Разработка технологических операций

На этом этапе окончательно определяем состав и порядок выполнения переходов в пределах каждой технологической операции (структура операции), производим окончательный выбор моделей оборудования, станочных приспособлений, режущих и измерительных инструментов.

005 Фрезерно-центровальная.

Станок модели FXLZД-160. Обработку осуществляют в два последовательных перехода:

1.Установить заготовку в равномерно сходящиеся призмы.

2. фрезеровать торцы вала в размер 170,5_-0,4 с двух сторон одновременно;

3. сверлить центровые отверстия R3,15 ГОСТ 14034-74 глубиной 4мм и с двух сторон одновременно.

При таком порядке технологических переходов соблюдается минимальные затраты времени на подвод режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям детали.

В качестве режущего инструмента на первом переходе используем торцевую насадную фрезу диаметром Ø200мм с числом зубьев z=20 со вставными ножами из твердого сплава Т15К6 ГОСТ 9473-80. Материал режущей части фрезы выбираем исходя из обрабатываемого материала (сталь 45). Фрезы с режущими пластинками из твёрдых сплавов имеют период стойкости значительно выше, чем с быстрорежущими.

В качестве режущего инструмента на втором переходе используем сверло центровое из материала Р6М5 ГОСТ 14952-75.

Выберем измерительный инструмент. Для контроля размера 170,5_-0,4 - длины полученной после обработки заготовки применяется скоба 170,5_-0,4.

Применяемое приспособление – две равномерно-сходящиеся призмы.

010 Токарная с ЧПУ.

Станок CKE 6150Z. Данный станок имеет 6-позиционную горизонтальную револьверную головку, что достаточно для установки необходимого количества режущего инструмента. Станок является нормальной степени точности, что достаточно для получения необходимого качества поверхности.

1.Установить заготовку в центра с поводковым патроном.

2. Черновое точение вала, выдерживая требуемые размеры

3. Получистовое точение вала

4. Переустановить деталь.

5. Черновое точение вала, выдерживая размеры:

6. Получистовое точение вала, выдерживая размеры

7. Чистовое точение вала, выдерживая размеры.

Режущий инструмент: резец контурный с трёхгранными твёрдосплавными режущими пластинками из Т15К6 (для чистовой обработки) и Т14К8(для черновой обработки). Материал резца выбираем с учётом вида обработки (черновая, чистовая) и обрабатываемого материала. Резцы с режущими пластинками из твёрдых сплавов имеют период стойкости значительно выше, чем с быстрорежущими. В данном случае нельзя использовать металлокерамические режущие пластинки, так как при черновой обработке сила резания не постоянная и имеет большую амплитуду колебаний, что может привести к быстрому разрушению металлокерамики.

Измерительный инструмент выбираем с учетом точности получаемых размеров – скоба Ø14,3±0,1; скоба Ø15,3±0,1; скоба Ø10,3±0,1; скоба Ø17,1±0,1; скоба ; штангенциркуль – ШЦ-I-125-0,1-2 ГОСТ 166-89.

Применяемое приспособление выбираем с учётом принятых схем базирования – патрон поводковый с плавающим центром, центр задний.

015 Шпоночно-фрезерная.

Станок FNW 32*500.

1. Установить деталь в приспособление.

2. Фрезеровать шпоночный паз на поверхности вала , выдерживая размеры 5 ; ; параметр шероховатости Ra3,2 мкм.

В качестве режущего инструмента используем фрезу дисковую с разнонаправленными зубьями Ø58мм, число зубьев z=16 ГОСТ 9474-73 из материала T15К6.

В качестве измерительного инструмента (с учетом точности получаемых размеров) используем приспособление для контроля глубины шпоночного паза; штангенциркуль – ШК-125 ГОСТ 162-90;

Применяемое приспособление выбираем с учётом принятых схем базирования– специальное фрезерное приспособление (равномерно-сходящиеся призмы).

020 Горизонтально-фрезерная.

Станок вертикальный консольный фрезерный FNW 32*500.

1Установить деталь в приспособление.

2. Фрезеровать лыску на поверхности вала , выдерживая размеры мм, мм и мм.

