 8 базируется своим торцом по торцу фланца 6. Как видно из рисунка 5, при такой конструкции механизма при затягивании гайки 9 винт 7 не сможет прокручиваться. Для предотвращения этого необходимо продолжить буртик винта 7 на 0,2 ± 0,1 мм за габариты фланца, а шестерню 8 базировать по этому буртику.

Обеспечение необходимого бокового зазора в зубчатом зацеплении требует достаточно точной обработки деталей сборочной единицы, поэтому для упрощения технологического процесса изготовления деталей и удешевления производство предлагается при составлении боковой зазор в зацеплении регулировать с помощью набора тонких шлифованных шайб. Также, с учетом изменений в конструкции винта 7 и вала 8, изменились размеры конических шестерен 9, 10. Ширина шестерни 9 уменьшилась с 70мм до 66мм. Ширина шестерни 10 уменьшилась с 50мм до 46мм.

В целом после предложенных конструктивных изменений сборочная единица стала технологичной.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

.6.2 Анализ технологичности конструкции корпуса

Деталь — корпус.

В связи с изменением конструкции механизма для регулирования подпятника изменилась конструкция корпуса. Исходный чертеж детали приведен на рис. 1.13. Измененный чертеж детали приведен на рис. 1.14. Причины изменений в конструкции корпуса подробно описаны в разделе 1.6.1.

Рис. 1.13. Нетехнологичная конструкция корпуса

Согласно чертежу, материал корпуса СЧ18 ГОСТ 1412-85. Для корпусных деталей рекомендуется использовать чугун марки не ниже СЧ20 ГОСТ 1212-85. Принимаем материал корпуса — СЧ20 ГОСТ 1212-85

Химический состав и физико-механические свойства материала определим с помощью базы данных программы КОМПАС-3D V15 и занесем в табл. 1.3, 1.4.

Рис. 1.14 — Технологичная конструкция корпуса

Таблица 1.3 — Химический состав, % материала

Материал	Элементы
	C	Si	Mn	Р	S
СЧ20	3,3-3,5	1,4-2,4	0,7-1,0	<0.15	<0.2

Таблица 1.4 — Характеристика механических свойств материала

Материал	σр, МПа	σз, МПа	НВ	ρ, г/см3	Е, МПа	G, МПа
СЧ20	180	280	220…320	7,12	80000	42000

Нетехнологичные характеристики детали:

наличие глухих отверстий;

есть места резких изменений формы, которые являются концентраторами напряжения;

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

трудоемкость контроля всех поверхностей детали, вследствие ее большой массы.

Технологичные характеристики детали:

— относительно простая конструкция детали и наличие поверхностей, которые являются удобными для базирования и закрепления при установке на станке;

доступность всех поверхностей детали для обработки на станках и непосредственного измерения, отсутствие сложных контуров обрабатываемых поверхностей;

материал заготовки СЧ20 ГОСТ 1412-85 обладает хорошими литейными свойствами что очень важно для получения исходной заготовки; хорошо обрабатывается, что позволит использовать традиционные методы обработки детали.

достаточная жесткость для применения высокопроизводительных методов обработки;

Количественно технологичность конструкции оценивается по комплексному показателю:

где KT — комплексный показатель технологичности; Кi — частный показатель технологичности; ji — коэффициент весомости частного показателя; n — количество частных показателей технологичности.

Частные показатели технологичности деталей рассчитаны по [4] и сведены в табл. 2.5.

Увеличение себестоимости, получаемой методами обработки резанием детали вследствие усложнения технологического процесса ее изготовления учитывается показателем сложности конструкции детали, определенным в виде:

сл = 0.25 (Kk + Kр + Kв + Kс)

где Kк, Kр, Kв, Kс — коэффициенты, определяемые из выражения:i=1-Ai

где Ai — поправки, численные значения которых приведены в [4, табл. 1.35].k=1-0,2=0,8; — коэффициент, учитывающий количество поверхностей детали, обрабатываемых резанием;р=1-0,4=0,6; — коэффициент, учитывающий количество повышенных требований по точностям формы и взаимного расположения поверхностей;в=1-0,1=0,9; — коэффициент, учитывающий количество видов механической обработки;с=1-0,45=0,55; — коэффициент, учитывающий соответствие размера, точности поверхностей деталей, обрабатываемых по 10-му квалитету и точнее, некоторым оптимальным величинам, под которыми подразумеваются рекомендуемые в качестве экономичных и конструктивно обоснованных.сл = 0.25 (0,8+ 0,6 + 0,9+ 0,55) =0,713

Комплексный показатель технологичности KT должен быть больше или равен нормативному показателю технологичности КНТ=0,65.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Таблица 1.5 — Нормативные значения коэффициентов технологичности

Наименование частного показателя технологичности	Обозначение	Значение показателя технологичности	Весовые коэффициенты, ji
1. Показатель обрабатываемости материала	Ком	1,0	0,8
2. Показатель сложности конструкции детали	Ксл	0,713	0,7
3. Коэффициент точности и шероховатости поверхностей детали	Кпов	0,65	0,6
4. Показатель унификации конструктивных элементов	Куэ	0,85	0,7
5. Показатель использования материала	Ким	0,75	1,0

Комплексный показатель технологичности KT больше, чем нормативный показатель технологичности (0,75).

Вывод: в результате проведенного анализа технологичности детали можно дать качественную оценку ее конструкции — деталь есть технологичной.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор исходной заготовки
Выбор исходной заготовки — одна из сложнейших задач, которые решаются при разработке технологического процесса. Метод получения исходной заготовки определяет ее качество и точность, а значит объем механической обработки, который в свою очередь, определяет количество рабочих ходов (операций) технологического процесса. Следует стремиться к большому коэффициенту использования материала, то есть максимально приближать форму и размеры исходной заготовки к форме и размерам готовой детали при минимальной себестоимости изготовления детали в целом. Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией деталей, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку значит установить способ её получения, наметить припуск на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Исходя из свойств материала, из которого изготавливается деталь — чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85, единственно возможным способом получения исходной заготовки является литье, поскольку чугун из-за своей хрупкости не обрабатывается методами пластического деформирования. В соответствии с программой выпуска корпуса, его геометрической формой и размерами исходную заготовку можно получить литьем в песчаные формы и в металлические формы (кокиль).

Проектирование кокиля экономически нецелесообразно вследствие больших габаритов и массы заготовки (m=160кг). Кроме того, в кокиле происходит отбеливание серого чугуна, что отрицательно влияет на его физические (твердость) и химические (неоднородность химического состава отливки) свойства а также может привести к выкрашиванию отбеленного слоя.

Поскольку деталь имеет большие габариты, большинство частей не обрабатывается, то из соображений экономической целесообразности будем получать заготовку литьем в песчано-глиняные сухие формы с машинной формовкой и с механизированным извлечением модели.

По ГОСТ 26645-85 определяем ориентировочные данные по точности и шероховатости поверхности отливок: для литья в песчано-глиняные сырые формы с высокопрочных (более 160 кПа) смесей 7-12 класс размерной точности отливки; 10-17 степень точности поверхности, шероховатость поверхности Ra = 40 мкм.

Спроектируем отливку корпуса. Результатом проектирования является эскиз отливки, изображенный на рис. 2.1. Тонкими линиями на чертеже показаны размеры готовой детали.

Чертеж отливки прилагается к пояснительной записке.

По ГОСТ 26645-85 определяем ориентировочные данные по точности и шероховатости поверхности отливок [6]:

класс размерной точности отливки — 9;

степень коробления отливки — 7.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

степень точности поверхностей отливки — 13;

класс точности отливки по массе — 10.

Шероховатость поверхностей отливки Ra 32 мкм.

Для выбранной степени точности поверхностей принимается ряд припусков на обработку — 7.

Допуск смещения отливки 1,6мм.

Припуски на механическую обработку назначают по [6]. Для этого сначала определяют общие допуски номинальных размеров поверхностей, обрабатываются [6, табл.1]. Затем по [6, табл.6], исходя из допуска на отливку и точности обработанных поверхностей, назначают общий припуск на сторону.

Окончательный расчетный размер отливки согласно ГОСТ 26645-85 определяется как сумма среднего размера детали, общего припуска на обработку и технологического напуска и округляется до десятых долей миллиметра.

Результаты сводятся в виде табл. 2.1.

Требования к заготовке, которая в дальнейшем подлежит механической обработке:

точность отливки 9-7-13-10 См 1,6 ГОСТ 26645-85;

неуказанные литейные радиусы 3..5 мм;

уклоны наружных поверхностей — 25 ‘, внутренних — 50 ‘;

заготовка должна быть очищена от пригара. Остатки литников по высоте не более 1мм;

трещины недопустимы, на поверхностях, которые не обрабатываются, допускаются отдельные раковины;

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

на поверхностях, которые обрабатываются, допускаются дефекты, не превышающие 2/3 припуска на механическую обработку.