В качестве режущего инструмента используем фрезу концевую T15К6, ГОСТ 17024-82.

В качестве измерительного инструмента (с учетом точности получаемых размеров) используем: калибр ; эталон; штангенциркуль – ШЦ-125 ГОСТ 166-80;

Применяемое приспособление выбираем с учётом принятых схем базирования– специальное фрезерное приспособление БИНЮ 6222-4017.

025 Круглошлифовальная.

Станок модели SA315I*620A.

1. Установить заготовку в центра с поводком.

2.Шлифовать поверхность, выдерживая размеры: .

Режущий инструмент: шлифовальный круг выбираем с учётом принятого метода обработки (наружное шлифование с продольной подачей); обрабатываемого материал Сталь 45 и требуемого качества поверхности. Выбираем круг шлифовальный 600х50х24А25СМ17К5 35м/с А2кл ГОСТ 2424-83.

Приспособление: центр передний, центр задний, поводок.

Операция – 035 – контрольная.

Таблица 6 – Ведомость станочного оборудования

Наименование станка	Модель станка	Габаритные размеры
Фрезерно-центровальный	FXLZД160	3140´1630
Токарный с ЧПУ	CKE 6150Z	2580´1750´1620
Шпоночно-фрезернй	FNW32*500	1355´890´2930
Горизонтально-фрезерный	FNW32*500	1355´890´2930
Круглошлифовальный	SA315I*630A	2700´2540´1950

1.11 Расчёт припусков расчётно-аналитическим методом.

Произведём расчёт припусков расчётно-аналитическим методом на две поверхности, а так же построим для них схемы расположения припусков и допусков.

Исходные данные:

– заготовка – сортовой прокат, материал – Сталь 45;

– точность размеров соответствует 16 кв.;

– деталь устанавливается в центрах, вращение задаётся поводком; Необходимо получить размер Ø16,75 . Параметры проката 16 кв. Rz = 125, h = 150, s=1100мкм.

1) Выберем технологический маршрут обработки ступени вала Ø16,75 и определим величины Rz и h по переходам:

1-й переход: черновое точение 13 кв., Rz = 125, h = 120

2-й переход: получистовое точение 11 кв., Rz = 63, h = 60

3-й переход: чистовое точение 10 кв., Rz =32, h = 30

4-й переход: черновое шлифование 8 кв., Rz = 10, h = 20

где Rz – высота неровностей профиля по 10 точкам (шероховатость поверхности)

h – глубина дефектного слоя после обработки

2) Определим значения пространственных отклонений для заготовки.

(16)

где r_кор – коробление вала; r_кор = ∆_К× l;

∆_К – удельная кривизна заготовки, ∆_К = 1,3 мкм;

l – длина поверхности, l = L /2=170,5/2=85,25 мм.

r_кор = 85,25×1,3 = 110,8 мкм

Рассчитаем погрешность центрирования:

(17)

где s_з – допуск на диаметральный размер поверхности, используемой в качестве базовой на фрезерно-центровальной операции.

Найдём погрешность заготовки:

3) Погрешность установки e_у = 0 т.к. базирование производится по центровому отверстию в центрах с поводком.

Величина остаточной пространственной погрешности составит:

после чернового точения: ρ_{черн. точ.}=0,06∙ρ_заг=0,06∙569,8=34,2 мкм;

после получистового точения: ρ_{получист. точ.}=0,05∙ρ_{черн. точ};_.

ρ_{получист. точ.}=0,05∙34,2=1,71 мкм;

после чистового точения: ρ_{чист. точ.}=0,04∙ρ_{п/чист. точ.}=0,04∙1,71=0,068 мкм;

после чернового шлифования: ρ_{черн. шл.}=0,03∙ρ_{чист. точ.}=0,03∙0,068=0,002 мкм;

4) Расчёт минимальных припусков.

(18)

где i - выполняемый переход.