Таблица 2.1 — Определение допусков, припусков для линейных размеров отливки

Размер детали, мм	Шероховатость, мкм, вид обработки	Допуск отливки, мм	Общий припуск на сторону, мм	Расчетный размер отливки, мм	Принятый размер отливки, мм
Ø210Н7+0,046	Rа 1,6 тонкая	2.8	4,1	Ø201,8	Ø201,8± 1,4
490	не обрабат.	3.6	—	490	490± 1,8
Ø275	не обрабат.	3.2	—	Ø275	Ø275 ± 1,6
20	не обрабат.	1,6	—	20	20± 0,8
160	не обрабат.	2.4	—	160	160 ± 1,2
Ø44Н8+0,039	Rа 1,6 чистовая	2.0	3,3	Ø37,4	Ø37,4±1,0
98h10-0,14	Rа 2.0 чистовая	2.2	3,3	104,6	104,6±1,1
452	не обрабат.	3,6	—	452	452±1,8
Ø 320	не обрабат.	3,2	—	Ø 320	Ø320±1,6
200	не обрабат.	2,8	—	200±1,4
85	не обрабат.	2,2	—	85	85±1,1
40	не обрабат.	1,8	—	40	40±0,9
194-0.14	Rа 3,2 получистовая	2,8	3,3	197,3	197,3±1,4
322-0.14	Rа 2.0 чистовая	3,2	4,1	330,2	330,2±1,6
22	не обрабат.	1,6	—	22	22±0,8
740	не обрабат.	4,0	—	740	740±2,0
R80	не обрабат.	2,2	—	R80	R80±1,1
R140	не обрабат.	2,4	—	R140	R140±1,2
70Н9	Rа 2.0 чистовая	2,2	3,3	63,4	63,4±1,1
60±0,1	Rа 10.0 черновая	2,0	2,0	58	58±1
R50	не обрабат.	2,0	—	R50	R50±1
168	не обрабат.	2,8	—	168	168±1,4
156	не обрабат.	2,4	—	156	156±1,2

Результатом выполненных расчетов является эскиз отливки (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Эскиз отливки

2.2 Выбор и обоснование технологического процесса механической обработки детали

.2.1 Определение и анализ размерных цепей поверхностей детали

Исходя из служебного назначения корпуса и выявленных размерных цепей, можно выделить следующие размерные связи поверхностей детали (рис. 2.2).

К основным параметрам можно отнести точность изготовления центрального отверстия Д1, точность изготовления отверстий Д2, Д3; точность линейных размеров L1, L2, L3, L4, L5; точность размеров паза Н, h; перпендикулярность α1 отверстия Д1 к плоскости основания корпуса; перпендикулярность α2 отверстия Д2 к плоскости основания корпуса; параллельность β1, β2 торцов бобики к плоскости основания корпуса; параллельность β3 торца корпуса в плоскости основания корпуса, симметричность В боковых сторон паза относительно плоскости симметрии корпуса.

К второстепенным параметрам можно отнести точность взаимного расположения Д4, Д5 отверстий под крепежные болты и точность расположения L6 отверстия под масленку.

Рис. 2.2. Размерные цепи детали

сборочный деталь отливка резание

2.2.2 Основные технологические задачи

На основании выявленных размерных связей и требований к точности и качеству поверхностей оказываются и формулируются основные технологические задачи, которые решаются в процессе обработки. Правильное решение этих вопросов во многом обусловливает точность и экономичность изготовления детали.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Обеспечение точности размеров и относительного расположения обработанных поверхностей:

1. Обеспечить плоскостность установочной поверхности корпуса в пределах 0,05мм, шероховатость Ra 2,0 мкм

. Обеспечить точность размера ø210Н7+0,046мм, шероховатость Ra 1,6 мкм.

. Обеспечить точность размера ø44Н8+0,039мм, шероховатость Ra 1,6 мкм.

. Обеспечить точность взаимного положения отверстий ø210Н7 и ø48Н8 в пределах 452±0,05мм.

. Обеспечить точность размера ø194-0,2 мм, шероховатость Ra 3,2 мкм, параллельность установочной плоскости корпуса в пределах 0,05 мм.

. Обеспечить точность размера ø98h10-0,14 мм, шероховатость Ra 2,0 мкм, параллельность установочной плоскости корпуса в пределах 0,05 мм.

. Обеспечить точность размера 322-0,14 мм, шероховатость Ra 2,5 мкм, параллельность установочной плоскости корпуса в пределах 0,05мм.

. Обеспечить точность размеров паза ø70Н9+0,074мм, 60±0,1мм, шероховатость Ra 2,0 мкм.

. Обеспечить точность размеров ø16Н7+0,018мм, 260±0,03мм отверстий под установочные штифты, шероховатость Ra 1,6 мкм.

. Обеспечить перпендикулярность оси отверстия ø210Н7 к установочной плоскости корпуса в пределах 0,03мм.

. Обеспечить перпендикулярность оси отверстия ø48Н8 к установочной плоскости корпуса в пределах 0,025мм.

. Обеспечить симметричность расположения паза ø70Н9 относительно осей отверстий ø210Н7 и ø48Н8 в пределах 0,04мм.

. Обеспечить точность размеров М27-7Н, ø260±0,5мм, 45º±8’, шероховатость Ra 5,0 мкм.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

. Обеспечить точность размеров ø30+0,52мм, ø400±0,5мм, 60º±10’, шероховатость Ra 6,3 мкм.

. Обеспечить точность размеров ø60+0,74мм, 5±0,15мм, шероховатость Ra 6,3 мкм.

. Обеспечить точность размеров М12-7Н, 49±0,31мм, шероховатость Ra 5,0 мкм.

2.2.3 Выбор методов и количества переходов обработки поверхностей

Поставленные в предыдущем пункте задачи достигаются комплексом методов обработки и соответствующим базированием заготовки. На данном этапе для всех обрабатываемых поверхностей избираются методы их обработки, которые позволяют кратчайшим и наиболее экономичным путем обеспечить необходимые точность и качество по всем показателям.

Методы окончательной обработки всех поверхностей заготовки и методы выполнения промежуточных операций определяют исходя из требований, предъявляемых к точности и качеству готовой детали, с учетом характера исходной заготовки и свойств обрабатываемого материала.

На основании таблиц экономической эффективности и точности обработки, приведенных в [9 с.7-17] выбираем возможные методы и количество переходов при обработке поверхностей детали. Возможные методы обработки приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2 — Возможные методы обработки поверхностей детали

№ техно-логической задачи	Параметры	Значения параметров	Возможные методы и количество переходов
			Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3
1	Плоскостность Шероховатость	0,05 мм Ra 2,0 мкм	1. Фрезерование черновое. 2. Фрезерование чистовое.	1. Фрезерование черновое. 2. Фрезерование чистовое. 3. Шлифование чистовое.	1. Строгание черновое. 2. Строгание чистовое. 3. Строгание тонкое.
2 10	Точность размера Перпендикуляр-ность Шероховатость	Ø210+0,046 мм 0,03мм Ra 2,0мкм	1. Растачивание черновое. 2. Растачивание чистовое. 3. Растачивание тонкое.	1. Растачивание черновое. 2. Растачивание я чистовое. 3. Шлифование чистовое.	1. Растачивание черновое. 2. Шлифование черновое. 3. Шлифование чистовое.
3 4 11	Точность размера Перпендикуляр-ность Шероховатость	Ø44+0,039 мм 452±0,05мм 0,025мм Ra 2,0мкм	1. Растачивание черновое. 2. Растачивание чистовое. 3. Растачивание тонкое.	1. Растачивание черновое. 2. Растачивание я чистовое. 3. Шлифование чистовое.	1. Растачивание черновое. 2. Шлифование черновое. 3. Шлифование чистовое.
5	Точность размера Параллельность Шероховатость	194-0,2 мм 0,05мм Ra 3,2мкм	1. Фрезерование черновое. 2. Фрезерование чистовое.	1. Фрезерование черновое. 2. Фрезерование получистовое. 3. Фрезерование чистовое.	—
6	Точность размера Параллельность Шероховатость	98-0,14 мм 0,05мм Ra 2,0мкм	1. Фрезерование черновое. 2. Фрезерование чистовое.	1. Фрезерование черновое. 2. Фрезерование получистовое. 3. Фрезерование чистовое.	—
7	Точность размера Параллельность Шероховатость	322-0,14 мм 0,05мм Ra 2,5мкм	1. Фрезерование черновое. 2. Фрезерование чистовое.	1. Фрезерование черновое. 2. Фрезерование чистовое. 3. Фрезерование тонкое.	1. Строгание черновое. 2. Строгание чистовое. 3. Строгание тонкое.
8 12	Точность размера Симметричность Шероховатость	70+0,074 мм 60±0,1мм 0,04мм Ra 2,0мкм	Фрезерование шпоночной фрезой.	1. Фрезерование дисковой фрезой.	Протягивание
9	Точность размера Шероховатость	Ø16+0,018 мм 260±0,03мм Ra 2,0мкм	1. Сверление. 2. Зенкерование 3. Развертывание	—	—
13	Точность размера Шероховатость	М27-7Н 260±0,5мм 45°±8’ Ra 5 мкм	1. Сверление. 2. Рассверливание. 3. Нарезание резьбы метчиком.	1. Сверление. 2. Нарезание резьбы метчиком.	—
14	Точность размера Шероховатость	Ø30+0,52 мм 400±0,5мм Ra 6,3 мкм	1. Сверление. 2. Рассверливание.	1. Сверление.	—
15	Точность размера Шероховатость	Ø60+0,74 мм Ra 6,3 мкм	Растачивание черновое	Цекование цековкой	—
16	Точность размера Шероховатость	М12-7Н 49±0,31мм Ra 5 мкм	1. Сверление. 2. Нарезание резьбы метчиком.	—	—

.2.4 Выбор и обоснование технологических баз

При выборе баз главным является то, что все или большинство операций обработки следует выполнять от одних и тех же баз, т.е. соблюдать принцип постоянства баз. Это позволяет повысить точность относительного расположения обработанных поверхностей, способствует унификации установочных и силовых элементов приспособлений, в свою очередь, упрощает изготовление и эксплуатацию приспособлений.

Рассмотрим возможные варианты базирования детали при обработке с целью выявления оптимального варианта при решении основных задач, которые решаются в процессе обработки детали.

Задача 1

Обеспечить точность размера 322-0,14мм, параллельность основанию 0,05мм. Даная задача решается на вертикально-фрезерной операции при фрезеровании плоскости.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Первый вариант базирования представлен на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Вариант базирования 1 при решении технологической задачи 1

При первом варианте базирования:

wАD = w АТК;

wαD = w αТК;

wАТК = 0,14мм — погрешность технологического комплекса (погрешность системы Станок — Приспособление — Инструмент — Деталь) — погрешность чистового фрезерования [7];

w α ТК =0,04мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

wАD = 0,14мм;

w α D = 0,04мм.

При втором варианте базирования (рис. 2.4):

w АD = w А 1+w А 2;

wА1 =w А ТК=0,14мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

Рис. 2.4. Вариант базирования 2 при решении технологической задачи 1

wА2= w Б1+w Б2 ;

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

wБ1=2 мм — погрешность исходной заготовки (см. рис. 2.1);

wБ2=0,14 мм — погрешность предыдущих методов обработки (погрешность чистового фрезерования, рис. 2.5);

wА2=2+0,14=2,14мм;

wАD = 2,14+0,14=2,28мм.

w αD = w α 1+w α 2;

wα1 =wαТК=0,04мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

Рис. 2.5. Теоретическая схема базирования при чистовом фрезеровании торца корпуса

wα2 =wβD — погрешность предыдущих методов обработки (см. рис. 2.5);

w βD= w β1+w β2;

wβ1=0,5 мм — погрешность исходной заготовки [6];

wβ2=0,04 мм — погрешность предыдущих методов обработки (погрешность чистового фрезерования, рис. 2.5);

wα2=wβD= 0,5+0,04=0,54мм;

wαD = 0,54+0,04=0,58мм.

Третий вариант базирования показан на рис. 2.6. (базирование на цилиндрический и срезанный пальцы).

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

При третьем варианте базирования:

wАD = w АТК;

wαD = w αТК;

wАТК = 0,14мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

w αТК =0,04мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

wАD = 0,14мм;

w α D = 0,04мм.

Рис. 2.6. Вариант базирования 3 при решении технологической задачи 1

Результаты расчета за разными вариантами базирования занесем в табл. 2.3. Таблица 2.3 — Погрешность параметров точности при разных вариантах базирования

Параметр точности	Погрешность при вариантах базирования, мм
	1	2	3
Допуск размера ТАΔ=0,14 мм	0,14	2,28	0,14
Допуск размера ТαΔ=0,05мм	0,04	0,58	0,04

Как видно из табл. 2.3, необходимую точность обеспечивают варианты базирования 1 и 3. Принимаем третий вариант базирования, т.к. он удобен для базирования на станках с ЧПУ.

Задача 2

Обеспечить точность размера 194-0,2мм, параллельность основанию 0,05мм.

Первый вариант базирования изображен на рис. 2.7 (базирование на цилиндрический и срезанный пальцы).

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

При первом варианте базирования:

wВD = wВ ТК;

wγD = w γ ТК;

wВ ТК =0,12мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

w γ ТК = 0,03мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

wВD = 0,12мм;

w γD = 0,04мм

Рис. 2.7. Вариант базирования 1 при решении технологической задачи 2

Второй вариант базирования изображен на рис. 2.8.

При втором варианте базирования:

wВD = wВ1 +wВ2;

wВ1 =wВ ТК = 0,12мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

wВ2 =wБD;

w БD= w Б1+w Б2 — (см. рис. 2.5);

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

wБ1=2 мм — погрешность исходной заготовки (см. рис. 2.1);

wБ2=0,14 мм — погрешность предыдущих методов обработки (погрешность чистового фрезерования, рис. 2.5);

Рис. 2.8. Вариант базирования 2 при решении технологической задачи 2

w БD=2+0,14=2,14мм;

wВD =0,12+2,14=2,26мм;

w γD = w γ1+w γ2;

w γ1 =w γ ТК=0,03мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

w γ 2 =wβD — погрешность предыдущих методов обработки (см. рис. 2.5);

wβD= w β1+w β2;

wβ1=0,5 мм — погрешность исходной заготовки [6];

wβ2=0,04 мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования, рис. 2.5);

w γ2= wβD=0,5+0,04=0,54мм;

w γD = 0,54+0,03=0,57мм.

Третий вариант базирования изображен на рис. 2.9.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

При третьем варианте базирования:

wВD = wВ1 +wВ2;

wВ1 =wВ ТК = 0,12мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

Рис. 2.9. Вариант базирования 3 при решении технологической задачи 2

wВ2 =wБ2=0,14 погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования, рис. 2.5);

wВD = 0,12 +0,14=0,26 мм;

w γD = w γ1+w γ2;

wγ1 =wγТК=0,03мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования) [7];

wγ2=wβ2=0,04мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования, рис. 2.5);

w γD = 0,03+0,04=0,07мм.

Результаты расчетов за разными вариантами базирования занесем в табл. 2.4.
Таблица 2.4 — Погрешность параметров точности за разными вариантами базирования

Параметр точности	Погрешность при вариантах базирования, мм
	1	2	3
Допуск размера ТВ=0,2мм	0,12	2,26	0,26
Допуск размера Тγ=0,05мм	0,03	0,57	0,07

Выбираем первый вариант базирования, т.к. только он обеспечивает необходимую точность.

Задача 3

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Обеспечить перпендикулярность оси Ø210Н7 к торцу корпуса в пределах 0,03мм.

Первый вариант базирования изображен на рис. 2.10.

При первом варианте базирования:

wφD = wТК;

wТК=0,03мм — погрешность технологического комплекса (погрешность тонкого растачивания) [7];

w φ D = 0,03 мм.

Рис. 2.10 Вариант базирования 1 при решении технологической задачи 3

Второй вариант базирования изображен на рис. 2.11.

При втором варианте базирования:

w φD = w φ1+w φ2;

wφ1 = wТК=0,03мм — погрешность технологического комплекса (погрешность тонкого растачивания) [7];

wφ2=wαD=0,04мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования, см. рис. 2.3) [7];

w φD=0,03+0,04=0,07мм.

Рис. 2.11. Вариант базирования 2 при решении технологической задачи 3

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

При третьем варианте базирования (рис. 2.12):

w φD = w φ1+w φ2;

wφ1 =wТК=0,03мм — погрешность технологического комплекса (погрешность тонкого растачивания) [7];

wφ2=wβD — погрешность предыдущих методов обработки (см. рисунок 2.5);

wβD= w β1+w β2;

wβ1=0,5 мм — погрешность исходной заготовки [6];

wβ2=0,04 мм — погрешность технологического комплекса (погрешность чистового фрезерования, рисунок 2.5) [7];

wφ2=wβD=0,5+0,04=0,54мм;

w φD=0,54+0,03=0,57мм.

Рис. 2.12. Вариант базирования 3 при решении технологической задачи 3

Результаты расчетов за разными вариантами базирования занесем в табл. 2.5.

Таблица 2.5 — Погрешность параметров точности за разными вариантами базирования

Параметр точности	Погрешность при вариантах базирования, мм
	1	2	3
Перпендикулярность ТВ=0,03мм	0,03	0,07

Выбираем первый вариант базирования, т.к. только он обеспечивает необходимую точность.

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

.2.5 Анализ базового технологического процесса обработки детали

Рассмотрим базовый технологический процесс механической обработки корпуса на предприятии (табл. 2.6).