1-й переход

2-й переход

3-й переход

4-й переход

5-й переход

5) Расчётный размер диаметра вала d_Р вычислим, начиная с конечного минимального чертёжного размера путём последовательного прибавления минимального припуска каждого предыдущего перехода:

4-й переход: d_{Р черн. шлиф.} = 16,795 мм

3-й переход: d_{Р чист точ..} = 16,795+2×0,03 =16,855 мм

2-й переход: d_{Рп.л.чист точ.} = 16,855+2×0,062 = 16,979 мм

1-й переход: d_{Р чернточ.} = 16,979+2×0,125 = 17,229 мм

заготовка: d_Рзаг. = 17,229+2×0,98 = 19,189 мм

6) Назначаем допуски на технические переходы, а допуски на заготовку по

ГОСТ 2590 – 71

заготовка – 1100 мкм

1-й переход – 270 мкм

2-й переход – 110 мкм

3-й переход – 70 мкм

4-й переход – 27 мкм

7) Предельный размер d_min определяем, округляя d_p до большего значения в пределах допуска на данном переходе, а d_max определяем прибавляя к d_min допуски соответствующих переходов:

4-й переход: d_{min черн.шлиф} =16,795 мм;

d_{maxчерн.шлиф} = 16,795+0,027= 16,822 мм

3-й переход: d_{min чист точ..} = 16,855 мм;

d_{max чист точ..} = 16,855+0,07 = 16,925 мм

2-й переход: d_{min п.л.чист точ.} = 16,979 мм;

d_{max п.л.чист точ.} = 16,979+0,11 = 17,089 мм

1-й переход: d_{min черн.точ.} = 17,229 мм;

d_{max черн.точ.} = 17,229 +0,27 = 17,499 мм

заготовка: d_min.заг = 19,189 мм; d_max.заг = 19,189 +1,1 = 20,289 мм

8) Максимальное предельное значение припусков 2× Z_max.^ПР_. находим как разность наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а минимальные значения2× Z_min.^ПР – как разность наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующих переходов.

4-й переход:

3-й переход:

2-й переход:

1-й переход:

9) Общий минимальный припуск находим как сумму минимальных промежуточных припусков, а общий максимальный – как сумму максимальных припускав:

10) Общий номинальный припуск находим по формуле:

(19)

где H_З – нижнее отклонение заготовки по ГОСТ 2590 – 71;

H_Д – нижнее отклонение детали по чертежу.

тогда номинальный диаметр заготовки:

(20)

11) Проверяем правильность произведённых расчётов:

(21)

(22)

1-й переход: 2,79-1,96 = 0,83 мм 1,1-0,27 = 0,83 мм

2-й переход: 0,41-0,25 = 0,16 мм 0,27-0,11 = 0,16 мм

3-й переход: 0,164-0,124 = 0,04 мм 0,11-0,07 = 0,04 мм

4-й переход: 0,103-0,06 = 0,043мм 0,07-0,027 = 0,043 мм

Общий припуск: 3,467-2,394 =1,073 мм 1,1-0,027 = 1,073 мм

Проверка правильна, значит расчёты межоперационных припусков произведены правильно. Все расчёты параметров припусков приведём в таблицу.

Таблица 7- Параметры припусков.

Технологические переходы обработки поверхности Ø16,75	Элементы припуска мкм	Расчётный припуск 2×Zmin, мкм	Расчётный размер dp, мм	Допуски размеров, мкм	Предельный Размер, мм	Предельные размеры припусков, мм
dmin	dmax	2×Zmin^ПР	2×Zmax^ПР
Rz	h	r	r
Заготовка					–	19,189		19,189	20,289	–	–
1-й переход			37,2		2∙979,8	17,229		17,229	17,499	1,96	2,79
2-й переход			1,86		2∙279,2	16,979		16,979	17,089	0,25	0,41
3-й переход			0,07		2∙124,71	16,855		16,855	16,925	0,124	0,164
4-й переход			0,002		2∙62,068	16,795		16,795	16,822	0,06	0,103
Общий припуск 2×Z^0= 1,939 мм	2,394 3,467

Рисунок 7 – Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности вала Ø16,75 мм.

2) Необходимо получить размер 170,5 мм . Параметры заготовки 16 кв. Rz = 125, h = 150, s = 1100 мкм.

1) Выберем технологический маршрут обработки торцов цапфы и определим величины Rz и h по переходам:

1-й переход: фрезерование черновое 14 кв. Rz = 50, h = 50;

2-й переход: фрезерование чистовое 12 кв. Rz = 30, h = 30

2) Определим значения пространственных отклонений для заготовки.