Таблица 2.6 — Базовый технологический процесс обработки детали

Наименование операции	Содержание операции	Оборудование
005 Вертикально-фрезерная	Черновое фрезерование установочной плоскости корпуса, выдерживая размер 323-0,5мм, плоскостность 0,2мм, шероховатость Ra 10мкм.	Вертикально-фрезерный 6Р13
010 Вертикально-фрезерная	Чистовое фрезерование установочной плоскости корпуса, выдерживая размер 322-0,1мм, плоскостность 0,05мм, шероховатость Ra 2,0мкм.	Вертикально-фрезерный 6Р13
015 Токарно-винторезная	Черновое и чистовое обтачивание поверхности в размер Ø270-0,5 мм, шероховатость Ra 5 мкм	Токарно-винторез-ный ДИП-500
020 Вертикально-фрезерная	Черновое фрезерование плоскости корпуса, выдерживая размер 97±0,2мм, шероховатость Ra 10,0мкм.	Вертикально-фрезерный 6Р11
025 Вертикально-фрезерная	Чистовое фрезерование плоскости корпуса, выдерживая размер 96±0,05мм, шероховатость Ra 3,2мкм.	Вертикально-фрезерный 6Р11
030 Вертикально-фрезерная	Черновое фрезерование плоскости корпуса, выдерживая размер 99-0,3 мм, шероховатость Ra 10,0мкм.	Вертикально-фрезерный 6Р11
035 Вертикально-фрезерная	Чистовое фрезерование плоскости корпуса, выдерживая размер 98-0,14 мм, , шероховатость Ra 3,2мкм.	Вертикально-фрезерный 6Р11
040 Горизонтально-расточная	Черновое, чистовое и тонкое растачивание отверстия, выдерживая размер Ø210Н7+0,046мм, шероховатость Ra 1,6 мкм.	Горизонтально-расточной 2М614
045 Горизонтально-расточная	Черновое, чистовое и тонкое растачивание отверстия, выдерживая размер Ø44Н8+0,039мм, шероховатость Ra 1,6 мкм.	Горизонтально-расточной 2М614
050 Вертикально-фрезерная	Черновое фрезерование паза корпуса, выдерживая размер 66+0,2 мм, шероховатость Ra 10,0мкм.	Вертикально-фрезерный 6Р11
055 Горизонтально-протяжная	Протягивание паза корпуса, выдерживая размер 70+0,074 мм, угол 5º±10′ , шероховатость Ra 2,5мкм.	Горизонтально-протяжный 7523
060 Радиально-сверлильная	Сверление трех отверстий Ø24мм с последующим нарезанием резьбы М27.	Радиально-сверлильный 2М55
065 Горизонтально-расточная	Сверление шести отверстий Ø20+0,52 мм на поворотном приспособлении, шероховатость Ra 10 мкм. Рассверливание шести отверстий до Ø30+0,52 мм, шероховатость Ra 10 мкм. Черновое растачивание отверстий до Ø60+0,74 мм, Ra 10 мкм.	Горизонтально-расточной 2М614
070 Горизонтально-расточная	Сверление отверстия Ø5 мм, шероховатость Ra 10 мкм. Рассверливание отверстия до Ø10,2 мм с последующим нарезанием резьбы М12.	Горизонтально-расточной 2М614
075 Контрольная	Содержание операции: контроль всех точных поверхностей корпуса.	Слесарный верстак с контрольными приспособлениями.

На точность механической обработки оказывает значительное влияние погрешность базирования на станках. Достоинством этого технологического процесса является то, что для обработки используется универсальное оборудование и универсальная оснастка. В свою очередь недостатки этого технологического процесса очевидны: очень длительный цикл обработки.

.2.6 Выбор последовательности обработки поверхностей

Учитывая, тип производства, размерные связи поверхностей детали, выбранные методы обработки и варианты базирования заготовки определяем последовательность обработки поверхностей.

На первой операции технологического процесса механической обработки заготовки осуществляется черновое торца корпуса, и черновая обработка отверстия Ø210мм.

На второй операции технологического процесса механической обработки заготовки осуществляется черновое и чистовое фрезерование торца корпуса и обработка отверстий М27х3-7Н, Ø16Н7, с целью использования их в качестве чистовых баз.

На третьей операции технологического процесса механической обработки заготовки осуществляется обработка торца корпуса и торца бобышки, обработка отверстий Ø210Н7, Ø44Н8, Ø30.

На четвертой операции осуществляется обработка торца бобышки и пазу корпуса.

На пятой операции выполняется резьбовое отверстие М12-7Н под масленку.

.2.7 Разработка и обоснование маршрута обработки

Операция 005 Фрезерно-расточная

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Цель операции: черновая обработка торца корпуса и отверстия Ø210мм с целью использования их в качестве чистовых баз на следующей операции.

Эскиз операции 005 изображен на рис. 2.13.

Содержание операции:

. Фрезеровать поверхность начерно по программе, выдерживая размер 326,6-0,35мм, плоскостность 0,2мм, шероховатость Ra 6,3 мкм.

Режущий инструмент: фреза торцевая со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ГОСТ 24359-80 диаметром 160 мм, материал пластин ВК8.

. Расточить начерно отверстие, выдерживая размеры ø207,4+0,4мм, перпендикулярность установочной плоскости 0,2 мм, шероховатость Ra 6,3 мкм.

Режущий инструмент: расточной резец с механическим креплением 3-хгранных пластин ГОСТ 18884-73 для черновой обработки, материал пластин ВК4.

Средства достижения поставленной цели: за счет базирования, постоянства баз и точности ТК.

Оборудование: вертикальный многоцелевой станок HAAS VF6-50. Технические характеристики станка приведены в табл. 2.7.

Таблица 2.7 — Технические характеристики станка HAAS VF6-50

Параметры	Единица измерения	Величина
Точность	мм	±0,005
Размеры рабочей поверхности стола — длина — ширина	мм	1026 711
Время смены инструмента	с	4,2
Наибольшая масса устанавливаемой заготовки (с учетом массы закрепляющих элементов)	кг	400
Пределы частот вращения шпинделя (бесступенчатое регулирование)	мин-1	1…7500
Конус шпинделя	—	ISO50
Мощность электродвигателя привода вращения шпинделя	кВт	14
Ёмкость инструментального магазина	шт	30
Габаритные размеры станка, — длина — ширина — высота	мм	3962 2819 3505
Масса станка, кг	кг	10206

Приспособление: заготовка закрепляется в специальном приспособлении.

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ I-500-0,05, ГОСТ 166-89, нутромер индикаторный с точностью измерения 0,005 мм, ГОСТ 9244-75, резьбовая пробка ПР, НЕ для резьбы М12, ГОСТ 17758-72, приспособление для контроля плоскостности.

Операция 010 Фрезерно-расточная

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

Цель операции: обработка торца корпуса, отверстий М27-7Н, Ø16Н7, с целью использования торца и отверстия Ø16Н7 в качестве чистовых баз.

Эскиз операции 005 изображен на рис. 2.14.

Рис. 2.13. Эскиз к операции 005

Содержание операции:

. Фрезеровать поверхность начерно по программе, выдерживая размер 323-0,35мм, плоскостность 0,2мм, шероховатость Ra 6,3 мкм.

. Фрезеровать поверхность начисто по программе, выдерживая размер 322,5-0,2мм, плоскостность 0,05мм, шероховатость Ra 2,0 мкм.

Режущий инструмент: фреза торцевая со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ГОСТ 24359-80 диаметром 160 мм, материал пластин ВК6.

. Центровать два отверстия, выдерживая размеры ø2+0,25мм, 260±0,3мм, шероховатость Ra 10 мкм.

Режущий инструмент: сверло центровочное ø2мм, ГОСТ 14952-75; материал Р6М5.

. Сверлить два отверстия ø14+0,27мм, выдерживая размер 260±0,15мм, Ra 10 мкм. Режущий инструмент: сверло спиральное Ø14мм ГОСТ 22736-77, оснащенное пластинами с твердого сплава ВК4.

Рис. 2.14. Эскиз к операции 010

5. Зенкеровать два отверстия ø15,8+0,043 мм, выдерживая размер 260±0,065мм, шероховатость Ra 3,2 мкм.

Режущий инструмент: зенкер ø15,8 мм, ГОСТ 3231-71, материал режущей части инструмента — твердосплавные пластины ВК3.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

. Развернуть два отверстия ø16Н7+0,018 мм, выдерживая размер 260±0,03мм, шероховатость Ra 1,6 мкм.

Режущий инструмент: развертка ø16Н7мм, ГОСТ 28321-89, материал режущей части инструмента — твердосплавные пластины ВК3.

. Центрировать четыре отверстия, выдерживая размеры ø2+0,25мм, 260±0,3мм, 45°±8’, шероховатость Ra 10 мкм.

Режущий инструмент: сверло центровочное ø2мм, ГОСТ 14952-75; материал Р6М5.

. Сверлить четыре отверстия ø24+0,52мм, выдерживая размеры 260±0,5мм, 45°±8’, шероховатость Ra 10 мкм.

Режущий инструмент: сверло спиральное Ø24мм ГОСТ 22736-77, оснащенное пластинами с твердого сплава ВК4.

. Зенковать фаски 3х45º.

Режущий инструмент: зенковка коническая, ГОСТ 14953-80, материал Р6М5.

. Нарезание резьбы М27х3-7Н, выдерживая размеры 260±0,5мм, 45°±8’, шероховатость Ra 4 мкм.

Режущий инструмент: метчик с проходным хвостовиком для метрической резьбы М27х3 ГОСТ 3266-81, материал Р6М5.

Средства достижения поставленной цели: за счет базирования, постоянства баз и точности ТК.

Оборудование: вертикальный многоцелевой станок HAAS VF6-50.

Приспособление: заготовка закрепляется в специальном приспособлении.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Операция 015 Фрезерно-расточная

Цель операции: фрезерование торцов корпуса и обработка отверстий.

Эскиз операции 015 изображен на рис. 2.15.

Содержание операции:

. Фрезеровать поверхность начисто по программе, выдерживая размер 322,0-0,14мм, параллельность установочной плоскости 0,05мм, шероховатость Ra 2,5 мкм.

Режущий инструмент: фреза торцевая со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ГОСТ 24359-80 Ø160 мм, материал пластин ВК6.

. Фрезеровать поверхность начерно на проход, выдерживая размер 194,5-0,3мм, параллельность установочной плоскости 0,2мм, шероховатость Ra 6,3 мкм.

Режущий инструмент: фреза торцевая со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ГОСТ 24359-80 Ø100 мм, материал пластин ВК8.

. Фрезеровать поверхность начисто на проход, выдерживая размер 194-0,2мм, параллельность установочной плоскости 0,05мм, шероховатость Ra 3,2 мкм.

Режущий инструмент: фреза торцевая со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ГОСТ 24359-80 Ø100 мм, материал пластин ВК6.

. Центрировать шесть отверстий, выдерживая размеры ø2+0,25мм 400±0,3мм, 30°±10’, шероховатость Ra 10 мкм.

Режущий инструмент: сверло центровочное ø2мм, ГОСТ 14952-75; материал Р6М5.

Рис. 2.15. Эскиз к операции 015

. Сверлить шесть отверстий ø20+0,52мм, выдерживая размеры 400±0,5мм, 30°±10’, шероховатость Ra 10 мкм.

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

Режущий инструмент: сверло спиральное Ø20мм ГОСТ 22736-77, оснащенное пластинами с твердого сплава ВК4.

. Рассверлить 6-ть отверстий до ø30+0,52мм, выдерживая размеры 400±0,5мм, 60°±10’, шероховатость Ra 6,3 мкм.

Режущий инструмент: сверло спиральное Ø30мм ГОСТ 22736-77, оснащенное пластинами с твердого сплава ВК4.

. Расточить начерно шесть отверстий, выдерживая размеры ø60+0,74мм, 400±0,5мм, 30°±10’, 5±0,15мм, шероховатость Ra 6,3 мкм.

. Расточить начисто отверстие, выдерживая размеры ø209,4+0,1мм, перпендикулярность установочной плоскости 0,08 мм, шероховатость Ra 2,5 мкм.

Режущий инструмент: расточной резец с механическим креплением 3-хгранных пластин ГОСТ 18884-73 для черновой обработки, материал пластин ВК6.

. Расточить тонко отверстие, выдерживая размеры ø210+0,046мм, перпендикулярность установочной плоскости 0,03 мм, шероховатость Ra 1,6 мкм.

Режущий инструмент: расточной резец с механическим креплением 3-хгранных пластин ГОСТ 18884-73 для черновой обработки, материал пластин ВК3.

. Расточить фаску 2х45º, шероховатость Ra 6,3 мкм.

. Расточить начерно отверстие, выдерживая размеры ø41,8+0,25мм, 452±0,25мм, перпендикулярность установочной плоскости 0,15 мм, шероховатость Ra 6,3 мкм.

. Расточить начисто отверстие, выдерживая размеры ø43,4+0,062мм, 452±0,1мм, перпендикулярность установочной плоскости 0,06 мм, шероховатость Ra 2,5 мкм.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

. Расточить тонко отверстие, выдерживая размеры ø44+0,039мм, 452±0,05мм, перпендикулярность установочной плоскости 0,025 мм, шероховатость Ra 1,6 мкм.

. Расточить фаску 2х45º, шероховатость Ra 6,3 мкм.

Режущий инструмент: расточной резец с механическим креплением 3-хгранных пластин ГОСТ 6743-61 для черновой обработки, материал пластин ВК4.

Средства достижения поставленной цели: за счет базирования, постоянства баз и точности ТК.

Оборудование: вертикальный многоцелевой станок HAAS VF6-50.

Приспособление: заготовка закрепляется в специальном приспособлении.

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ I-500-0,05, ГОСТ 166-89, нутромер индикаторный с точностью измерения 0,005 мм, ГОСТ 9244-75, приспособление для измерения перпендикулярности, приспособление для измерения параллельности.

Операция 020 Фрезерно-расточная

Цель операции: фрезерование торцов корпуса и обработка отверстий.

Эскиз операции 020 изображен на рис. 2.16.

Рис. 2.16. Эскиз к операции 020

Содержание операции:

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

. Фрезеровать поверхность начерно напроход, выдерживая размер 98,5-0,3мм, параллельность установочной плоскости 0,2мм, шероховатость Ra 6,3 мкм.

. Фрезеровать поверхность начисто напроход, выдерживая размер 98-0,14мм, параллельность установочной плоскости 0,05мм, шероховатость Ra 2,0 мкм.

. Фрезеровать паз: врезание на глубину 4-5мм и фрезерование с продольной подачей напроход, смещение фрезы в стороны и фрезерование с продольной подачей на проход, но в противоположную сторону. Повторение цикла, выдерживая размеры 60±0,1мм, 70+0,074мм, симметричность оси симметрии паза базам А, Б 0,04мм, шероховатость Ra 2,0 мкм.

Режущий инструмент: фреза шпоночная Ø40мм со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ГОСТ 6396-78; материал пластин ВК6.

. Расточить две фаски 2х45º, шероховатость Ra 6,3 мкм.

Средства достижения поставленной цели: за счет базирования, постоянства баз и точности ТК.

Оборудование: вертикальный многоцелевой станок HAAS VF6-50.

Приспособление: заготовка закрепляется в специальном приспособлении.

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ I-500-0,05, ГОСТ 166-89, приспособление для измерения параллельности, предельный калибр-пробка для измерения ширины паза.

Операция 025 4221 Горизонтально-расточная

Цель операции: обработка отверстия под масленку.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Эскиз операции 025 изображен на рис. 2.17.

Средства достижения поставленной цели: за счет базирования и точности ТК.

Оборудование: учитывая удобство обработки, назначение и технологические свойства станка и стоимость оборудования, выбираем горизонтально-расточной станок 2М615.

Приспособление: заготовка закрепляется в специальном приспособлении.

Содержание операции:

. Сверлить отверстие ø5+0,3мм на глубину 22±0,5мм с выдерживанием размера 145±0,15мм, шероховатость Ra 10 мкм.

. Рассверлить отверстие до ø10,2+0,18мм на глубину 15±0,215мм, выдерживая размер 145±0,15мм, шероховатость Ra 6,3 мкм.

. Зенковать фаску 2х45º.

Режущий инструмент: комбинированный инструмент сверло-зенковка, материал Р6М5.

. Нарезать резьбу М12х1,75-7Н, выдерживая размеры 12±0,215мм, 145±0,15мм, шероховатость Ra 4 мкм.

Режущий инструмент: метчик с проходным хвостовиком для метрической резьбы М12х1,75 ГОСТ 3266-81.

Рис. 2.17. Эскиз к операции 025

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ I-500-0,05, ГОСТ 166-89, резьбовая пробка ПР, НЕ для резьбы М12, ГОСТ 17758-72.

.3 Определение режимов резания

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

2.3.1 Аналитический расчет режимов резания

Аналитический расчет режимов резания проведем для части операции 010 (черновое и чистовое фрезерование). Расчет ведется согласно источнику [2].

Расчет для операции 005 (черновое и чистовое фрезерование)

. Исходные данные:

Деталь — корпус;

Материал детали — серый чугун СЧ20;

Метод получения исходной заготовки -Литье в песчано-глинистые формы.

. Определяем режимы резания:

Устанавливаем глубину резания:

Для чернового фрезерования tчерн = 3,6 мм;

Для чистового фрезерования tчист = 0,5 мм.

Подача для фрезерования чугуна СЧ20:

Для чернового фрезерования Szчерн = 0,30мм / зуб;

Для чистового фрезерования Szчист = 0,25мм / зуб.

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

Назначаем период стойкости фрезы.

Для торцевых фрез D=160мм принимаем Т=180 мин.

1. Скорость резанья определяется по зависимости:

Коэффициенты и показатели степеней выбираем для серого чугуна, торцевых фрезы и материала режущей части — твердый сплав:

;;;;;

;

Определяем скорость резания:

Для чернового фрезерования:

Для чистового фрезерования:

4. Частота вращения шпинделя:

Вертикальный многоцелевой станок HAAS VF6-50 имеет бесступенчатое регулирование, поэтому принимаем частоту вращения:

Действительная скорость резания:

;

. Определим минутную подачу:

;

6. Определим главную составляющую силы резания при фрезеровании Рz:

Выпишем коэффициенты и показатели степени для серого чугуна:

;;;;;

; ;

Откуда:

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Определим мощность резания:

7. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка.