(1.13)

где r_ц – смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования.

.

r_к – общее отклонение при установке в центрах.

r_к = ∆_К×d; ∆_К – удельная кривизна заготовки, ∆_К = 1;

d – диаметр заготовки.

r_к = 18×0,6 = 10,8 мкм

Найдём погрешность заготовки:

Величина остаточной пространственной погрешности составит:

после чернового фрезерования: ρ_{черн.фрез..}=0,06∙ρ_заг=0,06∙251=15,06 мкм;

после чистового фрезерования: ρ_{чист.фрез..}=0,04∙ρ_{черн.фрез.} =0,04∙15,06=0,6 мкм;_.

3) Погрешность установки e_у = 80мкм, e_б =0, т.к. базирование производится в равномерно сходящихся призмах.

на 1-ом переходе: =0,06∙ =0,06∙80=4,8 мкм;

на 2-ом переходе: =0,04∙ =0,04∙4,8=0,192 мкм;_.

4) Расчёт минимальных припусков.

(1.15)

1-й переход ;

2-й переход

5) Расчётный размер вычислим, начиная с конечного минимального чертёжного размера путём последовательного прибавления минимального припуска каждого предыдущего перехода:

1-й переход: Н_{Р фрез.чист..} = 170,1 мм;

2-й переход: Н_{Р фрез.черн.} = 170,1+2×0,115 = 170,33 мм;

заготовка: Н_{Р заг.} = 170,33+2×0,623 = 171,57 мм

6) Назначаем допуски на технические переходы по таблице [2, 40], а допуски на заготовку по ГОСТ 2590 – 89

заготовка – 1100 мкм;

1-й переход – 430 мкм;

2-й переход – 180 мкм

6) Предельный размер Н_min определяем, округляя Н_p до большего значения в пределах допуска на данном переходе, а Н_max определяем прибавляя к Н_min допуски соответствующих переходов:

2-й переход: Н_{min.фрез.чист..} = 170,1 мм; Н_{max фрез.чсит..} = 170,28 мм;

1-й переход: Н_{min.фрез.черн.} = 170,33 мм; Н_{max.фрез.черн.} = 170,76 мм;

заготовка: Н_min.заг = 171,57 мм; Н_max.заг = 171,57+1,1 =172,67 мм.

7) Максимальное предельное значение припусков 2× Z_max.^ПР находим как разность наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а минимальные значения 2× Z_min.^ПР – как разность наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующих переходов.

2-й переход:

1-й переход:

8) Общий минимальный припуск находим как сумму минимальных промежуточных припусков, а общий максимальный – как сумму максимальных припусков:

7) Общий номинальный припуск находим по формуле:

(1.16)

тогда номинальная длина заготовки:

8) Проверяем правильность произведённых расчётов:

1-й переход: 1,91-1,24 = 0,67 мкм 1,1-0,43 = 0,67 мкм

2-й переход: 0,48-0,23= 0,25 мкм 0,43-0,18 = 0,25 мкм

Общий припуск: 2,39-1,47= 0,92 мкм 1,1-0,18 = 0,92 мкм

Проверка правильна, значит расчёты межоперационных припусков произведены правильно. Все расчёты параметров припусков приведём в таблицу.

Таблица 1.7 Параметры припусков.

Технологические переходы обработки поверхности 170	Элементы припуска, мкм	Расчётный припуск 2*Zmin,, мкм	Расчётный размер Нp, мкм	Допуски размеров, мкм	Предельный размер, мкм	Предельные размеры припусков, мкм
Нmin	Нmax	2×Zmin^ПР	2×Zmax^ПР
Rz	h	r	e
Заготовка				–	–	171,57		171,57	172,67	–	–
1-й переход			150,1		2×623,4	170,33		170,33	170,46	1,24	1,91
2-й переход			4,8	4,8	2×115,8	170,1		170,1	170,28	0,23	0,48
Общий припуск 2×Z^0= 1640 мкм	1,47 2,39

Рисунок 1.7 Схема расположения припусков 170

Дата добавления: 2015-08-05