Необходимо, чтобы выполнялось условие Nчерн<Nшп.

У станка HAAS VF6-50:шп= 14кВт.

Поскольку Nчерн< Nшп (1,41<14), то обработка возможна.

. Основное время:

где L= l + у + Δ мм — длина обработки;

і=2 — количество проходов фрезы

При торцевом фрезеровании с учетом того, что фреза при чистовой обработке должна выйти из зоны резания, принимаем:

Для чернового фрезерования:

— врезание;

Δчерн=3мм — сбег;=320мм — длина обработки.

Тогдачерн=320+3+80=403мм.

Для чистового фрезерования:

Δчист=160мм — сбег.чист=320+80+160=560мм.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

.3.2 Определение режимов резания за нормативами

Расчет режимов резания по нормативам проводится для операции 025 (горизонтально-расточной), на которой проводится обработка отверстия М12 на горизонтально-расточном станке модели 2М615.

Режущий инструмент:

— Комбинированный инструмент сверло-зенковка, материал Р6М5;

— метчик с проходным хвостовиком для метрической резьбы М12х1,75 ГОСТ 3266-81.

Расчет ведется согласно источнику [15].

. Глубина резания.

Для отверстия Ø5мм: tсв =d/2=5/2=2,5мм

Для отверстия М12: tрассв = (D-d)/2=(10,2-5)/2=2,6 мм.-диаметр сверла.зенковки =2 мм.

tмет =(D1- D)/2=(12-10,2)/2=0,9 мм.

2. Подача:

с диапазона 0,25 — 0,30 принимаем значения:св = 0,28 мм/об.метчика= 1,75 мм/об.

. Определение периода стойкости:

Тсв=15 мин.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Тметч=90 мин.

. Определение скорости резанья:табл св =50 м/мин

Учитывая поправочные коэффициенты:

кlv — коэффициент, который учитывает длину отверстия в диаметрах сверла (1,0) определяем действительную скорость:

дсв = vтаблрсв· кlv = 50·1,0 = 50 м/мин.

vтабл метч =15,1 м/мин

Учитывая поправочные коэффициенты:

кмv=1 — коэффициент, который учитывает свойства обрабатываемого материала;

киv=1 — коэффициент, который учитывает марку инструмента;

кlv=1 — коэффициент, который учитывает точность нарезания резьбы (1,0) определяем действительную скорость:

vдсв = vтаблсв· кмv ·киv · кlv = 15,1·1,0·1,0·1,0 = 15,1 м/мин.

5. Определение частоты вращения шпинделя:

Корректируем частоту вращения согласно паспортных данных станка и принимаем nдсв = 1600 мин-1.

Тогда действительная скорость резания:

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Корректируем частоту вращения согласно паспортных данных станка и принимаем nдмет = 315 мин-1.

Тогда действительная скорость резания:

. Определяем мощность резания:св = 1,2 кВтметч = 0,64 кВт

Проверяем, достаточна ли мощность привода станка.

Необходимо, чтобы выполнялось условие N< Nс·h,

для нашего случая:= 0,8 кВт < Nв·h = 4,5·0,8 = 3,6 кВт,

Условие выполняется, обработка возможна.

. Основное время операции:

где L = l + y, l — длина обрабатываемой поверхности (l = 20 мм);- врезание и сбег (у = 6мм);

і -количество проходов (і=1).

где L = l + y ,- длина обрабатываемой поверхности (l = 12 мм);- врезание и сбег (у = 7мм);

Тогда основное время операции:

Режимы резания для других операций определяются согласно [15-17] за нормативами и записаны в табл.2.8.

Таблица 2.8 — Режимы резания обработки поверхностей

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

№ и название операции	Содержание операции	t, мм	Т, мин	S, мм/об	n, мин-1	V, м/мин	Sмин, мм/мин	То, мин	N, кВт
1	2	3	4	5	6	8	9	10
005 Фрезерно-расточная	Черновое фрезерование торца	3,6	180	3	184	92,5	552	1,51	1,4
	Черновое растачивание отверстия до ø207,4мм	2,8	60	0,39	217	141	84,6	3,87	2,3
010 Фрезерно-расточная	Черновое фрезерование торца	3,6	180	3	184	92,5	552	1,46	1,4
	Чистовое фрезерование торца	0,5	180	2,5	252	126,4	630	1,78	0,5
	Центрирование 2-х отверстий ø2мм	1	15	0,13	1600	10,0	208	0,02	0,2
	Сверление 2-х отверстий ø14,3мм	7,15	20	0,54	530	23,3	286	0,20	2,1
	Зенкерование 2-х отверстий ø15,8мм	0,75	45	0,41	774	38,4	317	0,16	0,7
	Развертывание 2-х отверстий ø16мм	0,1	30	0,68	310	15,6	211	0,25	0,6
	Центрирование 2-х отверстий ø2мм	1	15	0,13	1600	10,0	208	0,04	0,2
	Сверление 4-х отверстий ø24мм	12	25	0,6	284	21,4	170	1,12	3,4
	Зенковка фаски 3х45º	3	15	0,56	139	13,1	78	0,20	0,3
	Нарезание резьбы М27-7Н	1,5	90	3	205	17,4	615	0,20	0,2
015 Фрезерно-расточная	Чистовое фрезерование торца	0,5	180	2,5	252	126,4	630	1,88	0,5
	Черновое фрезерование бобышки	3,6	180	2,1	344	108	722,4	0,32	1,2
	Чистовое фрезерование бобышки	0,5	180	1,7	465	146	790,5	0,42	0,5
	Центрирование 6-ти отверстий ø2мм	1	15	0,13	1600	10,0	208	0,06	0,2
	Сверление 6-ти отверстий ø20мм	10	25	0,56	363	22,8	203	1,48	2,7
	Рассверливание 6-ти отверстий до ø30мм	5	25	1,24	203	19,1	252	1,12	0,8
	Черновое растачивание 6-ти отверстий до ø60мм	5	60	0,35	796	150	278,6	0,32	2,5
	Чистовое растачивание отверстия до ø209,4мм	1	60	0,22	264	174	58,0	5,6	0,9
	Тонкое растачивание отверстия до ø210мм	0,3	60	0,26	314	207	81,6	3,98	0,5
	Растачивание фаски 2х45º	2	60	0,5	197	131	98,5	0,02	0,3
	Черновое растачивание отверстия до ø41,4мм	2,2	60	0,3	1254	163	376,2	0,27	1,8
	Чистовое растачивание отверстия до ø43,4мм	0,8	60	0,11	1277	174	140,5	0,73	0,7
	Тонкое растачивание отверстия до ø44мм	0,3	60	0,12	1846	255	221,5	0,46	0,4
	Растачивание фаски 2х45º	2	60	0,39	1038	150	405	0,01	0,2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
020Фрезерно-расточная	Черновое фрезерование бобышки	3,6	180	2,1	344	108	722,4	0,32	1,4
	Чистовое фрезерование бобышки	0,5	180	1,7	465	146	790,5	0,42	0,5
	Черновое фрезерование паза	5	90	0,2	621	78	124,2	3,14	2,2
	Чистовое фрезерование паза	0,5	90	0,1	732	92	73,2	5,46	0,6
	Расточить фаски 2х45º	2	60	0,5	197	131	98,5	0,02	0,3
025 Горизон-тально-расточная	Сверление отверстия ø5мм	2,5	15	0,28	1600	25,1	448	0,06	1,3
	Рассверливание отверстия до ø10мм	2,6	45			51,2
	Зенковка фаски 2х45º	2	30			70,3
	Нарезание резьбы М12-7Н	0,9	90	1,75	315	11,9	551,3	0,03	0,3

Суммарное основное время То=36,93мин.

.4 Нормирование технологичного процесса

Определение норм времени на операции технологического процесса проводится согласно норматива [18] и заносится в табл. 2.9.

Нормирование проводится для операции 025 горизонтально-расточной:

где

— основное время обработки;

— вспомогательное время обработки;

— время на обслуживание;

— подготовительно-заключительное время;

— количество изделий в партии n=45.

1. Основное (технологическое) время:

То = 0,09 мин.

2. Вспомогательное время:

На установку и снятие заготовки Туст = 1,36 мин.

Время на остановку шпинделя Тош = 0.05 мин.

Время на подвод-отвод инструмента Тпо=0,03мин.

Время на замену инструмента Тзам = 0.05 мин.

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

включение-выключение станка Тв = 0.02 мин.

Твс = 2· Тош + 4 · Тв + 2 · Тпо + 2 · Тзам + Туст = 1,36+2 ·0,05 + 4 · 0.02 +

+ 2 · 0.03+2 · 0.05 =1,7мин.

3. Время на перерывы и отдых составляет 4% от оперативного времени:

4. Подготовительно-заключительное время:

на наладку станка инструмента и приспособления:

Тнал = 14 мин,

Тпол = 7 мин,

Тпз = Тнал + Тпол =14+7=21 мин.

Норма штучно-калькуляционного времени на операцию 025:

Тштк=0,09 + 1,7 + 0,07 + 21 / 45 = 2,33мин

Таблица 2.9 — Технические нормы времени по операциям технологического процесса, мин

№ и название операции	Основное время, То	Вспомога-тельное время, Твсп	Время на отдых Тотд.	Штучное время Тшт	Подготови-тельно-заключительное время на партию, ТПЗ	Количество деталей партии, шт	Норма времени, Тшк
005 Фрезерно-расточная	5,38	1,08	0,26	6,72	35	45	7,50
010 Фрезерно-расточная	5,43	2,94	0,33	8,7	35	45	9,48
015 Фрезерно-расточная	16,69	3,58	0,81	21,08	35	45	21,86
020 Фрезерно-расточная	9,34	2,89	0,49	12,72	35	45	13,50
025 Горизонтально-расточная	0,09	1,7	0,07	1,86	21	45	2,33

Норма штучно-калькуляционного времени для всех операций:

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Тштк=7,50 + 9,48 + 21,86 + 13,50 + 2,33 = 54,67мин

3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

.1 Проектирование приспособления для операции 010

3.1.1 Служебное назначение приспособления

Приспособление предназначено для закрепления и базирования на станке HAAS VF6-50.

В результате обработки должны быть обеспечены:

— точность размеров 326,1-0,2мм, плоскостность 0,05мм, шероховатость Ra 2,0мкм;

— точность размеров ø16Н7+0,018 мм, 260±0,03мм, шероховатость Ra 1,6 мкм;

точность размеров М27-7Н, 260±0,5мм, 45°±8’, шероховатость Ra 5 мкм.

.1.2 Разработка конструкции технологической оснастки

Разработка конструкций технологической оснастки осуществляется конструкторскими бюро по оснастке и инструменту в тесной взаимосвязи с технологами, которые проектируют технологические процессы обработки деталей нового изделия. На третьем этапе ТПП изготавливают всю оснастку и нестандартное оборудование. Это наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60 — 80 % труда и средств от общего объема ТПП).

Поэтому, как правило, эти работы проводят постепенно, ограничиваясь вначале минимально необходимой оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных экономически оправданных пределов.

3.1.3 Описание конструкции и работы приспособления

-d модель приспособления наведена на рис. 3.1. Сборочный чертеж прилагается к записке.

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

На сварной плите 1 (см. рис. 3.2) установлен корпус патрона 2, который центрируется на плите по поверхности ø270мм и крепится тремя болтами М12.

Рис. 3.1. 3-d модель приспособления

Рис. 3.2. Эскиз приспособления

Заготовка предварительно устанавливается на опоры 13 до упора 9.

К фланцу 6, который закреплен на боковой поверхности плиты 1 при помощи шпилек 19, крепится цилиндр 5.

Воздух под давлением 0,63МПа поступает в цилиндр 5 через отверстие К 3/8» в торце крышки 4. При этом шток 7 перемещается вправо и через вилку 8 перемещает толкатель 10 корпуса патрона 2. Толкатель 10 соединен с корпусом 11, который передает усилие зажима через рычаги 12 на кулачки 3.

Для раскрепления заготовки воздух подается в К 3/8» в торце фланца 6, шток 7 вместе с толкателем перемещается влево, кулачки 3 разжимаются.

Для предотвращения потерь воздуха на торцах цилиндра 5 стоят прокладки 18.

Приспособление базируется на столе станка при помощи шпонок 22. Вследствие большой массы приспособления (122кг) для его установки и снятия со стола станка предусмотрены болты-крюки 28, за которые можно закрепить трос.

.1.4 Расчет сил зажима заготовки

Схема действия сил при торцевом фрезеровании представлена на рис. 3.3. [2].

Рис. 3.3. Схема действия сил при торцевом фрезеровании

Сила Pz рассчитана в п 2.3.1.

Согласно [2] соотношение между силами, приведенными на рис. 3.3:

Схема действия сил закрепления заготовки изображена на рис. 3.4.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Согласно [19]:

Рис. 3.4. Схема действия сил при закреплении в приспособлении

где Qз — усилие зажима, Н;=3 — количество кулачков;=201,8мм — диаметр отверстия, по которому базируется заготовка;

М = PV·l;=320/2=160мм — радиус поверхности, которая обрабатывается; — коэффициент трения покоя чугун-сталь (f=0,3) [13];

— момент трения;

— сила трения поверхности заготовки об опоры приспособления.

160кг — масса заготовки;1 — коэффициент трения (f=0,22 — при контакте необработанных поверхностей заготовки с опорами приспособления) [18];1=220мм — радиус размещения опор приспособления относительно оси кулачков;

К — коэффициент запаса [18]:

где К0 — гарантированный коэффициент запаса для всех случаев. К0=1,5 ;

К1 — коэффициент, который учитывает состояние технической базы заготовки. К1=1,2 (черновая);

К2 — коэффициент, который учитывает затупление режущего инструмента. К2=1,2;

К3 — коэффициент, который учитывает ударную нагрузку на инструмент. К3=1,2;

К4 — коэффициент, который учитывает стабильность силового привода. К4=1,0;

К5 — коэффициент, который учитывает особенности зажимного механизма. К5=1,0;

К6 — коэффициент, который учитывает расположение опорных точек. К6=1,0.

Принимаем К=2,6.

С другой стороны, усилие привода определяется согласно рис. 3.5.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Рис. 3.5. Схема для определения зависимости между усилием привода и усилием зажима

где a, b — плечи рычага:

а=40мм; b=32мм (см. сборочный чертеж приспособления).

Принимаем Q=1850Н. Это значение будем использовать при расчете силового привода.

Рассчитаем основные характеристики пневмоцилиндра.

Минимальный диаметр пневмоцилиндра двустороннего действия определяется:

где Q — усилие зажима пневмоцилиндра, Н;=1850Н;

Р — рабочее давление пневмосистемы;

Р=0,63МПа=630000Н/м2;

η — КПД

η =0,85.

Принимаем D=70мм.

Технические требования к проектируемому пневмоцилиндру:

. Цилиндр должен быть герметичным при давлении сжатого воздуха 0,63МПа. Потери воздуха через тела фланца и крышки по резьбам и стыкам, а также через уплотнения поршня и штока не допускаются.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

. Цилиндр должен быть проверен на прочность при давлении 0,9МПа. Внешние потери не допускаются.

. Цилиндр должен быть проверен на плавность хода. Перемещение штока от крайнего положения в другое при давлении 0,63МПа должно происходить плавно, без рывков и заеданий.

. Давление в начале перемещения цилиндра без нагрузки не должен превышать 0,2МПа.

. Все воздушные каналы перед сборкой должны быть очищены и проверены на проходимость.

. При сборке поверхности, которые трутся, должны быть смазаны.

. Цилиндр должен работать без потери герметичности не менее 40000 двойных ходов на длине, которая равна двум диаметрам поршня.

.1.5 Расчет элементов на прочность

При расчете на прочность остановимся на расчете резьбы М12 болтов 14 (см. сборочный чертеж приспособления).

Расчет проведем на смятие и срез.

Условие прочности:

1/3 — потому что патрон крепится с помощью 3-х болтов;

;

где dср =11,835мм — средний диаметр резьбы;=1,75мм — шаг резьбы.- высота витка (h=0,866р);=8- число витков;

Условие прочности витков по напряжениям среза:

где Н=12мм — длина резьбового соединения.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Условия прочности выполняются.

Также рассчитаем штифт ø8мм.

Расчет на прочность проводится по допустимому пределу прочности [σр]:

где σ — фактический предел прочности;1=8 мм -диаметр штифта;- осевая сила (Q=1850 Н).

Для материала штифта Сталь 20Х [σр]=500 МПа.

Условие 40,8МПа <500МПа выполняется.

3.1.6 Расчет приспособления на точность

Расчет заключается в определении точности изготовления приспособления по принятым конструктивным параметрам.

На точность обработки влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность , которая не должна превышать допуск выполняемого размера при обработке заготовки, т.е. должно выполняться условие:

Допустимая погрешность изготовления приспособления равна, мм [19]:

где — допуск выполняемого размера, мм;

— коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения, ;

— коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения , ;

— коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, ;

— погрешность базирования, мм;

— погрешность закрепления, мм;

— погрешность установки, мм;

— погрешность износа установочных элементов, мм;

— погрешность смещения инструмента, мм;

— экономическая точность обработки, мм.

Расчетный параметр — размер 326,1-0,2мм

так как обеспечивается совмещение технологической и измерительной базы;

— для закрепления в приспособлении с пневматическими зажимами;

[19];

[7];

— т.к. отсутствуют направляющие элементы для инструмента.

Подставив найденные значения в формулу, получим:

Полученная величина погрешности установки не превышает величины допустимого отклонения, следовательно, приспособление обеспечивает необходимую точность обработки.

Принимаем допуск параллельности поверхностей Ж опор (см. сборочный чертеж приспособления) к установочной плоскости Е плиты 0,04мм.

.2 Проектирование комбинированного режущего инструмента

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

Проектируемый инструмент будет использоваться для обработки отверстий Ø5 мм, Ø10 мм и снятия фаски 2,0×45º. Обрабатываемые поверхности и требования к ним представлены на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Поверхности, получаемые комбинированным инструментом

Выбираем материал для режущей части комбинированного инструмента Р6М5 по ГОСТ 19265-73, так как он обладает удовлетворительной прочностью, износостойкостью при малых и средних скоростях резания, широкий интервал закалочных температур.

Определение общей длины сверла-зенковки:

где lc1 — длина рабочей части сверла Ø5 мм;c2 — длина рабочей части сверла Ø10 мм;

lз — длина рабочей части зенковки;

lх — длина хвостовика.

Длина сверла Ø5мм рассчитывается по формуле:

где — длина обрабатываемой поверхности, 5 мм;

— длина врезания, 2 мм;

— длина схода инструмента, 2 мм;

Длина сверла Ø5мм рассчитывается по формуле:

где — длина обрабатываемой поверхности, 15 мм;

— длина врезания, 3 мм;

— длина схода инструмента, 0 мм;

lз=3мм

Наибольший диаметр, получаемый при обработке фаски — 14,2мм. Принимаем диаметр зенковки 16мм. Согласно ГОСТ 10902-77 для диаметра обработки 16мм принимаем диаметр цилиндрического хвостовика 16мм.

Общую длину сверла определяем по ГОСТ 10902-77 и в соответствии с принятой длинной режущей части инструмента:

Геометрические параметры рабочей части сверла.

Для обработки чугуна выбираем форму заточки сверла нормальную без подточек.

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

Геометрические параметры при нормальной заточке сверл: задний угол α =11º; поперечная кромка a=1,2мм, l=2,5мм; ленточка l1=1,5, fl=0,2мм, α1=6о, 2φ = 118º, ω = 30º; ψ=40,

где 2φ — угол при вершине;

ω — угол наклона винтовых канавок;

ψ — угол наклона поперечной режущей кромки.

Радиусы дуг, образующих профиль винтовой канавки сверла, принимаются равными Rк =(0,75…0,9)d и rк =(0,22…0,28)d, а центры дуг лежат на прямой, проходящей через центр поперечного сечения сверла.

Принимаем для сверла Ø5мм: Rк = 4 мм, rк = 1,3 мм.

Принимаем для сверла Ø10мм: Rк = 8 мм, rк = 2,5 мм.

Устанавливаем основные технические требования и допуски на размеры сверла (по ГОСТ 2034-80).

Предельные отклонения диаметров сверла:

Допуск на общую длину и длину рабочей части сверла равен удвоенному допуску по 14 квалитету с симметричным расположением предельных отклонений ±ІТ14/2 по ГОСТ25347-82.

Радиальное биение рабочей части сверла Ø5мм относительно оси хвостовика не должно превышать 0,14 мм.

Радиальное биение рабочей части сверла Ø10мм относительно оси хвостовика не должно превышать 0,12 мм.

Параметры шероховатости поверхности сверла выбираем по ГОСТ 2789-73:

задние поверхности режущей части Ra 0,4мкм;

Нужна помощь в написании диплома?

Цена диплома

поверхности направляющих ленточек Ra 0,4мкм;

поверхности канавок сверла Ra 0,8мкм;

поверхность хвостовика Ra 0,8мкм.

Геометрические параметры рабочей части зенковки

Для обработки чугуна выбираем форму заточки зенковки нормальную без подточек.

Геометрические параметры: задний угол α =11º; поперечная кромка a=1,2мм, l=2,5мм; ленточка l1=1,5, fl=0,2мм, α1=6о, 2φ = 90º, ω = 30º;

где 2φ — угол при вершине;

ω — угол наклона винтовых канавок;

Диаметр спинки зенковки q выбираем по зависимости q=(0.99..0.98)d. Подставим диаметр и получим 15,7 мм.

Радиусы дуг, образующих профиль винтовой канавки зенковки, принимаются равными Rк =(0,75…0,9)d и rк =(0,22…0,28)d, а центры дуг лежат на прямой, проходящей через центр поперечного сечения сверла.

Принимаем Rк = 13 мм, rк = 4 мм.

Угол стружечной канавки зенковки Θ обычно равен углу спинки или больше него на 2…3o.

Результатом проектирования является рабочий чертеж комбинированного инструмента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нужна помощь в написании диплома?

Подробнее

В аналитической части произведен анализ сборочной единицы и корпуса подпятника на технологичность. Даны рекомендации по улучшению технологичности конструкции изделия.

В технологической части спроектирована исходная заготовка на корпус. Предложен прогрессивный вариант технологического процесса изготовления детали. Проведены расчеты режимов резания для всех обрабатываемых поверхностей корпуса и нормирование времени для каждой операции.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Технология машиностроения. Дипломное проектирование: Учеб. пособие/ С.К. Сысоев, Ю.А. Филиппов, В.А. Левко и др.; под общ. ред. С.К. Сысоева; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. — Красноярск, 2006 — 268с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т2 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. И доп. — М.: Машиностроение,1985-496с., ил.

3. Технологичность конструкции изделия: Справочник Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1990. — 768 с., с ил.

4. Технология машиностроения. Расчеты и выбор параметров при разработке технологических процессов механической обработки деталей: учеб. пособие для студентов техн. спец. / С.К. Сысоев, Н.И. Амосов, А.С. Сысоев и др.; под общ. ред. С.К. Сысоева; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. — Красноярск, 2011. — 408с.

. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.2. -8-е изд. перераб. и доп. Под редакцией И. Н. Жестковой. М.: Машиностроение 2015 -912с.: ил.

. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку.

7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова.- 4-е изд., пере раб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985.- 656 с.

. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении. В.В. Бабук и др. — Мн. Выш. шк., 1987. — 255с: ил.

. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч. 1/ Под ред. В.Д. Мягкова.- 5-е изд., перераб. и доп.- Л.: Машиностроение, 1979. — 544с.

. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч. 2/ Под ред. В.Д. Мягкова.- 5-е изд., перераб. и доп.- Л.: Машиностроение, 1979. — с 545-1032.

11. Бабук В.В., Горезко П.А. и др. Дипломное проектирование по технологии машиностроения. — Минск.: Вышейш. Шк., 1979. — 464с.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

12. Проектирование технологических процессов в машиностроении / Под ред. И.П. Филонова. -М.: УП ТЕХНОПРИНТ, 2003.-910 с., ил

. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.1. -8-е изд. перераб. и доп. Под редакцией И. Н. Жестковой. М.: Машиностроение 2001 -920с.: ил.

. Справочник инструментальщика / И.А. Ординарцев, Г.В. Филлипов, А.Н. Шевченко и др.; под общ. ред. И.А. Ординарцева. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 2001. — 846 с.: ил.

. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. ч. 1, 3. М., Машиностроение, 1974, 406с.

. Общемашиностроительные нормативы режимов резанья: Справочник. В 2 т. Т. 2. А.Д. Локтев и др. — М.: Машиностроение, 1991. — 304с., ил.

. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резанья для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых санках с числовым программным управлением. Часть ІІ. Нормативы режимов резанья. Москва, Экономика, 1990. — 472с.

18. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. Изд. 2-е. М., «Машиностроение» 1974.-421с.

19. Станочные приспособления. Справочник. В 2-х т. (под ред. Вардашкина Б.Н.). — М.: Машиностроение, 1984. — Т1. 592с.

20. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений: — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1980. — 240 с., ил.

21. Технологичность конструкции изделия: Справочник Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1990. — 768 с., с ил.

. Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений: Учеб. Пособие для студентов вузов машиностроительных спец. — Мн.: Выш. Шк., 1986 — 238с.: ил.

. Проектирование машиностроительного производства [Текст]:справ.-учеб. пособие для студентов техн. спец./ Ю.А. Филиппов, Н.А. Амельченко; СибГАУ. Красноярск, 2004. 88с.

. Широков А.Г. Склады в ГПС. — М.: Машиностроение, 1988. — 216с.

. Хватов Б.Н. Гибкие производственные системы. Расчет и проектирование: учеб. пособие / Б.Н. Хватов. — Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. — 112с.

Нужна помощь в написании диплома?

Заказать диплом

. Белов С. В. Охрана окружающей среды М.:Высшая школа, 1991. — 319 с.

27. Дубовцев, В. А. Безопасность жизнедеятельности. / Учеб. пособие для дипломников. — Киров: изд. КирПИ, 1992. — 220 с.

28. Справочник по охране труда на промышленном предприятии: К. Н. Ткачук Д. Ф. Иванчук, и др. — К.: Тэхника, 1991. -285 с.

. Организационно-экономическая часть дипломных проектов: методические указания к выполнению экономической части дипломного проекта для студентов технических специальностей всех форм обучения /сост.: Л.М.Мукоед, Н.И. Смородинова, М.А. Рагозина, Р.В. Болтов; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. — Красноярск, 2008. — 40 стр.

Предыдущий пример

Следующий пример